دوره 12، شماره 24 - ( پاییز و زمستان 1400 1400 )                   جلد 12 شماره 24 صفحات 87-77 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Khalili A, Osroosh A, Poorzare M. (2021). Creating Urban Flood Vulnerability Assessment tool for ArcMap Software using ModelBuilder and Python. J Watershed Manage Res. 12(24), 77-87. doi:10.52547/jwmr.12.24.77
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1096-fa.html
خلیلی علی، اسروش آریان، پور زارع مرتضی. ارائه افزونه ارزیابی آسیب‌پذیری نواحی شهری در برابر سیلاب برای نرم‌افزار ArcGIS با بهره‌گیری ازPython و ModelBuilder پ‍‍ژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1400; 12 (24) :87-77 10.52547/jwmr.12.24.77

URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1096-fa.html


دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشگاه علامه طباطبائی
چکیده:   (2609 مشاهده)

چکیده مبسوط

مقدمه و هدف: حوادث سیلابی به‌عنوان زیان‌بارترین فاجعه طبیعی، طی 20 سال گذشته 47 درصد فجایع مرتبط با اقلیم دنیا را تشکیل‌داده‌اند. در ایران نیز حوداث سیلابی هرساله خسارات گسترده‌ای به‌همراه داشته‌اند که اهمیت ارزیابی آسیب‌پذیری شهرها در برابر سیلاب را روشن می‌سازد. اما این ارزیابی‌ها که با بهره‌گیری از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی انجام می‌شوند، نیازمند تخصص نظری و تسلط بر تنظیمات پیشرفته نرم‌افزار ArcGIS هستند. این مشکلات، کاربست گسترده چنین ارزیابی‌هایی در سراسر کشور را محدود می‌کنند و منجر به هزینه‌بر و زمان‌بر شدن آن‌ها و دشواری به‌روزرسانی نتایج ارزیابی می‌شوند. در این پژوهش تلاش شده‌ است تا با ارائه افزونه‌ای کارآمد برای نرم‌افزار ArcGIS ضمن توجه به مشکلات مذکور، خلاء نبود این افزونه‌ی بومی در کشور نیز مورد توجه قرارگیرد.
مواد و روش ­ها: بدین منظور ابتدا به روش اسنادی مقالاتی با محوریت تحلیل آسیب­پذیری ناشی از سیلاب که در مقیاس شهری تدوین شده بودند مرور شدند و تعداد تکرار معیارهای موثر بر آسیب‌پذیری در این مقالات مشخص گردید. در نتیجه شش معیار پرتکرار شناسایی شد و با توزیع پرسشنامه نظرات متخصصان در خصوص درجه اهمیت این معیارها نسبت به یکدیگر (مطابق روش AHP) اخذ شد. سپس معیارها با کمک نرم‌افزار ExpertChoice وزن‌دهی شدند. در گام بعد برای طراحی فرآیند پردازش‌های افزونه از ModelBuilder و برای ایجاد پردازش‌های مورد نیازی که در ArcGIS وجود نداشتند، از زبان برنامه‌نویسی Python استفاده شد.
یافته‌ها: افزونه طراحی‌شده متشکل از 56 مرحله پردازش داده است که از 15 ابزار موجود در نرم‌افزار ArcGIS و سه ابزار کدنویسی‌شده اختصاصی توسط محققین، از جمله یک ابزار منطقی-شرطی، تشکیل شده‌است. برای افزایش انعطاف‌پذیری افزونه، ضرائب معیارها به‌عنوان پیش‌فرض‌هایی قابل‌تغییر در افزونه وارد شده‌اند و برای خلق محیطی کاربرپسند، از زبان فارسی در پنجره اولیه افزونه، استفاده ‌شده ‌است. افزونه تولیدشده پس از اجرای پردازش­ها، نقشه امتیاز آسیب‌پذیری نهایی و نقشه‌های مجزای معیارهای شش‌گانه را نمایش ‌می‌دهد و فایل آن‌ها را در پوشه‌ای که کاربر (پیش از اجرا) مشخص‌کرده ‌است، به صورت MXD و GDB ذخیره می‌کند. به‌منظور سنجش عملکرد افزونه، شهر چالوس مورد ارزیابی قرار گرفت و تمام پردازش‌ها ظرف نه دقیقه انجام و نتایج ارائه و ذخیره شدند. بر اساس نتایج 14 درصد شهر در پهنه بسیار آسیب‌پذیر، 56 درصد در پهنه متوسط و 30 درصد در پهنه با آسیب‌پذیری کم واقع شده‌است.
نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج سنجش عملکرد، پس از ورود داده­ ها و مشخص کردن پوشه خروجی توسط کاربر، پردازش ­های آسیب­ پذیری توسط افزونه بدون خطا انجام شد و خروجی ­ها به تفکیک مذکور در پوشه مشخص ­شده ذخیره گردید که نشان از عملکرد مناسب این افزونه است.
 
