Sustainable Urban Tourism Development Using Spatial Multi-Criteria Decision-Making: Integrating the BWM Method and the OWA Operator in a GIS Environment, Case Study: Ahar City

Articles in Press

Document Type : Original Article

Authors
Shaghayegh Amani 1
Somayeh Nazari 2
Saeid Babamir-Satahi 3
Zahra Rezvani 4
1 Department of Urban Engineering, Urban Planning, Isfahan University of Art, Isfahan, Iran.
2 Department of Urban Planning, Payame Noor University, Rezvanshahr-e Sadough, Yazd, Iran.
3 Department of Tourism, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
4 Department of Tourism Management, Development Planning, Iran.
10.22034/he.2026.583692.1216
Abstract
In recent years, urban tourism has become one of the main drivers of economic growth and improvements in the quality of life in medium-sized cities in Iran. However, the lack of spatially explicit and decision-oriented frameworks, along with reliance on intuitive judgments, has often led to fragmented interventions and reduced planning effectiveness. To address this gap, this study proposes an integrated framework to evaluate and identify suitable areas for sustainable urban tourism development in Ahar City. The framework integrates spatial multi-criteria decision-making within a Geographic Information System (GIS) environment, the Best–Worst Method (BWM), and Ordered Weighted Averaging (OWA) operators. In the first step, influential indicators were identified within four main clusters: accessibility, attraction, physical quality, and risk. These indicators were then standardized using fuzzy membership functions. Next, based on the judgments of local experts, the relative weights of the criteria were estimated using the BWM method. The spatial layers were subsequently integrated under several decision-making scenarios, ranging from a conservative WLC approach to different OWA scenarios and reference fuzzy operators. To validate the model, 230 positive points representing actual urban tourism destinations and 2,000 background points were extracted within the valid data extent. The performance of the scenarios was evaluated using Precision at different top-percentage levels of the suitability map and the area under the ROC curve (AUC). The results indicate that, within the weight vector, accessibility- and attraction-related components have the highest priority. However, in the single-criterion analysis, “distance to greenery” and “optimal distance to high-order roads” showed the greatest discriminatory power in explaining the spatial pattern of actual tourism destinations. The physical-quality cluster, including quality, façade, structural condition, and building age, also played an important role in locating tourism destinations. Among the aggregation scenarios, the WLC operator exhibited conservative behavior and performed close to random discrimination. In contrast, the OWA scenario with beta parameter 5 provided the best balance between overall discriminatory ability (AUC of approximately 0.597) and the coverage of positive points within the top 20% of the map (Precision of approximately 0.252 at this level). Although the Fuzzy OR operator captured about 85% of positive points in the upper class of the map, it produced a very broad zone that was less useful for targeted interventions and was therefore assessed as more suitable for initial opportunity screening. Accordingly, the integrated BWM–OWA–GIS framework can serve as an effective decision-support tool for sustainable urban tourism development planning in Ahar. By highlighting the roles of accessible greenery, safe distance from main arteries, and improved physical quality, this framework can meaningfully reduce the gap between spatial analysis and operational policymaking.

Highlights

  1. اسدیان، فریده، اسدی، مجید، و جوادیان نمینی، مرجان. (۱۳۹۳). ارزیابی توان اکولوژیکی به منظور تعیین عرصه‌های مناسب توسعه در محدوده بخش راین، شهرستان کرمان، بر مبنای پهنه‌بندی اکوتوریسم با تکنیک GIS و AHP. جغرافیایی سرزمین، ۴۴(۱۱)، ۳۵–۴۴.
  2. امیری، محمدجواد، ذوقی، محمود، سادات، مهدیس، و کریمی، سپیده. (۱۳۹۴). ارزیابی توان اکوتوریسم در مناطق حفاظت‌شده، به‌منظور کمک به توسعه پایدار روستایی (مطالعه موردی: منطقه حفاظت‌شده ارسباران – دهستان میشه‌پاره). پژوهش و برنامه‌ریزی روستایی، ۱۱(۴)، ۳۹–۵۰.
