2-3 پویش تاریخی مکان یابی
انسان همیشه مایل بوده است که با توجه به هزینه‌ی کمتر، سود بیشتر و دسترسی به منابع، مکان فعالیت خود را در نظر بگیرد. بنابراین نکته ای که همواره باید درباره‌ی نظریه های مکان یابی و ساختار اراضی ذکر شود این است که تمام آنها بر اصول مکانیسم بازار مبتنی است (عابدین درکوش،4:1372).

میتوان گفت مکان گزینی از ابتدای استقرار انسان هوشمند در زمین جهت دستیابی بشر به منابع غذا، پیدا کردن محل کمین در شکار و جنگ، ایجاد سر پناه و محل کار صورت گرفته، ولی استفاده از روش‌های علمی و مدرن در اواخر قرن گذشته خصوصا پس از جنگ جهانی دوم با پیشرفت ریاضیات و ظهور رایانه رایج شده است. در این راستا تئوری ها، نطریه ها و مدل های مختلفی ارائه شده است که هر کدام دارای مزایا و معایبی می باشد و برای کاربری های خاصی در نظر گرفته شده اند. در این نظریه‌ها سعی در کمی نمودن عوامل تأثیر گذار بر فرایند مکان گزینی بوده است و به ناچار که به نوعی این خصوصیت (کمی شدن) را نداشته اند، از مزایا کنار گذاشته شده اند.
مباحث تئوریک برنامه‌ریزی مکانی ابتدا توسط دانشمندان علوم اجتماعی مطرح گردیده و سپس در جغرافیا و برنامه ریزی شهری تسری یافت، تئوری‌های پرفسور پارسونز^[4] در خصوص روابط اجتماعی فضای کنش و واکنش یا حوزه‌ی عمل و عکس العمل، تئوری لوییس^[5]، استرونس^[6] در خصوص ساخت حوزه های فرهنگی و تئوری حوزه های لوین^[7] جملگی به بررسی روابط متقابل بین انسان‌ها و محیط پرداخته اند (اکبری، 1385: 18).
اولین کارهای مربوط به مباحث مکانیابی توسط لانهارد و وان تونن انجام شده است.کلیه ی نظریه‌ها با بکارگیری تکنیک های مختلف سعی می کنند که عوامل مؤثر بر استقرار فضایی فعالیت‌های گوناگون شهری را بشناسند (عابدین درکوش،80:1372).
2-4 نظریه های مکان یابی
نظریه های مکان یابی را وان تونن در سال 1826 در زمینه فعالیت‌های کشاورزی ابداع نمود. سپس لانهارد در سال 1882 و 1885 نظریه های مکان یابی را در صنت مطرح کرد، ولی چارچوب منظم و علمی این نظریه در مکان یابی صنعتی توسط آلفرد‌و بر آلمانی در سال 1909 شکل گرفت. بعد ها کریستالر و لوش در پیشرفت و گسترش آن در قالب نظریه های مکان‌مرکزی، نقش مؤثری ایفا کردند و در سال‌های بعد هوور و ایزارد در ایالات متحده و فرانسوا پرو در فرانسه، در نظریه های قطب رشد، آن را توسعه و بسط دادند (بند علی، 1387: 61).
2-4-1 نظریه ی وان تونن
وان تونن اقتصاد‌دان آلمانی در مطالعات خود به این نتیجه رسید که در قیمت فروش
تولیدات کشاورزی در بازار معین، علاوه بر تأثیر عوامل تولید عامل دیگری که همان تعرفه‌ی حمل و نقل می باشد اثر می گذارد. بنابراین تولیداتی که فراتر از فاصله ی معینی به بازار می رسد نمی‌توانند برای تولید کننده سود‌آور باشد. وان تونن عوامل اثر گذار بر قیمت یک محصول کشاورزی را عوامل تولید و حمل و نقل دانسته و در مکان یابی نوع کشتزارها در اطراف بازار به عوامل فاصله اهمیت داده است(فرید،504:1375).
