Opracowanie koncepcji zintegrowanego systemu przetwarzania baz danych dla potrzeb zarządzania przestrzenią planistyczną.

Transkrypt

1 Opracowanie koncepcji zintegrowanego systemu przetwarzania baz danych dla potrzeb zarządzania przestrzenią planistyczną. mgr inż. Beata Szafrańska opiekun naukowy prof. dr hab. inż. Urszula Litwin

2 CEL PRACY Dobór danych przestrzennych, ich analiza i implementacja z różnych poziomów zarządzania przestrzenią w celu wyznaczenia obszarów do wykonania prac urządzeniowo-rolnych

3 PLAN PREZENTACJI 1. Określenie problematyki i zasadność podjęcia tematu 2. Schemat bazy danych 3. Pozyskanie, przetworzenie i analiza danych 4. Modelowanie danych przestrzennych 5. Metodyka badań 6. Geowizualizacja

4 CEL NADRZĘDNY Połączenie teorii z praktyką Prawo geodezyjne i kartograficzne z dnia 17 maja 1989 r. (tekst jedn. Dz.U. z 2010 r. Nr 193, poz z późn. zm.) Art. 7c ust.4 ustawy Do zadań marszałka województwa należy w szczególności: 4) analiza zmian w strukturze agrarnej oraz programowanie i koordynacja prac urządzeniowo-rolnych 5) monitorowanie zmian w sposobie użytkowania gruntów oraz ich bonitacji Plan Zagospodarowania Przestrzennego Województwa, Strategia Rozwoju Małopolski, Strategia Rozwoju dla Polski Południowej, Małopolskie Studia Regionalne, Programu Ochrony Środowiska Województwa Małopolskiego

5 PRACE URZĄDZENIOWO-ROLNE Prace urządzeniowe są to zabiegi przyśpieszające procesy modernizacji obszarów wiejskich. Do głównych prac urządzeniowo rolnych zaliczyć należy : 1. scalanie i wymianę gruntów, 2. wyznaczenie i budowę nowej racjonalnej sieci urządzeń infrastruktury technicznej, w tym dróg dojazdowych do gruntów rolnych, 3. zabiegi melioracyjne i przeciwerozyjne 4. rekultywację gruntów rolnych, 5. zmianę sposobu użytkowania gruntów, 6. zalesianie gruntów rolnych. Eliminacja problemów Stworzenie aktualnej numerycznej mapy ewidencyjnej Aktualizacja gleboznawczej klasyfikacji gruntów Regulowanie stanów prawnych Poprawa struktury agrarnej, tym samym gospodarowanie na obszarach rolniczych (dopłaty bezpośrednie) Dostęp każdej działki do drogi publicznej Poprawa infrastruktury drogowej Poprawa warunków melioracyjnych

6 OD OGÓŁU DO SZCZEGÓŁU

7 MODEL SYSTEMU INWENTARYZACJA MONITORING SYSTEM ANALIZA ZJAWISK OKREŚLENIE TRENDÓW PROGNOZY WSPOMAGANIE PROCESÓW DECYZYJNYCH

8 System Informacji Przestrzennej Systemem informacji przestrzennej nazywa się system pozyskiwania, przetwarzania i udostępniania danych zawierających informacje przestrzenne oraz towarzyszące im informacje opisowe o obiektach wyróżnionych w części przestrzeni objętej działaniem systemu. [Gaździcki 1990] SYSTEMY INFORMACYJNE INNE SYSTEMY INFORMACYJNE SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ GIS SIT szczegółowość i dokładność informacji przestrzennej Brak informacji przestrzennej mała duża

9 integracja i harmonizacja danych SCHEMAT BAZY EGIB TBD BDO Hurtownia GIS Analizy i modelowanie geowizualizacja PRG

10 ANALIZA DANYCH Aktualności danych Zastosowanych procedur obliczeniowych i technologii GIS ANALIZA DANYCH Dokładności geometrycznej i poziomu uogólnienia (skali) danych przestrzennych je opisujących Wiarygodności i kompletności atrybutów

11 MODELOWANIE KARTOGRAFICZNE Model danych jest uporządkowanym opisem służącym do reprezentacji wybranych cech świata rzeczywistego. [Longley i in.,2006] Modelowanie jest procesem doboru określonych elementów i cech, poprawnie oddających istotę rzeczywistości geograficznej zależnie od przyjętego poziomu uogólnienia, przeznaczenia tworzonego systemu i czynników kontekstowych [Makowski, 2005] Źródło: zdjęcia firma ProGea

12 GIS-U SIĘ NIE KUPUJE, GIS SIĘ TWORZY

13 WARSTWY TEMATYCZNE Użytkowanie terenu, Wielkość i liczba gospodarstw (działek), Aktualna mapa glebowo-rolnicza, Sieć dróg i cieków wodnych, Tereny nizinne i podgórskie

