شبیه سازی و ارزیابی رشد شهری برای آلمان شامل اقدامات کاهش و سازگاری تغییرات آب و هوا

خلاصه

تصمیم گیرندگان در زمینه های برنامه ریزی شهری و منطقه ای در آلمان با چالش های جدیدی روبرو هستند. نرخ بالای پراکندگی شهری باید با افزایش توسعه درون شهری کاهش یابد، در حالی که سکونتگاه ها باید با تغییرات آب و هوایی سازگار شوند و همزمان به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک کنند. در این مطالعه، ما تضادها را در مدیریت مناطق شهری تحلیل می‌کنیم و استراتژی‌های یکپارچه استفاده از زمین پایدار را برای آلمان توسعه می‌دهیم. مدل تغییر کاربری صریح فضایی اسکنر کاربری زمین برای شبیه‌سازی سناریوهای جایگزین تغییر کاربری زمین برای آلمان برای سال 2030 استفاده می‌شود. یک تحلیل چند معیاره بر اساس این سناریوها و بر اساس مجموعه‌ای از شاخص‌ها تنظیم شده است. آنها برای سنجش اینکه آیا می توان به اهداف کاهش و سازگاری دست یافت یا خیر و برای کشف تضاد بین این اهداف استفاده می شود. نتایج نشان می‌دهد که توسعه منطقه ساخته‌شده و حمل‌ونقل می‌تواند هم از نظر بزرگی و هم از نظر توزیع فضایی برای کمک به کاهش و انطباق تغییرات آب و هوایی تحت تأثیر قرار گیرد. تقویت توسعه درون شهری به ویژه از نظر کاهش توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل موثر است. می توان توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل را به حدود 30 هکتار در روز در سال 2030 کاهش داد که با هدف پایداری دولت فدرال آلمان برای سال 2020 مطابقت دارد. در مورد سازگاری با تغییرات آب و هوایی، گنجاندن سیل شدید رویدادها در زمینه الزامات برنامه ریزی فضایی ممکن است به کاهش پتانسیل آسیب کمک کنند. تقویت توسعه درون شهری به ویژه از نظر کاهش توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل موثر است. می توان توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل را به حدود 30 هکتار در روز در سال 2030 کاهش داد که با هدف پایداری دولت فدرال آلمان برای سال 2020 مطابقت دارد. در مورد سازگاری با تغییرات آب و هوایی، گنجاندن سیل شدید رویدادها در زمینه الزامات برنامه ریزی فضایی ممکن است به کاهش پتانسیل آسیب کمک کنند. تقویت توسعه درون شهری به ویژه از نظر کاهش توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل موثر است. می توان توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل را به حدود 30 هکتار در روز در سال 2030 کاهش داد که با هدف پایداری دولت فدرال آلمان برای سال 2020 مطابقت دارد. در مورد سازگاری با تغییرات آب و هوایی، گنجاندن سیل شدید رویدادها در زمینه الزامات برنامه ریزی فضایی ممکن است به کاهش پتانسیل آسیب کمک کنند.

کلید واژه ها:

رشد شهری ؛ آلمان ؛ سناریو ؛ کاهش ; سازگاری ؛ اسکنر کاربری زمین

1. معرفی

از آنجایی که بیش از نیمی از جمعیت جهان در شهرها زندگی می کنند، تأثیرات تغییرات آب و هوایی بر مناطق شهری یک چالش کلیدی برای اکثر کشورها است [ 1 ].

شهرنشینی در دهه های اخیر پیشرفت کرده است و پیش بینی می شود که ادامه یابد. _{بنابراین جای تعجب نیست که 60 تا 70 درصد از انتشار CO 2} جهان مربوط به مناطق شهری است و با تغییرات جدی در منابع زمینی موجود همراه است [ 2 ]. جدای از این فرآیندها، مناطقی نیز وجود دارند که به دلیل افت جمعیتی و صنعتی با دوره بازسازی شهری مواجه هستند و ساختار سکونتگاهی به مشکلات ظرفیت حمل می رسد [ 1 ، 3 ]. این مناطق شانس یک بازسازی فعال را از نظر نیازهای سازگاری با تغییرات آب و هوایی نشان می دهند.

اثرات احتمالی تغییرات آب و هوایی انسانی به خوبی شناخته شده است. اگرچه احتمال وقوع و شدت برخی رویدادهای شدید آب و هوایی بسیار نامشخص است، اما آنها با احتمال آسیب جدی یا خطرات سلامتی ظاهر می شوند [ 4 ]. فراتر از دیگران افزایش رواناب سطحی به دلیل آب بندی سطحی در مناطق شهری منجر به طغیان و آسیب عظیم می شود [ 5 ]. مناطق شهری از نظر تاریخی اغلب در نزدیکی رودخانه ها توسعه یافته اند و بنابراین در مناطق مستعد سیل و متاثر از سیل قرار دارند. همراه با برنامه ریزی فضایی ناکارآمد، حفاظت از این سکونتگاه ها ناکافی است [ 6 ، 7 ، 8]]. یکی دیگر از پیامدهای ناشی از تغییرات آب و هوایی، توسعه جزایر گرمایی شهری است که بر سلامت انسان با بیماری یا مرگ و میر ناشی از گرما تأثیر می گذارد [ 9 ، 10 ]. علاوه بر این، شهرنشینی در دسترس بودن فضای باز طبیعی را به دلیل توسعه ساخت‌وساز و حمل‌ونقل کاهش می‌دهد، که منجر به بحث در مورد تأمین بهینه مناطق سبز شهری در شهرک‌ها می‌شود [11 ] . در این زمینه این سوال مطرح می شود که چگونه می توان زمین و به ویژه زمین شهری را به شیوه ای پایدار مدیریت کرد؟

دولت فدرال در آلمان استراتژی پایداری و استراتژی سازگاری با تغییرات آب و هوایی را به عنوان نقشه راه برای مدیریت پایدار زمین اتخاذ کرد [ 12 ، 13 ]. در هر دو سند، توصیه هایی ارائه شده است که چگونه می توان به سازگاری با تغییرات آب و هوایی دست یافت. یکی از یافته ها این است که ساختارهای سکونتگاهی باید با تأثیرات احتمالی تغییرات آب و هوایی سازگار شوند. این که با چه معیارهایی می توان به این امر دست یافت، سوال اصلی پژوهش حاضر است.

استراتژی های ذکر شده در بالا منجر به چالش های جدیدی برای برنامه ریزی منطقه ای می شود [ 14 ]. به ویژه کاهش تغییرات آب و هوایی اهمیت فزاینده ای پیدا می کند، زیرا 7.5 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای در آلمان به طور مستقیم ناشی از تغییرات کاربری زمین و کاربری زمین (فعالیت در جنگلداری، کشاورزی و مناطق مسکونی و حمل و نقل) است [15 ] . علاوه بر این، زیست توده یک مخزن برای دی اکسید کربن است و در نتیجه تغییرات آب و هوایی را کاهش می دهد. به طور همزمان، مناطق ساخته شده و حمل و نقل هر روز 69 هکتار (2011 تا 2014) از منابع زمین در آلمان را مصرف می کنند [ 16]]. بنابراین این زمین دیگر برای کاربری های دیگر در دسترس نیست و بنابراین برای کاهش آب و هوا نیز در دسترس نیست. بارت (2010) شواهدی مبنی بر لزوم کاهش توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل برای کاهش انتشار CO ₂ در اروپا یافت [ 17 ].

هدف این مطالعه بررسی این است که چه اقداماتی بر دستیابی به اهداف کاهش تغییرات اقلیمی تأثیر دارد و چه اقداماتی برای اتخاذ الگوهای کاربری اراضی و سکونتگاه‌ها برای سازگاری با تغییرات اقلیمی مناسب است. چنین اقداماتی ممکن است منجر به تغییر در عملکرد برنامه ریزی شود و معمولاً خدمات اکوسیستمی متعدد را به روش های مختلف تحت تأثیر قرار می دهد [ 18 ]. اقدامات اتخاذ شده می تواند منجر به هم افزایی یا تضاد در دستاوردهای کاهش و سازگاری با تغییرات آب و هوایی شود. آنها به تفصیل در یک فرآیند مشارکت ملی و منطقه ای با تصمیم گیرندگان در پروژه ای که این مطالعه در آن انجام شده است مورد بحث قرار گرفته است.

در این مقاله، سناریوهای استفاده از زمین برای سال 2030 در آلمان ارائه شده است که اقدامات سیاستی را برای توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل برای کمک به کاهش و انطباق با تغییرات آب و هوا اجرا می کند. سناریوها با مدل تغییر کاربری زمین مبتنی بر GIS شبیه سازی شده اند. تعدادی از سناریوهای سیاست جایگزین با یک سناریوی مرجع برای ارزیابی تأثیر اقدامات مختلف بر دستیابی به اهداف کاهش تغییرات آب و هوا و سازگاری مقایسه می‌شوند. برای اهداف ارزیابی، مجموعه‌ای از شاخص‌ها توسعه می‌یابد که امکان تجسم تفاوت‌های کیفی و جزئی کمی را در سناریوی مرجع فراهم می‌کند.

2. روش ها و داده ها

2.1. مدل سازی تغییر کاربری زمین

مجموعه متنوعی از رویکردهای مدل‌سازی در طول دهه گذشته تکامل یافته است، برخی از این رویکردها به صراحت با فرآیندهای منجر به رشد شهری سروکار دارند، برخی دیگر رشد شهری را یکی از انواع تغییر کاربری زمین در میان دیگران می‌دانند. بررسی‌های اخیر از مدل‌های تغییر کاربری عملیاتی، بینش‌هایی را در مورد مفاهیم و ویژگی‌های مدل ابتدایی، از جمله جنبه‌های رشد شهری ارائه می‌دهد [ 19 ، 20 ، 21]]. بسیاری از مدل‌های تغییر کاربری زمین مبتنی بر رویکرد چند مدلی هستند. این بدان معناست که روندهای جهانی برای انواع کاربری خاص یا توسعه عمومی اقتصادی و جمعیتی منطقه مورد مطالعه در مدل‌های خارجی تحلیل می‌شوند، که با انتقال نتایج خود به عنوان تقاضای منطقه‌ای در واحدهای اداری به مدل تغییر کاربری زمین پیوند ضعیفی دارند. مدل تغییر کاربری زمین، این کاربری‌ها را بر اساس تناسب محلی برای یک دسته کاربری اراضی تخصیص می‌دهد. نمونه هایی برای این نوع مدل ها عبارتند از اسکنر کاربری زمین [ 22 ]، DynaClue [ 23 ]، EU-ClueScanner [ 24 ] یا Environment Explorer [ 25] .]. تناسب محلی برای استفاده از زمین اغلب در یک تحلیل قبلی ارزیابی می شود، جایی که اثر ویژگی های مکان مختلف به صورت آماری ارزیابی می شود، به عنوان مثال، در یک تحلیل رگرسیون لجستیک دو جمله ای یا چندگانه [6 ] .

