نقش متاورس در شبیه‌سازی بحران و پشتیبانی از تصمیم‌گیری در برنامه‌ریزی شهری با تأکید بر ریخت‌شناسی و پایداری محیطی: مطالعه موردی دبی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا گروه شهرسازی، واحد ارس تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

2 دانشیار گروه شهرسازی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

3 استاد گروه شهرسازی، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 استاد گروه معماری، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

پیشینه و هدف: این تحقیق به بررسی نقش متاورس در شبیه‌سازی بحران‌ها و بهبود فرآیند تصمیم‌گیری شهری در زمان بحران، با تمرکز بر شهر دبی می‌پردازد. دبی به‌دلیل رشد سریع شهری، اجرای پروژه‌های بزرگ‌مقیاس و سرمایه‌گذاری گسترده در فناوری‌های نوین، یکی از پیشرفته‌ترین شهرهای جهان در مسیر هوشمندسازی به شمار می‌رود و می‌تواند به‌عنوان الگویی مناسب برای به‌کارگیری متاورس در مدیریت بحران و بروز مشکلات شهری مطرح شود. و این شهر با انواع بحران‌ها از جمله بحران‌های زیست‌محیطی، محدودیت منابع طبیعی و چالش‌های حمل‌ونقل مواجه است؛ بحران‌هایی که اغلب به‌صورت ناگهانی رخ می‌دهند و مستلزم تصمیم‌گیری سریع، دقیق و مبتنی بر داده هستند. در چنین شرایطی، متاورس به‌عنوان یک محیط دیجیتال تعاملی و سه‌بعدی، این امکان را فراهم می‌کند که سناریوهای مختلف بحران پیش از وقوع واقعی شبیه‌سازی شوند و پیامدهای تصمیمات مدیریتی در محیطی امن و کنترل‌شده مورد ارزیابی قرار گیرند. استفاده از این فناوری می‌تواند توان پیش‌بینی، تحلیل و واکنش مدیران شهری را در شرایط بحرانی افزایش دهد و ریسک تصمیم‌گیری را کاهش دهد. این پژوهش با هدف تحلیل کاربرد متاورس در بهبود تصمیم‌گیری‌های شهری در زمان بحران، فرصت‌ها و چالش‌های پیاده‌سازی آن در دبی را بررسی می‌کند.
روش‌ها:. پژوهش حاضر کمّی و تبیینی–کاربردی است و چارچوب روش‌شناختی آن بر آزمون روابط علّی میان سازه‌های نظری با استفاده از مدل‌سازی معادلات ساختاری استوار است. برای عملیاتی‌سازی متغیرهای ریخت‌شناختی، از سناریونویسی و شبیه‌سازی مبتنی بر متاورس بهره گرفته شد. جامعه آماری شامل خبرگان برنامه‌ریزی و طراحی شهری، مدیران و کارشناسان فنی فعال در شهرداری دبی، دفتر دبی هوشمند و نهادهای مرتبط با پروژه‌های توسعه شهری، دوقلوی دیجیتال و متاورس بود. نمونه‌گیری به‌صورت تصادفی طبقه‌ای متناسب با سهم هر سازمان انجام شد. حجم نمونه با استفاده از فرمول کوهن و با سطح معناداری ۰٫۰۵ و توان آماری ۰٫۸۰ محاسبه گردید که حداقل ۲۲۰ نفر به‌دست آمد و در نهایت ۲۵۰ پرسشنامه معتبر تحلیل شد. ابزار گردآوری داده‌ها پرسشنامه‌ای محقق‌ساخته شامل ۳۰ گویه در چهار سازه اصلی بود. تحلیل داده‌ها با نرم‌افزار SmartPLS نسخه چهار انجام شد و مدل اندازه‌گیری و سپس مدل ساختاری با استفاده از ضرایب مسیر، R²، Q²، f² و بوت‌استرپینگ با ۵۰۰۰ بازنمونه ارزیابی گردید. برای تقویت روایی بیرونی، نتایج با داده‌های مکانی و گزارش‌های توسعه شهری دبی از جمله پروژه اکسپو ۲۰۲۰ تطبیق داده شد.
یافته‌ها: نتایج مدل‌سازی معادلات ساختاری نشان داد که مدل پژوهش از برازش و قدرت تبیینی بالایی برخوردار است؛ به‌طوری‌که مقدار شاخص برازش کلی GOF برابر ۰٫۶۵ به‌دست آمد. نتایج مدل اندازه‌گیری نشان داد مقادیر AVE بیش از ۰٫۵ و پایایی ترکیبی و آلفای کرونباخ برای همه سازه‌ها بیش از ۰٫۷ است. در مدل ساختاری، مقدار R² پایداری محیطی ۰٫۶۷، ریخت‌شناسی شهری ۰٫۵۹ و پیامدهای اجتماعی–اقتصادی ۰٫۵۴ برآورد شد. ضرایب مسیر نشان داد کاربرد متاورس اثر مستقیم و معناداری بر پایداری محیطی با ضریب ۰٫۴۲ دارد و از طریق تغییرات ریخت‌شناسی شهری با ضریب ۰٫۳۵ این اثر تقویت می‌شود. پیامدهای اجتماعی–اقتصادی نقش مثبت اما غیرمستقیم ایفا می‌کنند و پس از اصلاحات کالبدی ظاهر می‌شوند.
نتیجه‌گیری: این پژوهش به این نتیجه می‌رسد که متاورس چارچوبی کارآمد و قابل اتکا برای برنامه‌ریزی و طراحی شهری در دبی فراهم می‌آورد، به‌ویژه زمانی که در بازپیکربندی ریخت‌شناسی شهری به‌کار گرفته شود. یافته‌ها نشان می‌دهد که تحقق پایداری محیطی بیش از آنکه صرفاً متکی بر عوامل اجتماعی یا اقتصادی باشد، عمدتاً از طریق دگرگونی‌های ریخت‌شناختی قابل اندازه‌گیری حاصل می‌شود. متاورس با امکان‌پذیر ساختن شبیه‌سازی‌های سناریومحور و ارزیابی داده‌محور فرم شهری، ریسک‌های برنامه‌ریزی را کاهش داده و از تصمیم‌گیری آگاهانه پشتیبانی می‌کند. بر این اساس، ادغام ابزارهای مبتنی بر متاورس در سیاست‌های شهری می‌تواند مسیر راهبردی مؤثری برای توسعه پایدار شهری فراهم سازد. مسیری که در آن ریخت‌شناسی شهری به‌عنوان اهرم اصلی بهبود بلندمدت محیطی ایفای نقش می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Role of the Metaverse in Crisis Simulation and Decision Support in Urban Planning with an Emphasis on Urban Morphology and Environmental Sustainability: The Case Study of Dubai