  3. ایلدرمی، علیرضا، دلال اوغلی، علی، و قربانی، محمد. (۱۳۹۵). ارزیابی توان اکولوژیکی و اکوتوریسمی منطقه حفاظت‌شده لشگر در شهرستان ملایر. فضای جغرافیایی، ۲(۲)، ۲۷–۵۰.
  4. توکلی، سعیده، یاکیده، کیخسرو، و حسام، مهدی. (۱۴۰۱). کاربرد تکنیک بهترین بدترین (BWM) در رتبه‌بندی مؤلفه‌های شاخص جهانی رقابت‌پذیری گردشگری. گردشگری و توسعه، ۱۱(۴)، ۲۶۱–۲۷۶.
  5. توکلی‌نیا، جمیله، متکان، علی‌اکبر، صرّافی، مظفر، و بوربوری، فائزه. (۱۳۹۷). ارزیابی تناسب مکانی برای توسعه اکوتوریسم در منطقه رود بار و قصران و لواسانات با استفاده از روش OWA با کمیت‌سنج‌های فازی. برنامه‌ریزی و توسعه گردشگری، ۷(۲۶)، ۶۸–۹۵.
  6. جعفری، غلامحسین، و کریمی، ستار. (۱۳۸۸). مکانیابی دهکده‌های گردشگری با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) (مطالعه موردی: دریاچه زریوار شهرستان مریوان). اندیشه جغرافیایی، ۶(۳)، ۹۶–۱۱۰.
  7. حاتمی‌نژاد، ح.، و شریفی، ا. (۱۳۹۴). بررسی نقش گسترش گردشگری شهری بر توسعه پایدار شهری (نمونه موردی: شهر سنندج). گردشگری شهری، ۲(۱)، ۶۱–۷۴. https://jut.ut.ac.ir/article_54066.html
  8. حامیان، پریسا، المدرسی، سیدعلی، عفتی، میثم، کاوسی، حمیده، و رشیدی، علی. (۱۳۹۴). مکانیابی مجتمع گردشگری به روش تصمیم‌گیری چندمعیاره با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی شهرستان ماسال). تحقیقات جغرافیایی، ۱۱۹(۳۰)، ۱۱۶–۱۳۰.
  9. حبیبی، ع. (بی‌تا). روش بهترین–بدترین (BWM). پارس‌مدیر. بازیابی‌شده از https://parsmodir.com/mcdm/bwm
  10. صنایع بیست. (۱۳۹۷). آموزش روش BWM تکنیک بهترین بدترین [فایل آموزشی]. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/331357408_amwzsh_rwsh_BWM_tknyk_bhtryn_bdtryn
  11. طایفه حاجی‌آبالو، م. (۱۳۹۳). برنامه‌ریزی توسعه پایدار گردشگری شهری با استفاده از GIS (مطالعه موردی: شهر اردبیل) [پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه محقق اردبیلی]. ایرانداک / علم‌نت. https://elmnet.ir/doc/10661940-26471
  12. عاشری، امام‌علی. (۱۳۹۴). ارزیابی توان طبیعی توسعه گردشگری ورزش‌های زمستانه مناطق روستایی حوضه آبریز زاب با استفاده از GIS و MCDM. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، ۳۹(۱۵)، ۷۵–۹۲.
  13. فلکی، ع.، ربانی، ع.، و نوروزی، م. (۱۴۰۴). نقش گردشگری شهری در توسعه پایدار: چالش‌ها، فرصت‌ها و راهکارها. در بیست و پنجمین همایش ملی جغرافیا و محیط زیست. سیویلکا. https://civilica.com/doc/2266506
  14. فیضی‌زاده، بختیار، فتحی، سعید، قراقیه، حمیدرضا، و پورمرادیان، سامره. (۱۳۹۹). ارزیابی آمادگی گردشگری شهری با استفاده از تحلیل‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در محیط سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی برای شهر تبریز. گردشگری و توسعه، ۹(۴)، ۱۳۹–۱۵۱.