2-4-2 نظریه مکان یابی بر مبنای مسائل زیست محیطی
مناسب‌ترین مکان، مکانی است که از آن کمترین فشار ممکن بر محیط، خود کاربری و سایر کاربری ها وارد آید. می‌توان بر پایه ی این نظریه به انتخاب مناسب ترین مکان جهت استقرار هر یک از کاربری های شهری مبادرت ورزید. از این دیدگاه، مناسب ترین مکان میانگینی است میان سه عامل نیازهای مکانی کاربری، آثار متقابل کاربری‌ها بر یکدیگر و آثار هر کاربری بر محیط(بهرام سلطانی،577:1371).
2-4-3 تئوری آکتور^[8]1
بر اساس این تئوری گروه‌هایی که از نظر آنها مکان خدماتی مورد نظر اهمیت دارد و ذی نفع و ذی نفوذ محسوب می گردند مورد توجه قرار گرفته و بر اساس نظرشان ارزش عوامل مشخص می گردد.
مثلا در مورد مراکز خدمات درمانی گروه های ذی نفع، مردم به عنوان مصرف کنندگان هستند و مراکز درمانی به عنوان ارائه دهندگان خدمات و منبع درآمدی، در نتیجه در مکان یابی این مراکز باید عوامل آسایش و راحتی مردم و فاکتورهای درآمد‌زایی برای مراکز خدمات درمانی در نظر گرفته شود (پویان،1379: 43).
2-5 کاربرد مدل در جغرافیا
در سال های بعد از جنگ جهانی دوم علم جغرافیا در اروپا و به خصوص در آمریکا، دستخوش انقلاب عظیمی شد که از آن به عنوان انقلاب کمی یاد می شود. با توجه به این دگرگونی، علم جغرافیا از آن شیوه سنتی توصیفی خارج گشته و برای بیان دقیق مطالب جغرافیایی از اعداد و ارقام که از مطالعه پدیده های طبیعی و انسانی حاصل می آید، سود برد. ارائه نظریه های مکان کشاورزی فن تونن (1826)، آلفرد وبر (1909)، کریستالر (1933)، زمینه را برای پیدایش مکتب سازمان فضایی، هموار ساخت. فرد کورت شیفر (1904-1953)، اقتصاد دان آلمانی در سال 1953، با ارائه مقاله‌ی معروف تحت عنوان، استثناگرایی در جغرافیا، موضع ریچارد هارتشورن را در کتاب ماهیت علم جغرافیا، مشتمل بر بررسی این علم جدا از سایر علوم به شدت زیر سؤال می برد و بیان می‌کند که جغرافیا اساساً از علوم قانونمند است (حکمت نیا و موسوی، 1385: 35). نگرش علمی و سیستمی به جغرافیا به عنوان علم پراکندگی، جغرافیا را بیش از پیش به علوم ریاضی وابسته کرد. بنابراین روش های کمی و آماری وارد جغرافیا شد، که از آن به عنوان انقلاب کمی یاد می کنند. یکی از دستاوردهای انقلاب کمی، ساخت مدل ها بود، با رواج رایانه، در سال 1960 در غرب نوعی برنامه‌ریزی سیستمی بوجود آمد که اساس آن بر مدل استوار بود، به طوری که با ساختن مدل‌ها، می توان تصویری از واقعیت را بیان نمود. امروزه با تخصصی شدن علوم جغرافیا در شاخه های مختلف، کاربرد روش های کمی و مدل ها اهمیت زیادی یافته است. اگرچه تنها با بهره گرفتن از مدل نمی توان به تجزیه و تحلیل سیستم واقعی دست یافت، ولی آنها به مثابه ابزاری قانونمند، برای درک بهتر پدیده های جغرافیایی و سیستم واقعی و پیش بینی آنها کمک فراوانی می کنند. به نحوی که پیتر هاگت یکی از جغرافی‌دانان برجسته معتقد است که دنیای واقعی خیلی پیچیده است، لذا جغرافیدانان برای سهولت در مطالعه، به ساختن مدل ها پرداخته اند (بند علی، 1387: 70).
