توپولوژی، فضایی، شبکۀ، جغرافیایی، اتصالات

تغییراتی را از جمله رنگ سمبل اعمال نمایید.(توصیه می شود رنگ این نماد را تغییر دهید.)

2. جهت جریان ناشناخته38 ● به عبارتی دیگر، جریان در شبکه برقرار است ولی جهت آن معلوم نیست.(همانند حلقه ها) .(توصیه می شود رنگ این نماد را نیز تغییر دهید.)

3. عدم جریان39 ○ جریان در مدار برقرار نمی باشد.

شکل 3- 8 : نمونه ای از برقراری یک Geometric Network
(همان، 213)
این تحلیل در واقع نمایی دیگر از تحلیل نهایی ما می باشد و شبکه ی پیوندهای نهایی حاصل از نتایج تحلیل های قبلی را به صورت شماتیک به تصویر می کشد.
مراحل کلی مدلسازی هندسی شبکه در قسمت پیوست شماره ی (ه) قابل مشاهده است.

3-3 چارچوب نظری پژوهش:
یک ناحیه ی جغرافیایی،زاییده ی توزیع و ترکیب سازمان یافته ی عناصر طبیعی و انسان ساخت در بخشی از سرزمین می باشد، که هویت یابی و پویایی آن در قالب سازمان فضایی انجام می پذیرد.
بنابراین برای مرحله ی شناسایی محورهای گردشگری شهرستان کاشان که در واقع، یک ناحیه ی جغرافیایی به حساب می آید باید سازمان فضایی را شناخت و نخستین مقوله ی مورد بررسی ما فضا می باشد.
سازمان فضایی هرناحیه،نتیجه ی ترکیب سازمان یافته ی مجموعه ای از فعالیت ها در فضاست، که شامل نظامی از مکان های مرکزی (گره ها)،حوزه ی نفوذ وشبکه ی ارتباطی بین آنهاست.
لذا برای شناسایی مجموعه ی فعالیت ها در فضا،مراکز،عناصر همراه با منابع و نقاط جذب و جریان و انواع آن(جریان نامشخص،جریان منقطع)باید تعریف شوند .40
از طرفی با توجه به روش تحلیل پژوهش که مبتنی بر تحلیل شبکه می باشد، در مرحله ی بعد باید شبکه
،مدل شبکه، عناصر شبکه و توپولوژی که در واقع محیط و مبنای ساخت شبکه می باشد، تعریف و بررسی شوند.
شیوه ی تکامل و نوع پیوند های شبکه،متاثر از دو عامل اصلی است:
نخست: موقعیت جغرافیایی و به تبع آن محیط طبیعی،به عنوان بستر اولیه ی برپایی ،که توانمندیها یا تنگناها ،شکل یا دامنه ی شبکه ی سکونتگاهی را تحت تاثیر قرار می دهند.
دوم: سطح فرهنگ و فناوری جوامع انسانی،که میزان بهره مندی یا برخورد آنها را با عامل نخست مشخص می نماید و آنگاه با درهم آمیختگی پدیده های انسان ساخت،الگوهای سکونتی را دستخوش تحول می کند.
شبکه ی سکونتگاهی در چارچوب فرایند و فرم،در نهایت منجر به سازمان فضایی می شود که شرایط لازم را برای پاسخگویی به نیازهای اجتماع محلی موزاییک وار به وسیله ی فضای طبیعی تدارک دیده شده،فراهم می کند.
از این رو با هر نوع جامعه در هر مرحله از فرایند تاریخی،اشکالی از سازمان دهی فضا به وجود آمده و با آن سازگار می شود.با تحلیل و نیز تقسیم بندی سازمان فضایی می توان،از یک سو به تحلیل نقش عوامل طبیعی در ساختارهای اجتماعی-اقتصادی جامعه و از سوی دیگر به مناسبات سلسله مراتبی میان اجزای تشکیل دهنده ی فضا پرداخت.(اولیویه دولفوس،1374،142-141 )

