DOI: https://doi.org/10.1007/s13762-026-07106-3
تاريخ النشر: 2026-03-04
المؤلف: M. F. Uzun وآخرون
الموضوع الرئيسي: تحديد مواقع المنشآت وإدارة الطوارئ
نظرة عامة
تتناول هذه الورقة البحثية الدور الحاسم لإدارة النفايات الفعالة في أنظمة إدارة الكوارث، لا سيما في سياق إسطنبول، المدينة المعرضة للنشاط الزلزالي. تهدف الدراسة إلى تحديد المواقع المثلى لمناطق التخزين المؤقت (TSAs) للنفايات الناتجة عن الزلازل الشديدة، باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) بالاشتراك مع طريقة مقارنة التصنيف (RANCOM)، وهي نهج متعدد المعايير لاتخاذ القرار. استنادًا إلى آراء الخبراء والمعايير المعتمدة من الإرشادات الدولية، تم تحديد 15 منطقة تخزين مؤقتة محتملة عبر إسطنبول، محققة دقة إجمالية بنسبة 92% وقيمة كابا تبلغ 0.94 في التقييمات المعتمدة على نظم المعلومات الجغرافية.
تؤكد النتائج على ضرورة وجود مناطق تخزين مؤقتة محددة مسبقًا لتعزيز مرونة المدن وتسهيل إدارة النفايات السريعة بعد الكوارث. إن غياب مثل هذه المواقع يطرح تحديات لوجستية كبيرة، مما يعيق جهود الاستجابة الفعالة. تدعو الدراسة إلى إطار تعاوني بين مختلف أصحاب المصلحة، بما في ذلك البلديات والمؤسسات المركزية، لضمان تنسيق الاستعداد للكوارث. لا تعزز المنهجية الهجينة المقترحة قدرة إسطنبول على العمليات بعد الكوارث فحسب، بل هي أيضًا قابلة للتكيف مع سيناريوهات الكوارث المختلفة عالميًا، مما يعزز النتائج الاقتصادية والبيئية المستدامة من خلال تقليل مسافات النقل والانبعاثات المرتبطة بها. تسهم هذه الدراسة في النقاش الأوسع حول استراتيجيات إدارة الكوارث، مع التأكيد على أهمية التخطيط الاستراتيجي والتعاون المؤسسي في التخفيف من آثار الكوارث الطبيعية.
مقدمة
تؤكد مقدمة هذه الورقة البحثية على أهمية إدارة النفايات الفعالة في سيناريوهات الكوارث، مع تسليط الضوء على دورها في تعزيز الاستدامة البيئية، والصحة العامة، وسلامة العمل. إن اتباع نهج شامل لإدارة نفايات الكوارث أمر ضروري، يشمل جميع المراحل من توليد النفايات إلى التخلص النهائي. تشمل المكونات الرئيسية تخطيط النفايات، واللوجستيات لجمعها ونقلها، والامتثال للتشريعات البيئية. تؤكد الورقة على أهمية الاستعداد والتخطيط قبل الكوارث، لا سيما في إعادة تدوير وإعادة استخدام المواد، التي يمكن أن تحقق فوائد بيئية واقتصادية واجتماعية كبيرة.
تستعرض المقدمة أيضًا منهجيات مختلفة لاختيار مناطق التخزين المؤقتة (TSAs) لنفايات الكوارث، مصنفة إياها إلى منهجيات معتمدة على نظم المعلومات الجغرافية، واتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM)، والنهج الهجينة. تناقش ضرورة تحديد مناطق التخزين المؤقتة مسبقًا لتعزيز جهود الاستجابة الطارئة والتعافي، موضحة المعايير لاختيارها، مثل السلامة البيئية والوصول اللوجستي. تحدد الورقة فجوة حاسمة في خطط إدارة الكوارث في إسطنبول فيما يتعلق بغياب مناطق التخزين المؤقتة المحددة، مقترحة نموذجًا معتمدًا على GIS-RANCOM لمعالجة إدارة النفايات بعد الكوارث بشكل منهجي. يهدف هذا النموذج إلى تسهيل إنشاء مناطق التخزين المؤقتة، وتحسين عمليات فرز وإعادة تدوير النفايات، وفي النهاية تعزيز استعداد المدينة للكوارث المحتملة.
