Eπιλογή χώρων διάθεσης στερεών αποβλήτων με τη βοήθεια του GIS σε συνδυασμό με την τηλεπισκόπηση

Από RemoteSensing Wiki

Using GIS-Based Weighted Linear Combination Analysis and Remote Sensing Techniques to Select Optimum Solid Waste Disposal Sites within Mafraq City, Jordan
Συγγραφείς: Ahmad Al-Hanbali, Bayan Alsaaideh, Akihiko Kondoh
Center for Environmental Remote Sensing (CEReS), Chiba University, Chiba, Japan
Journal of Geographic Information System, 2011, 3, 267-278 Published Online October 2011 (http://www.SciRP.org/journal/jgis)
Πηγή: http://www.scirp.org/Journal/PaperInformation.aspx?paperID=8023

1) Αντικείμενο Εφαρμογής

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης αποτελεί η χωροθέτηση περιοχών απόθεσης των στερεών αποβλήτων. Η επιλογή της βέλτιστης λύσης αποτελεί μείζων θέμα κάθε πολιτείας σε ολόκληρο τον κόσμο καθώς επηρεάζει όλους τους τομείς δραστηριότητας. Οι παράμετροι που θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη είναι πολλοί και πολύπλοκοι και επιβάλλεται να επικαιροποιούνται σε τακτά χρονικά διαστήματα.

2) Σκοπός Εφαρμογής

Στόχος της συγκεκριμένης εφαρμογής είναι η επιλογή των καλύτερων πιθανών τοποθεσιών για την απόρριψη στερεών αποβλήτων στην Ιορδανία. Σύμφωνα με τη μελέτη η τοποθεσία για χωματερή αποφασίστηκε μέσα στην Πόλη Mafraq, στην Ιορδανία, μέσω της ενσωμάτωσης ενός συστήματος γεωγραφικών πληροφοριών (GIS), ανάλυσης WLC (weighed linear combination) και τεχνικών τηλεπισκόπησης. Διάφορες παράμετροι συλλέχθηκαν από διάφορες πηγές σε vector and raster GIS formats, και έπειτα χρησιμοποιήθηκαν μέσα στην GIS-based WLC ανάλυση για να επιλεγούν οι καλύτερες τοποθεσίες για την απόθεση στερεών αποβλήτων. Με άλλα λόγια, αστικές περιοχές, αγροτικές περιοχές, δρόμοι πρόσβασης, υδροφορείς, πηγάδια νερού, χείμαρροι και η κλίση του εδάφους ελήφθησαν υπόψη σε αυτή τη μελέτη. Επίσης, η τάση αστικής επέκτασης μέσα στην περιοχή μελέτης ελέγχθηκε βάσει στοιχείων του Landsat για το 1989, 1999 και 2009 για να υποστηριχτεί η διαδικασία επιλογής των περιοχών αποκομιδής. Βρέθηκε ότι περίπου το 84% της περιοχής μελέτης υπαγόταν στις κατηγορίες «πολύ κατάλληλο» ως και «μετρίως κατάλληλο» για τοποθεσία χωματερής, ενώ η υπόλοιπη μελετώμενη περιοχή υπαγόταν στις «πολύ λίγο κατάλληλες» ή «ακατάλληλες» κατηγορίες. Σύμφωνα με την ανάλυση στοιχείων από τον Landsat η αστική περιοχή επεκτάθηκε σε ποσοστό που ξεπερνά το 240% κατά τις τελευταίες τρεις δεκαετίες, κυρίως προς τα Νότια και τα Νοτιοδυτικά, εκτός από τα χωριά που βρισκόταν κοντά στις ήδη υπάρχουσες τοποθεσίες αποκομιδής απορριμμάτων, όπου η τάση ήταν προς τα Ανατολικά και τα Βορειοανατολικά. Τέλος, τρεις περιοχές προτάθηκαν ως εναλλακτικές λύσεις για την υπάρχουσα τοποθεσία διάθεσης, λαμβάνοντας υπόψη τις περιβαλλοντικές, βιοφυσικές και οικονομικές μεταβλητές που χρησιμοποιήθηκαν στην GIS-based WLC ανάλυση.

