Modelling landfill location using Geographic Information Systems (GIS) and Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA): Case study Bo, Southern Sierra Leone

Από RemoteSensing Wiki

Από την ιστοσελίδα διάθεσης ερευνητικών εργασιών ScienceDirect: http://www.sciencedirect.com/, βρέθηκε και εξετάστηκε η εργασία με θέμα “Modelling landfill location using Geographic Information Systems (GIS) and Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA): Case study Bo, Southern Sierra Leone”. Το συγκεκριμένο έργο ολοκληρώθηκε το 2012 και περιλαμβάνει μια έρευνα σχετικά με το αν μπορεί μια περιοχή που βρίσκεται σε αστικό ιστό να πλήρη τις κατάλληλες προϋποθέσεις, ώστε να μπορεί να γίνει χώρος υγειονομικής ταφής απορριμμάτων. Σε αυτή τη έρευνα χρησιμοποιήθηκαν τεχνολογίες Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), καθώς και δύο τεχνικές συνάθροισης, η Weighted Linear Combination (Σταθμισμένος Γραμμικός Συνδυασμός) και η Ordered Weighted Averaging (Διάταξη Σταθμισμένου Μέσου Όρου). Η έρευνα διεξάχθηκε στην ευρύτερη περιοχή Bo της Δυτικής Sierra Leone. Παρακάτω θα περιγράψουμε την περιοχή της μελέτης, τα υλικά και τις μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν και τα αποτελέσματα του έργου.

Πόλη Bo - Περιοχή μελέτης

Περιοχή μελέτης

Η πόλη Bo είναι η δεύτερη μεγαλύτερη πόλη της Sierra Leone, έχει 22.699 νοικοκυριά και 149.957 κατοίκους. Το πρόβλημα της διαχείρισης αποβλήτων είναι αρκετά σημαντικό σε αυτή την πόλη, διότι οι κάτοικοί της έχουν λίγες εναλλακτικές επιλογές, να τα καίνε ή να τα θάβουν στις αυλές των σπιτιών τους. Το ποσοστό συλλογής απορριμμάτων στη Bo είναι πολύ χαμηλότερο από τον εθνικό μέσο όρο και παράλληλα λόγω των περιστασιακών λύσεων που δίνονται συνεχώς υπάρχει μεγάλη επιβάρυνση του φυσικού περιβάλλοντος. Δίπλα φαίνεται η πόλη Bo (STUDY_AREA) που θα εξεταστεί.

Υλικά και Μέθοδοι

• Ένας τοπογραφικός χάρτης ψηφιοποιήθηκε και τροποποιήθηκε σε ψηφιακό μοντέλο εδάφους χρησιμοποιώντας το εργαλείο Topo to Raster από το λογισμικό ArcGIS, από το οποίο προήλθαν χάρτες κλίσης και διαστάσεων. Το υδρολογικό δίκτυο της περιοχής, καθώς και οι χρήσεις γης επίσης προήλθαν από αυτόν τον τοπογραφικό χάρτη. Από τα εργαλεία που παρέχει το ArcGIS ψηφιοποιήθηκαν κι έγιναν rasterized γεωλογικοί χάρτες και χάρτες εδάφους.
• Επιλέχθηκαν τρία κύρια κριτήρια για την καταλληλότητα μιας περιοχής υγειονομικής ταφής απορριμμάτων. Αυτά ήταν γεω-περιβαλλοντικά, κοινωνικοπολιτικά και οικονομικά κριτήρια.
• Σε ότι αφορά την επιφάνεια των υδάτων (ποτάμια, λίμνες κ.τ.λ.). Σε αυτή την έρευνα η απόσταση από τη χωματερή ορίζεται στα 150-200 μέτρα.
• Η κλίση του εδάφους είναι πολύ σημαντική για την χωροθέτηση χώρου υγειονομικής ταφής απορριμμάτων. Η κατάλληλη κλίση είναι μεταξύ 8-12%. Περιοχές με κλίση μικρότερη από 10% και μεγαλύτερη από 30% είναι ακατάλληλες για την παραπάνω χρησιμότητα. Στην παρακάτω εικόνα, εμφανίζονται οι περιοχές που είναι περισσότερο ή λιγότερο κατάλληλες αντίστοιχα.
• Οι χωματερές είναι καταλληλότερο να βρίσκονται μακριά από δομημένες περιοχές. Σε πολλές περιοχές του κόσμου υπάρχει περιορισμός ακόμη και 5 χιλιομέτρων απόστασης από δομημένες και κατοικημένες περιοχές. Στη Sierra Leone δυστυχώς δεν υπάρχει αυτό το πλαίσιο και γι’ αυτό στη συγκεκριμένη έρευνα τέθηκε περιορισμός 300 μέτρων από δομημένες περιοχές. Στην παρακάτω εικόνα, φαίνονται τα κατάλληλα σημεία βάση του κριτηρίου της απόστασης από δομημένες περιοχές.
• Η απόσταση από τους δρόμους είναι πολύ σημαντικός οικονομικός παράγοντας για μία χωματερή. Στην παρούσα έρευνα τέθηκε η απόσταση 150-200 μέτρων από τους δρόμους. Στο Σχήμα 5 a και b, εμφανίζεται η παραπάνω καταλληλότητα όσων αφορά τους κύριους και δευτερεύοντες δρόμους.