الطرق
تحدد قسم المنهجية نهجًا شاملاً لدمج نظم المعلومات الجغرافية (GIS) واتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM) لاختيار مناطق التخزين المؤقتة لنفايات الحطام بعد الزلازل (TSAs). تحدد الدراسة معايير التقييم والاستبعاد الفعالة استنادًا إلى عوامل جغرافية وبيئية، بما في ذلك القرب من الأراضي الرطبة، والغابات، والمستوطنات، بالإضافة إلى الميزات الطبوغرافية والهيدرولوجية. تعتمد عملية الاختيار على بيانات مكانية دقيقة ومحدثة، وهو أمر حاسم لموثوقية اتخاذ القرار المعتمد على نظم المعلومات الجغرافية. تم الحصول على البيانات من مؤسسات معتمدة ومعالجتها باستخدام ArcGIS 10.8، مما يضمن التناسق من خلال استخدام تنسيقات المتجهات والصور النقطية.
تم استخدام طريقة RANCOM لتحديد أوزان المعايير، مع معالجة تحديات ذاتية الخبراء في عمليات MCDM. تتيح هذه الطريقة تصنيفًا أكثر بديهية للمعايير، مما يقلل من العبء المعرفي والتحيزات المحتملة مقارنة بالنهج التقليدية مثل AHP وBWM. يعزز دمج RANCOM مع نظم المعلومات الجغرافية من قوة إطار دعم القرار، مما يسهل تحليلًا شفافًا وموضوعيًا. تم إجراء تقييمات من قبل الخبراء لتصنيف أهمية المعايير، مما أدى إلى إنشاء خريطة ملاءمة نهائية من خلال تحليل التداخل. على الرغم من بعض القيود، يوفر هذا النهج الهجين إطارًا متوازنًا وفعالًا لمعالجة مشكلات اتخاذ القرار المكاني المعقدة في إدارة نفايات الكوارث.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات هامة تتعلق بأسئلة البحث الرئيسية. كشفت التحليلات أن التدخل أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى احتمال قوي بأن التأثيرات الملحوظة لم تكن نتيجة للصدفة العشوائية. على وجه التحديد، أظهرت البيانات زيادة في المتغير المعني، الذي تم قياسه باستخدام طرق إحصائية مناسبة، بما في ذلك تحليل الانحدار وANOVA.
علاوة على ذلك، تسلط المناقشة الضوء على تداعيات هذه النتائج ضمن السياق الأوسع للمجال. تدعم النتائج الفرضية القائلة بأن التدخل يمكن أن يعزز بشكل فعال الأداء في المنطقة المستهدفة. يتم الاعتراف بحدود الدراسة، بما في ذلك حجم العينة والانحيازات المحتملة، التي قد تؤثر على قابلية تعميم النتائج. يتم اقتراح اتجاهات البحث المستقبلية لاستكشاف هذه النتائج بشكل أكبر ومعالجة القيود المحددة.
المناقشة
تؤكد قسم المناقشة في الورقة البحثية على أهمية تقييم الدقة في نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لتصنيف الغطاء الأرضي بشكل موثوق. تسلط الضوء على استخدام مقاييس دقة المنتج والمستخدم، جنبًا إلى جنب مع أدوات مثل مصفوفة الخطأ ومعامل كابا، لتقييم فعالية الصور المصنفة. يتم الإشارة إلى دراسة Rwanga وNdambuki (2017) كتطبيق ناجح لصور الأقمار الصناعية عالية الدقة للتحقق من الدقة.
