تحلیل تطبیقی تاب‌آوری اقلیمی و کیفیت محیطی میادین شهری سنتی و فلکه‌های مدرن (مطالعه موردی: میدان نقش جهان اصفهان و میدان آذربایجان تبریز)

قدمه

تغییرات اقلیمی به‌عنوان یکی از چالش‌های جهانی قرن بیست‌ویکم، پیامدهای عمیقی بر شهرها و زیست‌پذیری آنها برجای گذاشته است (Zhai & Lee, 2024, p. 474). امواج گرما، سیلاب‌های ناگهانی و خشکسالی‌های مکرر، زیرساخت‌های حیاتی، اقتصاد شهری و سلامت اجتماعی را به شدت تحت فشار قرار می‌دهند (Patz et al., 2005, p. 314; Mora et al., 2017, p. 504). در این میان، اثر جزیره حرارتی شهری (UHI) به‌عنوان یکی از ملموس‌ترین نمودهای تغییر اقلیم در مقیاس محلی، دمای شهرها را نسبت به حومه طبیعی افزایش داده و آسایش حرارتی شهروندان را به مخاطره انداخته است (Oke, 1982, p. 15; Santamouris, 2020, p. 5)؛ بنابراین، ارزیابی نقش ساختار کالبدی فضاهای شهری در ارتقای تاب‌آوری اقلیمی و بهبود کیفیت محیطی، به یکی از محورهای اساسی پژوهش‌های معاصر در حوزه شهرسازی و طراحی شهری تبدیل شده است (Wang & Chen, 2024, p.105; Seto et al., 2017, p. 8936 ).

در این زمینه، میادین شهری به‌عنوان عناصر کلیدی ساختار فضایی شهرها، نقشی تعیین‌کننده در تنظیم ریزاقلیم، ایجاد آسایش حرارتی و تسهیل تعاملات اجتماعی ایفا می‌کنند (Ahac et al., 2023, p. 118; Boulagouas et al., 2024, p. 294)؛ با این حال، دو الگوی غالب در طراحی این فضاها قابل تشخیص است: الگوی سنتی انسان‌محور که ریشه در فرهنگ و اقلیم منطقه دارد و الگوی مدرن ترافیک‌محور که عمدتاً تحت سلطه نیازهای جابه‌جایی سواره شکل گرفته است (Persaud et al., 2001, p. 5). نمونه بارز الگوی سنتی، میدان نقش جهان اصفهان است که با هندسه متعادل، حضور گسترده فضای سبز و عناصر آبی، و استفاده از مصالح بومی شناخته می‌شود. در مقابل، میدان آذربایجان تبریز نماینده الگوی مدرن است؛ فلکه‌ای عظیم که با اولویت روان‌سازی ترافیک و غفلت از ابعاد اقلیمی و اجتماعی طراحی شده است (آزمون و محمدنژاد، ۱۴۰۳، ص. 72؛ Fernandes et al., 2016, p. 850).

پرسش اصلی این پژوهش آن است که این دو الگوی طراحی چگونه بر شاخص‌های عینی محیطی مانند دمای سطح زمین، پوشش گیاهی و گسترش سطوح نفوذناپذیر تأثیر می‌گذارند و این تفاوت‌ها چه درس‌هایی برای طراحی فضاهای عمومی تاب‌آور در اختیار ما می‌گذارند (Fernandes et al., 2016, p. 850; Shaaban et al., 2018, p. 182). پاسخ به این پرسش، از طریق تحلیل تطبیقی داده‌های سنجش از دور (LST، NDVI، NDBI) در بازه زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ و تفسیر کیفی ویژگی‌های کالبدی و تاریخی دو میدان، دنبال خواهد شد (Rayan et al., 2022, p. 7966).

بیان مسئله

میدان‌های شهری در طول تاریخ، نقش‌های گوناگون اجتماعی، فرهنگی و عملکردی ایفا کرده‌اند. میادین سنتی مانند میدان نقش جهان اصفهان، عمدتاً به‌عنوان قطب‌های اجتماعی - فرهنگی در مراکز تاریخی شهرها شکل گرفته‌اند. این فضاها با هندسه متناسب، مقیاس انسانی، حضور نشانه‌های معماری، مسیرهای عابرپیاده، فضای سبز گسترده، آب‌نماها و نشیمنگاه‌ها، بر ارزش‌های زیبایی‌شناختی و هویت شهری تأکید داشته و حس مکان و تعلق اجتماعی را تقویت می‌کنند (Ahac et al., 2023, p. 118; Boulagouas et al., 2024, p. 294). در مقابل، فلکه‌ها و میادین مدرن شهری مانند میدان آذربایجان تبریز، با فلسفه‌ای کاملاً متفاوت و با محوریت تسهیل جریان ترافیک و ارتقای ایمنی طراحی می‌شوند. این فضاها اغلب شامل باندهای ترافیکی متعدد، جزیره مرکزی و حداقل عرصه برای عابران پیاده هستند و هدف اصلی آنها کاهش توقف‌ها، برخوردها و بهبود کارایی ترافیک است (Mohammad et al., 2022, p. 101116; Persaud et al., 2001, p. 5).

از نظر ایمنی و زیست‌محیطی، شواهد نشان می‌دهد که میدان‌های مدرن می‌توانند تصادفات و ازدحام را در مقایسه با تقاطع‌های چراغ‌دار کاهش دهند و از طریق جریان روان‌تر وسایل نقلیه، انتشار گازهای گلخانه‌ای را نیز کم کنند (Fernandes et al., 2016, p. 850; Shaaban et al., 2018, p. 182)؛ با این حال، این فضاها به ندرت به ابعاد اقلیمی، سرزندگی اجتماعی و هویت شهری می‌پردازند و اغلب فاقد پیوستگی عملکردی با کاربری‌های پیرامون و امکانات اجتماعی فعال هستند.

در شرایط کنونی و با شدت گرفتن تغییرات اقلیمی و تشدید پدیده جزیره حرارتی شهری، ضرورت توجه به تاب‌آوری اقلیمی و کیفیت محیطی فضاهای باز عمومی بیش از پیش احساس می‌شود (Zhai & Lee, 2024, P. 474; Wang & Chen, 2024, p. 105 ). پرسش اصلی این است که الگوی طراحی انسان‌محور میدان‌های سنتی (نمونه: نقش جهان) در مقایسه با الگوی ترافیک‌محور فلکه‌های مدرن (نمونه: آذربایجان) چگونه بر شاخص‌های عینی مانند دمای سطح زمین، پوشش گیاهی و گسترش سطوح نفوذناپذیر تأثیر می‌گذارد؟ و این تفاوت‌ها چه درس‌هایی برای بازطراحی فضاهای شهری معاصر در جهت افزایش تاب‌آوری و آسایش حرارتی دارد؟ مقایسه جامع این دو الگو می‌تواند نقاط قوت و ضعف هر یک را آشکار ساخته و راهبردهایی عملی برای بهبود طراحی فلکه‌های موجود و آینده ارائه دهد (Croce & Vettorato, 2021, p. 103313; Cuce et al., 2025, p. 1303).

مبانی نظری

تغییرات اقلیمی به‌عنوان یکی از تهدیدهای بنیادین قرن بیست‌ویکم، پیامدهای چندبعدی و درهم‌تنیده‌ای بر نظام‌های انسانی و طبیعی برجای می‌گذارد و ضرورت توسعه راهبردهای کارآمد برای افزایش تاب‌آوری را بیش از پیش برجسته می‌سازد (Zhai & Lee, 2024, p. 474). شهرها به‌واسطه تراکم جمعیت، تمرکز زیرساخت‌ها و فعالیت‌های اقتصادی، به کانون‌های اصلی آسیب‌پذیری در برابر رویدادهای حدی آب‌وهوایی از جمله سیلاب‌های فزاینده، موج‌های گرما و طوفان‌های شدید بدل شده‌اند؛ از این رو، مفهوم تاب‌آوری شهری به‌عنوان مؤلفه‌ای کلیدی در برنامه‌ریزی شهری مطرح می‌شود که کاهش خطرپذیری، ارتقای ظرفیت سازگاری و حمایت از مسیرهای توسعه پایدار را دنبال می‌کند (Lu & Stead, 2013, p. 205).