3-3-1 فضا چیست؟
طبق تعریف گاترل (1991) : فضا ” رابطۀ تعریف شده مبتنی بر مجموعه ای از عوارض می باشد” که شامل هر مجموعۀ سازماندهی شده نیز می باشد همۀ ما دارای یک دیدگاه احساسی در رابطه با فضایی می باشیم که در آن حرکت می کنیم. اصطلاحی که توسط خیلی از افراد مورد استفاده قرار می گیرد فضای فیزیکی می باشد که از طریق حواس درک می شود. قدرت بینایی به ما اجازه می دهد که ما ویژگیهایی از قبیل اندازه، مسیر یا جهت حرکت، رنگ و بافت را درک کنیم.
تمام حواس به ما درک چند گونه ای از فضای فیزیکی ارائه می دهند (فرکسا (Freksa)، 1991). کریسمن نیز فضا را بدین گونه تعریف می کند: “مجموعه ای از موقعیت ها با خواص مربوطه (فضای مطلق که به خودی خود وجود دارد) و به عنوان مجموعه ای از عوارض با خواص فضایی (فضای نسبی، که وابسته به عوارض دیگر می باشد) است.” اما آنچه که در GIS مورد استفاده قرار می گیرد، فضای جغرافیایی می باشد. اغلب اوقات فضای جغرافیایی را به این صورت تعریف می کنند: فضای نسبی و یا مطلق که با مقیاس های جغرافیایی خاص مرجع (Reference) شده است. در دیدگاه اتمی، فضای جغرافیایی، مجموعه ای از ماهیت های (Entities) جغرافیایی است که به قسمتی از زمین مرجع شده است. فضای جغرافیایی را به این گونه نیز می توان تعریف کرد: فضای جغرافیایی مجموعه ای از موقعیت های زمینی است که بر روی آن پدیده های جغرافیایی ممکن اتفاق می افتد. در محیط شبکۀ GIS از فضای جغرافیایی استفاده می شود که مبتنی بر قوس- گره (ARC-NODE) می باشد.(Michael F,1995,44,45)

3-3-2 شبکه چیست؟
شبکه از نظر مفهومی ساده می باشد و متشکل از دو جزء لبه (Edge) و تقاطع می باشد. خیابانها، جاده ها، خطوط آب و برق، لوله های نفت و گاز و غیره نمونه هایی از لبه و یا اتصالات (Links) می باشد. لبه ها از طریق تقاطع ها به همدیگر مرتبط میشوند و از طریق لبه ها، جریان منابع صورت می گیرد.(www.Esri.com)

شکل 3-9 : پیوند شبکه ای

3

4-3-3 توپولوژی و ساختار آن در محیط شبکه :
توپولوژی متداولترین روش کدگذاری روابط فضایی در GIS می باشد. توپولوژی روش ریاضی برای تعریف روابط فضایی می باشد. در این شکل نقشه و جداول داده ای مربوط به آنها را نشان می دهد. این فرم خاص مدل توپولوژی را “مدل داده ای قوس- گره ” می نامند عنصر اصلی این مدل، قوس (ARC) می باشد که در آن یکسری قوس است که ابتدا و انتهای آنها گره می باشند گره نقطۀ تقاطع دو یا چند قوس می باشد. همچنین یک گره می تواند در انتهای یک قوس آزاد (ِDangle) نیز باشد.( مانند انتهای خیابان بن بست).
در یک GIS پولیگونها و نقاط اغلب در یک نوع از لایۀ داده ای و خطوط در لایه های داده ای جداگانه ذخیره شده و با هر جدول نیز مجموعۀ جدایی از توپولوژی و جداول مختصات همراه می گردند. جدول توپولوژی پولیگونی، قوسهایی که مرز هر پولیگون را می سازند، نمایش می دهد. در جدول توپولوژی گره، هر گره بوسیلۀ قوسهایی که به آنها متعلق است تعریف می گردد.
یکی از مزایای ساختار توپولوژی این است که آنالیزهای فضایی را بدون استفاده از مختصات انجام داد بعضی از آنالیزها فضایی مانند مجاورت و پیوستگی به طور گسسترده می توانند تنها با استفاده از داده های توپولوژی انجام گیرند، این خاصیت از محاسبات وقت گیر لازم برای بدست آوردن ارتباطهای فضایی از مختصات هندسی جلوگیری می کند. در مواردی که داده های فضایی بدون استفاده از مدل توپولوژی ذخیره می شوند، به محاسبات اضافی برای بدست آوردن اطلاعات توپولوژی نیاز خواهد بود. در نتیجه بسیاری از عملیات و یا تحلیل های فضایی در یک GIS بر پایۀ توپولوژی بسیار مؤثرتر انجام می گیرند اما ایجاد ساختار توپولوژی هزینۀ بیشتری تحمیل می کنند چون زمانی که نقشۀ جدیدی وارد می شود و یا نقشۀ موجود تغییر می یابد، توپولوژی نیز می بایست تغییر یابد.(آرونوف،1375،27-23)
3-3-4 مدل شبکه :
در یک شبکه، کلاس ها یا طبقات عارضه ای مختلف وجود دارند. برای مثال، کلاس های عارضه ای که نشان دهندۀ خطوط حمل و نقل، خطوط نفت و گاز و خطوط آب می باشند می توانند شبکه ای را تشکیل دهند. از آنجایی که عوارض موجود شبکه دارای شکل یا هندسه می باشند، چنین شبکه ای به نام شبکۀ هندسی نامیده می شود. ایجاد یک شبکۀ هندسی راحت می باشد. زمانی که شبکه ایجاد شد، این شبکه در طول حیات پایگاه داده ای حفظ می شود. برای تجزیه و تحلیل شبکه ها، ابزارهای مختلفی وجود دارند.
کلاس های عارضه موجود در یک شبکۀ هندسی دارای عوارض لبه (خطوط) و یا عوارض تقاطع (نقاط) می باشند. برای هر شبکۀ هندسی، یک شبکۀ منطقی مربوطه وجود دارد، که یک ساختار داده ای “پشت صحنه” می باشد و عناصر لبه و تقاطع را ذخیره کرده و ارتباط بین آنها را حفظ می کند. شبکۀ منطقی، موقعی که شبکۀ هندسی ساخته می شود به طور خودکار ساخته می شود. تجزیه و تحلیل در شبکه از طریق شبکۀ منطقی صورت می گیرد. (www.Esri.com)