  15. محسا. (۱۴۰۴). گردشگری پایدار یا توریسم سبز چیست و چرا اهمیت دارد؟ روزانه. https://roozaneh.net/tourism/tour-guide/گردشگری-پایدار/
  16. Ashworth, G. J., & Page, S. J. (2011). Urban tourism research: Recent progress and current paradoxes. Tourism Management, 32(1), 1–15. https://doi.org/10.1016/j.tourman.2010.02.002
  17. Best worst method. (2024, September 26). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Best_worst_method
  18. Dadashpour Moghaddam, M., Ahmadzadeh, H., & Valizadeh, R. (2022). A GIS-based assessment of urban tourism potential with a branding approach utilizing hybrid modeling. Spatial Information Research, 30(3), 399–416. https://doi.org/10.1007/s41324-022-00439-4
  19. Eldrandaly, K. A., & Al-Amari, M. A. (2014). An expert GIS-based ANP-OWA decision-making framework for tourism development site selection. International Journal of Intelligent Systems and Applications, 6(7), 1–11. https://doi.org/10.5815/ijisa.2014.07.01
  20. Hardy, A., Beeton, R. J. S., & Pearson, L. (2002). Sustainable tourism: An overview of the concept and its position in relation to conceptualisations of tourism. Journal of Sustainable Tourism, 10(6), 475–496. https://doi.org/10.1080/09669580208667183
  21. Malczewski, J. (2006). Integrating multicriteria analysis and geographic information systems: The ordered weighted averaging (OWA) approach. International Journal of Environmental Technology and Management, 6(1–2), 7–19. https://doi.org/10.1504/IJETM.2006.008260
  22. Mullis, B. (2017, August 10). The growth paradox: Can tourism ever be sustainable? World Economic Forum. https://www.weforum.org/stories/2017/08/the-growth-paradox-can-tourism-ever-be-sustainable/
  23. Peykanpour Fard, R., & Farasat, F. (2025). An integrated geospatial framework for assessing agricultural suitability using multi-source environmental criteria [Conference presentation slides]. International Environmental Change and Land Conference (IECL 2025). https://sciforum.net/manuscripts/23434/slides.pdf
  24. Rezaei, J. (2015). Best-worst multi-criteria decision-making method. Omega, 53, 49–57. https://doi.org/10.1016/j.omega.2014.11.009
  25. Salehipour, M., Kazemi, N., Jokar Arsanjani, J., & Karimi Firozjaei, M. (2025). Developing a multi-criteria decision model to unlock sustainable heritage tourism potential. Sustainability, 17(8), 3703. https://doi.org/10.3390/su17083703
  26. United Nations. (2022, December). Sustainable tourism. Sustainable Development Knowledge Platform. https://sustainabledevelopment.un.org/topics/sustainabletourism
  27. Yager, R. R. (1988). On ordered weighted averaging operators in multicriteria decisionmaking. Fuzzy Sets and Systems, 18(1), 183–190. https://doi.org/10.1016/0165-0114(88)90025-3
  28. Yasin, K. H., & Woldemariam, G. W. (2023). GIS-based ecotourism potentiality mapping in the East Hararghe Zone, Ethiopia. Heliyon, 9(8), e18567. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e18567
  29. Zabihi, H., Alizadeh, M., Kibet Langat, P., Karami, M., Shahabi, H., Ahmad, A., Nor Said, M., & Lee, S. (2019). GIS multi-criteria analysis by ordered weighted averaging (OWA): Toward an integrated citrus management strategy. Sustainability, 11(4), 1009. https://doi.org/10.3390/su11041009

Keywords
Sustainable Urban Tourism
Spatial Multi-Criteria Decision-Making
Best–Worst Method
Ordered Weighted Averaging
Spatial Tourism Suitability Analysis
Subjects
  1. اسدیان، فریده، اسدی، مجید، و جوادیان نمینی، مرجان. (۱۳۹۳). ارزیابی توان اکولوژیکی به منظور تعیین عرصه‌های مناسب توسعه در محدوده بخش راین، شهرستان کرمان، بر مبنای پهنه‌بندی اکوتوریسم با تکنیک GIS و AHP. جغرافیایی سرزمین، ۴۴(۱۱)، ۳۵–۴۴.