تاب‌آوری اقلیمی، که بخشی جدایی‌ناپذیر از چارچوب کلی تاب‌آوری است، پیوندی عمیق با سایر ابعاد آن - از جمله تاب‌آوری اجتماعی، اقتصادی و بوم‌شناختی - دارد و تفاوت در شرایط و نیازهای مناطق شهری و روستایی ویژگی‌ها و چالش‌های متفاوتی برای آن ایجاد می‌کند (Su et al., 2022, p. 8911). این مفهوم در سطح اجتماعی بر سرمایه اجتماعی، انسجام جامعه و مشارکت نهادهای رسمی و غیررسمی استوار است و نقش حیاتی در کاهش اثرات نامطلوب اقلیمی ایفا می‌کند (Carmen et al., 2022, p. 1380). در حوزه مدیریت ریسک بلایا، رویکردهای نوین کاهش خطرپذیری با تأکید بر یکپارچگی اقدامات و مشارکت جامعه، دستیابی به اهداف توسعه پایدار را تسهیل می‌کنند (Djalante et al., 2011, p. 5). همچنین در سطح بوم‌شناختی – اجتماعی، حفظ توازن میان سامانه‌های طبیعی و انسانی از طریق حکمرانی کارآمد و پرهیز از الگوهای مدیریتی ناکارآمد به‌عنوان یک عامل تعیین‌کننده برای ارتقای تاب‌آوری مطرح است (Ojea et al., 2021, p. 22926).

راهبردهای تقویت تاب‌آوری اقلیمی در محیط‌های شهری، طیفی از مداخلات زیرساختی، نوآوری‌های فناورانه و اقدامات اجتماعی را در بر می‌گیرند. کشاورزی شهری، با استفاده از گونه‌های مقاوم به خشکی، ذخیره‌سازی آب باران و کاهش اثر جزیره حرارتی، علاوه بر ارتقای امنیت غذایی، پیوندهای اجتماعی را تقویت کرده و تاب‌آوری اکولوژیک و فناورانه را بهبود می‌بخشد (Tomatis et al., 2023, p. 502). در حوزه زیرساخت، تلفیق فناوری‌های هوشمند مانند شبکه‌های مدیریت هوشمند آب و بهره‌گیری از چارچوب‌های ارزیابی ریسک، نمونه‌هایی از اقدامات موفق در ارتقای تاب‌آوری شهری محسوب می‌شوند (Adelani et al., 2024, p. 985). نوآوری‌های دیجیتال و ابزارهای مالی نوین نیز می‌توانند با ارتقای بهره‌وری منابع و پشتیبانی از توسعه صنعتی، بُعد اقتصادی تاب‌آوری را تقویت کنند (Dada et al., 2024, p. 1377).

از منظر سیاست‌گذاری، برنامه‌ریزی برای تاب‌آوری اقلیمی مستلزم رویکردی جامع و یکپارچه است که ابعادی همچون تنوع‌بخشی، یادگیری سازمانی، پیوندپذیری شبکه‌ها و حکمرانی اثربخش را پوشش دهد (Berbés-Blázquez et al., 2017, p. 235). در این راستا، چارچوب‌های ارزیابی تاب‌آوری به‌عنوان ابزارهای تحلیلی، امکان شناسایی حوزه‌های کلیدی آسیب‌پذیری و تدوین برنامه‌های اقدام متناسب با زمینه‌های بومی را برای شهرها فراهم می‌کنند(Cardoso et al., 2020, p. 242). اتخاذ چنین رویکردی نه‌تنها توان سازگاری شهرها با شوک‌های اقلیمی و زیست‌محیطی را ارتقا می‌دهد، توسعه پایدار شهری را تضمین کرده و ظرفیت تاب‌آوری نسل‌های آینده را تقویت می‌کند.

بر این اساس، ادبیات علمی اخیر بر ضرورت ادغام مفاهیم تاب‌آوری اقلیمی در فرآیندهای برنامه‌ریزی شهری و مدیریت منابع تأکید دارد. چنین رویکردی، با بهره‌گیری از ابزارهای فناورانه، سیاست‌های مشارکتی و نوآوری‌های اجتماعی، بستری علمی و عملی برای کاهش آسیب‌پذیری شهری و ایجاد سامانه‌های پایدار و انعطاف‌پذیر فراهم می‌سازد. این چارچوب نظری، پایه‌ای محکم برای پژوهش‌های کاربردی در حوزه طراحی شهری و ارتقای کیفیت محیطی در مواجهه با تغییرات اقلیمی فراهم می‌کند.

پیشینه پژوهش داخلی

در سال‌های اخیر، با افزایش نگرانی‌ها درباره تغییرات اقلیمی و اثرات آن بر شهرهای ایران، پژوهش‌های متعددی به موضوع تاب‌آوری اقلیمی شهری پرداخته‌اند. این مطالعات عمدتاً بر ابعاد گوناگون تاب‌آوری شامل ظرفیت‌های نهادی، نقش زیرساخت‌های سبز، آسیب‌پذیری سکونتگاه‌های غیررسمی، تحلیل حرارتی ساختمان‌ها و ارزیابی تطبیقی شهرها متمرکز بوده‌اند؛ با این حال، آنچه کمتر مورد توجه قرار گرفته، مقایسه مستقیم عملکرد اقلیمی دو گونه متفاوت از فضاهای شهری (میدان سنتی در برابر فلکه مدرن) با استفاده از داده‌های کمی سنجش از دور در یک بازه زمانی ده‌ساله است. در ادامه، مهم‌ترین پژوهش‌های داخلی مرتبط با تاب‌آوری اقلیمی و کیفیت محیطی فضاهای شهری مرور می‌شوند.

پژوهش‌های داخلی انجام‌شده در حوزه تاب‌آوری اقلیمی شهری طی سال‌های اخیر، عمدتاً بر ابعاد گوناگون این مفهوم شامل نقش زیرساخت‌های سبز، ظرفیت‌های نهادی، آسیب‌پذیری سکونتگاه‌ها و تحلیل حرارتی فضاها متمرکز بوده‌اند. منافلویان و همکاران در پژوهشی با تأکید بر چالش‌های تغییرات اقلیمی، مهم‌ترین چالش را تشدید وقوع سیل معرفی کرده و نشان دادند که بعد محیطی (فضاهای سبز و باز و حفاظت از رودخانه‌ها) بیش از سایر ابعاد در دستیابی به تاب‌آوری اقلیمی اهمیت دارد (منافلویان و همکاران، ۱۳۹۹، ص. 252). شیرگیر و همکاران با تمرکز بر تأثیر زیرساخت‌های سبز بر تاب‌آوری اقلیمی در مقیاس محله شهری (مطالعه موردی: یوسف‌آباد تهران) به این نتیجه رسیدند که اگرچه استفاده از زیرساخت‌های سبز یکی از استراتژی‌های مهم سازگاری با اقلیم در مناطق گرم وخشک است، تاکنون چارچوب دقیقی برای مستندسازی و سنجش کیفی این زیرساخت‌ها تدوین نشده بود. آنان با انجام تحقیق خود، چنین چارچوبی را ارائه کردند (شیرگیر و همکاران، ۱۳۹۹، ص. 72).

ساکت حسنلوئی و همکاران در مطالعه‌ای تطبیقی بر روی شهرهای نقده و قروه نشان دادند که بین بهبود سطح تاب‌آوری شهری و کاهش مخاطرات طبیعی همبستگی قوی و معناداری وجود دارد. به‌ویژه، بعد ساختاری - کالبدی (برخورداری از بافت شهری مطلوب) بیشترین و بعد اجتماعی - فرهنگی (پویایی و تنوع اقتصادی) کمترین اهمیت را داشتند. همچنین شهر نقده از وضعیت تاب‌آوری مطلوب‌تری نسبت به قروه برخوردار بود (ساکت حسنلوئی و همکاران، ۱۴۰۲، ص. 85). طاهری و همکاران با تحلیل حرارتی ساختمان‌های ساحلی شهر نور، تاب‌آوری اقلیمی از نوع سازگاری (با ضریب ۰.۹۴) را شناسایی کردند و ضریب تهویه را ۲.۲۴ وات بر مترمربع در ساعت گزارش نمودند. (طاهری و همکاران، 1399، ص. 82)

آزمون و محمدنژاد در پژوهشی بر روی شهر تبریز و با استفاده از روش تأثیر خنک‌کنندگی پارک (Park Cooling Effects) روی باغ فجر نشان دادند که وجود فضای سبز و زیرساخت‌های سبز شهری نقش بسزایی در تاب‌آوری اقلیمی و کاهش دمای سطح زمین دارد (آزمون و محمدنژاد، ۱۴۰۳، ص. 72).