معیارهای انتخاب مدل برای مطالعه ما عبارتند از:

توانایی شبیه سازی انواع کاربری اراضی شهری و غیر شهری.
برای ادغام تقاضاهای منطقه ای برای استفاده از زمین برای مناطق فرعی یک منطقه مورد مطالعه؛ و
برای شبیه سازی کشور بزرگی مانند آلمان با وضوح فضایی بالا.

با توجه به این الزامات، ما اسکنر کاربری زمین را انتخاب کرده ایم که در حال حاضر شبیه به اسکنر EU-CLUE است و دانش مدل های دیگر مانند CLUE یا “Environment Explorer” را در خود جای داده است.

2.2. مدل اسکنر کاربری زمین

اسکنر کاربری زمین یک مدل شبیه سازی عملیاتی و صریح فضایی است که از یک الگوریتم بهینه سازی برای تخصیص تقاضای زمین به سلول های شبکه مناسب استفاده می کند ( شکل 1 را ببینید) [ 22 ، 26 ].

ویژگی های اساسی اسکنر کاربری زمین برای آلمان [ 27 ] است:

وضوح مکانی 100 متر
13 طبقه کاربری (6 طبقه کاربری شهری). به طور کلی، هر تعداد کلاس کاربری زمین را می توان در Land Use Scanner پیاده سازی کرد.
یک الگوریتم مدل سازی گسسته، که در آن یک سلول شطرنجی تنها یک کلاس کاربری زمین را نشان می دهد (به [ 22 ] مراجعه کنید).
با استفاده از پارامترهای مشابه، نتایج مدل قابل تکرار هستند.
مقررات برنامه ریزی در شبیه سازی گنجانده شده است.
این مدل نتایج را در مراحل زمانی بعدی (گام های پنج ساله) ارائه می دهد.

«مدل تخصیص گسسته واحدهای مساوی از زمین (سلول‌ها) را به آن دسته از کاربری‌هایی که بیشترین تناسب را دارند، با در نظر گرفتن تقاضای کاربری منطقه‌ای اختصاص می‌دهد. این مسئله تخصیص گسسته از طریق یک برنامه‌ریزی خطی شکل حل می‌شود، که راه‌حل آن زمانی بهینه در نظر گرفته می‌شود که مجموع همه مقادیر تناسب مربوط به کاربری اراضی تخصیص یافته حداکثر باشد. تخصیص تابع محدودیت های زیر است:

مقدار زمین اختصاص داده شده به یک سلول نمی تواند منفی باشد.
در مجموع، تنها 1 هکتار را می توان به یک سلول اختصاص داد. و
مقدار کل زمین اختصاص داده شده به یک نوع کاربری خاص در یک منطقه باید بین حداقل و حداکثر ادعای آن منطقه باشد.

از نظر ریاضی مسئله تخصیص را می توان به صورت زیر فرموله کرد:

حداکثر ایکس \sum ج ج اس ج ج ایکس ج ج

(1)

موضوع:

X _cj ≥ 0 برای هر c و j.
$\sum_{j} X_{c j}$ = 1 برای هر c;
L _Jr ≤ $\sum_{c} X_{c j}$ ≤ H _jr برای هر j و r که ادعاها برای آنها مشخص شده است.

که در آن:

X _cj مقدار زمین اختصاص داده شده به سلول c برای استفاده از نوع کاربری زمین j است .
S _cj مناسب بودن سلول c برای نوع کاربری زمین j است .
L _jr حداقل ادعا برای نوع کاربری زمین j در منطقه r است . و
H _jr حداکثر ادعا برای نوع کاربری زمین j در منطقه r است . [ 22 ]

تقاضا در مدل های خارجی برای مناطقی مانند شهرستان ها تعیین می شود. سلول‌های شبکه مناسب با استفاده از نقشه‌های مناسب شناسایی می‌شوند، جایی که عوامل مکان مانند کاربری فعلی زمین، شرایط فیزیکی، مقررات برنامه‌ریزی یا دسترسی به زیرساخت‌ها ترکیب می‌شوند. در نتیجه، انواع کاربری‌های زمین با یکدیگر رقابت می‌کنند. شرح مفصلی از مدل، مجموعه داده‌های اعمال‌شده و همچنین توسعه اعداد تقاضای منطقه‌ای برای انواع کاربری زمین و نقشه‌های تناسب در نظر گرفته شده را می‌توان در Goetzke و Hoymann (در حال چاپ) یافت [27 ] .

2.3. سناریوهای تغییر کاربری زمین

ابتدا یک سناریوی مرجع شبیه سازی شده است. در این سناریو فرض بر این بود که توسعه جمعیتی و اقتصادی مشاهده شده در دو دهه آینده ادامه خواهد داشت و تأثیر این تحولات در تغییر بافت مسکونی و منطقه حمل و نقل نیز مشابه خواهد بود. بر اساس این سناریوی مرجع، سناریوهای جایگزین در مدل پیاده‌سازی می‌شوند تا سهم و تأثیر آن‌ها بر کاهش و سازگاری تغییرات آب و هوا و همچنین حفاظت و حفاظت از محیط‌زیست را تحلیل کنند. این اقدامات یا تقاضا برای یک نوع کاربری خاص (کنترل کمیت) یا الگوهای توزیع فضایی آنها (اثر مکانی) را کنترل می کند. آنها در یک فرآیند مشاوره فشرده با برنامه ریزان در سطح منطقه ای و با ذینفعان در سطح ملی مورد بحث قرار گرفته اند. از طریق مدلسازی مناسب،

معیارهای مدل‌سازی شده در جدول 1 فهرست شده‌اند . لازم به ذکر است که اقدامات بدون تأثیر بر تغییرات کاربری اراضی در نظر گرفته نشده است، حتی اگر آنها سهم قابل توجهی در کاهش و سازگاری با تغییرات آب و هوا داشته باشند. چنین اقداماتی، برای مثال، سازگاری سیستم فاضلاب با حوادث باران شدید یا استفاده از مناطق سقف مشترک برای انرژی خورشیدی است. در این مقاله سه اقدام به صورت نمونه با جزئیات بیشتر ارائه خواهد شد.

هدف از کاهش تغییرات آب و هوایی در این مطالعه کاهش رشد مناطق ساخته شده و حمل و نقل تا حد امکان به منظور کاهش تلفات زمین، حفظ ذخایر کربن و تشکیل ساختارهای سکونتگاهی فشرده و کارآمد است. اقدامات مختلف می تواند به این هدف کمک کند. _{هدف این مطالعه تعیین کمیت صرفه جویی در انتشار CO 2} نیست، بلکه کمی کردن اثر آن بر تغییر کاربری زمین است. در مقابل، سازگاری با تغییرات اقلیمی کاهش خطرات بالقوه ناشی از تغییرات آب و هوایی برای مناطق مسکونی و حمل‌ونقل و همچنین ساکنان را هدف قرار می‌دهد. در نهایت، حفاظت از طبیعت سعی در حفظ هر چه بیشتر مناطق طبیعی دارد و باعث عقب نشینی مناطق ساخته شده و حمل و نقل در مناطق کم یا بدون تقاضا برای مناطق ساخته شده می شود.

برخی از اقدامات ذکر شده در بالا ممکن است بر ادعای اراضی منطقه ای مناطق ساخته شده و حمل و نقل و در نتیجه تقاضا برای زمین که در حال حاضر به کاربری دیگری (عمدتاً کشاورزی) اختصاص دارد، تأثیر بگذارد. سایر اقدامات بر تقاضای ساخت‌وساز و منطقه حمل‌ونقل تأثیر نمی‌گذارد، بلکه بر توزیع فضایی توسعه مناطق ساخته‌شده و حمل‌ونقل تأثیر می‌گذارد. بنابراین تعریف نقشه های مناسب باید تعدیل شود. در نهایت، برخی از اقدامات همچنین شامل تغییر در “هزینه تبدیل” کاربری زمین به کاربری دیگر است. در مدل، “هزینه های تبدیل” به عنوان یک ماتریس تبدیل که تغییرات احتمالی نوع کاربری کاربری زمین را توصیف می کند، اجرا می شود.

داده های کاربری زمین مورد استفاده در این مدل بر اساس LBM-DE، یک مدل چشم انداز دیجیتال برای آلمان است که برای اهداف دولتی ایجاد شده است. LBM-DE دارای هندسه و تفکیک مکانی ATKIS (“سیستم اطلاعات توپوگرافی- کارتوگرافی معتبر”) است که سیستم رسمی اطلاعات توپوگرافی و کارتوگرافی آلمان است. در LBM-DE اطلاعات مکانی با طرح طبقه بندی پوشش زمین Corine [ 28] ترکیب می شود.]. LBM-DE برای اولین بار در سال 2009 ایجاد شد. بنابراین، هیچ سری زمانی برای این مجموعه داده وجود نداشت. بنابراین، ماتریس تبدیل از تجزیه و تحلیل تشخیص تغییر مجموعه داده‌های پوشش زمین Corine در سال‌های 1990 و 2006 ایجاد شد. تجزیه و تحلیل احتمال تغییر از یک نوع کاربری زمین به نوع دیگر را نشان داد. با توجه به مقیاس های فضایی مختلف LBM-DE و پوشش زمین کورین، نادرستی های کوچکی ممکن است، اما روند کلی تغییر کاربری زمین را می توان به اندازه کافی با پوشش زمین کورین تحلیل کرد.

در این نشریه توضیح داده شده است که سه سناریوی نمونه با سناریوی مرجع تفاوت دارند و چگونه مفروضات در اسکنر کاربری زمین عملیاتی و اجرا می شوند. نتایج همچنین برای سه شاخص نمونه مقایسه می شوند (به بخش 2.4 مراجعه کنید ).

