SYSTEM GEOINFORMACYJNY ZŁÓś SUROWCÓW SKALNYCH DLA ZARZĄDZANIA ZRÓWNOWAśONYM WYKORZYSTANIEM REGIONALNEJ BAZY SUROWCOWEJ

Transkrypt

1 SYSTEM GEOINFORMACYJNY ZŁÓś SUROWCÓW SKALNYCH DLA ZARZĄDZANIA ZRÓWNOWAśONYM WYKORZYSTANIEM REGIONALNEJ BAZY SUROWCOWEJ Jan BLACHOWSKI, Justyna GÓRNIAK-ZIMROZ, Katarzyna PACTWA, Leszek JURDZIAK, Witold KAWALEC Instytut Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, pl. Teatralny 2, Wrocław ZrównowaŜona produkcja i konsumpcja surowców mineralnych w Europie integracja aspektów społecznych i racjonalnego zuŝycia zasobów października 2011, Wrocław

2 Wprowadzenie Projekt STRATEGIE I SCENARIUSZE TECHNOLOGICZNE ZAGOSPODAROWANIA I WYKORZYSTANIA ZŁÓś SUROWCÓW SKALNYCH Cel główny Opracowanie innowacyjnych strategii rozwojowych technologii wydobycia i przeróbki surowców skalnych Konsorcjum naukowe Poltegor Instytut, Instytut Górnictwa Odkrywkowego Wrocław, Koordynator Projektu Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN w Krakowie, Państwowy Instytut Geologiczny w Warszawie Oddział Dolnośląski Politechnika Wrocławska Uniwersytet Wrocławski

3 Cele projektu 1. Zlokalizowanie zapotrzebowania na surowce skalne 2. Program zwiększenia bazy surowców skalnych w Regionach 3. Wytyczne rozpoznawania zasobów surowców skalnych 4. Metody innowacyjne rozpoznawania złóŝ 5. Program zwiększenia substytucji surowców skalnych przez surowce towarzyszące i odpadowe 6. Optymalizacja transportu surowców skalnych w Regionach i między regionami 7. Innowacyjne technologie przy urabianiu złóŝ na bloki i elementy foremne 8. Metody i innowacyjne środki urabiania skał techniką strzelniczą 9. Innowacyjna technologia eksploatacji surowców skalnych spod lustra wody 10. Innowacyjne technologie przeróbki kruszyw naturalnych z usuwaniem zanieczyszczeń ilastych i organicznych 11. Schematy technologiczne mobilnych układów krusząco sortujących do produkcji kruszyw łamanych 12. Wytyczne stosowania mobilnych przenośników kieszeniowych i rurowych do transportu Krzywoliniowego 13. Wskaźniki wydajności technologicznej i energochłonności układów wydobywczo-przeróbczych 14. Wytyczne wyboru technologii wydobywczych i przeróbczych dla głównych grup surowców skalnych 15. Pilotowy system geoinformacyjny do zagospodarowania zasobów z przetestowaniem w wybranym rejonie eksploatacji surowców skalnych 16. Metody badania i weryfikacji dokładności dokumentowania złóŝ z wykorzystaniem metod geofizycznych 17. Scenariusze technologiczne zagospodarowania bazy surowcowej w poszczególnych Regionach i w Polsce 18. Program i metodyka ochrony zasobów surowców skalnych 19. Scenariusze ochrony bazy surowców skalnych w poszczególnych Regionach 20. Innowacyjne technologie rekultywacji i zagospodarowania obszarów poeksploatacyjnych

4 Struktura projektu 1. Regionalne prognozy zapotrzebowania na surowce skalne w układzie przestrzennym oraz logistyczne działanie optymalizujące ZADANIE 1 ZADANIE 2 ZADANIE 7 ZADANIE 5 ZADANIE 4 2. Diagnoza regionalna zasobów surowców skalnych oraz obszarów perspektywicznych z zastosowaniem nowoczesnych metod i środków 3. Stan zagospodarowania zasobów geologicznych i przemysłowych złóŝ surowców skalnych w głównych regionach i moŝliwości optymalnego ich wykorzystania 4. Innowacyjne technologie wydobycia i przeróbki surowców skalnych dla głównych grup surowcowych 5. Pilotowy system geoinformacji dla wybranych rejonów eksploatacji surowców skalnych w województwie dolnośląskim ZADANIE 3 ZADANIE 6 6. Scenariusze technologiczne pozyskiwania i zagospodarowania surowców skalnych w głównych regionach polski w nawiązaniu do występującego zapotrzebowania na nie Rys. Schemat planowanego przepływu informacji w Projekcie 7. Ochrona złóŝ surowców skalnych, kryteria racjonalnego ich zagospodarowywania, zasady i moŝliwości realizacji