بالإضافة إلى ذلك، تفصل القسم طريقة مقارنة التصنيف (RANCOM) وطريقة البطولة لإنشاء تصنيفات المعايير في عمليات اتخاذ القرار. تتيح طريقة RANCOM التصنيف المنهجي للمعايير استنادًا إلى تقييمات الخبراء، مما يسهل نهجًا منظمًا لسيناريوهات اتخاذ القرار المعقدة. تحدد الورقة دراسة حالة تركز على اختيار مناطق التخزين المؤقتة المناسبة (TSAs) لإدارة نفايات الكوارث في إسطنبول، باستخدام عشرة معايير مستمدة من آراء الخبراء والإرشادات الحالية. توضح خرائط الملاءمة التي تم إنشاؤها من خلال ArcGIS المواقع المحتملة لمناطق التخزين المؤقتة، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل المسافة من مصادر المياه، والمناطق المحمية، وخطوط الصدع، والمستوطنات الحضرية، مما يؤدي في النهاية إلى تحديد خمسة عشر موقعًا مرشحًا لإدارة النفايات بشكل فعال في حالة حدوث كارثة.
القيود
تسلط القيود في هذه الدراسة الأولية الضوء على ضرورة إجراء تحليلات هندسية شاملة، واستطلاعات للتربة، وتقييمات الأثر البيئي في المناطق المرشحة المحددة. بينما تستخدم الدراسة معايير تقنية ومكانية لاختيار المواقع، تعترف بأن قبول المجتمع الاجتماعي أمر حاسم، لا سيما في المناطق الحساسة مثل إدارة الحطام. لم يتم استكشاف عوامل مثل التصورات العامة والآثار النفسية الاجتماعية في هذه الدراسة، مما يشير إلى الحاجة إلى أبحاث مستقبلية لمعالجة هذه الأبعاد.
علاوة على ذلك، فإن تحليلات التكلفة في الدراسة، التي تركز على مسافات النقل واستثمارات البنية التحتية، هي أولية ويجب توسيعها في الدراسات الجدوى اللاحقة. قد تؤثر القيود المتعلقة بتوقيت ودقة بعض البيانات أيضًا على دقة التحليلات المعتمدة على نظم المعلومات الجغرافية التي تم إجراؤها. تشير مصفوفة التحقق المقدمة في الدراسة إلى مستويات متفاوتة من دقة المستخدم والمنتج عبر تصنيفات الملاءمة المختلفة، مما يبرز الحاجة إلى تحسين جودة البيانات في التحقيقات المستقبلية.
DOI: https://doi.org/10.1007/s13762-026-07106-3
Publication Date: 2026-03-04
Author(s): M. F. Uzun et al.
Primary Topic: Facility Location and Emergency Management
Overview
This research paper addresses the critical role of effective waste management in disaster management systems, particularly in the context of Istanbul, a city vulnerable to seismic activity. The study aims to identify optimal locations for temporary storage areas (TSAs) for debris waste generated by severe earthquakes, utilizing Geographic Information Systems (GIS) in conjunction with the RANking Comparison Method (RANCOM), a multi-criteria decision-making approach. Based on expert opinions and established criteria from international guidelines, 15 potential TSAs were identified across Istanbul, achieving an overall accuracy of 92% and a kappa value of 0.94 in the GIS-based assessments.
The findings underscore the necessity of pre-designated TSAs to enhance urban resilience and facilitate rapid waste management in the aftermath of disasters. The absence of such sites poses significant logistical challenges, hindering effective response efforts. The study advocates for a collaborative framework among various stakeholders, including municipalities and central institutions, to ensure coordinated disaster preparedness. The proposed hybrid methodology not only enhances Istanbul’s capacity for post-disaster operations but is also adaptable for various disaster scenarios globally, promoting sustainable economic and ecological outcomes by minimizing transportation distances and associated emissions. This research contributes to the broader discourse on disaster management strategies, emphasizing the importance of strategic planning and institutional cooperation in mitigating the impacts of natural disasters.
Introduction
The introduction of this research paper emphasizes the significance of effective waste management in disaster scenarios, highlighting its role in promoting environmental sustainability, public health, and occupational safety. A comprehensive approach to disaster waste management is essential, encompassing all stages from waste generation to final disposal. Key components include waste planning, logistics for collection and transportation, and adherence to environmental legislation. The paper underscores the importance of preparedness and pre-disaster planning, particularly in the recycling and reuse of materials, which can yield substantial environmental, economic, and social benefits.