3) Περιοχή Μελέτης

Η περιοχή μελέτης, είναι μέρος της διοίκησης της Mafraq, που είναι το δεύτερο μεγαλύτερο στην Ιορδανία. Η περιοχή μελέτης καλύπτει περίπου 804 km2, και η κύρια πόλη μέσα στην περιοχή έρευνας είναι η Πόλη Μάφρακ. Βρίσκεται στο Βόρειο μέρος της Ιορδανίας και Νοτιοανατολικά της πόλης του Αμμάν, της πρωτεύουσας της Ιορδανίας. Το κλίμα στην περιοχή μελέτης είναι ξηρό. Είναι ζεστό το καλοκαίρι και κρύο το χειμώνα με μέση ετήσια θερμοκρασία τους 16ο C και μια μέση βροχόπτωση 164 mm/ έτος. Το Mafraq είναι χώρος τελικής απόθεσης, μια περιοχή 180.000 m2, με χωρητικότητα όγκου 400.000 m3, και μια χωρητικότητα χωματερής 60 ετών (1986-2046). Βρίσκεται 18 χλμ νοτιοανατολικά της πόλης Mafraq και σε μια απόσταση 1,5 χλμ από τον κύριο δρόμο. Ο πληθυσμός που χρησιμοποιεί τη χωματερή Mafraq, για το 2009, είναι περίπου 281.000 κάτοικοι. Ο χώρος αυτός απόθεσης δέχεται δημοτικά και βιομηχανικά απόβλητα περίπου 100 τόνων ημερησίως. Τα απόβλητα τροφίμων αποτελούν σχεδόν το 52%, το χαρτί είναι περίπου 24% και το υπόλοιπο 24% κατανέμεται ανάμεσα στο πλαστικό και τα ελαστικά, γυαλί και πορσελάνη καθώς και μέταλα, ξύλο, ίνες. Η χωματερή της Mafraq δεν είναι ούτε υγιεινή ούτε αποδοτική χωματερή, εφόσον τα απόβλητα καλύπτονται περιστασιακά με χώμα και τα συστήματα εκπλυμάτων και αερίων δεν υπάρχουν. Για το λόγο αυτό, συνίσταται να αλλάξει η περιοχή της υπάρχουσας περιοχής απόρριψης, λόγω της εγγύτητάς της σε γειτονικά χωριά και λόγω της πιθανής μόλυνσης των υπόγειων υδάτων από την υπάρχουσα χωματερή.

4) Δεδομένα και Μέθοδος που ακολουθήθηκε

4.1) Δεδομένα

Τοπογραφικές πληροφορίες αποσπάστηκαν από ένα ψηφιακό μοντέλο ανύψωσης DEM που αποκτήθηκε από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) του Πρακτορείου Γεωχωρικής Διάνοιας (NGA). Το DEM έχει διακριτική ικανότητα 90x90 m, και είναι διαθέσιμο από το GLCF του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, στις ΗΠΑ. Η ανύψωση της περιοχής έρευνας ποικίλλει από 553 ως 935 m πάνω από το επίπεδο της θάλασσας. Η γωνία κλίσης ποικίλλει από 0 ως 98ο με ένα μέσο όρο 6ο.

4.2) Μεθοδολογία

Η επιτυχημένη χρήση του GIS εξαρτάται από την προσβασιμότητα σε δεδομένα επαρκούς ποσότητας και ποιότητας, που να εκπροσωπούν πολλαπλά στρώματα που χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν τις σχετικές συνθήκες πραγματικής ζωής. Η διαθεσιμότητα και η ακρίβεια των δεδομένων μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τα αποτελέσματα οποιασδήποτε ανάλυσης. Για το λόγο αυτό, πρέπει να καταβληθεί σημαντική προσπάθεια για να συμπληρωθούν και να ανασκευαστούν συχνά τα απαραίτητα σετ δεδομένων που θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν στο GIS. Η μεθοδολογία διαιρείται σε δύο υπο-μεθοδολογίες: τη δημιουργία χαρτών χρήσης/κάλυψης γης και τα κριτήρια επιλογής τοποθεσίας χρησιμοποιώντας WLC και GIS.

4.2.1) Δημιουργία Χαρτών Χρήσης/ Κάλυψης Γης

Τα παρακάτω σχήματα δείχνουν τα δεδομένα Landsat TM, που αποκτήθηκαν τον Φεβρουάριο του 1989, ένα Landsat ETM+, που αποκτήθηκε το Μάρτιο 1999, και ένα Landsat TM, που αποκτήθηκε τον Ιανουάριο 2009, αντιστοίχως. Οι εικόνες αυτές χρησιμοποιήθηκαν για να δημιουργήσουν χάρτες χρήσης/κάλυψης γης, και για να ελέγξουν τις αστικές επεκτάσεις και τις τάσεις τους. Οι εικόνες Landsat έχουν γεω-αναφερθεί στην UTM projection και το WGS84 ελλειψοειδές. Εφαρμόστηκε επιβλεπόμενη ταξινόμηση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της μέγιστης πιθανότητας. Η ταξινόμηση μέγιστης πιθανότητας θεωρεί ότι η στατιστική για κάθε τάξη σε κάθε κανάλι είναι κανονικά κατανεμημένη και υπολογίζει την πιθανότητα με την οποία ένα δεδομένο pixel ανήκει σε μια συγκεκριμένη τάξη. Οι εικόνες Landsat ταξινομήθηκαν σε 3 τάξεις χρήσης/κάλυψης γης: αστική, αγροτική και ελεύθερη γη. Ένα σύνολο από 150 pixel επιλέχτηκαν για κάθε εικόνα Landsat. Τα pixel αυτά ελέγχθηκαν σε σχέση με τοπογραφικούς χάρτες κλίμακας 1:50.000 και 1:10.000 και με ελέγχο υπαίθρου. Οι γενικές ακρίβειες ήταν 87,89 και 88 για τον Landsat TM 1989, Landsat ETM+ 1999 και Landsat TM 2009 αντίστοιχα.