در سطح کلان‌شهر اصفهان، قاسمی و همکاران با رویکرد نهادگرا به سنجش تاب‌آوری نواحی پانزده‌گانه پرداختند. نتایج نشان داد که مناطق ۴، ۹، ۲ و ۳ از وضعیت مطلوب، مناطق ۵ و ۶ تاب‌آوری زیاد، مناطق ۱۳، ۷ و ۱۲ تاب‌آوری متوسط، مناطق ۱۱، ۱۵ و ۱ تاب‌آوری ضعیف، و مناطق ۱۰، ۸ و ۱۴ در رتبه آخر (محروم‌ترین) از نظر شاخص‌های تاب‌آوری نهادی قرار دارند (قاسمی و همکاران، 1401، ص. 82). بارزمان و همکاران در بررسی شهر ورامین، بالاترین اولویت تاب‌آوری اقلیمی را به جمعیت ساکن در سکونتگاه‌های غیررسمی (وزن نرمال‌شده ۰.۲۲) و مهاجرت (۰.۲۱۳) اختصاص دادند. آنان همچنین به تهدیدهایی نظیر افت آب‌های زیرزمینی، شورشدن منابع آب، فرونشست زمین و تغییر بیلان انرژی سطحی به دلیل رشد فیزیکی شهر اشاره کردند (بارزمان و همکاران، ۱۴۰۰، ص. 137).

زیاری و همکاران در پژوهشی بر روی شهر مشهد نشان دادند که هرچند بین مؤلفه‌های تاب‌آوری مدیریت شهری و کاهش اثرات تغییرات اقلیمی همبستگی مثبت و قوی وجود دارد؛ اما مدیریت شهری مشهد تاب‌آوری لازم را ندارد و نیازمند آگاهی‌بخشی، آموزش نیروی انسانی، ارتقای کارایی اقدامات سازگاری، تعامل با مردم و نهادها، به‌روزرسانی دستورالعمل‌ها و تأمین منابع مالی و اطلاعاتی است (زیاری و همکاران، 1404، ص. 15).

فرجی و همکاران از دیدگاه شهروندان ورامین، میزان تاب‌آوری را ۲.۱۵ (پایین‌تر از متوسط مطلوب) ارزیابی کردند و نشان دادند که مؤلفه‌های اقتصادی - اجتماعی و زیربنایی بالاترین و مؤلفه‌های محیطی و نهادی پایین‌ترین میزان تاب‌آوری را دارند. آنان بر همکاری دولت، نهادهای محلی و سازمان‌های آموزشی برای افزایش مشارکت شهروندی تأکید کردند (فرجی و همکاران، 1399، ص. 609). در نهایت، مختاری و همکاران در مطالعه‌ای بر روی روستاهای گردشگری شهرستان سامان، نوسانات شدید در تاب‌آوری معیشتی را گزارش کردند. براساس یافته‌های آنان، شاخص «ظرفیت تحمل» به طور معناداری بالاتر از «خودساختگی»، «ظرفیت یادگیری» و «تنوع» بود؛ اما مهم‌ترین مؤلفه مؤثر در تاب‌آوری معیشتی در این منطقه، سرمایه اجتماعی بود. با وجود سرمایه‌های اجتماعی، انسانی و محیطی نسبتاً قابل‌ توجه، دیگر شاخص‌های تاب‌آوری معیشتی در وضعیت مطلوبی قرار نداشتند (مختاری و همکاران، 1402، ص. 14).

بررسی پژوهش‌های داخلی نشان می‌دهد که تاکنون مطالعات ارزشمندی در زمینه تاب‌آوری اقلیمی شهری در ایران انجام شده است. مهم‌ترین یافته‌های آن‌ها عبارتند از: (۱) تأکید بر نقش کلیدی زیرساخت‌های سبز و فضاهای باز در کاهش دمای سطح زمین و تعدیل جزیره حرارتی (آزمون و محمدنژاد، ۱۴۰۳، ص. 72؛ شیرگیر و همکاران، ۱۳۹۹، ص. 72)؛ (۲) اهمیت بعد کالبدی - ساختاری در ارتقای تاب‌آوری (ساکت حسنلوئی و همکاران، ۱۴۰۲، ص. 85)؛ (۳) شناسایی چالش‌هایی مانند سیل، خشکسالی و فرونشست زمین به‌عنوان تهدیدهای اصلی (منافلویان و همکاران، ۱۳۹۹، ص. 252؛  بارزمان و همکاران، ۱۴۰۰، ص. 137)؛ (۴) نابرابری مناطق شهری در برخورداری از ظرفیت‌های تاب‌آوری (قاسمی و همکاران، ۱۴۰۱، ص. 85؛ زیاری و همکاران، ۱۴۰۴، ص. 15). با وجود این، شکاف پژوهشی عمده در مطالعات داخلی، فقدان یک تحلیل تطبیقی کمی و همزمان بین الگوی میدان سنتی (با طراحی انسان‌محور و همساز با اقلیم) و الگوی فلکه مدرن (با طراحی ترافیک‌محور) با استفاده از شاخص‌های عینی سنجش از دور (LST، NDVI، NDBI) در یک دوره زمانی بلندمدت است. پژوهش حاضر دقیقاً با هدف پرکردن این خلأ طراحی شده و با مطالعه دو نمونه شاخص (میدان نقش جهان اصفهان و میدان آذربایجان تبریز) به مقایسه مستقیم عملکرد اقلیمی آنها پرداخته است.

پیشینه پژوهش خارجی

در سطح بین‌المللی، ادبیات گسترده‌ای درباره تاب‌آوری اقلیمی شهری، اثر جزیره حرارتی و نقش طراحی فضاهای باز عمومی شکل گرفته است. محققان در کشورهای مختلف با بهره‌گیری از فناوری‌های سنجش از دور، مدل‌سازی اقلیمی و مطالعات میدانی، به بررسی عوامل مؤثر بر تاب‌آوری و ارائه راهکارهای عملی پرداخته‌اند. رویکردهای مبتنی بر طبیعت (Nature-based Solutions)، برنامه‌ریزی مشارکتی چندمقیاسی، سیاست‌های آزمایشی شهرهای تاب‌آور و بهینه‌سازی سیستم‌های انرژی شهری از جمله محورهای اصلی این پژوهش‌ها هستند. در ادامه، مهم‌ترین مطالعات خارجی مرتبط با موضوع مرور می‌شوند.

در سطح بین‌المللی، مطالعات گسترده‌ای دربارۀ تاب‌آوری اقلیمی شهری، نقش زیرساخت‌های سبز و آبی و برنامه‌ریزی یکپارچه شهری انجام شده است. یلماز نشان داد که برنامه‌ریزی یکپارچه و سیاست‌های تطبیقی، کلید ایجاد شهرهای تاب‌آور اقلیمی هستند (Yilmaz, 2021, p. 145). در همین راستا، شو و همکاران با بررسی تجربیات کپنهاگ به این نتیجه رسیدند که همکاری بین سطوح مختلف حکمرانی (از محلی تا ملی) برای دستیابی به تاب‌آوری اقلیمی ضروری است (Xu et al., 2021, p. 35). شیائو و همکاران بر نقش راهکارهای مبتنی بر طبیعت تأکید کردند و نشان دادند این راهکارها همزمان تاب‌آوری اقلیمی را افزایش داده و انتشار کربن را کاهش می‌دهند (Xiao et al., 2023, p. 1389). وانگ و چن با بررسی سیاست‌های آزمایشی شهرهای تاب‌آور اقلیمی در چین دریافتند که این سیاست‌ها به طور معناداری تاب‌آوری شهری را بهبود بخشیده‌اند (Wang & Chen, 2024, p. 105). سیمپسون و همکاران در مطالعه کیپ‌تاون نشان دادند که یکپارچه‌سازی علوم اقلیمی در برنامه‌ریزی شهری موفقیت‌آمیز بوده است (Simpson et al., 2023, p. 10).