امروزه کاربرد روش های متعدد مدل ها در مطالعات فضایی، منطقه ای و مسائل شهری قدمت زیادی یافته است، به گونه‌ای که به منظور دستیابی به تعادل در توزیع فضایی منابع و خدمات‌رسانی نیز مورد استفاده قرار می گیرند (بندعلی،1387 :71).
2-6 مدل های مکان یابی
با توجه به سیر تحول تئوری‌ها ونظریه‌های مکان یابی، مدل‌های مکان‌یابی را از نظر تکامل و توسعه ی زمانی به سه دوره تقسیم کرده اند :

1. 1. فرموله کردن مسأله ( از ابتدای قرن 20 تا 1940)

1. 1. کاربرد مدل‌ها در بخش صنعت ( دهه های 1950 تا 1960)

1. 1. توسعه مدل‌ها در بخش عمومی و خدمات رسانی (1970 به بعد).

وقتی این مطالعات از نظر تاریخی ارزیابی می‌شوند تأکید فوق العاده آنها روی هزینه‌های مرتبط با حمل و نقل که منتج از فاصله می باشد، بوضوح نمایان می شود. به طور کلی عامل فاصله، یک شاخص مهم برای برنامه ریزان و مدیران می باشد، اما تمرکز در فاصله و استثنا‌ کردن سایر شاخص ها ممکن است مانند یک تمرین بی‌حاصل نگریسته شود. ولی در همان حال اهمیت فاصله فیزیکی بر سایر معیارها تسلط دارد. خصوصا در حالت‌های فوریت و اضطرار، مانند اعزام آمبولانس به محل بیمار یا خودروهای آتش‌نشانی به محل حریق ( خواجه ارزانی، 1384: 499).
2-6-1 مدل منطق بولین^[9]1
این مدل روشی برای بازیابی داده ها با بهره گرفتن از قوانین منطق بولی برای عمل کردن بر روی خواص مکانی و توصیف هاست. جبر بولی از اپراتورهای and، or، xor، not برای مشاهده اینکه آیا شرط مخصوصی درست است یا غلط استفاده می کنند (بارو، 1376: 181). در این مدل، وزن‌دهی به واحدها در هر لایه اطلاعاتی بر اساس منطق صفر و یک است. به عبارت دیگر هر واحد در نقشه یا مناسب است یا نامناسب، به تعبیر دیگر یا سازگار است یا ناسازگار، و حد وسطی وجود ندارد. در این نماگر and اشتراک و نماگر or اجتماع مجموعه ها را استخراج می کند. به عبارت دیگر نماگر andتنها پیکسلی است که در تمامی نقشه‌های پایه ارزش یک دارد و در نقشه های نهایی ارزش یک خواهد داشت و جزء مناطق مناسب قرار می گیرد. اما نماگر or پیکسلی را که فقط از نظر یک نقشه پایه مناسب بوده و ارزش یک داشته باشد و از لحاظ سایر لایه های اطلاعاتی دارای ارزش صفر باشد در نقشه خروجی و تلفیق یافته، ارزش یک داشته و مناسب تشخیص می دهد (آل شیخ و دیگران، 1382 :26). عملگر محدود کننده «یا» با نماد «xor» نمایش داده می‌شود و برای این استفاده می شود که یکی از شرایط مطرح شده را تعیین کند نه هر دو را (جان استار جفری،1377: 144).
مزیت و امتیاز دیگر این رویکرد سهولت و سادگی آن است، ترکیب منطقی نقشه ها در GIS به طور مستقیم قابل قیاس با انباشتن فیزیکی نقشه ها بر روی یک میز نور است، اما به طور معمول مناسب نیست که برای هر یک از معیارهای ترکیب شده اهمیت یکسان قائل شد. معیارهای مختلف باید بسته به اهمیت نسبت خود وزن داده شوند ( کارتر، 1379: 404).