14 EWIDENCJA GRUNTÓW I BUDYNKÓW 7d ust.4 ustawy Prawo geodezyjne i kartograficzne Do zadań starosty należy w szczególności: prowadzenie powiatowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego, w tym ewidencji gruntów i budynków Ustawa z dnia 15 listopada 1984 r. o podatku rolnym (Dz. U z 2006 r. (tekst jednolity) Nr 136, poz. 969) Za gospodarstwo rolne uważa się obszar gruntów, o których mowa w art. 1, o łącznej powierzchni przekraczającej 1 ha lub 1 ha przeliczeniowy, stanowiących własność lub znajdujących się w posiadaniu osoby fizycznej, osoby prawnej albo jednostki organizacyjnej, w tym spółki, nieposiadającej osobowości prawnej 18. Rozporzndzenia Ministra Rozwoju Regionalnego i Budownictwa z dnia 29 marca 2001 r. w sprawie ewidencji gruntów i budynków (tekst jedn. Dz.U. z 2001 r. Nr 38, poz. 454 z późn. zm.) Podmioty ewidencyjne zaliczone do 7 grupy rejestrowej dzieli się na następujące podgrupy: 1) podgrupa 7.1 osoby fizyczne właściciele i władający gruntami wchodzącymi w skład gospodarstw rolnych, 2) podgrupa 7.2 osoby fizyczne właściciele i władający gruntami niewchodzącymi w skład gospodarstw rolnych.

15 EWIDENCJA GRUNTÓW I BUDYNKÓW % Liczba działek ewidencyjnych gruntów gospodarstw Ogólna liczba działek ewidencyjnych

16 EWIDENCJA GRUNTÓW I BUDYNKÓW NAZWA OPIS KOD_TERYT Liczba działek ewidencyjnych w gminie Liczba działek ewidencyjnych gruntów gosp. indywidalnych Liczba gosp. rolnych 1, ha Liczba gosp. rolnych 2, ha Liczba gosp. rolnych 5, ha Liczba gosp. rolnych od ha Bochnia gmina wiejska _ Drwinia gmina wiejska _ Lipnica Murowana gmina wiejska _ Łapanów gmina wiejska _ Nowy Wiśnicz gmina wiejska _ Rzezawa gmina wiejska _ Trzciana gmina wiejska _ Żegocina gmina wiejska _ % 39% 8% 2% Liczba gospodarstw rolnych o powierzchni od 1 do 2 ha Liczba gospodarstw rolnych o powierzchni od 2 do 5 ha Liczba gospodarstw rolnych o powierzchni od 5 do 10 ha Liczba gospodarstw rolnych o powierzchni większej od 10 ha Liczba gospodarstw rolnych o powierzchni od 1 do 2 ha Liczba gospodarstw rolnych o powierzchni od 2 do 5 ha Liczba gospodarstw rolnych o powierzchni od 5 do 10 ha Liczba gospodarstw rolnych o powierzchni większej od 10 ha Serie

17 EWIDENCJA GRUNTÓW I BUDYNKÓW Średnia powierzchnia działki w gosp ,11-0,20 0,21-0,40 0,41-0,60 0,61-0,80 0,81-1,00 1,01-1, Średnia pow. gosp. w przedziałach obszarowych 12% 65% Średnia powierzchnia Średnia gospodarstwa powierzchnia w przed. 1-2 gospodarstwa ha w przed. 2-3 ha 19% Średnia powierzchnia gospodarstwa w przed. 3-4 ha 3% Średnia powierzchnia gospodarstwa w przed. 4-5 ha 1% Średnia powierzchnia gospodarstwa w przed. 5-6 ha

18 EWIDENCJA GRUNTÓW I BUDYNKÓW Powierzchnia gruntów rolnych poszcz. klas bonitacyjnych % udział gr. rolnych poszczególnych klas bonitacyjnych gr. rolne I klasy bonitacyjnej gr. rolne II klasy bonitacyjnej gr. rolne III klasy bonitacyjnej gr. rolne IV klasy bonitacyjnej gr. rolne V klasy bonitacyjnej gr. rolne VI klasy bonitacyjnej ,37 % udział gr. rolnych I klasy bonitacyjnej 4,07 % udział gr. rolnych II klasy bonitacyjnej 23,83 % udział gr. rolnych III klasy bonitacyjnej 41,02 % udział gr. rolnych IV klasy bonitacyjnej 20,29 % udział gr. rolnych V klasy bonitacyjnej 9,41 % udział gr. rolnych VI klasy bonitacyjnej