شی و فان بر سازوکارهای تنظیم‌گری برای سیستم‌های انرژی شهری تاب‌آور تأکید کردند و نشان دادند که انعطاف‌پذیری سیستم‌های انرژی نیازمند چارچوب‌های سیاستی نوین است (Shi & Fan, 2024, p. 105). رایان و همکاران در پاکستان به بررسی چارچوب شاخص‌های زیرساخت سبز شهری پرداختند و دریافتند مشارکت جامعه و کارشناسان، طراحی شاخص‌ها را اثربخش‌تر می‌کند (Rayan et al., 2022, p. 7966). پررا و همکاران نشان دادند که طراحی یکپارچه زیرساخت‌ها (بهینه‌سازی همزمان سیستم‌های انرژی و مورفولوژی شهری) تاب‌آوری را افزایش می‌دهد (Perera et al., 2021, p. 116). نیک و همکاران در یک مطالعه مروری بر سیستم‌های انرژی شهری تاب‌آور، گذار به سیستم‌های انرژی انعطاف‌پذیر را نیازمند نوآوری فنی-سیاستی دانستند (Nik et al., 2021, p. 134). مک‌ایووی و همکاران بر ادغام آموزش و یادگیری با پژوهش عملی بین‌رشته‌ای تأکید کرده و نشان دادند که رویکردهای مشارکتی، یادگیری و اجرا را بهبود می‌بخشند (McEvoy et al., 2019, p. 6701). لومبا و همکاران با ارائه راهنمای شهرهای تاب‌آور اقلیمی با تمرکز بر زیرساخت‌های حیاتی، نشان دادند که رویکرد پیش‌گیرانه، ریسک‌پذیری شهرها را کاهش می‌دهد (LombaFernández et al., 2019, p. 4727). جوانرودی و همکاران در یک مرور فنی بر طراحی سیستم‌های انرژی تاب‌آور با توجه به مورفولوژی شهری، تأکید کردند که فرم شهری تأثیر مستقیمی بر عملکرد انرژی و تاب‌آوری دارد (Javanroodi et al., 2023, p. 155). این گروه پژوهشی در مطالعه دیگری با ارائه چارچوب بهینه‌سازی چندهدفه برای طراحی فرم‌های ساختمانی تاب‌آور، نشان دادند که طراحی ساختمان‌ها باید همزمان به اهداف انرژی و اقلیمی پاسخ دهد (Javanroodi et al., 2020, p. 34). هاردوی و همکاران با بررسی برنامه‌ریزی مشارکتی برای توسعه شهری فراگیر و تاب‌آور در سه شهر آمریکای لاتین، نتیجه گرفتند که مشارکت جامعه، اثربخشی سیاست‌های اقلیمی را افزایش می‌دهد (Hardoy et al., 2019, p. 35). لین و همکاران در ارزیابی پروژه‌های پایلوت شهرهای تاب‌آور در چین نشان دادند که سیاست‌های ملی محرک مهمی برای اقدامات محلی هستند (Lin et al., 2021, p. 1760). کوکو و همکاران با بررسی زیرساخت سبز برای کاهش جزایر گرمایی شهری، راهکارهای مبتنی بر طبیعت را کلید شهرهای پایدار و تاب‌آور معرفی کردند (Cuce et al., 2025, p. 1303) کروچه و وتوراتو با ارائه کاتالوگی از راهکارهای سطح شهری برای تاب‌آوری، نشان دادند که استفاده هوشمند از سطوح شهری می‌تواند تاب‌آوری را با هزینه کمتری محقق کند (Croce & Vettorato, 2021,p. 103313). در نهایت، کوبینا با تمرکز بر نقاط بحرانی تغییرات اقلیمی، بر نقش محوری برنامه‌ریزی زمین در کاهش آسیب‌پذیری شهری تأکید کرد (Cobbinah, 2021, p. 104948).

مرور پژوهش‌های خارجی نشان می‌دهد که دانش جهانی در زمینه تاب‌آوری اقلیمی شهری به بلوغ نسبی رسیده است. یافته‌های کلیدی عبارتند از: (۱) اثبات نقش مؤثر زیرساخت‌های سبز و آبی در کاهش جزیره حرارتی و افزایش تاب‌آوری (Cuce et al., 2025, p. 1303)؛ (۲) ضرورت برنامه‌ریزی یکپارچه و مشارکتی در مقیاس‌های مختلف (Xu et al., 2021, p. 35; Hardoy et al., 2019, p. 35)؛ (۳) تأثیر مثبت سیاست‌های آزمایشی و چارچوب‌های ارزیابی ریسک (Wang & Chen, 2024, p. 105; Cardoso et al., 2020, p. 242)؛ (۴) توجه به مورفولوژی شهری و فرم ساختمان‌ها در طراحی تاب‌آور (Javanroodi et al., 2023)؛ با این حال، بیشتر این مطالعات در بافت شهرهای غربی یا شرق آسیا انجام شده و کمتر به مقایسه تطبیقی گونه‌های تاریخی و مدرن فضاهای شهری در کشورهایی با اقلیم نیمه‌خشک و میراث غنی طراحی سنتی (مانند ایران) پرداخته‌اند. همچنین، تعداد معدودی از پژوهش‌های خارجی به تحلیل سری زمانی ده‌ساله رفتار حرارتی یک فلکه مدرن در مقابل یک میدان سنتی با استفاده همزمان از سه شاخص LST، NDVI و NDBI پرداخته‌اند. پژوهش حاضر با بهره‌گیری از این دانش جهانی و بومی‌سازی آن در دو نمونه شاخص ایرانی، تلاش می‌کند تا این خلأ را پر کرده و درس‌هایی برای طراحی شهری معاصر در سطح بین‌المللی ارائه دهد.

روش‌شناسی پژوهش

این پژوهش از نوع توصیفی‌تحلیلی و تطبیقی است و برای پردازش داده‌های ماهواره‌ای از سامانه ابری Google Earth Engine (GEE)  استفاده شده است. تمام مراحل پیش‌پردازش، محاسبه شاخص‌ها و خروجی اولیه در GEE  انجام شده و سپس نقشه‌های نهایی و تحلیل‌های آماری در نرم‌افزارهای QGIS و Envi تکمیل شده است.

تصاویر ماهواره‌ای مورد استفاده از مجموعه Landsat 8 Collection 2 Level 2 برای تمام سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ دریافت شده‌اند. این مجموعه شامل باندهای بازتابی تصحیح‌شده (Surface Reflectance) و باند حرارتی دمای سطح (Surface Temperature) است که نیاز به تصحیح اتمسفری جداگانه را کاهش می‌دهد. محدوده مکانی دو شهر به صورت چندضلعی‌های دقیق یا بافرهایی بر اساس مرکز جغرافیایی تعریف شد: برای تبریز، نقطه مرکزی میدان آذربایجان به مختصات [46.2919, 38.0962]  انتخاب و بافری به شعاع ۲۰ کیلومتر اطراف آن ایجاد شد. برای اصفهان نیز همین رویه با مختصات میدان نقش جهان ([51.6761, 32.6556]) و بافر ۱۵ کیلومتر تکرار شد.

بازه زمانی اصلی از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ است، اما برای حذف اثر تغییرات فصلی و اطمینان از همسانی شرایط، تصاویر صرفاً برای دوره ۱۰ تیر تا ۱۰ مرداد (۱ ژوئیه تا ۱ اوت) هر سال فراخوانی شدند. برای هر سال، مجموعه تصاویر موجود در بازه زمانی مشخص شده (۱ ژوئیه تا ۱ اوت) با فیلتر ابری کمتر از ۳۰ درصد انتخاب شدند. سپس میانگین تمام تصاویر آن بازه محاسبه شد تا یک تصویر ترکیبی میانگین برای آن سال به دست آید. این کار اثر ابرهای باقیمانده و نویزهای روزانه را کاهش می‌دهد و یک نمای پایدار از شرایط تابستان هر سال ارائه می‌کند.

محاسبه دمای سطح زمین (LST)

دمای سطح زمین مستقیماً از باند حرارتی ST_B10  محصول Level 2 استخراج شد. این باند قبلاً توسط USGS با الگوریتم Split‑Window و تصحیحات اتمسفری پردازش شده است. مراحل محاسبه در کد GEE به شرح زیر است:

1. تبدیل مقدار خام باند حرارتی به دمای سلسیوس با استفاده از رابطه خطی ارائه شده در مستندات:

LST (°C) = ST_B10 × 0.00341802 + 149.0 - 273.15

2. برای هر سال، ابتدا مجموعه تصاویر موجود در بازه ۱ ژوئیه تا ۱ اوت فیلتر می‌شوند، سپسمیانگین همه تصاویر آن سال محاسبه می‌شود. خروجی یک لایه دمای سطح با تفکیک مکانی ۳۰ متر (پس از بازسامانه‌دهی) است..

محاسبه شاخص NDVI

شاخص تفاضل نرمال‌شده پوشش گیاهی  (NDVI) از باندهای بازتابی تصحیح‌شده با مقیاس خطی محاسبه می‌شود. رابطه کلی:

NDVI = (SR_B5 - SR_B4) / (SR_B5 + SR_B4)

که در آن:

• SR_B5: باند فروسرخ نزدیک (NIR) با طول موج ۰.۸۵–۰.۸۸ میکرومتر
• SR_B4: باند قرمز (Red) با طول موج ۰.۶۴–۰.۶۷ میکرومتر

برای هر سال، NDVI  روی تمام تصاویر موجود در بازه ۱ ژوئیه تا ۱ اوت محاسبه شده و سپس میانگین زمانی آنها در نظر گرفته شده است.

