ΤΕΙ Ιονίων Νήσων - Εργαστηριακές Ασκήσεις στα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών

Transcript

1 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 8 ο Χωρικές λειτουργίες με διανυσματικά αρχεία Στο εργαστήριο αυτό θα μάθουμε να χρησιμοποιούμε χωρικές αναλύσεις διανυσματικών αρχείων μέσα από την επίλυση ενός χωρικού προβλήματος. Θα προσπαθήσουμε να βρούμε την κατάλληλη θέση για μια μεγάλη τουριστική μονάδα στη Ζάκυνθο σύμφωνα με τα ακόλουθα κριτήρια : 1. Προστασία των υδάτων (η μονάδα θα πρέπει να είναι μακριά από κοίτες ποταμών ή ρεμάτων, τουλάχιστον 200 μέτρα μακριά από αυτά) 2. Προστασία των προστατευόμενων περιοχών για τη βιοποικιλότητα (η μονάδα θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 500 μέτρα μακριά) 3. Χρήσεις γης (η μονάδα θα πρέπει να μην είναι σε υψηλή δασική έκταση) 4. Καταλληλότητα του εδάφους (η κλίση εδάφους να είναι μικρότερη από 20%) 5. Κόστος μετακίνησης - επικοινωνίας (η μονάδα θα πρέπει να μην είναι μακριά από υπάρχουσες υποδομές, δηλαδή α) να απέχει το πολύ 2000 μέτρα από κατοικημένες περιοχές και β) να απέχει λιγότερο από 1000 μέτρα από το κύριο οδικό δίκτυο) 6. Η έκταση θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη των 500 στρεμμάτων. Στο φάκελο GIS_REMOTE_Laboratory \ MODELs θα βρείτε μια γεωβάση με όνομα ZAKYNTHOS_GR, όπου περιέχει τέσσερις υπο-φακέλους και ένα αρχείο DEM. 8.1 Κριτήριο 1: Προστασία των υδάτων (200 μέτρα μακριά από ρέματα) Ενεργοποιήστε μόνο το νομό και τα ρέματα (ΖANTE_river_GR) από τους υποφακέλους ORIA και YDROGRAFIKO αντίστοιχα. Από την εργαλειοθήκη, ανοίγουμε τα εργαλεία ανάλυσης (Analysis Tools) ΑΝΑΦΕΡΟΝΤΑΙ ΜΟΝΟ ΣΕ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΑ ΑΡΧΕΙΑ και στη συνέχεια τα εργαλεία εγγύτητας (Proximity) και έπειτα το εργαλείο Buffer. Στο παράθυρο Buffer : Input Feutures : βάζουμε ZANTE_river_GR Output Feature Class : σε έναν φάκελο που έχουμε δημιουργήσει (καλύτερα να έχετε φτιάξει μια ειδική γεωβάση με όνομα = ZAK_HOTEL_model και το σώζεται μέσα στη γεωβάση Distance (value or field) : 200 m Dissolve Type (optional) : ALL (ενοποίηση των πολυγώνων) OK και θα έχουμε το διπλανό αποτέλεσμα Μόλις ολοκληρώσαμε το 1 ο κριτήριο. Πάμε για το 2 ο 64 Page