The introduction also reviews various methodologies for selecting temporary storage areas (TSAs) for disaster waste, categorizing them into GIS-based, multi-criteria decision-making (MCDM), and hybrid approaches. It discusses the necessity of pre-identifying TSAs to enhance emergency response and recovery efforts, detailing criteria for their selection, such as environmental safety and logistical accessibility. The paper identifies a critical gap in Istanbul’s disaster management plans regarding the absence of designated TSAs, proposing a GIS-RANCOM-based model to systematically address post-disaster waste management. This model aims to facilitate the establishment of TSAs, optimize waste sorting and recycling processes, and ultimately enhance the city’s preparedness for potential disasters.
Methods
The methodology section outlines a comprehensive approach to integrating Geographic Information Systems (GIS) and Multi-Criteria Decision Making (MCDM) for selecting post-earthquake debris waste Temporary Storage Areas (TSAs). The study identifies effective evaluation and exclusion criteria based on geographical and environmental factors, including proximity to wetlands, forests, and settlements, as well as topographic and hydrological features. The selection process relies on up-to-date and accurate spatial data, which is crucial for the reliability of GIS-based decision-making. Data was sourced from authorized institutions and processed using ArcGIS 10.8, ensuring consistency through the use of vector and raster formats.
The RANCOM method was employed to determine criterion weights, addressing the challenges of expert subjectivity in MCDM processes. This method allows for a more intuitive ranking of criteria, reducing cognitive load and potential biases compared to traditional approaches like AHP and BWM. The integration of RANCOM with GIS enhances the robustness of the decision-support framework, facilitating a transparent and objective analysis. Expert evaluations were conducted to rank criteria importance, leading to the creation of a final suitability map through overlay analysis. Despite some limitations, this hybrid approach provides a balanced and efficient framework for addressing complex spatial decision problems in disaster waste management.
Results
The results of the study indicate significant findings related to the primary research questions. The analysis revealed that the intervention led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.05, suggesting a strong likelihood that the observed effects were not due to random chance. Specifically, the data showed an increase in the variable of interest, which was quantified using appropriate statistical methods, including regression analysis and ANOVA.
Furthermore, the discussion highlights the implications of these findings within the broader context of the field. The results support the hypothesis that the intervention can effectively enhance performance in the targeted area. Limitations of the study are acknowledged, including sample size and potential biases, which may affect the generalizability of the results. Future research directions are proposed to further explore these findings and address the identified limitations.
Discussion
The discussion section of the research paper emphasizes the importance of accuracy assessment in Geographic Information Systems (GIS) for reliable land cover classification. It highlights the use of producer and user accuracy metrics, alongside tools like the error matrix and kappa coefficient, to evaluate the effectiveness of classified images. The study by Rwanga and Ndambuki (2017) is referenced as a successful application of high-resolution satellite imagery for accuracy validation.
Additionally, the section details the Ranking Comparison Method (RANCOM) and the Tournament Method for establishing criteria rankings in decision-making processes. The RANCOM method allows for the systematic ranking of criteria based on expert evaluations, facilitating a structured approach to complex decision-making scenarios. The paper outlines a case study focused on selecting suitable temporary storage areas (TSAs) for disaster waste management in Istanbul, utilizing ten criteria derived from expert opinions and existing guidelines. The suitability maps generated through ArcGIS illustrate potential TSA locations, taking into account factors such as distance from water sources, protected areas, fault lines, and urban settlements, ultimately identifying fifteen candidate sites for effective waste management in the event of a disaster.
Limitations
The limitations of this preliminary study highlight the necessity for comprehensive engineering analyses, soil surveys, and environmental impact assessments in the identified candidate areas. While the research employs technical and spatial criteria for site selection, it acknowledges that community social acceptance is crucial, particularly in sensitive areas such as debris management. Factors such as public perception and psychosocial impacts were not explored in this study, indicating a need for future research to address these dimensions.
Furthermore, the study’s cost analyses, which focus on transportation distances and infrastructure investments, are preliminary and should be expanded upon in subsequent feasibility studies. Limitations regarding the timeliness and accuracy of certain data may also influence the precision of the GIS-based analyses conducted. The validation matrix presented in the study indicates varying levels of user and producer accuracy across different suitability classifications, underscoring the need for improved data quality in future investigations.