Zastosowanie systemów informacji przestrzennej oraz metody tworzenia aplikacji internetowych w zakresie ochrony i kształtowania środowiska

Transkrypt

1 Zastosowanie systemów informacji przestrzennej oraz metody tworzenia aplikacji internetowych w zakresie ochrony i kształtowania środowiska Mgr inż. Karol Król Opiekun pracy: prof. dr hab. inż. Krzysztof Gawroński 1

2 Zastosowanie systemów informacji przestrzennej oraz metody tworzenia aplikacji internetowych na potrzeby ochrony i kształtowania środowiska 1. Wstęp - Systemy Informacji Przestrzennej - Aplikacje internetowe 2. Cel pracy 3. Teza badawcza 4. Poparcie celu i tezy 5. Metody 6. Oczekiwane wyniki 7. Wdrożenia, zastosowania 8. Podsumowanie 9. Bibliografia GIS - system informacji przestrzennej System wspomagania decyzji związany z interaktywnym przetwarzaniem danych przestrzennych w celu rozwiązania problemów [Dawid J. Cowen, 1988] Technologia informacji, która przechowuje, analizuje i prezentuje zarówno dane przestrzenne jak i niemające charakteru przestrzennego [H.D. Parker, 1988] Komputerowy system informacji służący do wprowadzania, gromadzenia, przetwarzania oraz przedstawiania danych przestrzennych, którego podstawową funkcją jest wspomaganie decyzji [Menno-Jan Kraak, Ferjan Ormeling, 1998] 2

3 Pozyskiwanie danych Źródła danych Mapy papierowe, analogowe, archiwalne Pomiary geodezyjne, terenowe Dane fotogrametryczne, teledetekcyjne Prezentacja informacji Informacja zwrotna, informacja publiczna Graficzna, tekstowa Wizualizacja Ekspozycja, wydruk GIS Gromadzenie i przechowywanie danych Bazy danych Wektorowe bazy danych np. baza danych GESUT baza danych PRNG mapa zasadnicza Tematyczne bazy danych np. baza danych hydrograficznych baza danych sozologicznych Przetwarzanie danych Analiza danych Ilościowa Jakościowa Zmienności Źródło: opracowanie własne na Gotlib i inni 2007 Zastosowania GIS Wspomaganie pracy urzędów, organizacji, instytucji. Wspomaganie pracy przedsiębiorstw (GIS komercyjny). Systemy dla indywidualnych użytkowników. *Gotlib i inni 2007, s. 68 3

4 Obszar badań Administracyjny - Gmina Kompetencyjny m. in. Urząd Gminy - Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych - Urząd Ochrony Zabytków Porozumienia Gmina Sułoszowa ( ) Gmina Zielonki ( ) Gmina Tomice ( ) obejmujące przygotowanie systemu informacji przestrzennej i innych GIS wykorzystywany na poziomie władz lokalnych GIS Inwentaryzacja Analiza Wdrożenie Planowanie użytkowania terenu, kształtowanie środowiska Rozpoznanie użytkowania terenu, obszarów zalewowych, przemysłowych, rolniczych, zadrzewień Analiza procentowego udziału różnych sposobów użytkowania terenu, waloryzacja elementów środowiska przyrodniczego, waloryzacja krajobrazu, waloryzacja środowiska kulturowego i zabytków Planowanie rozwoju użytkowania terenu na podstawie lokalnej analizy demograficznej np. lokalizacja przemysłu emitującego zanieczyszczenia do atmosfery, lokalizacja stref gospodarczych Monitoring i ochrona środowiska Rozpoznanie zagrożeń środowiska w nawiązaniu do podstawowych zasobów naturalnych takich jak np. wody podziemne, inwentaryzacja przestrzennych źródeł zanieczyszczeń Analiza ilościowa i jakościowa rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń, analiza przestrzenna wpływu zanieczyszczeń na środowisko naturalne Przestrzenne modelowanie sytuacji kryzysowych, analiza przestrzenna działalności zmniejszającej zanieczyszczenie środowiska, wyznaczanie stref ochrony środowiska naturalnego 4