2 8.2 Κριτήριο 2: Προστασία των προστατευόμενων περιοχών για τη βιοποικιλότητα (500 μέτρα μακριά από αυτές τις θέσεις) Στη γεωβάση (στον υποφάκελο HABITAT_NATURE) έχουμε δύο προστατευόμενες περιοχές α) τις περιοχές Natura και β) το καταφύγιο άγριας ζωής. Ενεργοποιήστε και αυτά τα δύο αρχεία. Τι παρατηρούμε; Έχουμε και θαλάσσιες προστατευόμενες περιοχές. Προφανώς αν δεν θέλουμε να χτίσουμε πλωτή ξενοδοχειακή μονάδα, δεν τις θέλουμε αυτές τις θαλάσσιες ζώνες. Οπότε ας τις «διώξουμε» από το αρχείο ZAK_Nature_GR. Πως; Εδώ θα χρειαστούμε το όριο του νομού μας (υπάρχει στη γεωβάση στον υπο-φάκελο ORIA) και να αποκόψουμε το ZAK_Nature_GR στο όριο του νομού. Σώστε το αρχείο στη γεωβάση σας και ονομάστε το zak_nature_land (δηλαδή το NATURE στη χέρσο και όχι στη θάλασσα). Αν το κάνουμε σωστά θα έχουμε την παρακάτω εικόνα. Διακρίνεται το όριο των NATURE κομμένο στο όριο της χέρσου, καθώς και τα όρια του καταφυγίου άγριας ζωής. Επειδή αυτά τα δύο αρχεία για εμάς έχουν ενιαία σημασία (κριτήριο 2) θα πρέπει να τα ενώσουμε για να έχουν ενιαία μεταχείριση. Από την εργαλειοθήκη Analysis Tools > Overlay > Union επιλέγουμε τα δύο αυτά αρχεία και τα σώζουμε στη γεωβάση μας με το όνομα zak_protected_land. Παρατηρούμε ότι πια είναι ένα ενιαίο αρχείο. Κατά τα γνωστά, κάνουμε μια ζώνη επιρροής (buffer zone) στα 500 μέτρα και τη σώζουμε στη γεωβάση μας με το όνομα zak_protected_500m (dissolve > ALL) και έχει δημιουργηθεί και το 2 ο κριτήριο. Πάμε για το 3 ο 65 Page

3 8.3 Κριτήριο 3: Χρήσεις γης (η μονάδα θα πρέπει να μην είναι σε υψηλή δασική έκταση) Από τη γεωβάση (Υποφάκελος HABITAT_NATURA) ανοίγουμε το αρχείο Zante_Vegetation. Μελετάμε τον πίνακα του. Ποιες είναι οι δασικές εκτάσεις; Αν απαντήσουμε σωστά, πρέπει να σκεφτούμε με βάση το κριτήριο 3 τι πρέπει να κάνουμε τώρα; Αν το κάνατε σωστά, θα πρέπει να έχετε μια τέτοια εικόνα που είναι επιλεγμένα τα πευκοδάση και τα μακί μαζί. Εξάγουμε το αποτέλεσμα του ερωτήματος στη γεωβάση μας και το ονομάζουμε zak_forest_areas Θυμόμαστε πως γίνεται αυτό; Ας σκεφτούμε Τι έχουμε κάνει μέχρι τώρα; Έχουμε δημιουργήσει τρία πολυγωνικά αρχεία στην περιοχή των οποίων δεν επιτρέπεται η δόμηση ξενοδοχειακών μονάδων. Οπότε ας τα ενοποιήσουμε και να τα ονομάσουμε στη γεωβάση ως zoni_apokleismou. Το έχετε μάθει πριν πως θα το κάνετε αυτό. Θα έχουμε ένα νέο πολυγωνικό αρχείο με τις ζώνες αποκλεισμού. Αλλά δεν θέλουμε να έχουμε πολλά πολύγωνα, ούτε την ιδιαίτερη πληροφορία τους. Ένα ενιαίο πολύγωνο μας αρκεί. Για να γίνει αυτό μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το εργαλείο Dissolve. Το θυμόσαστε από το Buffer; Τι κάνει; Ενοποιεί πολύγωνα με βάση την ίδια πληροφορία. Άρα αρκεί να έχουμε ή να δημιουργήσουμε ένα νέο πεδίο στον πίνακα δεδομένων (ας το ονομάσουμε Dissolve) που θα του δώσουμε την τιμή = 1. Στη συνέχεια από το Data Management Tools > Generalization (γενίκευση) > Dissolve και επιλέγουμε το πεδίο DISSOLVE και ας το ονομάσουμε στη γεωβάση ως zoni_apokleismou_dissolve 66 Page