4.2.2 Κριτήρια Επιλογής Τοποθεσίας Χρησιμοποιώντας WLC και GIS

Μια τεχνική GIS, η οποία χρησιμοποιεί ανάλυση WLC εξετάζει μια σειρά πιθανές επιλογές για ένα πρόβλημα τοποθέτησης, λαμβάνοντας υπόψη πολλαπλά κριτήρια και αντιμαχόμενα κίνητρα. Για να χρησιμοποιηθεί ο GIS για την επιλογή τοποθεσίας χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από διαφορετικές πηγές και αποθηκεύτηκαν στο σύστημα GIS. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτήν τη μελέτη, οι μορφές και οι πηγές τους παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα. Για να εφαρμόσουμε την ανάλυση WLC πρακτικά, χρησιμοποιήθηκε ένα πακέτο λογισμικού ArcGIS και οι επεκτάσεις του. Το λογισμικό ArcGIS χρησιμοποιεί μια ανάλυση που έχει την ικανότητα να ζυγίζει και να συγκρίνει πολλαπλά δεδομένα για να δημιουργήσει μια ενσωματωμένη ανάλυση. Με άλλα λόγια, συνδυάζει πολλαπλά raster inputs, που εκπροσωπούν πολλαπλούς παράγοντες, με διαφορετικά βάρη ή σχετική σημασία. Είναι μια από τις κοινές μεθοδολογίες που χρησιμοποιούνται στην επιλογή τοποθεσίας γενικά, και για την επιλογή τοποθεσίας απόρριψης στερεών απορριμμάτων πιο συγκεκριμένα. Στη μελέτη αυτή, η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε για τα κριτήρια επιλογής τοποθεσίας, με κάποιες παραλλαγές στις επιλεκτικές παραμέτρους βάσει των τοπικών συνθηκών της περιοχής μελέτης. Η μέθοδος αυτή μπορεί να παράσχει διάφορες επιλογές για τους λαμβάνοντες αποφάσεις ώστε να επιλέξουν κατάλληλες τοποθεσίες για τα σημεία υγειονομικής ταφής, εφόσον χρησιμοποιώντας τη μέθοδο αυτή ο χάρτης τελικού αποτελέσματος θα ποικίλει από τις «καταλληλότερες» ως τις «ακατάλληλες». Σε όλα τα χαρακτηριστικά των δεδομένων δόθηκαν βαθμοί. Οι βαθμοί αντιπροσωπεύουν περιορισμούς γης για την τοποθέτηση χωματερής που κυμαίνονται από 0 έως 10. Ένα σκορ 0 υποδεικνύει κανέναν περιορισμό και ένα σκορ 10 υποδεικνύει ολοκληρωτικό περιορισμό. Γενικά οι βαθμοί αποδόθηκαν στους χάρτες αυτούς για να εκφράσουν τη σχετική σημασία. Το σύνολο πρέπει να φτάνει το 100% έτσι ώστε ο χάρτης να βγάζει νόημα και να είναι συνεπής, και οι βαθμοί χαρακτηριστικών πρέπει να επιλέγονται χρησιμοποιώντας ένα σχέδιο που να είναι κοινό για κάθε χάρτη. Στη μελέτη αυτή, οι χάρτες δεδομένων δεν έχουν την ίδια σημασία, εφόσον κάποιοι παράγοντες ήταν πιο σημαντικοί από άλλους κατά την επιλογή κατάλληλων τοποθεσιών χωματερής. Επιπλέον, η σημασία κάθε παράγοντα θα μπορούσε να διαφέρει από τη μία περιοχή μελέτης στην άλλη ανάλογα με την τοπική κατάσταση της κάθε περιοχής έρευνας. Για το λόγο αυτό, η επιλογή σχετικής σημασίας θα πρέπει να συνάδει με τις τοπικές συνθήκες της περιοχής έρευνας. Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, δεν υπάρχουν συγκεκριμένα κριτήρια για την επιλογή τοποθεσίας απόρριψης στερεών απορριμμάτων στην Ιορδανία. Τα κριτήρια που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη αυτή βασίστηκαν στα κριτήρια που χρησιμοποιούνται στην US EPA και σε άλλες χώρες, όπως προκύπτει από την ανάλυση βιβλιογραφίας με κάποιες ρυθμίσεις ως προς τις τοπικές επιθυμητές προτεραιότητες και απαιτήσεις. Εννέα κριτήρια καταλληλότητας: απόσταση από αστικές περιοχές, απόσταση από αγροτική γη, απόσταση από δρόμους, υδροφόρα μέσα, βάθος σε πίνακα νερού (water table), απόσταση από faults, απόσταση από πηγάδια, απόσταση από χειμάρρους, και κλίση χρησιμοποιήθηκαν στην μελέτη αυτή. Κάθε κριτήριο επαναταξινομήθηκε και μετά του απονεμήθηκε σειρά κατάταξης ώστε να συμφωνεί με ένα συγκεκριμένο σχέδιο. Έπειτα, ένας τελικός συνθετικός χάρτης παρήχθη χρησιμοποιώντας WLC. Τα βάρη και οι βαθμοί αποδόθηκαν μετά από διάφορες συζητήσεις με τους ντόπιους ειδικούς και τους λήπτες αποφάσεων, μαζί με την προηγούμενη γνώση της περιοχής μελέτης. Σα γενικό κανόνα, αποφασίστηκε να δοθεί μεγαλύτερη βαρύτητα σε παράγοντες που επηρεάζουν άμεσα την κοινότητα, όπως η απόσταση από τις αστικές περιοχές, απόσταση από την αγροτική γη και απόσταση από τα πηγάδια, ενώ οι άλλοι παράγοντες οι οποίοι έχουν μικρότερη επίδραση στην κοινότητα ή μπορούν να ρυθμιστούν από μηχανολογικές διαδικασίες φέρουν χαμηλότερα βάρη. Τα θεματικά επίπεδα, τα κριτήρια που χρησιμοποιούνται, οι βαθμοί τους και τα βάρη τους συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα 1. Η ανάλυση WLC εφαρμόστηκε χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση: S=Σwixi όπου S είναι η καταλληλότητα , wi είναι η βαρύτητα του παράγοντα i και xi είναι ο βαθμός του παράγοντα i.