نویسندگان [English]

  • Behnaz Amin Nayeri 1
  • Dariush Sattarzadeh 2
  • Manouchehr Amin Nayeri 3
  • Lida Balaian Asl 4
1 Department of Urban Planning, Ara. C., Islamic Azad University, Tabriz, Iran
2 Department of Urban Planning, Ta. C., Islamic Azad University, Tabriz, Iran.
3 Department of Urban Planning, Faculty of Fine Arts, University of Tehran, Tehran, Iran.
4 Department of Architecture, Ta. C., Islamic Azad University, Tabriz, Iran.
چکیده [English]

Background and Purpose: This study examines the role of the metaverse in simulating crises and improving urban decision-making processes during emergencies, with a focus on the city of Dubai. Due to its rapid urban growth, implementation of large-scale development projects, and substantial investment in advanced technologies, Dubai is considered one of the world’s most advanced cities on the path toward smart urban development and can serve as an appropriate model for applying the metaverse in crisis management. The city faces various types of crises, including environmental challenges, limitations on natural resources, and transportation-related issues—crises that often occur suddenly and require fast, accurate, and data-driven decisions. In such circumstances, the metaverse, as an interactive three-dimensional digital environment, enables the simulation of different crisis scenarios before they occur in reality and allows the impacts of managerial decisions to be evaluated in a safe and controlled setting. The use of this technology can enhance the predictive, analytical, and responsive capacities of urban managers during critical situations while reducing decision-making risks.
Methodology: This study adopts a quantitative, explanatory–applied approach to examine the role of the metaverse in redesigning urban morphology and enhancing environmental sustainability in Dubai. The methodological framework is based on testing causal relationships among theoretical constructs using Structural Equation Modeling (SEM). Metaverse-based scenario building and simulation were employed to operationalize morphological variables and reinforce the quantitative analysis. The study population comprised urban planning and design experts, including managers and technical specialists working in Dubai Municipality, the Smart Dubai Office, and institutions involved in urban development as well as digital twin and metaverse projects. Stratified random sampling proportional to organizational representation was applied. Sample size was determined using Cohen’s formula with a significance level of 0.05 and statistical power of 0.80, yielding a minimum of 220 respondents; to account for potential attrition, 250 valid questionnaires were analyzed. Data were collected through a researcher-designed questionnaire consisting of 30 items across four main constructs. Analysis was conducted using SmartPLS version 4. The measurement model was first assessed, followed by evaluation of the structural model using path coefficients, coefficients of determination (R²), predictive relevance (Q²), effect sizes (f²), and bootstrapping with 5,000 resamples. The overall goodness-of-fit index (GOF = 0.65) indicated a strong model fit. External validity was supported by aligning the results with spatial data and urban development reports of Dubai, including Expo 2020.
Findings and Discussion: The results of the structural equation modeling indicate that the research model demonstrates strong fit and explanatory power, with an overall goodness-of-fit value of GOF = 0.65. The measurement model shows adequate quality, as all constructs report AVE values above 0.50 and both composite reliability and Cronbach’s alpha exceed 0.70. In the structural model, the coefficients of determination are R² = 0.67 for environmental sustainability, R² = 0.59 for urban morphology, and R² = 0.54 for socio-economic outcomes. Path coefficients reveal that metaverse application has a direct and significant effect on environmental sustainability (β = 0.42), which is further strengthened through urban morphological change (β = 0.35). Socio-economic outcomes show positive but mainly indirect effects, emerging after morphological adjustments are implemented.
Conclusion: This study concludes that the metaverse represents an effective and reliable framework for urban planning and design in Dubai, particularly when applied to the reconfiguration of urban morphology. The findings demonstrate that environmental sustainability is achieved mainly through measurable spatial and morphological transformations rather than through social or economic factors alone. By enabling scenario-based simulations and data-driven evaluation of urban form, the metaverse reduces planning risks and supports informed decision-making. Consequently, integrating metaverse-based tools into urban policy can provide a strategic pathway for sustainable urban development, with urban morphology serving as the core lever for long-term environmental improvement.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dubai City
  • Environmental Sustainability
  • Metaverse
  • Urban Morphology
  • Urban Planning