4 Απεικόνιση σε μεγέθυνση μιας περιοχής πριν και μετά την ενοποίηση των πολυγώνων με βάση κοινό κωδικό. 8.4 Καταλληλότητα του εδάφους (η κλίση εδάφους να είναι μικρότερη από 20%) Ας πάμε τώρα στο 4 ο κριτήριο. Εδώ δεν έχουμε περιοχές αποκλεισμού αλλά καταλληλότητας. Θα πρέπει να βρούμε τις περιοχές με κλίση < 20% όπου θεωρούνται κατάλληλες για την μονάδα και τις περιοχές με κλίσεις 20 % όπου θεωρούνται ακατάλληλες. Στη γεωβάση υπάρχει ένα αρχείο DEM του νομού της Ζακύνθου. Αφού το φορτώσετε, υπολογίστε τις κλίσεις σε % (ποσοστά). Παρατηρείστε τους γκρεμούς στα δυτικά με κλίσεις > 400%!!! Στη συνέχεια θέλουμε να μετατρέψουμε τις τιμές σε δυαδικές τιμές: όπου 1 = κλίση < 20% και 0 = κλίση 20. Για να γίνει αυτό από την εργαλειοθήκη Spatial Analyst Tools (η αντίστοιχη της Analysis Tools αλλά για raster) επιλέγουμε Reclass > Reclassify. Με το εργαλείο αυτό θα υπολογιστούν ξανά όλα τα κελιά του ψηφιδωτού της κλίσης με βάση τα κριτήρια που θα θέσουμε και θα έχουμε ένα νέο δυαδικό ψηφιδωτό με τιμές 0 και 1. Πως; 1) Αλλάζουμε με το Classify τις κατηγορίες που θέλουμε. Για να γίνει αυτό επιλέγουμε οποιαδήποτε μέθοδο εκτός από την Manual και επιλέγουμε τον αριθμό (2) και μετά πατάμε ΟΚ. 67 Page

5 2) Στο διάγραμμα που θα δημιουργηθεί αλλάζουμε χειροκίνητα τις τιμές στα Break Values. Ας θυμηθούμε: Θέλουμε 0-20 = 1 και 20 = 0. Στον πίνακα που θα δημιουργηθεί αλλάζουμε τον αριθμό 2 με τον αριθμό 0 (δεν είναι υποχρεωτικό, απλά έτσι το θέλαμε να έχουμε ψηφιδωτό με τιμές 0/1) και πατάμε ΟΚ. Θα έχει δημιουργηθεί το νέο ψηφιδωτό κλίσεων. 3) Μετασχηματίζουμε την κλίση σε πολυγωνικό αρχείο. Από την εργαλειοθήκη Conversion Tools > From Raster > Raster to Polygon, επιλέγουμε την κατηγορία 1 και τα πολύγωνα τα ενοποιούμαι σε ένα πολύγωνο και το σώζουμε στη γεωβάση μας με το όνομα suitable_slopes (το 4 ο κριτήριο μας). 8.5 Κόστος μετακίνησης - επικοινωνίας (η μονάδα θα πρέπει να μην είναι μακριά από υπάρχουσες υποδομές, δηλαδή α) να απέχει το πολύ μέτρα από κατοικημένες περιοχές και β) να απέχει λιγότερο από μέτρα από το κύριο οδικό δίκτυο) Ας πάμε τώρα στο 5 ο κριτήριο. Εδώ έχουμε περιοχές καταλληλότητας, σχετικά με την ευκολία μετακίνησης και επικοινωνίας. Θα πρέπει να δημιουργήσουμε δύο κατάλληλες ζώνες επιρροής με βάση τις κατοικημένες περιοχές και το κύριο οδικό δίκτυο. Ας ξεκινήσουμε από το 1 ο πρώτο. Στη γεωβάση έχουμε δύο αρχεία οικισμών (ένα σημειακό και ένα πολυγωνικό), στον υποφάκελο YPODOMES_OIKISMOI. Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε το ένα ή το άλλο. Επειδή με το πολυγωνικό έχουμε καλύτερη γεωγραφική ακρίβεια ας χρησιμοποιήσουμε αυτό. Θέλουμε μια ζώνη μέτρων, άρα με βάση το buffer δημιουργούμε αυτή τη ζώνη και τη σώζουμε στη γεωβάση ως zante_villages_2000m. ΜΗΝ ΞΕΧΝΑΤΕ το Dissolve σε ALL. Κάνουμε κάτι παρόμοιο με τους δρόμους, αλλά εδώ θα πρέπει να επιλέξουμε τους δρόμους με CODE 1 ή 2, για να έχουμε μόνο το κύριο οδικό δίκτυο. Αφού κάνουμε buffer στα 1.000μ, σώζουμε το αρχείο των δρόμων στη γεωβάση με το όνομα zante_roads_1000m. 68 Page