2.3.1. حفظ و توسعه مناطق سبز شهری

نواحی سکونتگاهی به ویژه تحت تأثیر تغییرات دما ناشی از تغییرات آب و هوایی به دلیل توسعه جزایر گرمایی شهری هستند. به خصوص امواج گرمایی طولانی مدت ممکن است به معنای فشار بر سلامت ساکنان، به ویژه افراد مسن و بیمار و همچنین نوزادان باشد. بار حرارتی-مکانیکی ساختمان ها و زیرساخت ها با افزایش تعداد روزهای گرم افزایش می یابد [ 9 ، 29 ]. تراکم ساختمانی بالاتر و گسترش منطقه سکونتگاهی این مشکل را تشدید می کند. علاوه بر این، آب بندی خاک، رواناب مستقیم بارندگی را افزایش می دهد، زیرا احتباس آب در خاک و پوشش گیاهی مانع می شود [ 30 ].

اقدام «حفظ و توسعه مناطق سبز شهری» با هدف کاهش تنش های حرارتی شهرها با افزایش پیش بینی شده در روزهای گرم از طریق تقویت مناطق تفریحی در شهرها و همچنین افزایش احتباس طبیعی آب و نرخ تغذیه آب زیرزمینی انجام می شود. این کار در درجه اول با بهبود عرضه و دسترسی به فضای سبز و باز در محدوده سکونتگاه و بین شهرک ها انجام می شود. بنابراین، این معیار در درجه اول به جنبه های سازگاری آب و هوا می پردازد. علاوه بر این، اثرات مثبت برای کاهش تغییرات آب و هوایی ممکن است ناشی از پتانسیل ترسیب کربن بالاتر به دلیل حجم سبز گسترده در مناطق شهری باشد.

این اقدام در مدل کاربری زمین توسط مجموعه ای از توسعه های فرضی فردی اجرا می شود که شامل موارد زیر است:

ایمن سازی فضاهای سبز و تفریحی موجود درون شهری و همچنین برنامه ریزی مناسب فضای باز و فضای سبز در مناطق جدید ساخته شده.
توسعه نواحی سبز شهری؛
حفظ توابع مهم منطقه ای فضای باز و همچنین ساختارهای سبز و آبی؛ و
تخریب و تمرکز سازه های شهری و همچنین بازسازی.

در این مدل، مناطق سبز شهری موجود با افزایش «هزینه‌های تبدیل» (تغییرات در ماتریس تبدیل) مناطق سبز شهری به زمین ساخته شده محافظت می‌شوند. علاوه بر این، توسعه درون شهری کاهش می یابد که منجر به افزایش زمین های جدید ساخته شده در مرز شهری می شود. علاوه بر این، این مناطق جدید ساخته شده باید با توسعه سیستماتیک ساختارهای آبی و سبز ترکیب شوند. کاهش نرخ توسعه درون شهری به عنوان نسبت توسعه مسکن بین سال‌های 2009 و 2012 و توسعه مناطق ساخته‌شده در همان بازه زمانی محاسبه می‌شود. برای مناطق با نسبت بالاتر از متوسط، مقدار آنها به میانگین کاهش می یابد که مربوط به یک معماری فشرده اما نه بسیار متراکم است. این منجر به افزایش جزئی تقاضا برای مناطق ساخته شده می شود.

مناطق سبز شهری جدید در زمین های قهوه ای و زمین های خالی توسعه یافته اند. این در مدل با کاهش “هزینه های تبدیل” ماتریس تبدیل برای تغییر از مناطق قهوه ای به مناطق سبز شهری اجرا می شود. همچنین تقاضا برای مناطق سبز شهری افزایش یافته است. در یک مطالعه از طرف آژانس فدرال آلمان برای حفاظت از طبیعت (BfN) 55.75 متر مربع ^سبز شهری به ازای هر ساکن توصیه می شود [ 31 ]. در این سناریو، میزان فضای سبز شهری در مناطقی که در حال حاضر دارای مقادیر کمتری هستند به این مقدار افزایش می یابد. دسترسی به مناطق سبز شهری نیز در نظر گرفته شده است. مطالعه ذکر شده توسط BfN فاصله حداکثر 500 متر را برای فضای سبز نزدیک به مناطق مسکونی توصیه می کند [ 31]]. بنابراین تناسب فضاهای سبز شهری در مناطق مسکونی با فاصله بیش از 500 متر تا فضاهای سبز شهری موجود افزایش می یابد.

توابع مهم فضای باز منطقه ای و کمربندهای سبز منطقه ای که در طرح های فضایی منطقه ای تعریف شده اند، با تعریف مناطق حفاظتی برنامه ریزی فضایی به عنوان مناطق اولویت دار در مدل حفظ می شوند. در حالی که در مناطق حفاظتی، منافع کاربری های مختلف باید توسط مقامات برنامه ریزی فضایی سنجیده شود، در مناطق اولویت دار، کاربری های دیگری غیر از کاربری تعیین شده ممنوع است.

در مناطق و شهرهای در حال کوچک شدن با ضریب خالی بالا، بخشی از ساختمان های موجود تخریب می شود تا فرصت بیشتری برای فضای سبز شهری ایجاد شود. سرشماری 2011 آلمان به عنوان پایگاه داده برای تخمین جای خالی استفاده شد. با در نظر گرفتن ذخیره نوسانی 3 درصدی از سهام مسکن، بیش از 660000 خانه خالی در آلمان وجود دارد. با این حال، این انبار را نمی توان به طور کامل تخریب کرد، زیرا پاکسازی کل ساختمان ها همیشه نمی تواند به طور مداوم انجام شود. به همین دلیل است که این معیار بین مناطق در حال رشد و کوچک شدن تمایز قائل می شود. در مورد دوم، پتانسیل برای از بین بردن بیشترین میزان است. بین سال‌های 2001 تا 2010، حدود 284700 خانه در آلمان شرقی تخریب شد [ 32]]. بر اساس برآوردهای تقریبی از مطالعه BBSR، حداقل 115000 ساختمان از موجودی ساختمان فعلی تا سال 2030 می تواند تخریب شود [ 33 ]. این اقدام علاوه بر برچیدن جای خالی موجود در حال حاضر، تخریب جای خالی پیش بینی شده را نیز در نظر می گیرد. نتایج مطالعه “توسعه فعلی و آتی نرخ های خالی مسکن در مناطق فرعی آلمان” مبنای محاسبه آنها را تشکیل می دهد [ 33]. در این مطالعه توسعه خانه های خالی از سکنه تا سال 2030 در سناریوهای مختلف پیش بینی شده است. نتایج نشان می دهد که 170000 ساختمان دیگر می توانند تخریب شوند. برای پیاده‌سازی در مدل کاربری زمین، فرض می‌شود که تنها به تعداد ساختمان‌ها تخریب می‌شود و فضا بازسازی می‌شود که برای برآوردن تقاضا برای مناطق سبز شهری لازم است.

2.3.2. تقویت توسعه درون شهری

تراکم شهری بالاتر تأثیر آب و هوای مثبتی دارد، زیرا در مقایسه با تراکم‌های شهری کمتر، انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتر ناشی از حمل‌ونقل، گرمایش و تامین انرژی را به دنبال دارد [ 34 ]. با این حال، احتمال تضاد در مورد نیاز تقویت شده برای انطباق توسعه درون شهری با تغییرات آب و هوایی وجود دارد، زیرا تراکم ساختمانی بالاتر ممکن است اثر جزیره گرمایی را افزایش دهد. بر این اساس، ساختارهای شهری و شرایط اقلیمی باید مورد توجه قرار گیرد تا توسعه درون شهری نیاز به حفاظت از اقلیم، کاهش مصرف زمین و همچنین سازگاری با تغییرات اقلیمی را برآورده سازد.

هدف از این اقدام کاهش مصرف زمین در حاشیه مناطق شهری است. احیای مزارع قهوه ای، بسته شدن شکاف ها بین ساختمان ها، استفاده از جای خالی و همچنین تراکم مناطق ساخته شده به عنوان راه هایی برای کاهش مصرف زمین و در عین حال برآوردن تقاضا برای زمین ساختمانی استفاده می شود. آنها منجر به یک ساختار سکونتگاهی فشرده و کارآمد می شوند و هزینه های پیگیری زیرساخت کاهش می یابد. بنابراین، اهداف تغییر اقلیم در کانون توجه این اقدام قرار دارند، اما همچنین استراتژی حفاظت از طبیعت از بهبود توسعه درون شهری سود می برد. پتانسیل های توسعه درون شهری (IUD) قبلا در سراسر کشور بررسی نشده است. بنابراین، چندین منبع داده برای پیاده سازی این سیاست در مدل کاربری زمین استفاده می شود.

پایگاه داده فوق در مورد مشاغل خالی در آلمان (سرشماری 2011) نیز استفاده مجدد بالقوه را نشان می دهد. از نرخ های خالی و توسعه پیش بینی شده، پتانسیل استفاده مجدد را می توان برای محاسبه تقاضای کاربری زمین تعیین کرد. علاوه بر استفاده مجدد از جای خالی موجود در حال حاضر، استفاده مجدد از موقعیت های خالی پیش بینی شده نیز بر اساس برآوردهای فعلی محاسبه می شود [ 33]]. با استفاده از روش‌های تخمین مشابهی که در بخش قبل توضیح داده شد، بیش از 1.25 میلیون خانه اضافی وجود دارد که می‌توان از آنها استفاده مجدد کرد. بر اساس مفروضات استفاده مجدد از جای خالی فعلی و پیش بینی شده، توسعه جدید بیش از 25000 ساختمان در این سناریو در مقایسه با مرجع انجام نمی شود. این مقدار در نظر می‌گیرد که به دلیل کمبود تقاضا، نمی‌توان مقادیر زیادی از خانه‌های خالی را در مناطق کوچک‌تر مورد استفاده مجدد قرار داد. در مناطق در حال رشد می توان از جای خالی تقریباً به طور کامل دوباره استفاده کرد و تقاضا برای فضا می تواند تا حد زیادی با استفاده مداوم از جای خالی برآورده شود. در شهرستان ها یا شهرهای بدون جای خالی دائمی (مثلاً مونیخ)، این اقدام بی اثر است.