شکل 3-10: ساختار شبکۀ منطقی و شبکۀ هندسی
3-3-5 عناصر شبکه
شبکه مجموعه ای از عناصر اتصالات ، گروه ها ، چرخش ها ، ایستگاهها ، مراکز و موانع می باشد که در زیر به تعریف هر کدام از این عناصر می پردازیم (Lbid,6) .
– اتصالات شبکه : چهار چوب و ساختار مدل شبکه را تشکیل می دهند و همچنین عوارض خطی مرتبط به هم را نمایش می دهند که مجاری برا ی حمل و نقل و ارتباطات می باشند . اتصالات شبکه برای نمایش ساختارهای جهان واقعی از قبیل بزرگراهها ، خطوط راه آهن و مسیرهای کشتیرانی یک شبکه حمل و نقل ، خطوط انتقال نیرو و خطوط ابراهه ها مورد استفاده می گیرند .
اتصالات شبکه درGIS به صورت کمان مدلسازی می شوند. (Lbid,7)

شکل 3-11 عناصر شبکه
– گره های شبکه : نقاط انتهایی اتصالات شبکه می باشند . اتصالات شبکه همیشه ا زطریق گره های شبکه به همدیگر وصل می شوند . گره های شبکه ممکن است که ارتباطات یک شبکه جاده ای ، محل ارتباط ابراهه ها در یک شبکه هیدرولوژیکی و یا سوئیچ های موجود در یک شبکه برق را نمایش دهند . گره ها همچنین ممکن است که برای مدل سازی عناصر شبکه از قبیل مراکز ، توقف گاهها و چرخش ها مورد استفاده قرارگیرند .(Lbid,8)
– توقف گاهها :به محل هایی در شبکه که در آنها منابع بارگیری و تخلیه می شوند،توقفگاه گفته میشود .
– مراکز : موقعیت هایی در شبکه می باشند که در آنها تسهیلات و تأسیسات با ظرفیت مشخص از اتصالات شبکه وارد شده و یا از آنها به شبکه توزیع می شوند . (Lbid,10)
– موانع:گرههایی که در آن جریان صورت نمی گیرد را موانع می گویند.(Lbid,11)

شکل 3-12 موانع شبکه
– گردش ها :یک گردش نمایش دهنده انتقال از یک اتصال شبکه به اتصال دیگر در یک گره
می باشد . بر خلاف دیگر عناصر شبکه ، گردش ها نشان دهنده ارتباطات بین اتصالات شبکه می باشد . با این حال گردش ها ، بشدت می توانند نقل و انتقال را در یک شبکه واقعی تأثیر قرار دهند. (Lbid,12)

شکل 3-13 گردش در یک بزرگراه
3-3-6 مراکز و مشخصات آنها
مراکز درمحیط شبکه همواره در محل گرههای شبکه قرار می گیرند . یک مرکز از طریق شبکه ، تخصیص منابع را انجام داده و یا اینکه منابع لازم را دریافت می کند . یک مخزن آب نمونه ای از مرکزی است که منابع آب را از طریق شبکه لوله عرضه می کند . ویژگیهای مربوط به مراکز عبارتند از ظرفیت یا حداکثر مقاومت و عرضه می باشند . (حسینی،1378،21)
ظرفیت یک مرکز در تعیین خطوطی که به آن تخصیص می یابند مهم می باشد . اگر تقاضای خطی سبب بالا رفتن از حد ظرفیت شود ، آن خط به مرکز تخصیص نمی یابد .
عرضه مرکز ، مقدار منابع موجود در هر مرکز جهت رفع تقاضای