6 Ωραία, υπολογίσαμε τις περιοχές γύρω από δρόμους και οικισμούς, αλλά πρέπει αυτοί οι δύο παράγοντες να συνυπάρχουν. Για να γίνει αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε το εργαλείο Intersect. Τι κάνει αυτό το εργαλείο; Αποκόπτει και παρουσιάζει μόνο την κοινή περιοχή με όλη την πληροφορία και από τα δύο αρχεία. Από το Analysis Tools > Overlay > Intersect και θα έχουμε τον χάρτη με τις κοινά κατάλληλες περιοχές από θέμα υποδομών. Σώζουμε το αρχείο στη γεωβάση ως Zante_ipodomes. Αλλά δεν είναι μόνο οι υποδομές. Έχουμε και τις κλίσεις που πρέπει να είναι κατάλληλες. Άρα; Το ίδιο, χρησιμοποιούμε το εργαλείο Intersect των υποδομών και των κατάλληλων κλίσεων και το σώζουμε ως Zante_Katallilotita. Με βάση τα πέντε κριτήρια μας, έχουμε δημιουργήσει δύο σύνθετα πολύγωνα το 1 ο που είναι η ζώνη αποκλεισμού και το 2 ο που είναι η ζώνη καταλληλότητας. Αν αποκλείσουμε από τις κατάλληλες περιοχές, εκείνες που έχουν βασική χρήση τη διατήρηση της φύσης (με βάση την νομοθεσία!!!), θα έχουμε επιλέξει χωροτακτικά τις διαθέσιμες για τουριστική ανάπτυξη. 69 Page

7 Πως μπορεί να γίνει αυτό; Απλά με γομολάστιχα, δηλαδή να διαγράψουμε από τις κατάλληλες αυτές που έχουν κριτήρια προστασίας. Γίνεται με το εργαλείο Erase. Από το Analysis Tools > Overlay > Erase Μελετήστε το εικονίδιο του εργαλείου Erase και σκεφτείτε ποιο είναι το Input και ποιο το Erase Feature. Δεν ισχύει το ανάποδο και θα έχουμε τον χάρτη που συνδυάζει θέματα προστασίας και καταλληλότητας. Σώζουμε το αρχείο στη γεωβάση ως Zante_katallilotita_2. Κάνουμε και ένα Clip με το νομό για να διώξουμε τις περιοχές στη θάλασσα. 8.6 Ένα τελευταίο κριτήριο μας έμεινε. Από όλη αυτή την περιοχή, η αναζητούμενη έκταση θα πρέπει να είναι πάνω από 500 στρέμματα (50 ha). Αλλά έχουμε ένα θεματάκι. Όλα τα πολύγωνα είναι ενωμένα σε μια εγγραφή. Κοιτάξτε τον πίνακα δεδομένων. Για να σπάσει ξανά σε πολυγωνάκια από την εργαλειοθήκη Data Management Tools > Features > Multipart to Singlepart δημιουργούμε το αρχείο ξανά με επιμέρους πολύγωνα. Θα έχει δημιουργηθεί αυτόματα το Shape Area (που είναι σε τετραγωνικά μέτρα). Για να έχουμε τη μέτρηση σε εκτάρια (1 στρέμμα = 10 ha) φτιάχνουμε στον πίνακα του, ένα νέο πεδίο (ας το ονομάσουμε area_ha) και με δεξί κλικ επιλέγουμε Calculate Geometry και μετά την επιλογή Hectares (ha). Κάνουμε το τελικό ερώτημα μας και επιλέγουμε τις κατάλληλες περιοχές με ενιαία έκταση 50 ha. Σώζουμε αντίστοιχα στη γεωβάση τo τελικό αρχείο μας (με βάση το ερώτημα) με το όνομα Zante_final_50ha. Πλωτάρετε τις κατάλληλες εκτάσεις σε πέντε κατηγορίες με τη μέθοδο Natural Break 70 Page