توسعه مجدد براونفیلد و توسعه زمین های خالی مهم ترین عناصر توسعه درون شهری هستند. برای نشان دادن این فرآیند در مدل کاربری زمین، چندین رویکرد ترکیب شده‌اند. اولاً، هزینه‌های تبدیل سایت‌های برون‌فیلد در مناطق مسکونی و تجاری کاهش یافته است و تا سال 2030 زمین‌های قهوه‌ای به طور کامل توسعه خواهند یافت. بزرگی این پتانسیل در پروژه “اجرای اقدامات برای کاهش مصرف زمین – پتانسیل توسعه داخلی” برآورد شده است [ 35 ]. با توجه به این نتایج، پتانسیل IUD در آلمان از 15 تا 20 متر ^{مربع است}به ازای هر ساکن، که معادل تقریباً 120000 تا 165000 هکتار در سراسر کشور است. مقدار IUD بر اساس مقادیر برای شهرستان های فهرست شده در جدول 2 برون یابی شد . به این ترتیب، نسبت تقاضای پیش‌بینی‌شده ساخت‌وساز و منطقه حمل‌ونقل که می‌تواند به عنوان توسعه درون شهری محقق شود، محاسبه می‌شود. با این حال، تنها 70٪ از پتانسیل ها به عنوان “قابل فعال شدن” طبقه بندی می شوند [ 35 ]. بنابراین پتانسیل موجود برای هر شهرستان 30 درصد کاهش می یابد.

اصطلاح تراکم اغلب در همان سطح توسعه درون شهری قرار می گیرد. با این حال، در اینجا، تراکم به عنوان استفاده شدید از مناطق بسیار کمتر استفاده شده در محیط ساختمان موجود درک می شود. بنابراین تراکم “در زمینی که قبلاً ساخته شده است اما دارای پتانسیل فضای باز بیشتری است” رخ می دهد [ 35]]، که منجر به تراکم ساختاری می شود. چنین پتانسیل هایی برای مثال شامل ساختمان های ردیفی یا ساختمان هایی در حیاط خلوت است. یک روش ساده برای تخمین پتانسیل تراکم استفاده شد. این بر اساس میزان سطح غیر قابل نفوذ برای مناطق مسکونی و تجاری بود. بنابراین، از لایه آب بندی خاک سرویس سریع کوپرنیک تحویل داده شده توسط آژانس محیط زیست اروپا (EEA) استفاده شد. درجه ساخت بیش از حد (بین 0 و 1) با نامگذاری های تعیین شده توسط قانون بهره برداری از زمین آلمان (Baunutzungsverordnung BauNVO) مقایسه می شود. در نظر گرفته می شود که همه لات ها را نمی توان به یک اندازه با توجه به این حدود متراکم کرد. بسته به درجه آب بندی اندازه گیری شده، تا حد بعدی بالا می رود. این ادعا را در نظر می گیرد که سکونتگاه ها باید از نظر کیفی متراکم شوند و شخصیت اصلی روستایی یا شهری آنها باید حفظ شود. از آنجایی که در واقعیت امکان تراکم محدود است – به عنوان مثال، به دلیل عدم دسترسی به فضاهای باز، محدودیت های ساختاری و غیره – فرض بر این است که تقریباً تنها 10٪ از پتانسیل موجود می تواند استفاده شود.

2.3.3. حفاظت در برابر سیل پیشرفته

هدف از این اقدام تقویت ابزارهای برنامه ریزی منطقه ای برای حفاظت در برابر سیل است. این شامل طرح هایی برای حذف پیشگیرانه مناطقی از توسعه سکونتگاهی است که خطر افزایش سیل را نشان می دهد. در عمل برنامه ریزی فعلی، دشت های سیلابی با احتمال سیل با دوره بازگشت 100 ساله (HQ ₁₀₀ ) به عنوان مناطق اولویت دار یا حفاظتی تعیین می شوند.

معیار مدل‌سازی شده فراتر از این مناطق است و همه HQ ₁₀₀ و همچنین مناطق _شدید HQ را به عنوان مناطق اولویت تعریف می‌کند. HQ _extreme یک رویداد سیل شدید با احتمال کم است. چنین رویدادهایی دوره بازگشت مشخصی ندارند اما مناطق سیل زده را برای مواردی که سازه های حفاظت از سیل (مثلا دایک ها) از کار می افتند نشان می دهد. در این سناریو، مناطق ساخته شده به سلول های شبکه دیگر نسبت به سناریوی مرجع که منجر به الگوی حل و فصل جایگزین می شود، اختصاص داده می شود. به این ترتیب، مناطق بزرگ با افزایش فراوانی سیلاب‌های شدید عاری از ساختمان‌های جدید باقی می‌مانند که به طور قابل توجهی احتمال آسیب را کاهش می‌دهد. مفروضات بر سهام ساختمان تأثیر نمی گذارد، که به سادگی قابل برداشت نیست.

2.4. ارزیابی تاثیر اقدامات با شاخص ها

علاوه بر پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی در سناریوهای جایگزین، تحلیل تأثیر اقدامات مدل‌سازی شده اهمیت دارد. به منظور ارزیابی عینی معیارهای بسیار متفاوت، یک سیستم ارزیابی مورد نیاز است که امکان مقایسه تأثیر اقدامات را از نظر کیفی یا کمی در رابطه با سناریوی مرجع فراهم می کند. ون دن برگ و همکاران (1999) کاربرد ردپای اکولوژیکی را تجزیه و تحلیل کرد و تعدادی از معیارها را مورد بحث قرار داد که یک شاخص یا سیستم شاخص‌ها باید برآورده شوند [ 36 ]. این معیارها اصولاً توسط Giljum و همکاران تأیید شدند. (2011) [ 37]. در اینجا، توسعه پایدار شهری و همچنین سهم در کاهش تغییرات آب و هوا و سازگاری ارزیابی می‌شود. به همین دلیل، شاخص هایی مورد نیاز است که بتواند این جنبه های مرتبط با اقلیم را ترسیم کند. تأثیر تغییر اقلیم و در نتیجه نیاز به اقدامات سازگاری توسط ریه و همکاران مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. (2013) در سطح اروپا بر اساس شاخص های مربوط به تنش گرمایی، خطر سیل و خطر آتش سوزی جنگل / بوته [ 38 ]. Siedentop و همکاران (2011) در مطالعه ای در مورد سناریوهای یکپارچه توسعه فضایی در آلمان به این نتیجه رسیدند که مناطق ساخته شده با بار حرارتی بالاتر از حد متوسط، میدان عمل برای سیاست توسعه فضایی است [39 ]]. به این ترتیب ما می‌توانیم سناریوهای مختلف را به صورت مقایسه‌ای تحلیل کنیم و مبادلات احتمالی در دستیابی به اهداف کاهش تغییرات آب و هوا و انطباق اقدامات اعمال شده را شناسایی کنیم. بنابراین، یک رویکرد ارزیابی چند معیاره ایجاد شد که مبتنی بر سیستمی از شاخص‌ها است و اکثر معیارهای فوق را برآورده می‌کند. آنها در مدل اسکنر کاربری زمین پیاده سازی شده اند. کاربرد شاخص ها برای سناریوهای مختلف جایگزین در جدول 1 ارائه شده است .

شاخص های اعمال شده به عنوان مقادیر شاخص محاسبه می شوند. بنابراین، مقادیر شاخص فردی برای هر شهرستان در آلمان بر اساس مقدار میانگین ملی در یک زمان مرجع محاسبه می‌شود [ 40 ]. میانگین ملی همه شهرستان ها در سال 2009 به عنوان یک مقدار مرجع استفاده می شود. به طور کلی، شاخص های ارائه شده تغییرات شبیه سازی شده در مناطق ساخته شده و حمل و نقل بین سال های 2009 و 2030 را نشان می دهد.

مقدار مرجع، یعنی میانگین ملی در سال 2009، مقدار 100 را دریافت می کند. مقادیر فردی شهرستان ها در مقادیر >100 مثبت و برای مقادیر کمتر از 100 از مقدار مرجع، منفی است. دامنه مقادیر شاخص به منظور کاهش اثر نقاط پرت به مقیاس 0 تا 200 محدود شده است. مقادیر شاخص <0 بنابراین مقدار 0 و مقادیر شاخص > 200 مقدار 200 را دریافت می کنند. مقادیر اندازه گیری ابتدا در 100 ضرب می شوند و سپس بر مقدار مرجع [ 40 ] تقسیم می شوند.

از آنجایی که به ندرت یک رابطه علت و معلولی ساده در معیارهای محاسبه شده وجود دارد، دیدگاه های مختلفی در هنگام اندازه گیری اثر در نظر گرفته می شود. شاخص های مورد استفاده باید اثر یک اندازه گیری را تا حد امکان به صورت جامع توصیف کنند. این به تصمیم گیرندگان اجازه می دهد تا اثربخشی یک معیار را در یک نگاه به تصویر بکشند. بنابراین، یک شاخص متشکل از چندین زیرشاخص است که عناصر فردی یک اندازه گیری را تا حد امکان ساده و جامع توصیف می کند. در محاسبه شاخص کلی، همه زیرشاخص‌ها به یک اندازه وزن می‌شوند. یک وزن دهی مرتبط با محتوا ممکن است در موارد فردی مناسب باشد، اما نمی توان آن را کمی سازی کرد.

برای ارزیابی 10 معیار ( جدول 1 )، از 10 شاخص استفاده شده است. چهار شاخص ارزیابی دستیابی به اهداف تغییر اقلیم، چهار جنبه هدف دیگر سازگاری با تغییرات آب و هوا و دو جنبه حفاظت از طبیعت را هدف قرار می دهد. ماتریس جدول روابط بسیار زیاد بین معیارها و شاخص ها را نشان می دهد. در این تحقیق سه شاخص معرفی شده است.

2.4.1. افزایش مناطق ساخته شده و حمل و نقل

افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل به دو صورت اندازه گیری می شود. ابتدا از میزان مصرف زمین در هر هکتار برای آلمان استفاده می شود. این واحد اندازه گیری به این دلیل استفاده می شود که با هدف پایداری دولت فدرال آلمان برای کاهش مصرف روزانه زمین به 30 هکتار در روز تا سال 2020 مطابقت دارد.

L سی r ، 01 = 1 n y e a r s \times 1 365 د یک سال س \times \sum r c u ایکس c u

(2)

روش دوم برای تجزیه و تحلیل افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل، تجمیع تغییرات مشاهده شده در شبکه کاربری زمین به مناطق و نشان دادن درصد تغییر بین سال های 2009 و 2030 است.

L سی r ، 02 = \sum c u ایکس c u \sum ج ایکس تو \times 100 [%]

(3)

با:

X _cu مقدار زمین اختصاص داده شده به سلول c برای استفاده برای کاربری شهری نوع u است .
LC _r,01 مصرف روزانه زمین در یک دوره n سال برای همه مناطق r است . و
LC _r,02 سهم جدید ساخته شده و منطقه حمل و نقل منطقه r است.