متن کامل [PDF 1192 kb]   (523 دریافت)    
نوع مطالعه: كاربردي | موضوع مقاله: بلايای طبيعی (سيل، خشکسالی و حرکت های توده ای)
دریافت: 1399/4/7 | ویرایش نهایی: 1401/2/20 | پذیرش: 1399/7/14 | انتشار: 1400/6/10

فهرست منابع
1. Abebe, Y., G. Kabir and S. Tesfamariam. 2018. Assessing urban areas vulnerability to pluvial flooding using GIS applications and bayesian belief network model. Cleaner Production, 174(1): 1629-1641. [DOI:10.1016/j.jclepro.2017.11.066]
2. Albano, R., L. Mancusi, J. Adamowski, A. Cantisani and A. Sole. 2019. A GIS tool for mapping dam-break flood hazards in Italy. Geo-Information, 8(250): 1-23. [DOI:10.3390/ijgi8060250]
3. Amir-Ahmadi, A., S. Keramati and T. Ahmadi. 2011. Flood risk zoning of Neishabour city for urban development, Research and Urban Planning, 2(7): 91-110 (In Persian).
4. Azami Rad, M., B. Ghahreman and K. Esmaeili. 2018. Investigation Flooding Potential in the Kashafrud watershed, Mashhad the Method SCS and GIS. Journal of Watershed Management Research, 9(17): 26-38 (In Persian). [DOI:10.29252/jwmr.9.17.26]
5. Eleutério, J., D. Martinez and A. Rozan. 2010. Developing a GIS tool to assess potential damage of future floods. 7th International Conference on Computer Simulation of Risk Analysis and Hazard Mitigation, 8 p, Algarve, Portugal. [DOI:10.2495/RISK100331]
6. Esri. 2015. Getting to know ArcGIS ModelBuilder supplement for ArcGIS 10.3. 1st edn., Esri Press, New York, USA, 336 pp.
7. Esri. 2016. What is ModelBuilder? Retrieved from ArcGIS for Desktop: https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/analyze/modelbuilder/what-is-modelbuilder.htm
8. Esri. 2016. A quick tour of advanced techniques in ModelBuilder. Retrieved from ArcGIS for Desktop: https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/analyze/modelbuilder/a-quick-tour-of-advanced-techniques-in-modelbuilder.htm
9. Esri. 2019. Model elements. Retrieved from ArcGIS Desktop: https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/latest/analyze/modelbuilder/model-elements.htm
10. Ghahroudi-Tali, M., A. Majidi-Heravi, H. Hekmatnia, R. Farfhoodi and M, Javeri. Urban flood vulnerability in western north of city of Tehran, Geography, 46(1): 181-201 (In Persian).
11. Ghahroudi-Tali, M., M. Servati, M. Sarrafi, M. Poormousa and K. Derafshi. 2012. Flood vulnerability assessment in city of Tehran. Rescue and Relief, 4(3): 79-73 (In Persian).
12. Ghanavati, E. 2013. Flood risk zoning of Karaj city employing fuzzy logic. Geography and Natural Hazards, 2(8): 113-132 (In Persian).
13. Green, C. 2004. The evaluation of vulnerability to flooding. Disaster Prevention and Management: An International Journal, 13(4): 323-329. [DOI:10.1108/09653560410556546]
14. Haile Erena, S. and H. Worku. 2019. Urban flood vulnerability assessments: the case of Dire Dawa city, Ethiopia. Natural Hazards, 97(1): 495-516. [DOI:10.1007/s11069-019-03654-9]
15. Hamidi, N., M. Vafakhah and A. Najafi. 2013. Development of urban flood hazard map for nor city using analytical hierarchy process and fuzzy logic. Journal of Watershed Management Research, 7(14): 11-19 (In Persian). [DOI:10.29252/jwmr.7.14.19]
16. Islamic parliament research center of the Islamic republic of Iran. 2017. Investigation of flood situation in the country; taken actions, and the experiences of other countries. Majlis research center Press, Tehran, Iran, 33 pp (In Persian).
17. Jebur, M.N., B. Pradhan, H.Z. Shafri, Z.M. Yusoff and M.S. Tehrany 2015. An integrated user-friendly ArcMap tool for bivariate statistical modelling in geoscience applications. Geoscientific Model Development, 8(3): 881-892. [DOI:10.5194/gmd-8-881-2015]
