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Keywords:

  • Chicago;
  • optimization;
  • public access;
  • site selection model;
  • species representation
  • acceso público;
  • Chicago;
  • modelo de selección de sitio;
  • optimización;
  • representación de especies

Abstract: Urban planners acquire open space to protect natural areas and provide public access to recreation opportunities. Because of limited budgets and dynamic land markets, acquisitions take place sequentially depending on available funds and sites. To address these planning features, we formulated a two-period site selection model with two objectives: maximize the expected number of species represented in protected sites and maximize the expected number of people with access to protected sites. These objectives were both maximized subject to an upper bound on area protected over two periods. The trade-off between species representation and public access was generated by the weighting method of multiobjective programming. Uncertainty was represented with a set of probabilistic scenarios of site availability in a linear-integer formulation. We used data for 27 rare species in 31 candidate sites in western Lake County, near the city of Chicago, to illustrate the model. Each trade-off curve had a concave shape in which species representation dropped at an increasing rate as public accessibility increased, with the trade-off being smaller at higher levels of the area budget. Several sites were included in optimal solutions regardless of objective function weights, and these core sites had high species richness and public access per unit area. The area protected in period one depended on current site availability and on the probabilities of sites being undeveloped and available in the second period. Although the numerical results are specific for our study, the methodology is general and applicable elsewhere.

Resumen: Planificadores urbanos adquieren espacios abiertos para proteger áreas naturales y proporcionar acceso público a oportunidades de recreación. Debido a presupuestos limitados y a la dinámica de los mercados de terrenos, las adquisiciones se llevan a cabo secuencialmente en función de la disponibilidad de fondos y sitios. Para atender estas características de la planificación, formulamos un modelo de selección de sitios de dos períodos con dos objetivos: maximizar el número esperado de especies representado en sitios protegidos y maximizar el número esperado de personas con acceso a sitios protegidos. Ambos objetivos fueron maximizados con un límite superior en la superficie protegida en los dos períodos. El balance entre la representación de especies y el acceso público fue generado por el método de ponderación de programación de multiobjetivos. La incertidumbre fue representada con un conjunto de escenarios probabilísticos de la disponibilidad de sitios en una formulación lineal-integral. Para demostrar el modelo, utilizamos datos para 27 especies raras en 31 sitios potenciales en el oeste del Condado Lake, cerca de la ciudad de Chicago. Cada curva tenía forma cóncava y la representación de especies descendió a medida que incrementó la accesibilidad pública, con un menor equilibrio en niveles altos del presupuesto para el área. Varios sitios fueron incluidos en soluciones óptimas independientemente de las funciones de ponderación de los objetivos, y estos sitios tuvieron alta riqueza de especies y acceso público por unidad de área. La superficie protegida en el período uno dependió de la disponibilidad de sitios y de las probabilidades de que los sitios no fueran desarrollados y de su disponibilidad en el segundo período. Aunque los resultados numéricos son específicos a nuestro estudio, la metodología es general y aplicable en otros sitios.