4.2.2.1) Απόσταση από Αστικές Περιοχές

Οι αστικές περιοχές χαρτογραφήθηκαν χρησιμοποιώντας τις εικόνες Landsat του 1989, 1999 και 2009. Για το σκοπό της επιλογής κριτηρίων τοποθεσίας, οι αστικές περιοχές του 2009, όπως φαίνονται στο Σχήμα 3β, χρησιμοποιήθηκαν σαν αρχικό σημείο για μελλοντικό σχεδιασμό για να επιλεχθούν τα καταλληλότερα σημεία υγιεινής ταφής απορριμμάτων. Όπως αναφέρεται σε πολλές βιβλιογραφικές αναφορές, η τοποθεσία χωματερής δεν πρέπει να βρίσκεται πολύ κοντά σε αστική περιοχή. Πρέπει να τοποθετείται σε μια σημαντική απόσταση από αστικές περιοχές λόγω της δημόσιας ανησυχίας, για παράδειγμα ζητήματα αισθητικής, οσμών, θορύβου και υγείας. Χρησιμοποιώντας την χωρική ανάλυση δημιουργήθηκαν ζώνες επιρροής απόστασης 1.000 μ γύρω από τις αστικές περιοχές. Υπέθεσε ότι η τοποθεσία της χωματερής πρέπει να τοποθετείται 10χλμ έξω από μια αστική περιοχή. Για αυτόν το λόγο, ένας βαθμός 10 δόθηκε στις αποστάσεις μικρότερες από 1000 μ και πάνω από 1ο χλμ από την αστική περιοχή. Άλλοι βαθμοί δόθηκαν σε αποστάσεις που αναφέρονται στον Πίνακα 1. Υψηλό βάρος 0,15 δόθηκε σε αυτόν τον παράγοντα, εφόσον έχει άμεση επιρροή στην κοινότητα, η οποία θα πρέπει να έχει προτεραιότητα στο σχεδιασμό της επιλογής τοποθεσίας χωματερής.

4.2.2.2) Απόσταση από Αγροτική Γη

Είναι πολύ σημαντικό να ορίσουμε την τοποθεσία των αγροτικών κομματιών γης ώστε να αποφύγουμε την τοποθέτηση της χωματερής μέσα στα κομμάτια αυτά. Επίσης, η τοποθέτηση χωματερής πολύ κοντά στην αγροτική γη δε συνίσταται, λόγω των αρνητικών επιδράσεων των οσμών και των εντόμων στους αγρότες και τους καρπούς, οι οποίοι μπορούν με τη σειρά τους να επηρεάσουν τις αγροτικές δραστηριότητες. Η αγροτική γη χαρτογραφήθηκε χρησιμοποιώντας εικόνες Landsat του 1989, 1999 και 2009. Όπως και με την περίπτωση των αστικών περιοχών η αγροτική γη του 2009, όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 3(β) χρησιμοποιήθηκε σαν αρχικό σημείο για μελλοντικό σχεδιασμό επιλογής της καταλληλότερης τοποθεσίας για χωματερή. Μια ζώνη επιρροής απόστασης 500μ δημιουργήθηκε γύρω από τα αγροτεμάχια χρησιμοποιώντας μια χωρική ανάλυση GIS και μετά ένας βαθμός 10 δόθηκε σε μια απόσταση μικρότερη από 500μ και ένας βαθμός 0 για απόσταση μεγαλύτερη των 1000μ. Επίσης, ένα ειδικό βάρος 0,15 δόθηκε στον παράγοντα αυτό, εφόσον έχει άμεση επίδραση στην κοινότητα, το οποίο είναι πολύ σημαντικό όταν σχεδιάζουμε την τοποθεσία μιας χωματερής.