محاسبه شاخص  NDBI

شاخص تفاضل نرمال‌شده سطوح ساخته‌شده  (NDBI) نیز بر اساس باندهای فروسرخ نزدیک و فروسرخ کوتاه‌موج محاسبه می‌شود:

NDBI =  (SR_B6 - SR_B5) /  (SR_B6 + SR_B5)

که در آن:

• SR_B6: باند فروسرخ کوتاه‌موج (SWIR) با طول موج ۱.۵۷–۱.۶۵ میکرومتر
• SR_B5: باند NIR

مقادیر مثبت NDBI نشان‌دهنده غلبه سطوح مصنوع  (آسفالت، بتن، ساختمان) و مقادیر منفی نشان‌دهنده غلبه سطوح طبیعی (پوشش گیاهی، خاک، آب) است. مانند  NDVI، میانگین زمانی تصاویر موجود در بازه تابستان هر سال به‌عنوان NDBI گزارش می‌شود.

با توجه به اینکه عرض میدان نقش جهان حدود ۱۶۰ متر است و باند حرارتی اصلی لندست تفکیک ۱۰۰ متر دارد، مقادیر LST برای محدوده هر میدان به صورت میانگین ناحیه‌ای همراه با انحراف معیار محاسبه شد. همچنین برای کاهش خطای ناشی از همسایگی، از روش تفکیک زیرپیکسل حرارتی  (Thermal Sharpening) مبتنی بر NDVI با الگوریتم DisTrad استفاده شد. داده‌های LST ماهواره‌ای با دمای هوای ثبت‌شده در ایستگاه‌های سینوپتیک اصفهان  (کد ۴۰۸۰۰) و تبریز  (کد ۴۰۷۰۶) در روزهای اخذ تصاویر اصلی مقایسه شد. به دلیل عدم دسترسی به دمای سطح زمین در ایستگاه‌ها، ضریب همبستگی پیرسون  (R) بین دمای هوا و LST ماهواره‌ای محاسبه. نتایج برای اصفهان R = 0.87 و برای تبریز R = 0.83 به دست آمد. ریشه میانگین مربعات خطا  (RMSE) به ترتیب ۲.۹ و ۳.۲ درجه سلسیوس بود که در محدوده قابل قبول برای مطالعات سنجش از دور شهری قرار دارد.

یافته‌ها

شکل 1. تغییرات کالبدی میدان آذربایجان از سال 2015 تا 2025 برگرفته از تصاویر ماهواره‌ای گوگل ارث ( مأخذ: نگارندگان، 1404)

Figure 1. Morpological changes in Azerbaijan Square from 2015 to 2025, taken from Google Earth satellite images  (Source: Authors, 1404)

تحلیل سری زمانی تصاویر ماهواره‌ای محدوده مورد مطالعه در بازه زمانی 2015 تا 2025 (شکل 1) نشان‌دهنده دگرگونی تدریجی اما عمیق در ساختار کالبدی – فضایی و الگوی کاربری زمین این گره شهری است. در سال‌های ابتدایی، محدوده دارای ماهیتی نیمه‌باز با غلبه اراضی بایر و کشاورزی و میدان مرکزی با ساختاری ساده و حداقل مداخلات زیرساختی بوده است. با گذشت زمان، به‌ویژه از سال 2018 به بعد، توسعه شبکه معابر، افزایش ظرفیت ترافیکی و احداث تقاطع‌های غیرهمسطح موجب گسترش سطوح نفوذناپذیر و کاهش پیوستگی پوشش سبز پیرامونی شده است. این روند تا سال‌های پایانی دوره مطالعه به تثبیت یک گره پیچیده حمل‌ونقلی انجامیده که در آن فرم میدان، بیش از آنکه واجد کیفیت فضایی باشد، تابع منطق عملکردی و مهندسی ترافیک است. به‌طور هم‌زمان، افزایش تراکم ساخت‌وساز و اتصال کامل محدوده به بافت شهری اطراف، نقش این فضا را از یک عرصه گذار حاشیه‌ای به یک هسته فعال شهری ارتقا داده است.

از منظر اقلیمی و آسایش حرارتی، این تحولات کالبدی پیامدهای درخور ‌توجهی در مقیاس خرداقلیم شهری به همراه داشته‌اند. (شکل 2) افزایش چشمگیر سطوح سخت با آلبدوی پایین، کاهش اراضی طبیعی و محدودشدن فضای سبز به عناصر جزیره‌ای درون میدان، موجب تشدید جذب و ذخیره حرارت و کاهش فرآیندهای تبخیر –تعرق شده است. درنتیجه، دمای سطح زمین و دمای تشعشعی متوسط افزایش یافته و شرایط نامطلوب‌تری برای شاخص‌های متداول آسایش حرارتی نظیر PET و UTCI فراهم آمده است. براساس چارچوب مناطق اقلیمی محلی ( LCZ)، محدوده مورد مطالعه طی این دوره از طبقات مرتبط با اراضی باز و کم‌تراکم به سمت نواحی غالباً نفوذناپذیر و زیرساخت‌محور تغییر یافته که این امر بیانگر افزایش پتانسیل شکل‌گیری جزایر حرارتی موضعی است. چنین روندی ضرورت بازاندیشی در مداخلات طراحی شهری با رویکرد اقلیم‌محور و تقویت ساختارهای سبز – آبی را برای ارتقای آسایش حرارتی در این گره شهری برجسته می‌سازد.

شکل 2. تصاویر ماهواره LST میدان آذربایجان شهر تبریز  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Figure 2. LST satellite images of Azarbaijan Square in Tabriz  (Source: Authors, 1404)

نمودار 1. نمودار مقایسه‌ای کمترین، بیسترین و میانگین مقدار LST در میدان آذربایجان شهر تبریز  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Table1. Comparative chart of the lowest, highest and average LST values ‌‌in Azarbaijan Square, Tabriz  (Source: Authors, 1404)

شکل 3. تصاویر ماهواره NDBI میدان آذربایجان شهر تبریز  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Figure3. NDBI satellite images of Azerbaijan Square, Tabriz  (Source: Authors, 1404)

نمودار 2. نمودار مقایسه‌ای کمترین، بیسترین و میانگین مقدار NDBI در میدان آذربایجان شهر تبریز  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Table 2. Comparative chart of the lowest, highest and average NDBI values ‌‌in Azarbaijan Square, Tabriz  (Source: Authors, 1404)

نمودار 2، نمودار NDBI  (شاخص تفاضلی نرمال‌شده ساخت‌وساز) شهر تبریز در بازه زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ روند تغییرات سطوح ساخته‌شده و ناحیه غیر گیاهی را نشان می‌دهد. مقادیر مثبت NDBI  (نزدیک به ۱) بیانگر گسترش سطوح مصنوعی مانند ساختمان‌ها و جاده‌ها است؛ در حالی که مقادیر منفی نشان‌دهنده پوشش گیاهی یا زمین‌های بایر است. با توجه به داده‌های ارائه‌شده (شکل 3)، میانگین NDBI در این دوره احتمالاً روندی افزایشی داشته که حاکی از توسعه کالبدی و افزایش تراکم ساخت‌وساز در منطقه تبریز است. نوسانات مقادیر حداقل و حداکثر نیز می‌تواند نشان‌دهنده تأثیر سیاست‌های شهری، تغییرات کاربری اراضی یا عوامل اقلیمی در سال‌های مختلف باشد. این روند نیاز به مدیریت آگاهانه توسعه شهری را برای جلوگیری از کاهش پوشش گیاهی و تشدید اثرات جزیره گرمایی شهری برجسته می‌سازد.

شکل 4. تصاویر ماهواره NDVI میدان آذربایجان شهر تبریز  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Figure 4. NDVI satellite images of Azerbaijan Square, Tabriz city  (Source: Authors, 1404)

نمودار 3. نمودار مقایسه‌ای کمترین، بیسترین و میانگین مقدار NDVI در میدان آذربایجان شهر تبریز  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Table 3. Comparative chart of the lowest, highest and average NDVI values ‌‌in Azarbaijan Square, Tabriz  (Source: Authors, 1404)

نمودار 3، تحلیل داده‌های NDVI (شاخص تفاضلی نرمال‌شده پوشش گیاهی) تبریز در بازه ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ نشان‌دهنده نوسانات قابل توجه در وضعیت پوشش گیاهی منطقه است. میانگین NDVI از ۰.۲۱۷۵ در سال ۲۰۱۵ به ۰.۱۹۶ در سال ۲۰۲۵ کاهش یافته که حاکی از روند کلی کاهش تراکم و سلامت پوشش گیاهی در این دهه است.  (شکل 4) کاهش چشمگیر میانگین NDVI در سال ۲۰۱۸  (۰.۰۶-) و مقادیر حداقل منفی پایین در این سال، احتمالاً تحت تأثیر شرایط خشکسالی، کاهش بارش یا تغییرات کاربری اراضی رخ داده است. بهبود نسبی میانگین NDVI از سال ۲۰۲۰ به بعد می‌تواند نشان‌دهنده اثرات اقدامات احیایی، تغییرات اقلیمی فصلی یا تعدیل در مدیریت زمین باشد؛ با این حال مقادیر هنوز به سطح سال‌های ابتدایی دوره بازنگشته‌اند. نوسان گستره مقادیر حداکثر (از ۰.۸۱۶ تا ۰.۸۸۷) و حداقل (از ۰.۳۸- تا ۰.۹۹-) نیز بیانگر تغییرپذیری مکانی و زمانی بالای پوشش گیاهی تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی در منطقه شهری و پیرامونی تبریز است. این روند کاهشی و ناپایدار در NDVI می‌تواند پیامدهایی همچون تشدید جزیره گرمایی شهری، کاهش تنوع زیستی و افزایش آسیب‌پذیری اکوسیستم‌های محلی داشته باشد.