5 GIS Inwentaryzacja Analiza Wdrożenie Infrastruktura Inwentaryzacja dróg, chodników mostów, budynków, obiektów. Lokalizacja, nazwa, warunki, prace naprawcze. Analiza stanu infrastruktury za pomocą np. danych demograficznych takich jak np. zmiana liczby ludności Planowanie prac konserwacyjnych i rozwoju Inne Rozwój ekonomiczny Usługi komunalne (Ustawa śmieciowa, segregowanie odpadów) Gospodarka mieszkaniowa Źródło: opracowanie własne na podstawie Longley 2006 Zdrowie Podatki Pomoc społeczna GIS obszary kompetencyjne Wybrane elementy środowiska związane z jego ochroną i kształtowaniem gromadzone i przetwarzane w bazach danych GIS: Działki rolne System Identyfikacji Działek Rolnych. System Identyfikacji Działek Rolnych uprawnia do dopłat dla rolników. Informacje o terenie dane ogólne (geomorfologia, klimat, fizjografia), Demografia (osady, wsie, miasta), Komunikacja (drogi, koleje), Siły i środki (OSP), Zdarzenia, zagrożenia. Systemy obsługi przeciwpowodziowej, gospodarka wodna monitoring hydrologiczno-meteorologiczny oraz model symulacyjny wymagający zgromadzenia informacji o ukształtowaniu rzeźby terenu, infiltracji i innych parametrów hydrologicznych. Ochrona przeciwpowodziowa. 5

6 GIS w Gminie Zarządzanie zasobami leśnymi, gospodarka leśna Ochrona zasobów naturalnych lasów, Ewidencja zasobów leśnych, Planowanie rozwoju i eksploatacji zasobów leśnych, Ochrona zasobów przed szkodnikami i chorobami, Ochrona przeciwpożarowa lasów. Systemy zarządzania obszarami chronionymi Zarządzanie parkami narodowymi, krajobrazowymi, rezerwatami, obszary chronionego krajobrazu Krajowy system obszarów chronionych (Leśna mapa numeryczna, System Informatyczny Lasów Państwowych). Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R. GIS, Obszary zastosowań s Wybrane elementy środowiska związane z jego ochroną i kształtowaniem gromadzone i przetwarzane w bazach danych GIS: Źródła danych, zastosowanie w ochronie i kształtowaniu środowiska Studium użytkowania ziemi (program ochrony i rekultywacji gleb, transformacje) Studium trudności uprawy roli (zmiany sposobu użytkowania gruntów lub ich ulepszanie) Waloryzacja przestrzeni rolniczej, uwarunkowań środowiskowych Studium zagrożenia gleb erozją wodną Studium zasobów wodnych (melioracje wodne) Studium spadków Źródło: opracowanie własne na podstawie Longley

7 Aplikacje internetowe Aplikacja konkretny program użytkowy lub element oprogramowania użytkowego. Oferuje użytkownikowi różnorodne funkcjonalności. Aplikacja internetowa, (ang.) web application program komputerowy zwany również aplikację webową, który pracuje na serwerze i komunikuje się z użytkownikiem poprzez sieć komputerową z wykorzystaniem przeglądarki internetowej użytkownika. Użytkownik aplikacji internetowej jest jej interaktywnym klientem. Serwis mapowy aplikacja internetowa; umożliwia dostęp do danych przestrzennych poprzez stronę WWW. Nie wymaga od użytkownika specjalistycznego oprogramowania. Administracja Turystyka Biznes Organizacje Aplikacje internetowe serwisy mapowe, systemy adresowe, systemy wyszukiwania, systemy udostępniania, inne 7