4.2.2.3) Απόσταση από Δρόμους

Δεν υπάρχει συγκεκριμένος κανόνας για το ποια είναι η κατάλληλη απόσταση να τοποθετήσει κανείς μια χωματερή. Οι περισσότερες έρευνες θεωρούν ότι η τοποθεσία πρέπει να βρίσκεται σε απόσταση 1χλμ από τους δρόμους. Ωστόσο, οι σχεδιαστές μπορεί να προτιμούν να δώσουν σημασία σε ένα ζήτημα αισθητικής όταν αποφασίζουν για την κατάλληλη τοποθεσία μιας χωματερής. Επίσης, οι τοποθεσίες αυτές δεν θα έπρεπε να βρίσκονται πολύ μακριά από το οδικό δίκτυο ώστε να μειώνονται τα έξοδα μεταφοράς. Το οδικό δίκτυο στη μελέτη αυτή ανακτήθηκε από το Στατιστικό Τμήμα της Ιορδανίας σε μορφή GIS vector. Χρησιμοποιώντας χωρική ανάλυση GIS ένα πλαίσιο δημιουργήθηκε γύρω από το οδικό δίκτυο σε αποστάσεις που παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Δεδομένου του τεράστιου κόστους μεταφοράς αποφασίστηκε να δοθεί ένα σκορ 0 σε αποστάσεις από 200 ως 1000μ, ενώ οι αποστάσεις λιγότερο από 200μ και πάνω από 10χλμ έχουν σκορ 10, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1. Ένα ειδικό βάρος 0,1 αποδόθηκε στον παράγοντα αυτόν, εφόσον αυτός ο παράγοντας μπορεί να ρυθμιστεί από τους σχεδιαστές και τους μηχανικούς βάσει των συνθηκών της κάθε περίπτωσης.

4.2.2.4) Επιφανειακοί Υδροφορείς

Οι υδάτινοι πόροι στην Ιορδανία είναι σε πολύ κρίσιμη κατάσταση. Για αυτό το λόγο, είναι πολύ σημαντικό να δώσουμε μεγαλύτερη προσοχή στους επιφανειακούς υδροφορείς όταν επιλέγουμε κατάλληλη τοποθεσία για χωματερή. Ο χάρτης επιφανειακών υδροφορέων παρασχέθηκε από το Ιορδανικό Υπουργείο Υδάτων και Άρδευσης σε μορφή GIS vector. Το αρχείο vector μετατράπηκε σε μορφή δικτύου για περεταίρω ανάλυση χρησιμοποιώντας WLC. Στην περιοχή μελέτης ο κύριος υδροφορέας βαθμολογήθηκε με 10 ώστε να αποφευχθεί η τοποθέτηση της χωματερής μέσα στα όριά του. Μέσα στην περιοχή μελέτης υπάρχει ένας μικρότερος και σε αυτόν δόθηκε 5 εφόσον η πιθανότητα που έχει να μολύνει τα υπόγεια νερά δεν είναι τόσο μεγάλη. Συνεπώς ανάλογα με τη διαπερατότητα δόθηκαν οι κατάλληλοι βαθμοί. Ο παράγοντας αυτός βαθμολογήθηκε με ειδικό βάρος 0,1 εξαιτίας της σημασίας του για το περιβάλλον γενικότερα και τα υπόγεια νερά ειδικότερα, εκτός από την επίδραση που έχει πάνω στην κοινότητα μακροπρόθεσμα.

4.2.2.5 Βάθος ως τον υδροφόρο ορίζοντα

Αναφέρεται στο βάθος από την επιφάνεια του εδάφους ως τον υδροφόρο ορίζοντα. Το βάθος ως τον υδροφόρο ορίζοντα προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας την τεχνική inverse distance weighting (IDW) interpolation των δεδομένων του επιπέδου του νερού, τα οποία προήρθαν από υπάρχοντα πηγάδια στην περιοχή μελέτης, και παρήχθη από το Ιορδανικό Υπουργείο Ύδατος και Άρδευσης. Βρέθηκε πως τα περισσότερα βάθη από τον υδροφόρο ορίζοντα ξεπερνούσαν τα 50μ στην περιοχή μελέτης, επομένως τα βάθη <_50 βαθμολογήθηκαν με 10, ενώ άλλα βάθη έλαβαν 0. Ένα ειδικό βάρος 0,05 δόθηκε στον παράγοντα αυτόν, λόγω της παρουσίας του υδροφόρου ορίζοντα σε βάθη >50μ στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής έρευνας. Αυτό σημαίνει ότι ο χρόνος μετακίνησης των στραγγισμάτων είναι πολύ μεγάλος ώστε να φτάσει τον υδροφόρο ορίζοντα.

4.2.2.6 Απόσταση από Faults

Είναι πιο ασφαλές αν οι τοποθεσίες της χωματερής μπορούν να βρίσκονται μακριά από το σύστημα fault. Αυτό μπορεί να εμποδίσει τα στραγγίσματα να βρουν ένα τρόπο να διεισδύσουν στα υπόγεια ύδατα. Σε αυτήν τη μελέτη, το σύστημα fault εξήχθη από γεωλογικούς χάρτες κλίμακας 1: 250,000 μέσα από μια διαδικασίας ψηφιοποίησης τοποθεσία της χωματερής δεν τοποθετείται σε απόσταση μικρότερη των 60μ από ένα fault. Για να είμαστε πιο προσεχτικοί όσον αφορά την απόσταση από το σύστημα fault, μία ζώνη επιρροής 100μ απόστασης δημιουργήθηκε γύρω από το σύστημα fault και ένας βαθμός 10 δόθηκε σε μια απόσταση >100μ. Αποδόθηκε ειδικό βάρος 0,1 στον παράγοντα αυτόν λόγω της επιρροής του πάνω στα υπόγεια ύδατα, το οποίο μπορεί με τη σειρά του να έχει αρνητική επίδραση στην κοινότητα.