2.4.2. افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل در مناطق مستعد سیل

این اندیکاتور از دو زیرشاخص تشکیل شده است. برای بررسی اینکه آیا توسعه مناطق مسکونی و حمل و نقل در خارج از مناطق _شدید HQ انجام می شود ، استفاده از زیرشاخص “مصرف زمین توسط مناطق مسکونی و مناطق حمل و نقل در مناطق مستعد سیل” (IND_FL _r,02 ) کافی است. به منظور نشان دادن همزمان اینکه کدام مناطق در حال حاضر دارای نسبت بالایی از مناطق مسکونی و حمل و نقل در مناطق مستعد سیل هستند، پیوندی به یک شاخص کلی توسط زیرشاخص «ساخت فعلی فعلی» تنظیم شده است. و مناطق حمل و نقل در مناطق مستعد سیل» (IND_FL _r,01). بنابراین، این شاخص از دو زیرشاخص به منظور در نظر گرفتن مصرف زمین در آینده و همچنین تنظیم فعلی با متراژ ساخته شده و حمل و نقل تشکیل شده است. شاخص های فرعی و شاخص ترکیبی به شرح زیر محاسبه می شوند:

من ن د_اف L r ، 01 = \sum c u ایکس c u من n _ اچ س e x t r e m e \sum c u ایکس c u 1 n r \times \sum r \sum c u ایکس c u من n _ اچ س e x t r e m e \sum c u ایکس c u \times 100

(4)

من ن د_اف L r ، 02 = \sum c u n e w ایکس c u من n _ اچ Q e x t r e m e \sum c u n e w ایکس c u 1 n r \times \sum r \sum c u n e w ایکس c u \sum c u n e w ایکس c u \times 100

(5)

من ن د_اف L r = 0 ، 5 \times I ن د_اف L r ، 01 + 05 \times I ن د_اف L r ، 02

(6)

با

X _cu _in_HQextreme مقدار فعلی زمین اختصاص داده شده به سلول c برای استفاده برای کاربری شهری نوع u در مناطق مستعد وقوع سیل شدید است.

X _cu مقدار زمین اختصاص داده شده به سلول c برای استفاده برای کاربری شهری نوع u است .

IND_FL _r,01 نشانگر سهم مساحت ساخت‌وساز و حمل‌ونقل فعلی در مناطق مستعد وقوع سیل شدید در مقایسه با منطقه مسکونی و حمل‌ونقل منطقه r است .

newX _cu _in_HQextreme مقدار زمینی است که به دلیل شبیه سازی به سلول c اختصاص داده شده است تا برای کاربری شهری نوع u در مناطق مستعد وقوع سیل شدید استفاده شود.

X _cu مقدار زمینی است که به دلیل شبیه سازی به سلول c برای استفاده برای کاربری شهری نوع u اختصاص داده شده است .

IND_FL _r,02 نشانگر سهم نواحی ساخت‌وساز و حمل‌ونقل در مناطق مستعد وقوع سیل شدید در مقایسه با مناطق جدید ساخته‌شده و حمل‌ونقل در منطقه r است . و

IND_FL _r = شاخص کل “افزایش ساخت و ساز و حمل و نقل در مناطق مستعد سیل”

نتایج در نهایت برای نمایش نقشه طبقه بندی می شوند. قوانین طبقه بندی در جدول 3 ارائه شده است . مقدار متوسط 100 است.

بر خلاف سایر شاخص‌ها، تنها آن دسته از مناطق کاربری شهری در محاسبه گنجانده شده‌اند که به میزان قابل‌توجهی به آب‌بندی خاک و در نتیجه رواناب سطحی کمک می‌کنند. به این معنی که مناطق تفریحی به دلیل این فرض که سیلاب در مناطق سبز شهری منجر به خسارت اقتصادی قابل توجهی نمی شود در نظر گرفته نمی شود.

2.4.3. افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل در مناطق دارای بار حرارتی

در بسیاری از مناطق، در حال حاضر بیش از 7 روز گرم در سال وجود دارد (حداکثر دما > 30 درجه سانتیگراد). بیشترین مناطق آسیب دیده عبارتند از راین بالا و میانه، منطقه راین ماین و براندنبورگ. تا سال 2100، تعداد روزهای گرم به طور قابل توجهی در بسیاری از مناطق آلمان افزایش خواهد یافت. شاخص اعمال شده “افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل در مناطق دارای بار حرارتی” نامیده می شود. این شاخص از دو زیرشاخص تشکیل شده است که با وزن مساوی در شاخص کلی گنجانده شده است:

نسبت مصرف زمین برای مناطق ساخته شده در مناطق دارای بار حرارتی.
سهم مناطق ساخته شده در مناطق شهری در سال 2030 (توسعه مسکونی) در فاصله 500 متری تا سازه های سبز و آبی (مناطق سبز و تفریحی شهری، جنگل ها، تالاب ها، آب).

3. نتایج

بخش نتایج مجموعه‌ای از نتایج را برای نشان دادن احتمالات چندگانه تحلیل ارائه می‌کند. بخش با شاخص های مختلف ساختار یافته است. این مقادیر شاخص برای سناریوی مرجع و همچنین سه سناریو جایگزین را در تضاد قرار می دهد.

3.1. نشانگر افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل

شکل 2 توسعه گذشته و همچنین مصرف زمین مورد انتظار در روز را برای سناریوی مرجع تا سال 2030 نشان می دهد (LC _r,₀₁). مصرف روزانه زمین های جدید برای ساخت و ساز و حمل و نقل از 69 هکتار در سال 2014 به حدود 45 هکتار در روز در سال 2030 کاهش خواهد یافت. هدف استراتژی پایداری دولت فدرال کاهش مصرف روزانه زمین های جدید برای ساخت و ساز و حمل و نقل است. مساحت تا 30 هکتار در سال 2020 محقق نخواهد شد اگرچه روند کاهشی قابل توجهی را می توان مشاهده کرد. با این حال، تنها 19.5 هکتار از آنها توسط زمین ساخته شده است. برای مناطق تفریحی و سبز، مصرف روزانه زمین کمی کمتر از 9 هکتار و برای مناطق ترافیکی 15.5 هکتار است. پس از آن مصرف روزانه زمین برای مناطق عملیاتی (بدون استخراج معدن) به 1 هکتار می رسد. بدون تفرجگاه و فضای سبز، مصرف زمین در سال 2030 تقریباً کمتر از 36 هکتار در روز خواهد بود. تفاوت های منطقه ای در توسعه کاربری زمین که در گذشته مشاهده شده است، همچنان ادامه دارد.

جدول 4 زیر نتایج سناریوهای جایگزین را در بازه زمانی 2026 تا 2030 نشان می دهد.

مصرف روزانه زمین که بین سال‌های 2026 تا 2030 با اجرای اقدام «حفظ و توسعه مناطق سبز شهری» صورت می‌گیرد، 47 هکتار در روز است و فقط کمی بالاتر از سناریوی مرجع است (جدول 4 ) . این در درجه اول نتیجه تقاضای بیشتر برای مناطق سبز و تفریحی شهری (13 هکتار در روز) است. دلیل تفاوت این سناریو با سناریوی مرجع این است که مسکن به محدوده شهری منتقل می شود زیرا فضای باز در داخل شهرک ها نسبت به سناریوی مرجع به فضای سبز بیشتری تبدیل می شود. علاوه بر این، تراکم مسکن کمتر مورد نیاز است که منجر به جاده های دسترسی طولانی می شود.

با استفاده از زمین‌های قهوه‌ای و زمین‌های خالی در داخل شهرک‌ها، مصرف زمین را می‌توان به میزان 120000 تا 165000 هکتار بر اساس مطالعه اخیر کاهش داد [ 35 ]. این بیش از یک سوم تقاضای تخمینی سال 2030 است. بخش قابل توجهی از آن را نمی توان، یا فقط به سختی، فعال کرد، و عرضه و تقاضا همیشه برآورده نمی شود. اثربخشی اقدام “تقویت توسعه درون شهری” بسیار کمتر از پتانسیل فوق است. علاوه بر اولویت استفاده از این مناطق، این اقدام شامل استفاده از نرخ خالی ساختمان و استفاده از پتانسیل های تراکم مجدد نیز می شود. در میان آن مفروضات اتخاذ شده در مدل، این منجر به کاهش مصرف روزانه زمین در سال 2030 از 45 هکتار در روز در سناریوی مرجع به 30 هکتار در روز می شود ( جدول 4).). در سال 2020، مصرف روزانه زمین توسط ساخت و ساز و حمل و نقل کمی بیش از 32 هکتار است. با اجرای مداوم این اقدام، ممکن است به هدف 30 هکتاری استراتژی پایداری دولت فدرال نزدیک شود.

مصرف روزانه زمین از اقدامات “حفاظت سیلاب پیشرفته” برابر با نتایج سناریوی مرجع است. برای این سناریو، تنها نقشه تناسب در مدل کاربری اراضی تطبیق داده شد، نه ارقام تقاضا.

شکل 3 a توسعه منطقه ساخته شده و حمل و نقل را بین سال های 2009 و 2030 برای شهرداری های آلمان بر حسب درصد نشان می دهد (LC _r,₀₂ ). نقشه حاصل شبیه سازی با مدل اسکنر کاربری زمین است. اگرچه این مدل تغییرات کاربری زمین را در سطح شبکه شبیه‌سازی می‌کند، اما به سختی در نقشه کل آلمان قابل مشاهده است. بنابراین، نتایج شبیه سازی برای شهرداری ها تجمیع شده است. به این ترتیب می توان مناطقی را با تغییرات قابل توجهی در منطقه ساخته شده و حمل و نقل برجسته کرد. اینها به ویژه شهرهای پرجمعیت آلمان غربی و اطراف برلین هستند.

شکل 3 b-d انحراف در توسعه منطقه ساخته شده و حمل و نقل سناریوی جایگزین خاص به سناریوی مرجع را نشان می دهد. بنابراین، نقشه ها تغییرات کمی بین سناریوهای جایگزین و سناریوی مرجع را نشان می دهند. علاوه بر این، آنها تخصیص متفاوتی از تغییرات ناشی از اقدامات اجرا شده در سناریوهای جایگزین را نشان می دهند. بنابراین رنگ‌های آبی و سبز به این معنی است که افزایش متراژ ساخته شده و حمل‌ونقل در سناریوی جایگزین بسیار کمتر از سناریوی مرجع است. رنگ زرد توسعه مساوی را نشان می دهد و مناطق قرمز رنگ در سناریوی جایگزین نسبت به سناریوی مرجع افزایش بیشتری در توسعه منطقه ساخته شده و حمل و نقل دارند.