Καταλληλότητα ανάλογα με την κλίση

Καταλληλότητα ανάλογα με την απόσταση από δομημένες περιοχές

Αποτελέσματα

Στην παρακάτω εικόνα, παρουσιάζεται ένας χάρτης καταλληλότητας για χωροθέτηση χώρου υγειονομικής ταφής απορριμμάτων. Ο χάρτης αυτός δείχνει ποιες περιοχές της πόλης Bo είναι περισσότερο κατάλληλες και ποιες λιγότερο, σύμφωνα με τα παραπάνω δεδομένα που εξετάστηκαν. Ο χάρτης δείχνει ότι οι πιο κατάλληλες περιοχές είναι κάποια «κομμάτια» γης στα βορειοανατολικά και βορειοδυτικά σημεία της πόλης. Η έρευνα έδειξε ότι το 83,3% της εξεταζόμενης περιοχής δεν είναι ιδανικό για να τοποθετηθεί χωματερή και μόνο το 2,1% αποτελείται από αρκετά κατάλληλα σημεία.

Χάρτης καταλληλότητας χωροθέτησης χώρου υγειονομικής ταφής απορριμμάτων

Βιβλιογραφία

1. Chang, N. B., Parvathinathan, G., & Breeden, J., B. (2008). Combining GIS with fuzzy multicriteria decision-making for landfill siting in a fast growing urban region. Waste Management, 87 (1), pp. 139–153.
2. Gbanie S. P., Tengbe P. B., Momoh J. S., Medo J. & Kabba V. T. S. (2013). Modelling landfill location using Geographic Information Systems (GIS) and Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA): Case study Bo, Southern Sierra Leone. Applied Geography, 36, pp. 3-12.
3. Guiqin, W., Li, Q., Guoxue, L. & Lijun, C. (2009). Landfill site selection using spatial information technologies and AHP: a case study in Beijing, China. Journal of Environmental Management, 90 (8), pp. 2414–2421.
4. Koroma, D. S., Turay, A. B. & Moigua, M. B. (2006). Analytical report on population projection for Sierra. S.S. Leone (Ed.).
5. Lin, H. Y. & Kao, J. J. (2005). Grid-based heuristic method for multifactor landfill siting. Journal of Computing in Civil Engineering, 19 (4), pp. 369–376.
6. Sharifi, M., Hadidi, M., Vessali, E., Mosstafakhani, P., Taheri, K. & Shahoie, S. 2009). Integrating multi-criteria decision analysis for a GIS-based hazardous waste landfill sitting in Kurdistan Province, western Iran. Waste Management, 29 (10), pp. 2740–2758.
7. Statistics Sierra Leone (2006). Final Result 2004 Population and Housing Census.
8. Tadros, Z. (2009). Some aspects of solid waste disposal site selection: the case of Wadi Madoneh, Jordan. International Journal of Environmental Studies, 66 (2), pp. 207–219.