  2. امیری، محمدجواد، ذوقی، محمود، سادات، مهدیس، و کریمی، سپیده. (۱۳۹۴). ارزیابی توان اکوتوریسم در مناطق حفاظت‌شده، به‌منظور کمک به توسعه پایدار روستایی (مطالعه موردی: منطقه حفاظت‌شده ارسباران – دهستان میشه‌پاره). پژوهش و برنامه‌ریزی روستایی، ۱۱(۴)، ۳۹–۵۰.
  3. ایلدرمی، علیرضا، دلال اوغلی، علی، و قربانی، محمد. (۱۳۹۵). ارزیابی توان اکولوژیکی و اکوتوریسمی منطقه حفاظت‌شده لشگر در شهرستان ملایر. فضای جغرافیایی، ۲(۲)، ۲۷–۵۰.
  4. توکلی، سعیده، یاکیده، کیخسرو، و حسام، مهدی. (۱۴۰۱). کاربرد تکنیک بهترین بدترین (BWM) در رتبه‌بندی مؤلفه‌های شاخص جهانی رقابت‌پذیری گردشگری. گردشگری و توسعه، ۱۱(۴)، ۲۶۱–۲۷۶.
  5. توکلی‌نیا، جمیله، متکان، علی‌اکبر، صرّافی، مظفر، و بوربوری، فائزه. (۱۳۹۷). ارزیابی تناسب مکانی برای توسعه اکوتوریسم در منطقه رود بار و قصران و لواسانات با استفاده از روش OWA با کمیت‌سنج‌های فازی. برنامه‌ریزی و توسعه گردشگری، ۷(۲۶)، ۶۸–۹۵.
  6. جعفری، غلامحسین، و کریمی، ستار. (۱۳۸۸). مکانیابی دهکده‌های گردشگری با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) (مطالعه موردی: دریاچه زریوار شهرستان مریوان). اندیشه جغرافیایی، ۶(۳)، ۹۶–۱۱۰.
  7. حاتمی‌نژاد، ح.، و شریفی، ا. (۱۳۹۴). بررسی نقش گسترش گردشگری شهری بر توسعه پایدار شهری (نمونه موردی: شهر سنندج). گردشگری شهری، ۲(۱)، ۶۱–۷۴. https://jut.ut.ac.ir/article_54066.html
  8. حامیان، پریسا، المدرسی، سیدعلی، عفتی، میثم، کاوسی، حمیده، و رشیدی، علی. (۱۳۹۴). مکانیابی مجتمع گردشگری به روش تصمیم‌گیری چندمعیاره با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی شهرستان ماسال). تحقیقات جغرافیایی، ۱۱۹(۳۰)، ۱۱۶–۱۳۰.
  9. حبیبی، ع. (بی‌تا). روش بهترین–بدترین (BWM). پارس‌مدیر. بازیابی‌شده از https://parsmodir.com/mcdm/bwm
  10. صنایع بیست. (۱۳۹۷). آموزش روش BWM تکنیک بهترین بدترین [فایل آموزشی]. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/331357408_amwzsh_rwsh_BWM_tknyk_bhtryn_bdtryn
  11. طایفه حاجی‌آبالو، م. (۱۳۹۳). برنامه‌ریزی توسعه پایدار گردشگری شهری با استفاده از GIS (مطالعه موردی: شهر اردبیل) [پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه محقق اردبیلی]. ایرانداک / علم‌نت. https://elmnet.ir/doc/10661940-26471
  12. عاشری، امام‌علی. (۱۳۹۴). ارزیابی توان طبیعی توسعه گردشگری ورزش‌های زمستانه مناطق روستایی حوضه آبریز زاب با استفاده از GIS و MCDM. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، ۳۹(۱۵)، ۷۵–۹۲.