18. Kalantari, K. 2017. Quantitative methods in planning (regional, urban, and rural). 1st edn., Farhang Saba Press, Tehran, Iran, 358 pp (In Persian).
19. López Valencia, A. 2019. Vulnerability assessment in urban areas exposed to flood risk: methodology to explore green infrastructure benefits in a simulation scenario involving the Cañaveralejo River in Cali, Colombia. Natural Hazards, 99(1): 217-245. [DOI:10.1007/s11069-019-03736-8]
20. Mahmoodi, S. 2003. The role of information systems in crisis management. Organizational Culture Management, 4(1): 59-92 (In Persian).
21. Mahmoudzade, H., F. Yari and E. Vahedi. 2017. Application of remote sensing and GIS techniques for flood risk zoning in Urmia city employing a multi-criteria approach. Physical Geography Research, 102(1): 719-730 (In Persian).
22. Mundhe, N., S. Deshmukh and A. Vyas. 2017. GIS Based urban flood vulnerability analysis in western zone of ahmedabad city. International Journal of Research in Geography, 3(3): 41-51. [DOI:10.20431/2454-8685.0304006]
23. Nourolahi, Y., H. Yousefi, K. Soltani and Z. Javadzade. 2014. Flood risk zoning and presenting of management strategies for the first and third municipality regions of Tehran. Eco Hydrology, 1(3): 181-193 (In Persian).
24. OECD, 2016. Financial management of flood risk. 1st edn, OECD Publishing, Paris, France, 138 pp.
25. Omran, A., S. Dietrich, A. Abouelmagd and M. Märker. 2016. New ArcGIS tools developed for stream network extraction and basin delineations using Python and java script. Computers and Geosciences, 94(1): 140-149. [DOI:10.1016/j.cageo.2016.06.012]
26. Rafiee, Y., A. Salehi, M. Farzad Behtash and M. Agha Babaie. 2013. Urban flood risk zoning employing GIS and Fuzzy AHP. Environmental Studies, 39(3): 179-188 (In Persian).
27. Safari, A., F. Sasanpoor and J. Mousavand. 2011. Flood vulnerability assessment of urban spaces employing GIS and fuzzy logic. Applied Researches in Geographical Sciences, 11(20): 121-151 (In Persian).
28. Siminovic, S.P. and N. Nirupama. 2007. Increase of flood risk due to urbanization: a Canadian example. Natural Hazards, 40(1): 25-41. [DOI:10.1007/s11069-006-0003-0]
29. Statistical Centre of Iran. 2016. Abstract results of population and housing Census (In Persian).
30. Tomaszewski, B. 2015. Geographic information systems (GIS) for disaster management. 1st edn., CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 310 pp. [DOI:10.1201/b17851]
31. UNESCO. Flood Vulnerability Indices (FVI). Retrieved from UNESCO-IHE: http://unihefvi.free.fr/indicators.php
32. UNISDR. 2009. UNISDR terminology on disaster risk reduction. 1st edn., United Nations International Strategy for Disaster Reduction (UNISDR) Press, Geneva, Switzerland, 35 pp.
33. UNISDR; CRED. 2015. The human cost of weather-related disasters 1995-2015. 1st edn., United Nations International Strategy for Disaster Reduction (UNISDR) Press, Geneva, Switzerland, 30 pp.
34. Zandbergen, P.A. 2016. Python: scripting for ArcGIS. 1st edn., Esri Press, New York, USA, 360 pp.
35. Zebardast, A. 2001. The application of analytic hierarchical process (AHP) in urban and regional planning. Fine Arts, 10(1): 13-21 (In Persian).

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به (پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز (علمی-پژوهشی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Watershed Management Research

Designed & Developed by : Yektaweb