4.2.2.7) Απόσταση από τα πηγάδια

Η εγγύτητα της τοποθεσίας της χωματερής σε ένα πηγάδι υπόγειων υδάτων είναι ένα σημαντικό περιβαλλοντικό κριτήριο στην επιλογή της τοποθεσίας αυτής έτσι ώστε τα πηγάδια να προστατεύονται από την απορροή και τα στραγγίσματα της χωματερής. Δεν υπάρχει συγκεκριμένο κριτήριο για το ποια είναι η καλύτερη απόσταση για να τοποθετήσουμε μια χωματερή μακριά από τα πηγάδια. Για παράδειγμα κάποιος υπέθεσε ότι οι χωματερές πρέπει να τοποθετούνται 300μ μακριά από τα πηγάδια ενώ κάποιος άλλος πρότεινε 500μ μακριά από τα πηγάδια. Στη μελέτη αυτή μια απόσταση <_300μ από τα πηγάδια, όπως, βαθμολογήθηκε με 10, για να αποφευχθεί η μόλυνση από τα στραγγίσματα της χωματερής, ενώ 0 δόθηκε σε αποστάσεις >500μ. Ο παράγοντας αυτός έλαβε ειδικό βάρος 0,15 για να αυξηθεί η σημασία του στην προστασία των υπόγειων υδάτων από τη μόλυνση, όπως επίσης και την άμεση επιρροή του στην κοινότητα.

4.2.2.8) Απόσταση από τους Χείμαρρους

Οι τοποθεσίες απόρριψης στερεών αποβλήτων δεν πρέπει να τοποθετούνται σε επίγεια ύδατα (ρέματα, ποτάμια, λίμνες, θάλασσα). Οι κανονισμοί της Ευρωπαϊκής Ένωσης δήλωναν ότι μια ζώνη ασφαλείας 500μ πρέπει να διατηρείται γύρω από σημαντικά υδάτινα σώματα. Το μεγαλύτερο μέρος των επίγειων υδάτων είναι με τη μορφή ρεμάτων στην περιοχή μελέτης τα οποία δημιουργούνται κατά τη διάρκεια έντονων βροχοπτώσεων τη χειμερινή περίοδο. Έτσι, ένας βαθμός 10 δόθηκε στην απόσταση <_500μ ενώ 0 δόθηκε για αποστάσεις >1000μ. Ειδικό βάρος 0,1 δόθηκε στον παράγοντα αυτόν, εξαιτίας της επιρροής του στο περιβάλλον.

4.2.2.9 Κλίση Εδάφους

Ένας χάρτης κλίσης δημιουργήθηκε με την ερμηνεία του ψηφιακού μοντέλου ανύψωσης DEM που καλύπτει την περιοχή μελέτης. Από διάφορες μελέτες προέκυψε ότι ούτε οι πολύ επικλινείς ούτε οι πολύ επίπεδες επιφάνειες είναι κατάλληλες για την τοποθέτηση χωματερής, και μια κλίση μικρότερη του 12% θα ήταν κατάλληλη. Στη μελέτη αυτή μια κλίση <_10% βαθμολογήθηκε με 0, ενώ μια κλίση >20% βαθμολογήθηκε με 10. ‘Ένα ειδικό βάρος 0,1 αποδόθηκε στον παράγοντα αυτό, λόγω της σημασίας του για το περιβάλλον ώστε να υπάρχει μια σταθερή τοποθεσία για τα στερεά απόβλητα.

5) Αποτελέσματα και Ανάλυση

5.1) Χάρτες Χρήσης/Κάλυψης Γης

Τα σχήματα 1b ως 3b δείχνουν ότι οι χάρτες χρήσης/κάλυψης γης παρήχθησαν από την ταξινόμηση των εικόνων Landsat του 1989,1999 και 2009 αντίστοιχα. Μεταξύ των τριών τάξεων χρήσης/κάλυψης γης η αστική τάξη είναι αυτή που παρουσιάζει το μεγαλύτερο ενδιαφέρον. Είναι ξεκάθαρο από τον παρακάτω πίνακα 2 ότι υπάρχει μια συνεχής αστική εξάπλωση κατά τις τελευταίες τρεις δεκαετίες. Η αστική περιοχή αυξήθηκε από 11,5 km2 το 1989 σε 26,5 km2 το 1999 και έπειτα σε 39,7 km2 το 2009. Τα τελευταία 30 χρόνια η αστική περιοχή επεκτάθηκε περισσότερο από 240% πράγμα το οποίο άσκησε πιέσεις στην ήδη υπάρχουσα περιοχή απόρριψης στερεών αποβλήτων. Γενικά, οι κατευθύνσεις της αστικής εξάπλωσης στην περιοχή μελέτης ήταν προς το Νότο και τα Νοτιοδυτικά. Ενώ τα χωριά, τα οποία βρίσκονται πολύ κοντά στην υπάρχουσα χωματερή κατευθύνθηκαν διαφορετικά. Επεκτάθηκαν προς τα Ανατολικά και Βορειοανατολικά ώστε να αποφύγουν να πλησιάσουν περισσότερο την περιοχή απόρριψης στερεών αποβλήτων, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4.