  13. فلکی، ع.، ربانی، ع.، و نوروزی، م. (۱۴۰۴). نقش گردشگری شهری در توسعه پایدار: چالش‌ها، فرصت‌ها و راهکارها. در بیست و پنجمین همایش ملی جغرافیا و محیط زیست. سیویلکا. https://civilica.com/doc/2266506
  14. فیضی‌زاده، بختیار، فتحی، سعید، قراقیه، حمیدرضا، و پورمرادیان، سامره. (۱۳۹۹). ارزیابی آمادگی گردشگری شهری با استفاده از تحلیل‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در محیط سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی برای شهر تبریز. گردشگری و توسعه، ۹(۴)، ۱۳۹–۱۵۱.
  15. محسا. (۱۴۰۴). گردشگری پایدار یا توریسم سبز چیست و چرا اهمیت دارد؟ روزانه. https://roozaneh.net/tourism/tour-guide/گردشگری-پایدار/
  16. Ashworth, G. J., & Page, S. J. (2011). Urban tourism research: Recent progress and current paradoxes. Tourism Management, 32(1), 1–15. https://doi.org/10.1016/j.tourman.2010.02.002
  17. Best worst method. (2024, September 26). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Best_worst_method
  18. Dadashpour Moghaddam, M., Ahmadzadeh, H., & Valizadeh, R. (2022). A GIS-based assessment of urban tourism potential with a branding approach utilizing hybrid modeling. Spatial Information Research, 30(3), 399–416. https://doi.org/10.1007/s41324-022-00439-4
  19. Eldrandaly, K. A., & Al-Amari, M. A. (2014). An expert GIS-based ANP-OWA decision-making framework for tourism development site selection. International Journal of Intelligent Systems and Applications, 6(7), 1–11. https://doi.org/10.5815/ijisa.2014.07.01
  20. Hardy, A., Beeton, R. J. S., & Pearson, L. (2002). Sustainable tourism: An overview of the concept and its position in relation to conceptualisations of tourism. Journal of Sustainable Tourism, 10(6), 475–496. https://doi.org/10.1080/09669580208667183
  21. Malczewski, J. (2006). Integrating multicriteria analysis and geographic information systems: The ordered weighted averaging (OWA) approach. International Journal of Environmental Technology and Management, 6(1–2), 7–19. https://doi.org/10.1504/IJETM.2006.008260
  22. Mullis, B. (2017, August 10). The growth paradox: Can tourism ever be sustainable? World Economic Forum. https://www.weforum.org/stories/2017/08/the-growth-paradox-can-tourism-ever-be-sustainable/
  23. Peykanpour Fard, R., & Farasat, F. (2025). An integrated geospatial framework for assessing agricultural suitability using multi-source environmental criteria [Conference presentation slides]. International Environmental Change and Land Conference (IECL 2025). https://sciforum.net/manuscripts/23434/slides.pdf
  24. Rezaei, J. (2015). Best-worst multi-criteria decision-making method. Omega, 53, 49–57. https://doi.org/10.1016/j.omega.2014.11.009
  25. Salehipour, M., Kazemi, N., Jokar Arsanjani, J., & Karimi Firozjaei, M. (2025). Developing a multi-criteria decision model to unlock sustainable heritage tourism potential. Sustainability, 17(8), 3703. https://doi.org/10.3390/su17083703
  26. United Nations. (2022, December). Sustainable tourism. Sustainable Development Knowledge Platform. https://sustainabledevelopment.un.org/topics/sustainabletourism
  27. Yager, R. R. (1988). On ordered weighted averaging operators in multicriteria decisionmaking. Fuzzy Sets and Systems, 18(1), 183–190. https://doi.org/10.1016/0165-0114(88)90025-3
  28. Yasin, K. H., & Woldemariam, G. W. (2023). GIS-based ecotourism potentiality mapping in the East Hararghe Zone, Ethiopia. Heliyon, 9(8), e18567. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e18567
  29. Zabihi, H., Alizadeh, M., Kibet Langat, P., Karami, M., Shahabi, H., Ahmad, A., Nor Said, M., & Lee, S. (2019). GIS multi-criteria analysis by ordered weighted averaging (OWA): Toward an integrated citrus management strategy. Sustainability, 11(4), 1009. https://doi.org/10.3390/su11041009
Human Ecology

Articles in Press, Accepted Manuscript
Available Online from 30 May 2026