شکل 5. تغییرات کالبدی میدان نقش جهان از سال 2015 تا 2025 برگرفته از تصاویر ماهواره‌ای گوگل ارث (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Figure 2. Physical changes in Naqsh-e Jahan Square from 2015 to 2025, taken from Google Earth satellite images  (Source: Authors, 1404)

تحلیل سری زمانی تصاویر ماهواره‌ای محدوده مورد مطالعه (شکل 5) در بازه زمانی 2015 تا 2025 نشان می‌دهد که ساختار کالبدی این بخش از شهر باوجود ثبات نسبی در الگوی کلی معابر، دستخوش تغییرات تدریجی اما معنادار در کیفیت پوشش زمین و سازمان فضایی شده است. در سال‌های ابتدایی دوره مطالعه، یک فضای سبز مستطیلی با سازمان‌دهی منظم و عناصر آبی مرکزی به‌عنوان هسته‌ای شاخص در میان بافتی متراکم و عمدتاً نفوذناپذیر شهری قابل مشاهده است. با گذر زمان، به‌ویژه از حدود سال 2018 به بعد، افزایش تراکم ساخت‌وساز و تکمیل تدریجی قطعات پیرامونی، منجر به کاهش اراضی باز پراکنده و تقویت پیوستگی بافت ساخته‌شده اطراف شده است. در عین حال، خود فضای سبز مرکزی از نظر ابعاد و هندسه کلی تا حد زیادی پایدار باقی مانده است؛ اما تغییرات جزئی در پوشش گیاهی، شدت سبزینگی و عناصر آبی آن در تصاویر سال‌های مختلف قابل تشخیص است که بیانگر مداخلات مدیریتی و نگهداشت دوره‌ای این فضاست.

از منظر اقلیمی و آسایش حرارتی، این محدوده واجد نقشی دوگانه در ساختار خرداقلیم شهری است. فضای سبز و عنصر آبی مرکزی به‌عنوان یک لکه خنک‌کننده موضعی  (Urban Cool Island) عمل کرده و از طریق افزایش تبخیر – تعرق، سایه‌اندازی و تعدیل دمای تشعشعی، شرایط مساعدتری نسبت به بافت متراکم پیرامونی فراهم می‌آورد؛ با این حال، رشد تدریجی سطوح سخت و افزایش تراکم کالبدی در پیرامون این فضای سبز، موجب تشدید ذخیره و بازگسیل حرارت در مقیاس محلی شده و اثر خنک‌کنندگی آن را به محدوده‌ای نسبتاً محدود تقلیل داده است. در چارچوب مناطق اقلیمی محلی (LCZ) این محدوده ترکیبی از یک لکه سبز سازمان‌یافته در دل یک ناحیه متراکم کم‌ارتفاع را نمایندگی می‌کند؛ وضعیتی که از یک‌سو ظرفیت بالقوه ارتقای آسایش حرارتی را نشان می‌دهد و از سوی دیگر بر ضرورت تقویت پیوندهای سبز، بهبود نفوذپذیری حرارتی سطوح و گسترش اثرات تعدیل‌کننده این فضای باز در بافت اطراف تأکید دارد.

شکل 6. تصاویر ماهواره LST میدان نقش جهان شهر اصفهان  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Figure 6. LST satellite images of Naqsh-e Jahan Square in Isfahan  (Source: Authors, 1404)

نمودار 4. نمودار مقایسه‌ای کمترین، بیشترین و میانگین مقدار LST در میدان نقش جهان شهر اصفهان  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Table 4. Comparative chart of the minimum, maximum and average LST values ‌‌in Naqsh-e Jahan Square, Isfahan  (Source: Authors, 1404)

شکل 7. تصاویر ماهواره NDBI میدان نقش جهان شهر اصفهان  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Figure 7. NDBI satellite images of Naqsh-e Jahan Square in Isfahan  (Source: Authors, 1404)

نمودار 5. نمودار مقایسه‌ای کمترین، بیشترین و میانگین مقدار NDBI در میدان نقش جهان شهر اصفهان  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Table 5. Comparative chart of the minimum, maximum and average NDBI values ‌‌in Naqsh-e Jahan Square, Isfahan  (Source: Authors, 1404)

نمودار 5، تحلیل داده‌های NDBI (شاخص تفاضلی نرمال‌شده ساخت‌وساز) میدان نقش جهان شهر اصفهان طی دوره ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ نشان می‌دهد که میانگین این شاخص در تمام سال‌ها مقادیر منفی را حفظ کرده‌است (بین ۰.۱1- تا ۰.۱۳-)، که بیانگر غلبه نسبی پوشش گیاهی یا سطوح غیرمصنوع بر مناطق ساخته‌شده در مقیاس کلی منطقه مورد مطالعه است. با وجود این، روند میانگین NDBI  (شکل 7) نوسانی بوده و کاهش تدریجی آن تا سال ۲۰۱۹  (به ۰.۱۳۹-) احتمالاً حاکی از توسعه محدود کالبدی یا افزایش تراکم پوشش گیاهی در آن سال‌ها است؛ در حالی که بهبود نسبی (کمتر منفی‌شدن) میانگین در سال‌های ۲۰۲۱ و به ویژه ۲۰۲۴ (با مقدار ۰.۰۷۷-) می‌تواند نشان‌دهنده آغاز روند توسعه فیزیکی یا کاهش پوشش گیاهی در بخش‌هایی از منطقه باشد. دامنه تغییرات گسترده بین مقادیر حداقل (همواره منفی و حول ۰.۶-) و حداکثر (مثبت و بین ۰.۲۹۶ تا ۰.۴۰۶) نیز گویای ناهمگنی فضایی قابل توجه در کاربری اراضی و ترکیب سطوح مصنوعی و طبیعی در محدوده شهری و پیرامون اصفهان است. این الگو می‌تواند انعکاس‌دهنده سیاست‌های مدیریت شهری، پروژه‌های عمرانی و یا تغییرات محیطی موضعی در این بازه زمانی باشد.

شکل 8. تصاویر ماهواره NDVI میدان نقش جهان شهر اصفهان  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Figure 8. NDVI satellite images of Naqsh-e Jahan Square in Isfahan  (Source: Authors, 1404)

نمودار 6. نمودار مقایسه‌ای کمترین، بیشترین و میانگین مقدار NDVI در میدان نقش جهان شهر اصفهان  (مأخذ: نگارندگان، 1404)

Table 6. Comparative chart of the minimum, maximum and average NDVI values ‌‌in Naqsh-e Jahan Square, Isfahan  (Source: Authors, 1404)

نمودار 6، تحلیل داده‌های NDVI اصفهان در بازه ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ نشان‌دهنده نوسانات قابل توجه در پویایی پوشش گیاهی این منطقه است. میانگین NDVI از ۰.۱۶۴۷ در سال ۲۰۱۵ با یک افزایش چشمگیر در سال ۲۰۱۶ (۰.۳۱) و سپس کاهش شدید در سال ۲۰۱۸ (۰.۰۷) مواجه شده که احتمالاً بازتاب‌دهنده تأثیر تغییرات اقلیمی سالانه (مانند خشکسالی) یا فشارهای ناشی از توسعه شهری است. بهبود تدریجی میانگین در سال‌های بعد، به اوج خود در سال ۲۰۲۳ (۰.۳۲) رسیده که می‌تواند حاکی از اثرگذاری مثبت سیاست‌های احیای سبز، افزایش بارش‌ها یا تغییرات مدیریت اراضی باشد؛ هرچند این روند مثبت در سال‌های ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵ مجدداً رو به کاهش نشان می‌دهد. (شکل 8) گستره وسیع مقادیر (از حداقل‌های منفی تا حداکثر‌های نزدیک ۰.۹) گویای ناهمگونی شدید فضایی در تراکم پوشش گیاهی است که احتمالاً ناشی از ترکیب اراضی کشاورزی، نواحی شهری و عرصه‌های طبیعی در محدوده مطالعه است. این الگوی نوسانی بر آسیب‌پذیری اکوسیستم‌های گیاهی منطقه در برابر عوامل انسانی و طبیعی تأکید می‌کند.