شکل 3 ب نشان می دهد که مساحت ساخته شده و حمل و نقل برای بخش های بزرگی از غرب و جنوب آلمان به شدت افزایش خواهد یافت. در این نواحی تعدادی از شهرهای بزرگ مرفه و بسیار متراکم واقع شده است که توسعه سبز شهری در منطقه ساخته شده موجود دشوار است. بنابراین، زمین بیشتری در مرز شهری برای مسکن با تراکم کمتر و مناطق سبز شهری مصرف می شود. در بخش شرق کشور مصرف زمین به طور قابل توجهی کمتر از سناریوی مرجع است. این به دلیل استفاده از جای خالی و تخریب ساختمان ها برای برآوردن تقاضا برای مناطق تفریحی است.

در این زمینه فضایی، اقدام «تقویت توسعه درون شهری» اثرات بسیار متفاوتی دارد ( شکل 3).ج). در برخی از مناطق بیش از نیمی از تقاضای منطقه ساخته شده را می توان با توسعه داخلی قوی تر برآورده کرد. به عنوان مثال می توان به برلین و منطقه اطراف آن، بخش هایی از منطقه روهر یا چندین منطقه در نیدرزاکسن اشاره کرد. با این حال، در مناطق دیگر که با پراکندگی شهری شدید مشخص می شود، توسعه درون شهری تنها می تواند بخشی از تقاضا برای فضا را پوشش دهد. با توجه به تقاضای بالا، پتانسیل در حال حاضر تا حد زیادی از بین رفته است (به عنوان مثال، مونیخ و اطراف). دلیل دیگر این است که در مناطق از لحاظ اقتصادی مرفه با ساختار سکونتگاهی روستایی، تنها چند جای خالی یا زمین های قهوه ای وجود دارد (مانند Emsland، Upper Bavaria و Swabia). حتی مناطقی که پتانسیل توسعه درون شهری بسیار بالایی دارند، مانند Altmark، می توانند توسعه ساخت و ساز و حمل و نقل خود را تنها تا حد محدودی کاهش دهند. دلیل آن این است که تقاضا برای مناطق ساخته شده تا حد زیادی متوقف شده است و نمی توان از پتانسیل های موجود استفاده کرد. مناطق تفریحی و پروژه های زیرساخت ترافیک ملی (به عنوان مثال، بزرگراه A14) به مصرف بیشتر زمین کمک می کند. این توسعه تحت تأثیر این اقدام قرار نخواهد گرفت.

این واقعیت که کاهش حتی بیشتر نیست، قبل از هر چیز به عدم تطابق منطقه ای تقاضا برای مسکن و در دسترس بودن ساختمان های خالی یا زمین های قهوه ای بستگی دارد. تجزیه و تحلیل شاخص “افزایش مناطق ساخته شده و حمل و نقل” به انواع مختلف کاربری اراضی ( جدول 4 ) نشان می دهد که کاهش مصرف زمین در درجه اول ناشی از طبقه بندی ساختمان ها و فضای باز است. کاهش کوچک در توسعه منطقه ترافیکی ارتباط نزدیکی با توسعه ساختمان و فضای باز دارد، زیرا به دلیل گسترش کمتر مناطق ساخته شده، به جاده های دسترسی کمتری نیاز است.

شکل 3 d صرفاً تخصیص متفاوت تقاضای ساخته شده و منطقه حمل و نقل را در مقایسه با سناریوی مرجع نشان می دهد، زیرا ارقام تقاضا در هر دو سناریو یکسان است. به وضوح می توان مشاهده کرد که شهرداری های منفرد که مستقیماً در کنار یک رودخانه واقع شده اند، افزایش کمتری در توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل دارند در حالی که شهرداری هایی که در فاصله ای از سیستم رودخانه قرار دارند، افزایش دارند. این نشان دهنده تخصیص متفاوت کاربری ها به دلیل تغییرات در نقشه های تناسب است. بنابراین، توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل کمتر در مناطق مستعد وقوع سیل شدید صورت می گیرد.

3.2. نشانگر افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل در مناطق مستعد سیل

نتیجه این محاسبه برای همه سناریوها در شکل 4 نشان داده شده است . شکل 4 a نشانگر IND_FL را برای سناریوی مرجع نشان می دهد. مصرف زمین توسط ساخت و ساز و حمل و نقل در مناطق مستعد وقوع سیل شدید (HQ _extreme ) قابل توجه است. در شکل 4 b-d، مصرف زمین در مناطق مستعد سیل تا سال 2030 (IND_FL _r,02 ) نشان داده شده است. فقط در شکل 4 d، HQ _extremeمناطق به عنوان مناطق اولویت در نظر گرفته شده است. این شکل دو موضوع را نشان می دهد: اول، خطر سیل برای مناطق ساخته شده و حمل و نقل را می توان با تعیین مناطق اولویت دار بیشتر برای حفاظت در برابر سیل در اکثریت قریب به اتفاق شهرستان ها به میزان قابل توجهی کاهش داد. استثناء شهرستان هایی هستند که تقاضای مناطق مسکونی در آنها بسیار زیاد است و در عین حال، مقدار فضای باز موجود در خارج از مناطق سیل خیز بسیار کم است. ثانیاً، به نظر می رسد مناطقی که تحت تأثیر سیل سال 2013 در البه و شاخه های آن قرار گرفته اند، خطر سیل نسبتاً پایینی دارند. این به دلیل تقاضای کوچک منطقه ساخته شده و تعداد کافی مناطق نگهداری در مقایسه با میانگین ملی است.

این شاخص همچنین بهبود جزئی را برای برخی مناطق در سناریویی که هدف آن “حفظ و توسعه مناطق سبز شهری” است ( شکل 4 ب) را نشان می دهد. مناطق آسیب دیده برای مثال در براندنبورگ، زاکسن-آنهالت یا مکلنبورگ-پومرانی غربی هستند. همانطور که قبلا ذکر شد، در این مناطق می توان ساختمان ها را تخریب کرد و مناطق مربوطه را می توان به عنوان سبز شهری توسعه داد، بنابراین تقاضا برای ساخت و ساز و منطقه حمل و نقل کاهش می یابد.

شکل 4 ج نشان می دهد که این اقدام منجر به تسکین قابل توجهی از مناطق مستعد وقوع سیل شدید در مناطقی می شود که فقط تقاضاهای کمی برای منطقه ساخته شده و حمل و نقل دارند. مناطقی که به دلیل تقاضای قابل توجه برای مناطق مسکونی و حمل و نقل مانند بایرن، منطقه هامبورگ یا اطراف اشتوتگارت با فشار زیاد روی زمین مواجه هستند، همچنین در مناطقی که مستعد وقوع سیل شدید هستند، توسعه بیشتری از ساخت و ساز و حمل و نقل را نشان می دهند.

3.3. نشانگر افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل در مناطق دارای بار حرارتی

شکل 5 الف نشان می‌دهد که بخش‌های بزرگی از نواحی با بار حرارتی آن‌هایی هستند که به هر حال افزایش قابل‌توجهی در مساحت ساخته‌شده و حمل‌ونقل دارند. این اقدام به ویژه در مناطقی که دارای نسبت بالایی از زمین‌های قهوه‌ای یا زمین‌های خالی هستند و تقاضای کمی برای مناطق مسکونی و حمل‌ونقل دارند مؤثر است ( شکل 5) .ب). در این مناطق، توسعه مناطق سبز جدید یا فعالیت های تخریب بیشتر است. این امر به ویژه در بخش‌هایی از زاکسن، در جنوب براندنبورگ و همچنین در بخش‌هایی از تورینگن و زاکسن-آنهالت صادق است. با این حال، کل تقاضا برای مناطق جدید ساخته شده و حمل و نقل با استفاده مداوم از معیار افزایش می یابد، زیرا امکانات توسعه داخلی محدود است و تراکم مسکن کمتری به دنبال آن است. برای برخی از مناطق، نتیجه این است که شاخص “افزایش مساحت ساخته شده و حمل و نقل در مناطق دارای بار حرارتی حرارتی” به دلیل توسعه ساختمان و فضای باز بالاتر در مقایسه با سناریوی مرجع، اندکی افزایش می یابد. در نتیجه،

قابل توجه است که اقدام «تقویت توسعه درون شهری» تأثیر متمایزتری نسبت به اقدام «حفظ و توسعه مناطق سبز شهری» دارد. دلایل ممکن است تاثیر قوی زیرشاخص مصرف زمین باشد. همانطور که قبلا توضیح داده شد، مصرف زمین برای معیار “تقویت توسعه درون شهری” به طور قابل توجهی کمتر است. از آنجایی که بهبود عمدتاً در مناطقی رخ می دهد که سرانه فضای آزاد پایینی دارند (جنوب غربی آلمان)، اما در عین حال می توان مصرف زمین را کاهش داد، برای رسیدن به زیرشاخص های وزنی در نظر گرفته می شود. نتایج قابل قبول

4. بحث

حتی اگر بیشترین تأثیر در کاهش مصرف زمین از طریق توسعه درون شهری را بتوان در شهرهای مرکزی و مناطق پرجمعیت مشاهده کرد، اجرای این اقدام به ویژه در مناطق روستایی و در شهرهای کوچک و متوسط اهمیت دارد. دلیل آن این است که توسعه درون شهری با خالی شدن مراکز شهرها و نابودی محله ها مقابله می کند و به حفظ روستاها و شهرها کمک می کند. توسعه اقدامات یا مشوق های سیاسی فراتر از این مطالعه است.

کنار هم قرار گرفتن متضاد سناریوها نشان می دهد که کاهش توسعه منطقه ساخته شده و حمل و نقل تأثیر قابل توجهی بر امداد حرارتی نسبت به جابجایی تقاضا به مرز شهرداری دارد. بنابراین، توسعه کیفی منطقه ساخته شده و حمل و نقل با فضای سبز شهری کافی یک پیش نیاز است. تحقیقات آتی باید رابطه بهینه بین تراکم توسعه سکونتگاهی و تامین مناسب فضاهای سبز شهری را تحلیل کند. با این وجود، وزن زیرشاخص ها باید در مرحله بعدی تحلیل شود.

تقویت توسعه درون شهری نه تنها کمکی به امداد گرمایی می کند، بلکه پتانسیل آسیب ناشی از حوادث سیل شدید را در برخی مناطق کاهش می دهد. بنابراین، این اقدام نه تنها به کاهش تغییرات آب و هوایی کمک می کند، بلکه به چندین حوزه سازگاری با تغییرات آب و هوایی نیز کمک می کند.