19 MAPA ZMIAN UŻYTKOWANIA TERENU

20 MAPA EROZJI WODNEJ AKTUALNEJ Opracowanie ilościowej i jakościowej oceny nasilenia erozyjnej degradacji gleb

21 METODYKA BADAŃ

22 ANALIZA SKUPIEŃ Analiza skupień jest to podział zbioru obserwacji na podzbiory (klasy), tak że obiekty (obserwacje) w tej samej klasie są do siebie podobne. Jest to pojęcie z zakresu eksploracji danych. ANALIZA SKUPIEŃ Metody hierarchiczne Metody niehierarchiczne Metody rozmytej analizy skupień Procedury aglomeracyjne Procedury deglomeracyjne

23 Statystyczne metody badań struktur przestrzennych Badany zbiór n obiektów (gmin) O = (O 1, O 2,, O n ) oraz odpowiadający im zestaw cech diagnostycznych tworzą macierz obserwacji rozmiaru n ˣ m, gdzie n oznacza liczbę obiektów, a m zestaw cech X 1, X 2,, X m, przy czym X j = ( 1j, 2j,, nj ), gdzie ij to dane empiryczne j-tej cechy dla i-tego obiektu. Zatem obiekt O i jest m-wymiarowym wektorem w przestrzeni R m, którego współrzędnymi są odpowiednie wartości cech: O i = ( i1, i2,, im ), i = 1, 2,,n, j = 1, 2,, m; gdzie m, n > 1. Macierz ta ma postać: X m m n1 n2... nm s j j j n _ j i n ij s j s 2 j 1 n ( n i1 ij j ) 2 min ij ma min ij ij

24 0 0, ln 1 dla dla y W m r m r m r r m r r R k s j s k X j X jk r ), cov( ) )( 1 ( 1 ), cov( k ik n i ij n k X j X 2 1 ) ( ) ( kj m j ij kj ij d

25 Metody porządkowania obiektów ) ( ) ( ) ( ma ) ( min 1,2,..., 1,2,..., j j ij j ij j j ij ij n i j n i ij X rg X rg X rg X rg ij ij z m j i z ij m , ln 1 dla dla y W

26 140 Zmienna: X2, Rozkład: Normalny 35 Zmienna: X2', Rozkład: Normalny Liczba obserwacji Liczba obserwacji Udział gruntów należących do grupy rejestrowej 7.1 w stosunku do grupy 7.2 (dana pierwotna) 0-0,4267 0,0000 0,4267 0,8533 1,2800 1,7067 2,1333 2,5600-0,2133 0,2133 0,6400 1,0667 1,4933 1,9200 2,3467 2,7733 Udział gruntów należących do grupy rejestrowej 7.1 w stosunku do grupy 7.2 (dana przekształcona)

27 5,0 Wartości własne (korelacje) Tylko zmienne aktywne Wartość własna 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 24,84% 20,46% 14,15% 7,78% 6,55% 5,58% 4,38% 4,27% 3,16% 2,66% 1,81% 1,64% 1,06%,68%,44%,29%,25% -0, Numer wart. własnej Wykres osypiska kryterium doboru czynników

28 Zastosowanie metod taksonomicznych w analizie czynników głównych Metoda Warda k-średnich Liczba skupień Poziom aglomeracj i M7 M8 M27 M29 M37 M39 9 0,5 0,1889 0,2632 0,7403 0,5412 0,2552 0, ,4 0,1506 0,1919 0,7753 0,5671 0,1942 0, ,35 0,1433 0,1919 0,7369 0,5275 0,1944 0, ,1843 0,3076 0,6759 0,4864 0,2727 0, ,1567 0,2632 0,6025 0,4339 0,2601 0, ,1369 0,3076 0,6141 0,4399 0,2229 0,6992