5 System geoinformacyjny PROGRAMY LUDZIE GIS DANE system komputerowy, określone przestrzennie dane, funkcje zarządzania, funkcje analiz (Heywood i in., 2006) SPRZĘT PROCEDURY Rys. Komponenty GIS (za Longley i in., 2006)

6 System geoinformacyjny LUDZIE PROGRAMY SIEĆ DANE SPRZĘT PROCEDURY Rys. Komponenty GIS (za Longley i in., 2006)

7 System geoinformacyjny Rys. Przykładowa architektura systemu geoinformacyjnego (za Chojka, 2009)

8 Podstawowe załoŝenia pilotowego systemu geoinformacyjnego surowców skalnych Zasięg przestrzenny systemu granice administracyjne wybranych powiatów województwa dolnośląskiego: kłodzkiego, świdnickiego, wrocławskiego Oparty na systemach informacji geograficznej Dwa poziomy autoryzacji, pierwszy - dla uprawnionych podmiotów odpowiedzialnych za prowadzenie spraw związanych z gospodarką kopalinami w myśl przepisów dotyczących udostępniania informacji geologicznej, drugi ogólnodostępny dla innych zainteresowanych uŝytkowników, np. przedsiębiorcy, administracja publiczna, ośrodki akademickie, instytuty i inne Dwa sposoby dostępu do danych i funkcjonalności systemu, w ramach wewnętrznej struktury informatycznej właściwej jednostki oraz jego odpowiednik w postaci aplikacji mapy z wybranym zbiorem danych i narzędzi powszechnie dostępny za pośrednictwem przeglądarki internetowej obsługującej protokół http Skalowalność moŝliwość rozbudowy

9 System geoinformacyjny struktura bazy danych DANE PODSTAWOWE DANE REFERENCYJNE DANE TEMATYCZNE

10 System geoinformacyjny struktura bazy danych DANE PODSTAWOWE ZŁOśA SUR. SKALNYCH GRANICE ADMIN. KONFLIKTY PRZESTRZENNE TERENY GÓRNICZE SIEĆ DROGOWA DOSTĘPNOŚĆ KOMUNIKAC. DANE REFERENCYJNE OBSZARY GÓRNICZE SIEĆ KOLEJOWA WALORYZACJA ZŁOś NIEZ. ZAKŁADY GÓRNICZE OBSZARY CHRONIONE ANALIZA ZMIAN WYDOB. DANE TEMATYCZNE ZAKŁADY PRZERÓBCZE SIEĆ HYDROGRAFICZNA PROGNOZA WYSTARCZAL. BUDOWA GEOLOGICZNA MODELE ZŁOś I WYROBISK UśYTKOWANIE TERENU NMT ZASOBY PERSPEKTYWICZ...

14 System geoinformacyjny źródła danych

15 System geoinformacyjny funkcjonalność Przeglądanie, Identyfikacja, Wyszukiwanie, Edycja i modyfikacja geometrii i opisów, Klasyfikacja, Wybieranie wg kryteriów atrybutowych i przestrzennych, Analizy przestrzenne Bliskości, Współwystępowanie w przestrzeni, Selekcja Mapy, Wizualizacje, Pobieranie dokumentów, Wykresy i raporty, Drukowanie

16 System geoinformacyjny powiatu wrocławskiego Wybrane tematy zasobu baz danych PODSTAWOWE ZłoŜa surowców skalnych (46) 5 kłib 34 surowców okruchowych 4 sicb 3 pozostałe Obszary górnicze (12) Tereny górnicze (9) REFERENCYJNE Przyrodnicze obszary chronione Obszary Natura2000 Parki krajobrazowe Rezerwaty przyrody UŜytkowanie terenu Granice administracyjne Sieć hydrograficzna Rys. Przykład mapy wygenerowanej w systemie geoinformacyjnym powiatu wrocławskiego złoŝa surowców skalnych na tle przyrodniczych obszarów chronionych i wód podziemnych TEMATYCZNE Waloryzacja środowiskowa Waloryzacja planistyczna Dostępność komunikacyjna Wystarczalność zasobów*