5. نتیجه گیری ها

این مقاله نشان می‌دهد که چگونه می‌توان تأثیر اقدامات سیاستی برای کنترل توسعه سکونتگاهی را از طریق ترکیب روش‌های مدل‌سازی کاربری اراضی با تکنیک‌های سناریو و رویکرد اندازه‌گیری مبتنی بر شاخص ارزیابی کرد. بر اساس داده های تجربی در مورد روند فعلی و گذشته توسعه سکونتگاهی، یک سناریوی مرجع استفاده از زمین برای سال 2030 محاسبه شده است. اقدامات مختلفی که به کاهش تغییرات آب و هوایی، سازگاری با تغییرات آب و هوا یا حفاظت طبیعی و محیطی کمک می کند، بر اساس سناریوی مرجع شاخص هایی توسعه داده شد که امکان ارزیابی اقدامات فردی را فراهم می کند. بیشتر شاخص ها از چندین زیرشاخص تشکیل شده اند که با وزن مساوی در محاسبه لحاظ می شوند.

بر اساس نتایج ارائه شده می توان نشان داد که اهداف اجتماعی مختلف ممکن است باعث ایجاد الگوهای مختلف توسعه سکونت شوند. تقویت توسعه درون شهری منجر به استفاده اقتصادی از منابع خاک و حمایت از کاهش تغییرات آب و هوایی می شود. با توجه به تغییرات اقلیمی و افزایش روزافزون روزهای گرم، هدف اطمینان از دسترسی و کیفیت کافی مناطق سبز شهری است. دستیابی به این هدف ممکن است منجر به افزایش مصرف زمین به دلیل افزایش تقاضا برای مناطق سبز شهری شود. با این حال، این تقاضا باعث افزایش سطوح مهر و موم نمی شود. با این وجود، بین تقویت توسعه درون شهری و نیاز به انطباق با تغییرات آب و هوایی، احتمال تضاد وجود دارد. به همین دلیل است که نیاز به بررسی عمیق اهداف مختلف توسعه و حفاظت در مدیریت کاربری اراضی شهری دارد. واضح است که اقدامات مربوطه ممکن است متقابلاً ناسازگار نباشد. در عوض، ما به استراتژی‌هایی برای توسعه شهری پایدار نیاز داریم که جنبه‌هایی را برای کاهش تغییرات آب و هوا و سازگاری با تغییرات آب و هوایی ترکیب کند.29 ].

هنگام تفسیر نتایج مدل باید یک جنبه مهم در نظر گرفته شود. همانطور که در Goetzke و Hoymann (2016) مستند شده است، مقدار زیادی داده از منابع مختلف برای محاسبه نقشه های مناسب استفاده شد [ 27]]. دقت موضوعی مجموعه داده‌ها در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرد، اما نادرستی‌های ناشی از تفکیک‌پذیری‌های مکانی متفاوت، سال‌های پایه متفاوت یا وضوح موضوعی محتمل است. تمام مجموعه داده های فضایی به یک شبکه 100 متری نمونه برداری شده اند. از آنجایی که برخی از مجموعه‌های داده وضوح کمتری دارند، نمونه‌گیری مجدد دقتی را نشان می‌دهد که ذاتی داده‌ها نیست. با این حال، می توان انتظار داشت که این عدم دقت در داده های ورودی کمتر از عدم دقت نتایج در هنگام استفاده نکردن از مجموعه داده ها باشد. یک فرض مشابه را می توان برای سال های پایه مختلف انجام داد. هدف جمع آوری به روزترین مجموعه داده ها برای محاسبه نقشه های مناسب بود. بیشتر مجموعه داده ها اغلب به روز می شوند اما برای مقاطع زمانی مختلف. با توجه به طبقه بندی کاربری اراضی کاربردی، جاه طلبی استفاده از انواع کاربری نسبتاً همگن بود. به همین دلیل است که انواع کاربری های شهری به چهار نوع متمایز شده است. با این کار، می‌توان سناریوهایی را شبیه‌سازی کرد که بر کاربری‌های خاص متمرکز بودند و بینشی در مورد توسعه مناطق سکونت‌گاهی بدون استفاده از یک مدل رشد شهری خاص بدست آورد.

تصمیم به استفاده از مدل اسکنر کاربری اراضی مفید بود زیرا در این سناریوها نه تنها رشد شهری شبیه‌سازی شد، بلکه انقباض و همچنین جابجایی بخش‌هایی از مناطق سکونتگاهی نیز شبیه‌سازی شد. مدل اعمال شده در برابر این نوع پیشرفت ها بسیار انعطاف پذیر است.

در مرحله بعدی کار، اقدامات با یکدیگر ترکیب می شوند تا راهبردهای کاربری اراضی به دست آید. این منجر به سه سناریو دیگر (کاهش تغییرات آب و هوا، سازگاری با تغییرات آب و هوا و حفاظت از محیط زیست و طبیعی) می شود که در هر مورد با چندین شاخص ارائه شده ارزیابی می شوند.

با شروع از یک پایگاه داده تجربی، مدلی مانند اسکنر کاربری زمین امکان توسعه سناریوهای تغییر کاربری زمین و استخراج شاخص ها با اظهارات مربوط به سیاست را فراهم می کند. ارزیابی پروژه های فردی خاص با این رویکرد امکان پذیر نیست، اما می تواند به حمایت از تصمیم گیرندگان در سطح ملی یا ایالتی فدرال در ارزیابی تأثیر اقدامات یا ابزارها و آغاز فرآیندهای بحث کمک کند.