8 Cel pracy W pracy podjęto próbę opracowania metod tworzenia interaktywnych serwisów mapowych powstałych w oparciu o systemy informacji przestrzennej, wspomagających ochronę i kształtowanie środowiska: na terenie wybranych gmin województwa małopolskiego, przy pomocy wolnego oprogramowania. Stworzenie aplikacji internetowych znajdujących zastosowanie w ochronie i kształtowaniu środowiska, w oparciu o system informacji przestrzennej. Uniwersalność Bezpieczeństwo Serwis mapowy Prostota - stworzenia - obsługi Niskie nakłady 8

9 Cel pracy W pracy podjęto próbę wykazania możliwych zastosowań aplikacji internetowych w ochronie i kształtowaniu środowiska, jako narzędzia wspomagającego proces decyzyjny i wywierającego presję informacji. Wspomaganie ochrony i kształtowania środowiska oraz wspomaganie procesu decyzyjnego odbywa się w sposób pośredni poprzez informowanie, edukowanie, uświadamianie, wyrabianie nawyków. Teza badawcza Metody tworzenia i stosowania systemów informacji przestrzennej oraz aplikacji internetowych na potrzeby ochrony i kształtowania środowiska Istnieją uniwersalne metody oraz ogólnodostępne narzędzia, które można wykorzystać do tworzenia interaktywnych serwisów mapowych znajdujących zastosowanie w ochronie i kształtowaniu środowiska. Aplikacje internetowe oraz interaktywne serwisy mapowe wykorzystywane jako narzędzie przetwarzania oraz prezentowania danych przestrzennych wspomagają proces decyzyjny w ochronie oraz kształtowaniu środowiska oraz wpływają na ochronę środowiska. Społeczeństwo informacyjne 9

10 Teza badawcza Upublicznianie, publikowanie informacji na linii administracja odbiorca, wspomaga zarządzanie środowiskiem oraz kształtowanie i ochronę środowiska naturalnego. GIS System informacji przestrzennej Dane Administra cja Urząd gminy, Urząd wojewódzki Przekaz informacji Odbiorca Mieszkaniec Społeczność, Przedsiębiorca, Inwestor, Klient Edukacja, Świadomość, Kształtowanie nawyków Źródło: opracowanie własne Poparcie celu i tezy USTAWA z dnia 6 września 2001 r. o dostępie do informacji publicznej Art. 4. Pkt. 1. Obowiązane do udostępniania informacji publicznej są władze publiczne oraz inne podmioty wykonujące zadania publiczne USTAWA z dnia 3 października 2008 r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko USTAWA z dnia 4 marca 2010 r. o infrastrukturze informacji przestrzennej Art Tworzenie, aktualizacja i udostępnianie zbiorów danych przestrzennych ( ) jest zadaniem organów administracji Organy administracji ( ) wprowadzają ( ) rozwiązania techniczne zapewniające interoperacyjność zbiorów i usług danych przestrzennych 10

11 Sieć usług dotyczących zbiorów i usług danych przestrzennych* uruchamianie usług danych przestrzennych wyszukiwanie przekształcanie przeglądanie pobieranie Źródło: opracowanie własne na podstawie ustawy Usługi te są powszechnie dostępne za pomocą środków komunikacji elektronicznej. *USTAWA z dnia 4 marca 2010 r. o infrastrukturze informacji przestrzennej Poparcie celu i tezy USTAWA z dnia 27 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym Art. 17. Wójt, burmistrz albo prezydent miasta po podjęciu przez radę gminy uchwały o przystąpieniu do sporządzania planu miejscowego kolejno: ogłasza w prasie miejscowej oraz przez obwieszczenie, a także w sposób zwyczajowo przyjęty w danej miejscowości ( ) zawiadamia na piśmie ( ) wyznacza w ogłoszeniu ( ) Art. 30. Każdy ma prawo wglądu do studium lub planu miejscowego oraz otrzymania z nich wypisów i wyrysów. WYKONANE PROJEKTY Gminy chcą korzystać z aplikacji 11

12 Metody W dysertacji przedstawione zostaną interaktywne aplikacje internetowe przygotowane na podstawie opracowań typu GIS, których funkcją jest gromadzenie, przetwarzanie oraz prezentacja danych przestrzennych na potrzeby ochrony i kształtowania środowiska. Techniki programistyczne, GIS, statystyki komputerowe, badania ankietowe. Aplikacje te zostaną poddane ocenie pod kątem szybkości, ergonomii, funkcjonalności, techniki wykonania oraz możliwości gromadzenia, przetwarzania oraz wizualizacji danych przestrzennych. Tworzenie i stosowanie systemów informacji przestrzennej oraz aplikacji internetowych algorytm Zebranie materiału kartograficznego, materiału opisowego mapy analogowe dane wejściowe Opracowanie danych, modelowanie danych mapy wektorowe bazy danych Udostępnianie danych Internet Intranet Monitoring aplikacji statystyki monitoring użytkowników Źródło: opracowanie własne 12

13 Oczekiwane wyniki Wykazanie i ocena możliwości oraz obszarów zastosowania interaktywnych aplikacji internetowych powstałych w oparciu o GIS oraz wybranych technik ich tworzenia do gromadzenia, przetwarzania oraz prezentowania danych przestrzennych na potrzeby ochrony i kształtowania środowiska. Opisanie roli jaką pełni przepływ informacji w edukacji, kształtowaniu poglądów i postaw proekologicznych. Opracowanie metod tworzenia aplikacji internetowych na potrzeby ochrony i kształtowania środowiska w oparciu o wybrane techniki programistyczne. Wdrożenia, zastosowania MPZP Gminy Tomice, aplikacja monitorowana, aktywna, uaktualniana, dostępna po stronie serwera Gminy Tomice pod adresem: 13

14 Wdrożenia, zastosowania Studium użytkowania ziemi Gminy Tomice, aplikacja monitorowana, aktywna, uaktualniana. Znajomość struktury użytkowania gruntów jest podstawą do opracowania programu ochrony i rekultywacji gleb. Aplikacja umożliwia analizę struktury użytkowania gruntów. Wdrożenia, zastosowania 14

15 Rejestr zabytków Gminy Tomice, multimedialna ewidencja zabytków w formie samodzielnej aplikacji. 15

16 System adresowy, interaktywny system ukazujący zmianę adresu nieruchomości w związku z planami wprowadzenia nazewnictwa ulic w miejscowościach Górna Wieś i Kozierów w Gminie Michałowice. System adresowy, interaktywny system ukazujący zmianę adresu nieruchomości w związku z nadaniem nazw ulicom oraz ze zmianą dotychczasowych adresów w miejscowości Cianowice (Gmina Skała), możliwość sprawdzenia nowego adresu. System dostępny pod adresem: 16

17 Mapa drogowa* Gminy Tomice, mapa drogowa gminy Tomice w formie samodzielnej aplikacji internetowej z funkcją zmiany skali typu zoom, legendą oraz menu. *Autorem mapy *.svg jest Grzegorz Adamski, Wykorzystanie formatu SVG do wykonania mapy drogowej gminy Tomice System lokacji obiektów użyteczności publicznej Gminy Tomice, stworzony na podstawie mapy drogowej gminy Tomice w formie samodzielnej aplikacji internetowej z funkcją zmiany skali typu zoom. 17

18 Poglądowa mapa Gminy Wadowice, poglądowa mapy gminy Wadowice w formie samodzielnej aplikacji z funkcją zmiany skali zoom, legendą oraz menu. 18

19 Interaktywny system ukazujący dane teleadresowe jednostek administracyjnych powiatu wadowickiego. Bibliografia Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R GIS. Obszary zastosowań. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, s. 7, Lolgley P., Goodchild M., Maguire D., Rhind D GIS. Teoria i praktyka. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, s , 184 Raport Strategiczny IAB Polska Internet 2010, Polska, Europa, Świat, Dodatek specjalny Media & Marketing Polska, maj 2011, Wydawnictwo VFP Communications, Warszawa, s. 16 USTAWY 19