بحث

در این پژوهش، مقایسه تطبیقی میدان نقش جهان اصفهان به‌عنوان نماد میادین سنتی انسان‌محور و میدان آذربایجان تبریز به‌عنوان نماد فلکه‌های مدرن ترافیک‌محور، شکاف معناداری در تاب‌آوری اقلیمی و کیفیت محیطی این دو گونه فضای شهری نشان داد. یافته‌های کمی مبتنی بر داده‌های سنجش از دور حاکی از آن است که میدان سنتی با میانگین دمای سطح زمین  (LST) پایین‌تر، شاخص پوشش گیاهی  (NDVI) بالاتر و شاخص توسعه شهری  (NDBI) منفی، محیطی خنک‌تر، پایدارتر و تاب‌آورتر ایجاد کرده است. در مقابل، میدان آذربایجان با روند کاهشی NDVI  و افزایشی NDBI، به کانون گرمایی تبدیل می‌شود که آسیب‌پذیری شهر را در برابر امواج گرما افزایش می‌دهد.

یافته‌های این پژوهش با نتایج مطالعات پیشین داخلی همسویی درخور توجهی دارد. آزمون و محمدنژاد (۱۴۰۳) در بررسی زیرساخت‌های سبز شهری در تبریز نشان دادند که وجود فضای سبز (مانند باغ فجر) نقش بسزایی در کاهش دمای سطح زمین و افزایش تاب‌آوری اقلیمی دارد – یافته‌ای که با وضعیت میدان آذربایجان (کمبود فضای سبز و LST  بالا) سازگار است. شیرگیر و همکاران (۱۳۹۹) بر ضرورت تدوین چارچوبی برای سنجش و ارتقای زیرساخت‌های سبز شهری در مواجهه با تغییرات اقلیمی تأکید کردند؛ پژوهش حاضر با استفاده از شاخص‌های NDVI  و NDBI، چنین چارچوبی را در مقیاس دو میدان عملیاتی ساخته است. ساکت حسنلوئی و همکاران  (۱۴۰۲) در مطالعه تطبیقی شهرهای نقده و قروه نشان دادند که بعد کالبدی - ساختاری مهم‌ترین عامل تاب‌آوری است – یافته‌ای که در پژوهش ما با برتری شاخص‌های کالبدی میدان نقش جهان (نفوذپذیری، پوشش سبز، نسبت H/W  تأیید می‌شود. همچنین منافلویان و همکاران (۱۳۹۹) مهم‌ترین چالش اقلیمی را سیل و مهم‌ترین بعد را محیطی (فضاهای سبز و باز) معرفی کردند – ابعادی که در میدان مدرن به حاشیه رفته است. قاسمی و همکاران  (۱۴۰۱) در ارزیابی تاب‌آوری نهادی اصفهان، نواحی دارای فضای سبز بیشتر را تاب‌آورتر ارزیابی کردند که با عملکرد برتر میدان نقش جهان همخوانی دارد. بازرمان و همکاران (۱۴۰۰) نیز بر نقش پوشش گیاهی در تعدیل جزیره حرارتی تأکید داشته‌اند. به‌طور کلی، مطالعات داخلی نقش فضای سبز و نفوذپذیری را تأیید می‌کنند؛ اما هیچ‌یک مقایسه مستقیم دو گونه میدان سنتی و مدرن را با داده‌های سری زمانی سنجش از دور انجام نداده‌اند که نوآوری پژوهش حاضر است.

در سطح وانگ و چن از طریق آزمایش‌های شبه‌طبیعی نشان دادند سیاست‌های شهر تاب‌آور اقلیمی در چین به‌طور معناداری تاب‌آوری را بهبود بخشیده است. این امر لزوم بازطراحی میادین مدرن با رویکرد اقلیمی را برجسته می‌کند (Wang & Chen, 2024).  کوثه و همکاران بر نقش زیرساخت سبز در کاهش جزیره حرارتی (Cuce et al. ,2025) و  کروس و وتوراتو بر راهکارهای سطح شهری برای تاب‌آوری تأکید کرده‌اند (Croce & Vettorato, 2021). در مطالعات مرتبط با میادین و فلکه‌ها  و  آحاک و بولاگوس عمدتاً بر ایمنی و کاهش سرعت تمرکز داشته‌اند و ابعاد اقلیمی را نادیده گرفته‌اند؛ شکافی که پژوهش حاضر پر می‌کند (Ahac et al., 2023; Boulagouas et al., 2024). همچنین، محمد و همکاران  با استفاده از LST و NDVI به تحلیل جزیره حرارتی در احمدآباد هند پرداختند و نشان دادند که سطوح نفوذناپذیر با LST همبستگی مثبت دارند؛ نتیجه‌ای که در میدان آذربایجان نیز تأیید شد (Mohammad et al., 2022). رایان و همکاران در پاکستان، شاخص‌های زیرساخت سبز را با مشارکت جامعه تدوین کردند که رویکرد مشارکتی را برای بهبود میادین مدرن توصیه می‌دارد (Rayan et al., 2022). جوانرودی و همکاران بر نقش مورفولوژی شهری در تاب‌آوری انرژی و اقلیم تأکید دارند – نسبت H/W متعادل در میدان نقش جهان  (حدود ۱ به ۴ تا ۱ به ۶) شرایط سایه و تهویه مطلوبی فراهم می‌کند؛ در حالی که میدان آذربایجان با گستردگی افقی و عدم تناسب، شرایط گرمایی نامناسبی دارد (Javanroodi et al., 2020; Javanroodi et al., 2023).

تفاوت‌های چشمگیر بین دو میدان ریشه در رویکردهای طراحی متفاوت دارد. میدان نقش جهان با بهره‌گیری از دانش بومی و اقلیمی، عناصر زیر را تلفیق کرده است: (۱) پوشش گیاهی گسترده و سایه‌انداز (کاهش دمای تابشی)، (۲) حوض مرکزی و جوی‌های آب (خنک‌سازی تبخیری)، (۳) مصالح با آلبدوی بالا و نفوذپذیر  (کاشی‌های روشن، آجر)، (۴) نسبت H/W مناسب (سایه یکنواخت و جریان هوا). این ویژگی‌ها در کنار یکدیگر یک سیستم اکولوژیک یکپارچه ایجاد کرده‌اند که ضمن تعدیل دما، سرزندگی اجتماعی و حضورپذیری را نیز افزایش می‌دهد. در مقابل، میدان آذربایجان – با الهام از رویکردهای مهندسی ترافیک غربی – بر حداکثرسازی ظرفیت سواره، حداقل‌سازی توقف و ساده‌سازی هندسه تمرکز کرده است. سطوح وسیع آسفالت تیره با آلبدوی کم  (حدود ۰.۰۵-۰.۱۰) حرارت خورشید را جذب و ذخیره می‌کنند، عدم وجود سایه و پوشش سبز منجر به افزایش دمای تشعشعی می‌شود و آلودگی حرارتی ناشی از خودروها شرایط را تشدید می‌کند. این فضا به یک کانون گرمایی شهری تبدیل می‌شود که آسایش حرارتی را به‌شدت کاهش می‌دهد، مصرف انرژی برای خنک‌سازی ساختمان‌های مجاور را افزایش می‌دهد و به دلیل نبود قلمرو همگانی، فاقد حیات اجتماعی و حس مکان است.