2-6-2 مدل همپوشانی شاخص ها^[10]1
در این مدل نقشه های ورودی بته به اهمیتشان نسبت به فرضیه مورد نظر وزن دار می شوند. ساده ترین نوع وزن دار کردن شاخص ها وقتی است که نقشه ها دوتایی باشند و هر نقشه یک عامل وزنی منفرد داشته باشد.با این حال وقتی نقشه های چند کلاسه استفاده شوند، هر کلاس از نقشه یک امتیاز یا وزن متفاوت به خود می گیرد که این باعث می شود سیستم وزن دار کردن قابل انعطاف گردد ( نقیبی، 1382: 17).
2-6-3 مدل منطق فازی2
شیوه‌های بهینه‌سازی که کامپیوترها به کمک آنها استدلال های بشری را شبیه سازی می کنند، چندین دهه در رأس تحقیقات علمی قرار داشتند و در پیشرفت سیستم های توانمند در دهه های 1970 و 1980 میلادی مؤثر بوده اند. ظهور مدل سازی‌های مجموعه فازی یکی از نتایج آن است در نظریه های سنتی مجموعه های عوارض با توجه به شامل شدن یا نشدن آنها در یک مجموعه خاص طبقه بندی می شوند. برای مثال، اگر در یک طبقه بندی شهرهای بزرگ بر مبنای جمعیت بیش از 10000 سکنه تعیین شوند، یا یک شهر با جمعیت 100000 نفر سکنه در گروه شهرهای بزرگ و یک شهر با 99000 نفر سکنه جزء شهرهای کوچک محسوب می‌شوند. در حالی که طبق نظریه مجموعه فازی عضویت جزئی یک مجموعه با دادن ضرایب بین صفر ( عدم عضویت ) و یک ( عضویت کامل ) به عوارض طبقه بندی شده امکان پذیر می شود ( مرکز اطلاعات جغرافیایی شهر تهران، 1376: 230). در نظریه مجموعه های کلاسیک، عضویت یک مجموعه به صورت درست یا غلط تعریف می شود اما، عضویت در یک مجموعه فازی بر اساس مقیاسی از یک ( عضویت کامل ) و صفر ( عدم عضویت کامل ) بیان می شود. یعنی هر شی x در مجموعه فازی x یک عضویت به وسیله تابع عضویت که به (x)µ شناخته می شود، دارد که مقادیر آن بین صفر و یک است. تئوری فازی می تواند برای اهمیت‌دهی به نقش الگو‌های مختلف دخیل در فرایند تلفیق به کار گرفته شود. زیرا مجموعه فازی با طبیعت و واقعیت موضوعات تصمیم گیری درگیر می‌شود ( نقیبی، 1382: 19).
2-6-4 مدل احتمالی بیزین
این مدل برای ترکیب نقشه‌ها از مفاهیم احتمالات استفاده می کند و عمدتا برای نقشه‌های چند حالته ( مثل نقشه های زمین شناسی) که طبقه‌بندی شده‌اند و سطوح بالایی از معیارها را به کار می برند، مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مفاهیم اصلی نگرش بیزین احتمال مقدم و مقدم تر است. احتمال مقدم می تواند به وسیله سایر منابع اطلاعات تغییر پیدا کند ( محمدی، 1381: 57).
2-6-5 مدل های وزن دهی به معیارها^[11]1
روش های وزن دهی مختلفی جهت ارزیابی اهمیت معیارها برای تصمیم گیران وجود دارد. این روش ها شامل روش رتبه ای، روش نسبی، روش مقایسه دوتایی و روش تحلیل توازن می باشد. تفاوت این روش ها در اصل تئوری، دقت، سهولت کاربرد و قابل فهم بودن آن برای تصمیم گیران است (عبادی، 1385: 32). در این پایان نامه از روش مقایسه زوجی استفاده شده است. این روش به دلیل داشتن مبانی تئوریک قوی، دقت بالا، سهولت استفاده، دارا بودن ارزش، اعتبار و درستی و دقت نتیجه، یکی از معتبرترین و پرکاربردترین روش ها می باشد. مقایسه در این روش بر اساس قضاوت‌های نظری انجام و نسبت آنها به صورت کیفی بیان می گردد. نسبت های یاد شده، با مقادیر کمی بین 1-9 بیان می گردند. در این روش به منظور اجتناب از خطاهای شخصی یا سلیقه ای می توان از نظرات متخصصین استفاده نمود(Bowen,1990:135).
2-6-6 مدل سطح جاذبه
مفهوم سطح جاذبه در تجزیه و تحلیل فضایی از قانون مشهور جاذبه نیوتن گرفته شده است. بر مبنای قانون جاذبه نیوتن، مرکز جاذبه نقطه‌ایست که در آن توازن و تعامل یک شیء حاصل شود. در تجزیه و تحلیل فضایی، مرکز جاذبه یک ناحیه جایی است که در آن حداکثر قابلیت دسترسی حاصل شود. حداکثر قابلیت دسترسی، بیانگر مرکز جاذبه ایست که فاصله حداقل به تمام نقاط داشته باشد. یافتن مرکز جاذبه می تواند فرایند مکان‌یابی را بهینه سازد و می تواند به برنامه ریز کمک کند که بهترین مکان را برای یک فعالیت پیدا کند (الماسی پور، 1380: 15).
2-6-7 مدل‌های روی هم گذاری و ترکیب لایه های اطلاعاتی با هم دیگر
در عملیات روی هم گذاری دو یا چند نقشه با هم ترکیب می شوند. ارزش نقشه خروجی در هر نقطه تابعی از ارزش های نقشه های ورودی در همان نقطه می باشد. در سیستم های اطلاعات جغرافیایی، توانایی تلفیق داده‌های به دست آمده از دو منبع و هم‌پوشانی نقشه بر روی یکدیگر، یکی از عملکردهای مهم آن‌ ها یکی روی دیگری و تشکیل لایه جدید امکان پذیر می گردد (هایوود و همکاران، 1381: 118).
عملیات انطباق با قرار دادن لایه ها بر روی یکدیگر به دو صورت منطقی و حسابی صورت می گیرد. انطباق حسابی شامل عملیاتی نظیر جمع، تفریق، تقسیم و ضرب مقادیر در لایه ها با مقادیر مربوط در یک لایه دیگر می باشد.
انطباق منطقی شامل یافتن آن مناطقی است که در آن ها یک مجموعه مشخص از شرایط صادق باشد. برای مثال مناطق مناسب برای ساختن یک کلبه روستایی ممکن است مناطقی باشد که در آن‌ ها پوشش گیاهی جنگلی وجود داشته، دارای خاک خشک و دامنه‌ای آفتاب گیر باشند. اگر پوشش گیاهی و خاک و جهت دامنه های هریک در لایه‌ای جداگانه در GIS قرار گرفته باشند، آن گاه برای تعیین موقعیت‌هایی که در آن‌ ها این شرایط صدق کنند، می‌توان از عملیات منطقی استفاده نمود( آرنوف، 1375: 212).
عملیات منطقی در تابع روی هم‌گذاری، بر پایه جبر بولین استوار هستند و معمولا برای تفکیک مناطقی که دارای مجموعه‌ای از شرایط و ویژگی های مورد نظر می باشند، کاربرد دارند.
در ضمن یکی از شروط لازم برای انجام عملیات روی هم‌گذاری، برخورداری تمامی نقشه‌های ورودی از سیستم مختصات یکسان و همچنین صحت مکانی بالای پدیده‌ها می باشد. بعلاوه بر داده‌های رستری اندازه سلول تمامی نقشه‌های ورودی نیز باید با هم برابر باشند ( مخدوم و دیگران، 1380: 63).