5.2) Επιλογή Τοποθεσίας Χωματερής

Το Σχήμα 5 δείχνει το χάρτη καταλληλότητας γης για την επιλογή των καλύτερων πιθανών τοποθεσιών για την απόρριψη στερεών αποβλήτων μέσα στην περιοχή μελέτης. Ο χάρτης καταλληλότητας της γης διαιρέθηκε σε πέντε τάξεις: πιο κατάλληλη, κατάλληλη, μετρίως κατάλληλη, λίγο κατάλληλη και ακατάλληλη. Ο Πίνακας 3 δείχνει ότι 45,1% της περιοχής μελέτης ανήκει στην τάξη του «μετρίως κατάλληλη» τοποθεσία για τοποθέτηση χωματερής, ενώ ένα σύνολο 39,2% της περιοχής μελέτης ανήκει σε «πιο κατάλληλη», και «κατάλληλη». Οι κατηγορίες «λίγο κατάλληλη» και «ακατάλληλη» ως προς την επιλογή τοποθεσίας για χωματερή αποτελούσαν το 15,7% της περιοχής μελέτης. Βάσει του χάρτη καταλληλότητας γης, η υπάρχουσα τοποθεσία απόρριψης στερεών αποβλήτων, βρίσκεται μέσα στην «μετρίως κατάλληλη» τάξη. Αυτό υποδεικνύει ότι η τοποθεσία της υπάρχουσας χωματερής βρίσκεται σε κρίσιμη κατάσταση. Η παρουσία της υπάρχουσας περιοχής απόρριψης σε τόσο μικρή απόσταση από τα χωριά δεν ενδείκνυται, εφόσον μπορεί να αυξήσει τους κινδύνους για την υγεία των ανθρώπων που ζουν στα χωριά αυτά. Σύμφωνα με μελέτη τα απόβλητα δεν καλύπτονταν με χώμα σε τακτά διαστήματα, πράγμα το οποίο έδωσε στις μύγες και τα έντομα ένα πολύ καλό περιβάλλον για να αυξηθούν. Η συνεχόμενη αστική επέκταση λόγω της συνεχούς αύξησης του πληθυσμού θα αυξήσει την ακαταλληλότητα της υπάρχουσας τοποθεσίας απόρριψης αποβλήτων. Όπως τονίστηκε προηγουμένως, η αστική περιοχή αυξήθηκε από 11,5% σε 39,7% μέσα στις τρεις τελευταίες δεκαετίες, και αναμένεται να αυξηθεί και άλλο στο μέλλον, εφόσον αυτή είναι η συνήθης τάση σε όλον τον κόσμο. Για το λόγο αυτό, είναι απαραίτητο να έχουμε και άλλες εναλλακτικές τοποθεσίες για την απόρριψη στερεών αποβλήτων ώστε να σχεδιάσουμε καλύτερα την χρήση/κάλυψη γης στο μέλλον. Στη μελέτη αυτή προτάθηκαν τρεις περιοχές για να αντικαταστήσουν την υπάρχουσα περιοχή απόρριψης, όπως φαίνεται στο Σχήμα 5. Η τοποθεσία (Α) και στις δύο πλευρές ενός κοντινού δρόμου ενδείκνυται περισσότερο σε σχέση με τις άλλες. Η τοποθεσία αυτή δεν βρίσκεται κοντά σε κανένα χωριό ή κατοικημένη περιοχή, το οποίο καλυπτει την πιθανότητα να λειτουργήσει για μια μακρά περίοδο χρόνου. Την ίδια στιγμή, υπάρχει μια πλατιά περιοχή που ανήκει στην τάξη «πιο κατάλληλη» για δημιουργία χωματερής , πράγμα που μπορεί να βοηθήσει τους μηχανικούς να επιλέξουν την καλύτερη τοποθεσία. Η τοποθεσία (Β) ανήκει επίσης στην κατηγορία «καταλληλότερη» για δημιουργία χωματερής, και βρίσκεται κοντά στην ήδη υπάρχουσα περιοχή απόρριψης αποβλήτων, το οποίο είναι ίσως αποδεκτό από το κοινό. Το κύριο πρόβλημα με την τοποθεσία αυτή είναι ότι ίσως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για μικρές έως μέσες περιόδους μόνο. Αυτό αποδίδεται στην παρουσία των κοντινών κομματιών γης της τοποθεσίας (Β) στις κατηγορίες «κατάλληλη» και «μετρίως κατάλληλη» για χωματερή, το οποίο καθιστά τη γη αυτή πολύ ευάλωτη στην επιδείνωση μετά από μικρές ή μέσες περιόδους. Η τοποθεσία της περιοχής (Γ) δεν χρησιμοποιείται εδώ και τρεις δεκαετίες, έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν εναλλακτική λύση αντί για την υπάρχουσα χωματερή. Το κύριο πρόβλημα με την περιοχή αυτή είναι ότι μπορεί να μην γίνει αποδεκτή από το κοινό, ιδιαίτερα επειδή η περιοχή αυτή θεωρείται ότι βρίσκεται πολύ κοντά στην Πόλη Mafraq σε σύγκριση με τις άλλες προτεινόμενες περιοχές. Ωστόσο, η περιοχή που κατατάσσεται ως «καταλληλότερη» για δημιουργία χωματερής μέσα στην περιοχή (Γ) είναι πολύ μεγάλη, πράγμα το οποίο δίνει στους σχεδιαστές την ικανότητα να διαπραγματευτούν με το κοινό την καλύτερη πιθανή τοποθεσία χωρίς να βρουν αντιρρήσεις. Μια έρευνα εδάφους διεξήχθη για να ελεγχθούν οι συνθήκες των προτεινόμενων εναλλακτικών περιοχών. Βρέθηκε πως όλες οι προτεινόμενες περιοχές, από περιβαλλοντικής άποψης, μπορούν να είναι κατάλληλες για τη δημιουργία χωματερής. Αλλά, από άποψη σχεδιασμού και κοινής γνώμης μπορεί να υπάρξουν διαφορετικές λύσεις, οι οποίες είναι πιθανό να χρειαστούν περαιτέρω έρευνα λαμβάνοντας υπόψη πιο λεπτομερείς πολιτικού μηχανικού, γεωτεχνικές και υδρογεωλογικές έρευνες.