17 Przykład - klasyfikacja złóŝ ze względu na wielkość i jakość zasobów Gmina Mietków 8 niezagospodarowanych złóŝ piasków i Ŝwirów Kategoria Z (małe zasoby) Rys. Mapa z wynikami uproszczonej waloryzacji geologiczno-złoŝowej (z lewej) Schemat przetwarzania danych przestrzennych (u dołu)

18 Przykład - klasyfikacja złóŝ ze względu na ograniczenia środowiskowe Kryteria analiz przestrzennych występowanie złóŝ w granicach uŝytkowych poziomów wodonośnych (UZWP) oraz głównych zbiorników wód podziemnych (GZWP), występowanie złóŝ w obrębie przyrodniczych obszarów chronionych występujących na terenie powiatu tj.: Natura 2000, parki krajobrazowe, rezerwaty przyrody, występowanie złóŝ w obrębie lasów, gleby klas bonitacyjnych I-IV w granicach udokumentowanych złóŝ Rys. Schemat przetwarzania danych przestrzennych klasyfikujący złoŝa niezagospodarowane ze względu na ograniczenia środowiskowe

19 Przykład wynik uproszczonej waloryzacji złóŝ Rys. Graficzna prezentacja wyników waloryzacji niezagospodarowanych złóŝ surowców skalnych w powiecie wrocławskim

20 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego powiat kłodzki Narzędzia: wyszukiwania, zapytań, edycji danych, drukowania Narzędzia: przeglądania, identyfikacji, pomiarów, map (WMS) Okno mapy Zarządzanie warstwami tematycznymi aplikacji mapy, legenda mapy, narzędzia analiz przestrzennych Rys. Strona główna internetowej aplikacji mapy pilotowego systemu geoinformacyjnego powiatu kłodzkiego

21 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego Okno dialogowe narzędzia wyszukiwania Rys. Narzędzia wyszukiwania i identyfikacji obiektów

22 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego Wyniki wyszukiwania Okno dialogowe narzędzia wyszukiwania Wyniki wyszukiwania Rys. Narzędzia wyszukiwania i identyfikacji obiektów

23 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego Wyniki wyszukiwania Wyniki identyfikacji Rys. Narzędzia wyszukiwania i identyfikacji obiektów

24 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego Wyniki wyszukiwania Pobieranie dokumentów (modele 3D, wizualizacje) Wyniki identyfikacji Rys. Narzędzia wyszukiwania i identyfikacji obiektów

25 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego Edycja danych Rys. Narzędzie edycji obiektów poprzez przeglądarkę internetową

26 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego Ustawienia zaawansowane Edytowany obiekt Okno dialogowe edycji tworzenie/modyfikacja Geometrii o atrybutów Rys. Narzędzie edycji obiektów poprzez przeglądarkę internetową

27 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego - pow. wrocławski Strefy buforowe wokół wrysowanych elementów Rys. Narzędzia analiz przestrzennych

28 Internetowa aplikacja mapy systemu geoinformacyjnego - pow. wrocławski Strefy buforowe wokół wrysowanych elementów Rys. Narzędzia analiz przestrzennych

29 Podsumowanie Opracowano i przetestowano systemy geoinformacyjne dla dwóch z trzech wybranych regionów eksploatacji surowców skalnych, Systemy mogą działać w ramach struktury informatycznej danej jednostki oraz jako aplikacje internetowe, Funkcjonalność systemów obejmuje obok funkcji podstawowych zaawansowane narzędzia geoprzetwarzania oraz edycji danych przestrzennych, Funkcje te udostępniane są jako usługi geoprzetwarzania i edycji w internetowych aplikacjach map pilotowych systemów geoinformacyjnych, Przykładowe narzędzia dotyczą analiz konfliktów środowiskowych, trendów, prognoz, dostępności komunikacyjnej, Wyniki prezentowane w formie raportów i warstw tematycznych (map), System jest skalowalny moŝe być rozbudowywany o inne obszary, dane tematyczne i narzędzia, Wspomaganie procesów zarządzania i gospodarki surowcami skalnymi w danym obszarze w tym analiz związków przestrzennych i rozwiazywania konfliktów przestrzennych oraz zadań logistycznych Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

30 Dziękuję za uwagę Jan BLACHOWSKI, Justyna GÓRNIAK-ZIMROZ, Katarzyna PACTWA, Leszek JURDZIAK, Witold KAWALEC Instytut Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, pl. Teatralny 2, Wrocław Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka