Ολοκληρωμένη εκτίμηση της καταλληλότητας αστικής ανάπτυξης με βάση τεχνικές τηλεπισκόπησης και GIS
Από RemoteSensing Wiki
Integrated Evaluation of Urban Development Suitability Based on Remote Sensing and GIS Techniques – A Case Study in Jingjinji Area, China
Ολοκληρωμένη εκτίμηση της καταλληλότητας αστικής ανάπτυξης με βάση τεχνικές τηλεπισκόπησης και GIS – Μελέτη της περιοχής Jingjinji στην Κίνα
Συγγραφείς:Jiang Dong, Dafang Zhuang, Xinliang Xu, Lei Ying
Πηγή: Sensors, 2008
Οι κινεζικές πόλεις έχουν υποστεί γρήγορη πληθυσμιακή αύξηση και συνεχή επέκταση τα τελευταία 20 χρόνια ως αποτέλεσμα της οικονομικής ανάπτυξης. Η γρήγορη αστικοποίηση ασκεί σημαντική πίεση στους περιβαλλοντικούς και φυσικούς πόρους. Έτσι υπάρχει μία έντονη σύγκρουση μεταξύ αστικής ανάπτυξης και περιορισμένων υδάτινων πόρων/ πόρων γης. Η εκτίμηση της καταλληλότητας αστικής ανάπτυξης παίζει βασικό ρόλο στον περιφερειακό αστικό σχεδιασμό χρήσεων γης. Το 2007 χρηματοδοτήθηκε από το Jingjinji Urban Planning Project μια μελέτη ολοκληρωμένης εκτίμησης καταλληλότητας για αστική ανάπτυξη, για την υποστήριξη της λήψης αποφάσεων, ως προς την κλίμακα και την κατεύθυνση της αστικής ανάπτυξης. Σκοπός του παρόντος άρθρου είναι να παρουσιάσει τις μεθόδους και τα κύρια αποτελέσματα αυτής της μελέτης.
Περιοχή μελέτης
Η περιοχή Jingjinji, που βρίσκεται στο ανατολικό μέρος της Κοιλάδας της Βόρειας Κίνας, επιλέχτηκε ως περιοχή μελέτης. Αποτελείται από την πόλη του Πεκίνου, την πόλη Tianjin και την επαρχία Hebei, και έχει συνολική έκταση 213.600km2 και συνολικό πληθυσμό 94,32 εκατ. κατοίκων. Το Πεκίνο είναι η πρωτεύουσα της Κίνας, η Tianjin είναι μια πόλη που επεκτείνεται και η επαρχία He Bei περιέχει 11 κύριες πόλεις. Ο ρυθμός αστικοποίησης της τελευταίας είναι 37,7%, του Πεκίνου 83,62% και της Tianjin 72,11%.
Μεθοδολογία
Η περιφερειακή αστική ανάπτυξη επηρρεάζεται και από φυσικά και από κοινωνικο-οικονομικά κριτήρια. Στα πλαίσια του παρόντος άρθρου υιοθετήθηκαν αυτά τα κριτήρια σύμφωνα με την ποιοτική ανάλυση της αστικοποίησης στην περιοχή Jingjinji, μαζί με προτάσεις από τοπικούς ειδικούς στο σχεδιασμό αστικής ανάπτυξης, τους πόρους γης, την οικολογία κτλ. Σχεδιάστηκε ένα σύστημα κριτηρίων ολοκληρωμένης αξιολόγησης που περιλαμβάνει 9 παράγοντες που καταμερίζονται σε 3 κατηγορίες: περιβαλλοντικοί παράγοντες, υδάτινοι πόροι/πόροι γης και κοινωνικο-οικονομική ανάπτυξη (βλ. Πίν.2).
Σύμφωνα με το προαναφερθέν σύστημα, τα δεδομένα για αυτή τη μελέτη περιλαμβάνουν:
1) Δεδομένα χρήσεων γης. Τα δεδομένα αποκτήθηκαν από τον Landsat TM για το 2005. Αναγνωρίστηκαν 6 τύποι χρήσεων γης: καλλιέργειες, δασικές εκτάσεις, περιοχές με γρασίδι, νερό, αστικές και αγροτικές εκτάσεις και άγονη γη. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε ένα σύνολο στοιχείων από επίγειες έρευνες για να εξασφαλιστεί η εγκυρότητα της ταξινόμησης (εικ.1).
2) Δεδομένα Digital elevation Model -DEM (συμπεριλαμβανομένων του υψομέτρου και της κλίσης), γεωμορφολογικοί τύποι και στοιχεία μεταφορών.