منابع

سازمان ملل. چشم انداز شهرنشینی جهان: بازبینی 2014: نکات برجسته ; سازمان ملل: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2014.
برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP). چشم انداز جهانی محیط زیست GEO 5: محیط زیست برای آینده ای که می خواهیم . UNEP: نایروبی، کنیا، 2012.
هاس، دی. Nuissl, H. ارزیابی اثرات تغییر کاربری زمین بر مناطق در حال تغییر. J. کاربری زمین علمی. 2010 ، 5 ، 67-72. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بنیستون، ام. استفنسون، دی.بی. کریستنسن، OB; فرو، گربه؛ فری، سی. گویت، اس. هالسناس، ک. هولت، تی. جیله، ک. کوفی، بی. و همکاران رویدادهای شدید آینده در آب و هوای اروپا: اکتشاف پیش بینی های مدل آب و هوای منطقه ای صعود چانگ. 2007 ، 81 ، 71-95. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
المر، اف. هویمن، جی. دوثمان، دی. وروگوشین، س. Kreibich, H. رانندگان تغییر خطر سیل در مناطق مسکونی. نات. سیستم خطرات زمین. علمی 2012 ، 12 ، 1641-1657. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وربورگ، پی اچ. ون ریتسما اک، جی. دی نیس، تی. Dijst، MJ; Schot, P. عوامل تعیین کننده الگوهای تغییر کاربری زمین در هلند. محیط زیست طرح. B طرح. دس 2004 ، 31 ، 125-150. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
باردو، جی. Engelen، G. مدل‌سازی سناریوی کاربری زمین برای کاهش خطر سیل. پایداری 2010 ، 2 ، 1327-1344. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
هویجر، ا. کلین، اف. پدرولی، GBM؛ van Os, AG به سمت مدیریت ریسک سیل پایدار در حوضه رودخانه های راین و میز: خلاصه یافته های IRMA-SPONGE. River Res. Appl. 2004 ، 20 ، 343-357. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
پاتز، جی. کمبل-لندروم، دی. هالووی، تی. فولی، JA تأثیر تغییر اقلیم منطقه ای بر سلامت انسان. طبیعت 2005 ، 438 ، 310-317. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
طیبی، ع. دارل جنرت، جی. اثربخشی سازگاری با تغییرات آب و هوا و در دسترس بودن پوشش گیاهی را در سراسر شیب آب و هوای ساحلی تا بیابانی در کلان شهر لس آنجلس، کالیفرنیا، ایالات متحده افزایش می دهد. علمی کل محیط. 2016 ، 548-549 ، 60-71. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
بندور، تی. وسترولت، جی. آهنگ، ی. Sexton، JO مدل سازی توسعه پارک از طریق شبیه سازی تغییر کاربری منطقه ای. سیاست کاربری زمین 2013 ، 30 ، 1-12. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
دولت فدرال. استراتژی آلمان برای سازگاری با تغییرات اقلیمی توسط کابینه فدرال آلمان در 17 دسامبر 2008 به تصویب رسید. در دسترس آنلاین: http://www.bmub.bund.de/fileadmin/bmu-import/files/english/pdf/application/pdf/das_gesamt_en_bf .pdf (دسترسی در 19 آوریل 2016).
دولت فدرال. چشم انداز آلمان – استراتژی ما برای توسعه پایدار. 2002. موجود به صورت آنلاین: https://www.bundesregierung.de/Content/EN/StatischeSeiten/Schwerpunkte/Nachhaltigkeit/Anlagen/perspektives-for-germany-langfassung.pdf;jsessionid=72A57860112901F ; در 19 آوریل 2016).
Kufeld, W. Klimawandel und Nutzung von Regenerativen Energien als Herausforderungen für Die Raumordnung ; آکادمی تحقیقات و برنامه ریزی فضایی (ARL): هانوفر، آلمان، 2013. [ Google Scholar ]
آژانس فدرال حفاظت از محیط زیست (UBA). ارائه تحت کنوانسیون چارچوب سازمان ملل متحد در مورد تغییر آب و هوا و پروتکل کیوتو 2014 – گزارش فهرست ملی برای فهرست گازهای گلخانه ای آلمان 1990-2012 . آژانس حفاظت از محیط زیست Uederal (UBA): Dessau-Roßlau، آلمان، 2014.
اداره آمار فدرال Bodenfläche nach Art der Tatsächlichen Nutzung ; اداره آمار فدرال: ویسبادن، آلمان، 2015. [ Google Scholar ]
بارت، IL گسترش شهری و تغییرات آب و هوایی: کاوش آماری علت و معلول، با گزینه های سیاست برای اتحادیه اروپا. سیاست کاربری زمین 2010 ، 27 ، 283-292. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وربورگ، پی اچ. کومن، ای. هیلفرینک، ام. پرز سوبا، م. Lesschen، JP ارزیابی تأثیر اقدامات سازگاری آب و هوا برای کاهش خطر سیل بر خدمات اکوسیستم. Landsc. Ecol. 2012 ، 27 ، 473-486. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Briassoulis، H. تحلیل تغییر کاربری اراضی: رویکردهای نظری و مدلسازی. 2000. در دسترس آنلاین: http://www.rri.wvu.edu/WebBook/Briassoulis/contents.htm (در 15 ژوئیه 2013 قابل دسترسی است).
وربورگ، پی اچ. شات، پی. Dijst، MJ; Veldkamp، AT مدل‌سازی تغییر کاربری زمین: اولویت‌های تحقیق و تمرین فعلی ژئوژورنال 2004 ، 61 ، 309-324. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
کومن، ای. استیلول، جی. مدل‌سازی تغییر کاربری زمین: نظریه‌ها و روش‌ها. در مدلسازی تغییر کاربری. پیشرفت و کاربرد ؛ Koomen, E., Stillwell, J., Bakema, A., Scholten, H., Eds. Springer: Dordrecht، هلند، 2007; ص 1-21. [ Google Scholar ]
کومن، ای. هیلفرینک، ام. Borsboom-van Beurden، J. معرفی اسکنر کاربری زمین. در مدل‌سازی کاربری زمین در برنامه‌ریزی ; کومن، ای.، ویرایش. Springer: Dordrecht، هلند، 2011; جلد 101، ص 3-21. [ Google Scholar ]
وربورگ، پی اچ. Overmars، KP ترکیب پویایی از بالا به پایین و پایین به بالا در مدل‌سازی کاربری زمین: بررسی آینده زمین‌های کشاورزی متروکه در اروپا با مدل Dyna-CLUE. Landsc. Ecol. 2009 ، 24 ، 1167-1181. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لاوال، سی. بارانزلی، سی. باتیستا و سیلوا، اف. مبارکه، س. روشا گومز، سی. کومن، ای. هیلفرینک، ام. چارچوب مدل‌سازی کاربری/پوشش زمین با وضوح بالا برای اروپا: معرفی مدل EU-ClueScanner100. در علوم محاسباتی و کاربردهای آن-ICCSA 2011 ; Murgante, B., Gervasi, O., Iglesias, A., Taniar, D., Apduhan, BO, Eds.; Springer: برلین، آلمان، 2011; جلد 6782، ص 60–75. [ Google Scholar ]
انگلن، جی. وایت، آر. de Nijs، T. Environment Explorer: سیستم پشتیبانی فضایی برای ارزیابی یکپارچه سیاست های اجتماعی-اقتصادی و زیست محیطی در هلند. یکپارچه سازی ارزیابی کنید. 2003 ، 4 ، 97-105. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
هیلفرینک، ام. Rietveld، P. اسکنر استفاده از زمین: یک مدل مبتنی بر GIS یکپارچه برای پیش بینی های طولانی مدت استفاده از زمین در مناطق شهری و روستایی. جی. جئوگر. Inf. سیستم 1999 ، 1 ، 155-177. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
گوتزکه، آر. Hoymann, J. سناریوی کاربری زمین 2030 برای آلمان. در شبیه سازی تغییر کاربری زمین ؛ Koch, A., Mandl, P., Eds. Lit-Verlag: برلین، آلمان، در دست چاپ.
آرنولد، اس. ادغام داده‌های سنجش از دور در زیرساخت‌های داده‌های فضایی ملی و اروپایی – اشتقاق داده‌های پوشش زمین CORINE از DLM-DE. فتوگرام فرنرکوند. اطلاعات جغرافیایی 2009 ، 2009 ، 129-141. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
BMVBS (وزارت حمل و نقل، ساختمان و توسعه شهری فدرال)؛ BBR (دفتر فدرال ساختمان و برنامه ریزی منطقه ای). توسعه شهری دوستدار آب و هوا در عمل – نتایج تمرکز اکتشافی StadtKlimaExWoSt. کنفرانس نهایی در 9 و 10 اکتبر 2012. در دسترس به صورت آنلاین: http://www.bbsr.bund.de/BBSR/EN/RP/ExWoSt/FieldsOfResearch/UrbanStrategiesandPotentialClimateChange/DL_Conference2012May_Ficcess2012Documentation&2012Documentation& 2016).
آرنولد، CL; Gibbons، CJ پوشش سطح غیرقابل نفوذ: ظهور یک شاخص محیطی کلیدی. مربا. طرح. دانشیار 1996 ، 62 ، 243-258. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
رایتل، ک. برو، ال. Wanka، ER; هوکما، دی. شوپه، جی. ویلکه، تی. نواک، د. Heiland, S. Green, Natural, Healthy: The Potential of Multifunctional Urban Spaces: R&D Project (FKZ 3511 82 0800). BfN (آژانس فدرال حفاظت از طبیعت)، BfN-Skripten 371: Bonn-Bad Godesberg، 2014; در دسترس آنلاین: https://www.bfn.de/fileadmin/BfN/service/Dokumente/skripten/Skript371_EN_barrierefrei.pdf (دسترسی در 30 مه 2016).
BMVBS (وزارت حمل و نقل، ساختمان و توسعه شهری فدرال). Stadtumbau vor neuen Herausforderungen: 4. Statusbericht der Bundestransferstelle Stadtumbau Ost ; وزارت حمل و نقل، ساختمان و توسعه شهری فدرال (BMVBS): برلین، آلمان، 2012. [ Google Scholar ]
BBSR (موسسه فدرال تحقیقات ساختمان، امور شهری و توسعه فضایی). Aktuelle und zukünftige Entwicklung von Wohnungsleerständen in den Teilräumen Deutschlands: Datengrundlagen, Erfassungsmethoden und Abschätzungen ; خلاصه اجرایی انگلیسی; BBSR: Bonn, Geramny, 2014. [ Google Scholar ]
Dodman، D. مقصر دانستن شهرها برای تغییرات آب و هوایی؟ تجزیه و تحلیل موجودی گازهای گلخانه ای شهری محیط زیست شهری. 2009 ، 21 ، 185-201. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
BBSR (موسسه فدرال تحقیقات ساختمان، امور شهری و توسعه فضایی). Innenentwicklungspotenziale در آلمان: Ergebnisse einer bundesweiten Umfrage und Möglichkeiten einer automatisierten Abschätzung ; خلاصه اجرایی انگلیسی; BBSR: Bonn, Geramny, 2013. [ Google Scholar ]
ون دن برگ، ج. Verbruggen، H. پایداری فضایی، تجارت و شاخص ها: ارزیابی “ردپای اکولوژیکی”. Ecol. اقتصاد 1999 ، 29 ، 61-72. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
گیلجم، س. برگر، ای. هینتربرگر، اف. لوتر، اس. Bruckner, M. مجموعه ای جامع از شاخص های استفاده از منابع از سطح خرد تا کلان. منبع. حفظ کنید. بازیافت. 2011 ، 55 ، 300-308. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ریه، تی. لاوال، سی. هیدرر، آر. دوسیو، ا. Bouwer, LM ارزیابی تاثیر سطح منطقه‌ای چند خطر برای اروپا که ترکیبی از شاخص‌های تغییرات اقلیمی و غیراقلیمی است. گلوب. محیط زیست چانگ. 2013 ، 23 ، 522-536. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Siedentop، S. ویس، م. فینا، اس. زاکرزوسکی، پ. گورنیگ، ام. Neumann, I. Integrierte Szenarien der Raumentwicklung در آلمان: Ergebnisse eines Ressortforschungsprojektes im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) und des Bundesinstituts für Bauund,BS ) Politikberatung Kompakt 60: برلین، آلمان، 2011. [ Google Scholar ]
BMVBS (وزارت حمل و نقل، ساختمان و توسعه شهری فدرال)؛ BBR (دفتر فدرال ساختمان و برنامه ریزی منطقه ای). Nachhaltigkeitsbarometer Fläche: Regionale Schlüsselindikatoren nachhaltiger Flächennutzung für die Fortschrittsberichte der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie; ein Projekt des Forschungsprogramms “Allgemeine Ressortforschung” des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) und des Bundesamtes für Bauwesen und Raumordnung (BBR) ; وزارت حمل و نقل، ساختمان و توسعه شهری فدرال/دفتر فدرال ساختمان و برنامه ریزی منطقه ای (BMVBS/BBR): برلین/بن، آلمان، 2007. [ Google Scholar ]

شکل 1. مروری بر کاربرد مدل اسکنر کاربری زمین آلمان.

شکل 2. مصرف روزانه زمین برای مناطق ساخته شده و حمل و نقل بین سال های 1992 و 2030 برای سناریوی مرجع.

شکل 3. توسعه مناطق ساخته شده و حمل و نقل برای سناریوی مرجع ( a ). و تفاوت در اقدامات در شهرداری ها بین سال های 2010 و 2030 ( ب ) حفظ و توسعه مناطق سبز شهری؛ ( ج ) تقویت توسعه درون شهری؛ و ( د ) افزایش حفاظت در برابر سیل).

شکل 4. افزایش ساخت و حمل و نقل در مناطق مستعد سیل. مقایسه ( الف ) سناریوهای مرجع و جایگزین با: ( ب ) “حفظ و توسعه مناطق سبز شهری”. ج ) «تقویت توسعه درون شهری»؛ و ( د ) “حفاظت در برابر سیلاب”.

شکل 5. مصرف زمین در مناطق دارای تنش گرمایی. مقایسه ( الف ) سناریوهای مرجع و جایگزین با: ( ب ) “حفظ و توسعه مناطق سبز شهری”. ج ) «تقویت توسعه درون شهری»؛ و ( د ) “حفاظت در برابر سیلاب”.

جدول 1. اقداماتی که توسعه سکونتگاهی را کنترل می کند، تخصیص آنها به استراتژی کاربری زمین، و شاخص هایی که برای اندازه گیری تأثیر آنها استفاده می شود ( معیارها و شاخص های ارائه شده در این نشریه به صورت مورب مشخص شده اند ).

جدول 2. پتانسیل توسعه درون شهری به ازای هر ساکن طبقه بندی شده بر اساس توسعه جمعیت.

جدول 3. طرح طبقه بندی برای مقادیر شاخص.

جدول 4. مصرف روزانه زمین منطقه ساخته شده و حمل و نقل در آلمان در بازه زمانی 2026 تا 2030 در هکتار.

© 2016 توسط نویسندگان؛ دارنده مجوز MDPI، بازل، سوئیس. این مقاله یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط و ضوابط مجوز Creative Commons Attribution (CC-BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) توزیع شده است.

;کاربردهای GIS مقالات

درخواست مشاوره

09120049370

8 صبح تا 12 شب