6) Συμπεράσματα και αξιολόγηση μεθόδου

Το GIS και η WLC ανάλυση αποτελούν πολύτιμα εργαλεία που μπορούν να υποστηρίξουν τους λήπτες αποφάσεων ώστε να βρουν τις καλύτερες πιθανές τοποθεσίες για την απόρριψη στερεών αποβλήτων. Η ανάλυση GIS απαιτεί τη συλλογή δεδομένων από διαφορετικές πηγές με διαφορετικές φόρμες ώστε να δημιουργήσει μια ολοκληρωμένη βάση δεδομένων. Έτσι, τα δεδομένα GIS πρέπει να ανανεώνονται τακτικά ώστε να αντικατοπτρίζουν την τρέχουσα κατάσταση μιας περιοχής που τελεί υπό μελέτη. Τα δεδομένα της τηλεπισκόπησης μπορούν να βοηθήσουν ώστε να ανανεώνονται οι πληροφορίες για την περιοχή μελέτης. Επίσης, μπορεί να βοηθήσει τους λήπτες αποφάσεων να ελέγξουν την περιοχή που ερευνούν χρησιμοποιώντας διαφορετικές ημερομηνίες δορυφορικών εικόνων για να μελετούν την τάση της αστικής επέκτασης για παράδειγμα. Τρεις υποψήφιες τοποθεσίες προτάθηκαν βασισμένες στη μεθοδολογία και τα διαθέσιμα δεδομένα που εφαρμόστηκαν στην έρευνα αυτή. Γενικά οι προτεινόμενες τοποθεσίες τηρούν τις ελάχιστες απαιτήσεις των περιοχών υγιεινής ταφής απορριμμάτων. Ωστόσο, το κάθε μοντέλο GIS περιορίζεται ανάλογα με τα διαθέσιμα δεδομένα, τα οποία στη μελέτη αυτή πήραν τη μορφή εννέα παραμέτρων που εξετάστηκαν. Για το λόγο αυτό, οποιαδήποτε περαιτέρω πληροφορία όπως η κατεύθυνση του ανέμου, η τιμή της γης, λεπτομερή δεδομένα εδάφους, και άλλοι οικονομικοί παράγοντες μπορούν να διευρύνουν τα αποτελέσματα του μοντέλου GIS και να παραχθούν πιο ρεαλιστικά αποτελέσματα. Οι σχεδιαστές και οι λήπτες αποφάσεων μπορούν να λάβουν χρήσιμες πληροφορίες για τις πιθανές τοποθεσίες χωματερής χρησιμοποιώντας τη μέθοδο αυτή. Ειδικά επειδή η διαδικασία ταξινόμησης των περιοχών επιτρέπει την εύκολη επαναρύθμιση των βαρών των κριτηρίων σε περίπτωση που απαιτείται ανάλυση ευαισθησίας. Παρόλα αυτά, ο ορισμός λεπτομερών και πρότυπων κριτηρίων από το Υπουργείο Περιβάλλοντος που να συνάδουν με τις τοπικές συνθήκες στην Ιορδανία μπορούν να βελτιώσουν τα αποτελέσματα των μοντέλων GIS τα οποία χρησιμοποιούνται για την εύρεση κατάλληλης τοποθεσίας για τη δημιουργία χωματερής. Ωστόσο, η απόσπαση της συμφωνίας του κοινού για την όποια υποψήφια περιοχή είναι απαραίτητη και δεν μπορεί να αποφευχθεί. Για το λόγο αυτό, η τοπική κοινωνία θα πρέπει να μετέχει στη διαδικασία επιλογής μιας τέτοιας τοποθεσίας ώστε να αποφευχθεί οποιαδήποτε αντίρρηση στο μέλλον.