3) Μετεωρολογικά δεδομένα, συμπεριλαμβανομένων της μέσης κατακρήμνισης, αθροιστικής θερμοκρασίας του αέρα και του δείκτη υγρασίας. Η αθροιστική θερμοκρασία αέρα αναφέρεται στην ετήσια μέση θερμοκρασία άνω των 0°C.
4) Πληθυσμιακά δεδομένα. Χρησιμοποιήθηκαν πληθυσμιακά δεδομένα καννάβου 100m x 100m.
5) Στοιχεία σιδηροδρομικής και οδικής πυκνότητας. Η οδική πυκνότητα υπολογίζεται αθροίζοντας το μήκος των δρόμων διαφορετικών τάξεων και διαιρώντας με την περιοχή-κελί των 100m2, έχοντας ως στατιστική μονάδα αυτό το κελί. Οι δύο τάξεις δρόμων που επιλέχτηκαν είναι οι εθνικοί δρόμοι και οι λεωφόροι. Πριν επεξεργαστεί περαιτέρω, το δείγμα διαμορφώθηκε σε raster μορφή με χωρική ανάλυση 100m. Επίσης, τα δεδομένα προσαρμόστηκαν στο ίδιο σύστημα συντεταγμένων.
Για κάθε παράμετρο στον πίνακα 2, αναπτύχθηκε ένα σύνολο σταθμών για την αξιολόγηση της καταλληλότητας αστικής ανάπτυξης. Υιοθετήθηκε η διαδικασία αναλυτικής ιεραρχίας (analytical hierarchy process – AHP) για την διεξαγωγή της μήτρας των σταθμών. Η μέθοδος αυτή αποτελείται από τα εξής βήματα: α) Διαμόρφωση συστήματος κριτηρίων για την αξιολόγηση της καταλληλότητας αστικής ανάπτυξης και οργάνωση αυτών των παραμέτρων σε ιεραρχική σειρά. β) Σύγκριση ανά ζεύγος και δημιουργία μήτρας σταθμών (βλ. πίνακα 3).
γ) Κανονικοποίηση των τιμών των παραμέτρων – μετασχηματισμός των αρχικών των παραμέτρων σε σχετικές τιμές. Τα κριτήρια για το μετασχηματισμό φαίνονται στον Πίνακα 4.
Στη συνέχεια, εφαρμόστηκε ο Ολοκληρωμένος Δείκτης Καταλληλότητας Αστικής Ανάπτυξης (UDSI) , χρησιμοποιώντας τις τιμές του Πίνακα 3. Όσο πιο υψηλή είναι η τιμή του, τόσο πιο κατάλληλη είναι μια περιοχή για αστική ανάπτυξη.
Αποτελέσματα
Τα αποτελέσματα του δείκτη για τις εκτάσεις της περιοχής Jingjinji ομαδοποιήθηκαν σε τρία επίπεδα: (1) περισσότερο κατάλληλες, που αντιστοιχούν στο 22,64% της συνολικής έκτασης, (2) μετρίως κατάλληλες, που αντιστοιχούν στο 30,56% και (3) λιγότερο κατάλληλες, που αντιστοιχούν στο υπόλοιπο 46,81% (εικ.2).
Τα αστικά σύνορα για τέσσερα διαφορετικά χρόνια (1990, 1995, 2000 και 2005), που αποκτήθηκαν από εικόνες Landsat TM/ETM+ στα πλαίσια της παρούσας μελέτης, χρησιμοποιήθηκαν για να επικαλύψουν τον χάρτη UDSI της περιοχής, και έτσι προέκυψαν ενδείξεις για τις τάσεις αστικής ανάπτυξης της περιοχής. Βρέθηκε ότι οι χτισμένες περιοχές στο Πεκίνο αυξήθηκαν δραματικά από το 1990 έως το 2005. Οι πόλεις Tianjin και Shi Jiazhuang (πρωτεύουσα της επαρχίας He Bei) έχουν υψηλότερο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης, σε σύγκριση με άλλες πόλεις στην περιοχή.
Τα αποτελέσματα, σε συνδυασμό με την πολιτική αστικού σχεδιασμού στην περιοχή, υποδεικνύουν πως οι περισσότερο κατάλληλες περιοχές θα καλύψουν τις μελλοντικές ανάγκες για αστική επέκταση μέσα στα 5-10 επόμενα χρόνια. Το 60%-80% όμως, των περιοχών αυτών είναι καλλιεργούμενες εκτάσεις. Έτσι ο μελλοντικός σχεδιασμός θα πρέπει να βασιστεί περιορισμένα στις περισσότερες κατάλληλες περιοχές και περισσότερο στις μετρίως κατάλληλες.