29

30 Wyniki metody bezwzorcowej

31 DOROBEK NAUKOWY 1. B. Szafrańska, Scalenia gruntów w Małopolsce", "Europejskie wzorce kompleksowego urządzania obszarów wiejskich", Przegląd Geodezyjny, nr 12/2009, poz U. Litwin, B. Szafrańska, Analiza wyboru obszarów wymagających sporządzenia planów miejscowych dla gminy Opoczno, XVIII Międzynarodowa Konferencja Naukowa Infrastructure and Environment, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi PAN w Krakowie Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, Kraków 2011, str poz 599, cz.b (wykaz czasopism MNiSW), 6 pkt, Dobczyce, czerwiec 2011r. 3. U. Litwin, B. Szafrańska, Analiza zmian kierunku użytkowania gruntów we wsi Rodaki w gminie Klucze, V Ogólnopolska Konferencja Doktorantów, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Kraków 12 marzec 2011r. EPISTEME: czasopismo naukowo-kulturalne, poz. 455, pkt.6 4. B. Szafrańska, Scalenia infrastrukturalne fundamentalnym narzędziem naprawczym dla zdezorganizowanej przestrzeni planistycznej przeciętej budowaną autostradą, I Ogólnopolskie Sympozjum Młodych Naukowców Budownictwa i Transportu, Politechnika Krakowska im. Tadeusz Kościuszki w Krakowie, Kraków, marzec 2011r. czasopismo techniczne, poz.358, 5. B. Szafrańska, Bazy danych glebowych niezbędnym elementem budowy regionalnej infrastruktury informacji przestrzennej w Małopolscy, XVII Międzynarodowe Polsko-Czesko-Słowackie Dni Geodezji, Stowarzyszenie Geodetów Polskich, Kraków, maj 2011r. 6. B. Szafrańska, The problems of accuracy and acquiring of register data in programming of arrangement - agricultural works (Problematyka dokładności i pozyskania danych ewidencyjnych w programowaniu prac urządzeniowo-rolnych), IV Ogólnopolskie Seminarium Doktorantów Dyscypliny Geodezja i Kartografia, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn, 9-10 czerwiec 2011r., 7. B. Szafrańska, Ł. Borowski, The issue of the legal status of the lands situated on the area of A4 highway illustrated with an eample of Kłaj Commune (Problematyka stanu prawnego gruntów znajdujących się na obszarze autostrady A4 na przykładzie gminy Kłaj), IV Ogólnopolskie Seminarium Doktorantów Dyscypliny Geodezja i Kartografia, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn, 9-10 czerwiec 2011r.

32 DOROBEK NAUKOWY 8. Ł. Borowski, K. Maciuk, P. Lewińska, B. Szafrańska, Centimeter Geoid the theoretical and practical issues regarding the fetermination of the earth s shape, Second International Geoscienes Student Conference, Akademia Górniczo - Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Kraków, 9-12 lipiec 2011r. 9. Piotr Wężyk, Marcin Pierzchalski, Beata Szafrańska, Gustaw Korta, Aktualizacja numerycznej mapy glebowo-rolniczej z wykorzystaniem klasyfikacji obiektowej zobrazowań satelitarnych, VI Sympozjum Geoinformacyjne, Sekcja Kartografii Komitetu Geodezji PAN, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie oraz Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Polanica-Zdrój, wrzesień 2011r. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 10. Beata Szafrańska, Problematyka i możliwości aktualizacji mapy glebowo-rolniczej w skali 1:5000, I Międzynarodowa Konferencja Doktorantów, VI Ogólnopolska Konferencja Doktorantów, Wielokierunkowość Badań w Rolnictwie i Leśnictwie, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Kraków, 24 marzec 2012r. 11. Wojciech Drzewiecki, Piotr Wężyk, Marcin Pierzchalski, Beata Szafrañska Quantitative and qualitative assessment of soil erosion risk for Malopolska Voivodeship (Poland) based on updated land cover and soil maps using remotely sensed data, 21 th Cartographic School Main Problems of Contemporary Cartography 2012 Satellite technologies in GIS and cartography, University of Wrocław, Wrocław, marzec 2012 r. 12. Beata Szafrańska Zastosowanie zobrazowań teledetekcyjnych oraz analiz przestrzennych GIS w procesie aktualizacji numerycznej mapy glebowo-rolniczej, Konferencja Interdyscyplinarność-domena młodych naukowców, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, Kielce, kwiecień 2012r. 13. Beata Szafrańska Zastosowanie metody taksonomii struktur w analizie zmian struktury agrarnej województwa małopolskiego", V Ogólnopolska Konferencja Doktorantów, Dyscypliny Geodezja i Kartografia, WIG WAT Warszawa maj 2012r. 14. Beata Szafrańska Analiza możliwości programowania prac urządzeniowo-rolnych na przykładzie gminy Kozłów, III Międzynarodowa Konferencja Naukowa z cyklu Rola geodezji w przebudowie struktury przestrzennej obszarów wiejskich w Polsce, Wyższa Szkoła Inżynieryjno-Ekonomiczna z siedzibą Rzeszowie, Wydział Przedsiębiorczości w Rzeszowie, Katedra Geodezji i Obrotu Nieruchomościami, Rzeszów, maj 2012 r. 15. Referat Beata Szafrańska Analiza możliwości programowania prac urządzeniowo-rolnych na przykładzie gminy Kozłów, III Międzynarodowa Konferencja Naukowa z cyklu Rola geodezji w przebudowie struktury przestrzennej obszarów wiejskich w Polsce, Wyższa Szkoła Inżynieryjno-Ekonomiczna z siedzibą Rzeszowie, Wydział Przedsiębiorczości w Rzeszowie, Katedra Geodezji i Obrotu Nieruchomościami, Rzeszów, maj 2012 r.

33 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ mgr inż. Beata Szafrańska Prof. dr hab. inż. Urszula Litwin