شواهد حاصل از این مطالعه تطبیقی – که با داده‌های کمی شاخص‌های  LST، NDVI  و NDBI و تحلیل کیفی پشتیبانی می‌شود – به‌وضوح نشان می‌دهد که الگوهای طراحی سنتی و انسان‌محور بر پایه دانش اقلیمی، از ظرفیت ذاتی بالاتری برای ارتقای تاب‌آوری اقلیمی و کیفیت محیطی برخوردارند. این نتیجه با یافته‌های کلیدی پژوهش‌های داخلی (آزمون و محمدنژاد، ۱۴۰۳؛ شیرگیر و همکاران، ۱۳۹۹؛ ساکت حسنلوئی و همکاران، ۱۴۰۲) و خارجی  (Cuce et al., 2025; Wang & Chen, 2024) همسو است. در مقابل، رویکردهای مدرن بخش‌یافته و تک‌عملکردی که صرفاً بر کارایی ترافیکی متمرکزند، نه‌تنها کیفیت محیطی را تنزل می‌دهند، آسیب‌پذیری شهرها را در برابر تغییرات اقلیمی افزایش می‌دهند؛ بنابراین، بازاندیشی در طراحی فلکه‌ها و میادین معاصر با اولویت‌دادن به راهبردهای مبتنی بر طبیعت، افزایش نفوذپذیری و پوشش سبز، و تلفیق کارکردهای اجتماعی - زیست‌محیطی با مدیریت ترافیک، یک ضرورت اکولوژیک و راهبردی برای شهرهای تاب‌آور آینده است.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

این پژوهش با هدف تحلیل تطبیقی تاب‌آوری اقلیمی و کیفیت محیطی دو گونه شاخص از فضاهای شهری ایران انجام شد: میدان نقش جهان اصفهان به‌عنوان نماد میادین سنتی انسان‌محور و میدان آذربایجان تبریز به‌عنوان نماینده فلکه‌های مدرن ترافیک‌محور. داده‌های کمی حاصل از پردازش تصاویر ماهواره‌ای لندست در بازه زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ برای سه شاخص LST، NDVI  و NDBI استخراج و تحلیل شد. یافته‌های اصلی به‌طور خلاصه عبارتند از:

۱.  میدان نقش جهان با میانگین شاخص پوشش گیاهی  (NDVI) مثبت و قابل توجه (اوج ۰.۳۲ در سال ۲۰۲۳) و میانگین شاخص سطوح ساخته‌شده  (NDBI) منفی در تمام سال‌ها (بین ۰.۱۰۰- تا ۰.۱۳۹-)، نشان‌دهنده غلبه سطوح سبز و نفوذپذیر بر سطوح مصنوع است. این وضعیت به شکل‌گیری یک لکه خنک شهری با میانگین دمای سطح زمین  (LST) پایین‌تر نسبت به بافت پیرامونی انجامیده است.

۲.  میدان آذربایجان در مقابل، روند معکوسی داشته است: میانگین NDVI از ۰.۲۱ در سال ۲۰۱۵ به ۰.۱۹ در سال ۲۰۲۵ کاهش یافته است؛ در حالی که میانگین NDBI روند افزایشی داشته است که بیانگر گسترش سطوح نفوذناپذیر (آسفالت، بتن و ساختمان) است. این تحولات، میدان را به یک کانون گرمایی با میانگین LST به مراتب بالاتر از محله‌های مسکونی اطراف تبدیل کرده است.

۳.  تحلیل کیفی نشان داد که عناصر کلیدی موفقیت میدان نقش جهان عبارتند از: (الف) پوشش گیاهی گسترده و سایه‌انداز (درختان کهنسال، باغ‌های تاریخی)، (ب) عناصر آبی (حوض مرکزی، جوی‌ها) با اثر خنک‌کنندگی تبخیری، (ج) مصالح بومی با آلبدوی بالا  (کاشی‌های روشن، آجرهای متخلخل)،  (د) نسبت متعادل ارتفاع به عرض  (H/W) که سایه یکنواخت و جریان هوای طبیعی را ممکن می‌سازد. در مقابل، میدان آذربایجان فاقد این ویژگی‌هاست و سلطه سطوح سخت تیره، نبود پوشش سبز معنادار و گرمای ناشی از ترافیک سنگین، شرایط نامطلوبی را ایجاد کرده است.

نتایج این مطالعه به‌روشنی نشان می‌دهد که الگوی طراحی سنتی میدان نقش جهان از نظر تاب‌آوری اقلیمی و کیفیت محیطی بر الگوی مدرن میدان آذربایجان برتری آشکار دارد. این برتری نه تصادفی، بلکه نتیجه مستقیم به‌کارگیری اصول طراحی همساز با اقلیم، تلفیق هوشمندانه عناصر طبیعی (آب، گیاه) و مصالح مناسب و اولویت‌دادن به انسان و تعاملات اجتماعی به جای خودرو است؛ بنابراین، برای دستیابی به فضاهای شهری پایدار و مقاوم در برابر تغییرات اقلیمی، بازاندیشی در الگوی رایج فلکه‌های مدرن ضروری است.

براساس یافته‌های عینی این پژوهش (که در بخش نتایج و نقشه‌ها مستند شده)، راهبردهای عملیاتی زیر برای بازطراحی میادین و فلکه‌های موجود و طراحی نمونه‌های جدید پیشنهاد می‌شود:

۱ .  افزایش پوشش گیاهی و سایه‌اندازی: کاشت درختان بومی مقاوم به خشکی در حاشیه و جزایر میانی، ایجاد باغچه‌های مشارکتی و استفاده از دیوارهای سبز در ساختمان‌های پیرامون. این راهبرد به‌طور مستقیم NDVI را افزایش و LST را کاهش می‌دهد (همان‌گونه که در میدان نقش جهان با NDVI مثبت و LST پایین مشاهده شد).

۲.  جایگزینی سطوح نفوذناپذیر با مصالح نفوذپذیر و با آلبدوی بالا: کاهش سطح آسفالت تیره و استفاده از سنگفرش‌های نیمه‌نفوذپذیر، بتن سبک، آجرهای روشن یا شن‌رویه. این کار موجب کاهش ذخیره حرارت و افزایش تبخیر سطحی می‌شود (در مقابل، میدان آذربایجان با NDBI مثبت و LST بالا نمونه نامطلوب است).

۳.  احیای عناصر آبی در فضاهای شهری: احداث حوض‌های کم‌عمق، آبنماهای تبخیری و جوی‌های آب روان که با فرآیند تبخیر، خنک‌کنندگی موضعی ایجاد می‌کنند. وجود حوض مرکزی در میدان نقش جهان یکی از عوامل کلیدی خنکی آن است.

۴.  بازتعریف نقش ترافیکی فلکه‌ها: کاهش سلطه خودرو از طریق تنگ‌تر کردن باندهای سواره، ایجاد مسیرهای پیاده و دوچرخه ایمن، آرام‌سازی ترافیک با تغییر هندسه میدان و اولویت‌دادن به حمل‌ونقل عمومی. این اقدامات بدون حذف کارایی ترافیکی، فضای انسانی‌تری ایجاد می‌کنند.

۵.  افزایش نسبت سایه به سطح باز: طراحی سایه‌بان‌های مصنوعی (پارگولا، سایبان‌های پارچه‌ای) در کنار درختکاری، به‌ویژه در فصول گرم، آسایش حرارتی عابران را بهبود می‌بخشد.

این پژوهش با وجود یافته‌های ارزشمند، با محدودیت‌هایی نیز مواجه بوده است. نخست، استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست با قدرت تفکیک مکانی ۳۰ متر، امکان بررسی جزئیات بسیار ریز (مانند دمای نقاط مشخص کف میدان) را نمی‌دهد. دوم، مطالعه دو نمونه شهری (اصفهان و تبریز)؛ تعمیم نتایج به سایر شهرهای ایران نیازمند مطالعات بیشتر است. سوم، داده‌های اقلیمی محلی (دمای هوا، رطوبت، سرعت باد) در کنار دمای سطح زمین می‌توانست تحلیل را غنی‌تر کند؛ اما چنین داده‌هایی در ایستگاه‌های نزدیک به میادین در دسترس نبود.

بنابراین، پیشنهاد می‌شود مطالعات آتی با استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک بالاتر (مانند Sentinel-2 یا داده‌های پهپاد) و برداشت‌های میدانی دما و رطوبت، دقت نتایج را افزایش دهند. همچنین مقایسه تطبیقی میادین سنتی و مدرن در سایر اقلیم‌های ایران (گرم و مرطوب، معتدل خزری، سرد کوهستانی) می‌تواند به تدوین دستورالعمل‌های بومی‌شده طراحی تاب‌آور کمک کند. درنهایت، پژوهش‌های میان‌رشته‌ای با مشارکت متخصصان ترافیک، اقلیم‌شناسی و جامعه‌شناسی می‌تواند راهکارهای عملی‌تری برای تبدیل فلکه‌های گرم و ناامن به گره‌های شهری زنده، سبز و تاب‌آور ارائه دهد.

این پژوهش نشان داد که بازگشت به اصول طراحی همساز با اقلیم و انسان‌محور، نه یک نگاه نوستالژیک، بلکه یک ضرورت اکولوژیک و راهبردی برای بقای شهرهای ایران در قرن بیست‌ویکم است. میدان نقش جهان به‌عنوان یک سرمشق زنده، ثابت کرده است که تلفیق دانش بومی با فناوری‌های نوین می‌تواند فضاهایی خلق کند که هم در برابر تغییرات اقلیمی مقاوم‌اند و هم کیفیت زندگی و انسجام اجتماعی را ارتقا می‌بخشند.