Team 09 2018

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Hochschule für Technik Rapperswil

Modul: RAG HS2018
Thema: Deponiestandorte
Studierende: Sarah Berger, Izabel Lambova
Dozent: Claudio Büchel
Datum: 19.12.2018

Aufgabenstellung

Im Rahmen des Moduls Räumliche Analysen und GIS (RAG) soll mithilfe des Geoinformationssystem ArcGis ein Instrument erstellt werden, welches unterstützend für eine spezifische raumplanerische Fragestellung angewendet werden kann.

Perimeter
Der Bearbeitungsperimeter umfasst den gesamten Kanton Schwyz.

Thema
Erhebung von Gebieten, welche sich als Deponiestandorte eignen.

Arbeitsschritte

Arbeitsschritt 1: Festlegung Kriterien und Bewertung

Geeignete Standorte für Deponien sind von verschiedenen Faktoren abhängig (Berücksichtigung raumplanerischer, ökonomischer, ökologischer und gesellschaftlicher Ansprüche). Für diese Arbeit wurde eine Auswahl an Ausschluss- und Auswahlkriterien festgelegt. Die Kriterienwahl basiert auf einem Basiswissen zur Thematik Deponien, ist nicht abschliessend und für eine realistische Standortsuche nicht ausreichend (weitere wichtige Kriterien für einen geeigneten Deponiestandort wären bspw. die Nähe zur Autobahnausfahrt, Gewässerschutzzone, vorbelastete Böden).

Die folgenden Ausschlusskriterien sind gewählt worden:

• Moorlandschaften von besonderer Schönheit und nationaler Bedeutung
• Flachmoore von nationaler Bedeutung
• Hoch- und Übergangsmoore von nationaler Bedeutung
• Auengebiete von nationaler Bedeutung
• Trockenwiesen und –weiden von nationaler Bedeutung (alle Objekte)
• Amphibienlaichgebiete von nationaler Bedeutung (alle Objekte)
• Wasser- und Zugvogelreservate von internationaler und nationaler Bedeutung

Die folgenden Auswahlkriterien sind gewählt worden:

• Abstand zur Bauzone
• Lärmbelastung durch Strassenverkehr (Tag)
• Lärmbelastung durch Eisenbahn (Tag)
• BLN-Gebiet

Die Auswahlkriterien wurden mit Punkten von Null bis Vier bewertet (0=sehr schlecht / 4=sehr gut). Bei den Ausschlusskriterien steht 0 für zutreffend (die Fläche kommt für die Standortauswahl nicht in Frage) und 1 für nicht zutreffend (die Fläche wird für die Standortauswahl berücksichtigt). Mit einer Gewichtung der Auswahlkriterien wurde die Standorteignung zusätzlich priorisiert.

Kriterien und Bewertungsraster

Arbeitsschritt 2: Datenbeschaffung

Die benötigten Datensätze wurden bei geo.admin.ch heruntergeladen:

• Moorlandschaften von besonderer Schönheit und nationaler Bedeutung
• Flachmoore von nationaler Bedeutung
• Hoch- und Übergangsmoore von nationaler Bedeutung
• Auengebiete von nationaler Bedeutung
• Trockenwiesen und –weiden von nationaler Bedeutung (alle Objekte)
• Amphibienlaichgebiete von nationaler Bedeutung (alle Objekte)
• Wasser- und Zugvogelreservate von internationaler und nationaler Bedeutung
• Bauzonen Schweiz (harmonisiert)
• Strassenverkehrslärm Tag
• Eisenbahnlärm Tag
• BLN

Arbeitsschritt 3: Anpassen aller Layer auf den Projektperimeter

Um das Datenvolumen zu minimieren wurden die Layer auf den Perimeter zugeschnitten (Selection by Location) und anschliessend als neue Layer exportiert (Export Data).

Arbeitsschritt 4: Aufbereitung Bewertung und Erstellung Rasterkarten

Für das Auswahlkriterium Abstand zur Bauzone (und Auswahlkriterium BLN-Gebiet aber ohne den ersten Punkt):

• Mit dem Tool Euclidean Distance (Spatial Analyst Tools / Distance) den Layer Bauzonen mit einem Distanzverlauf gemäss Bewertungsraster (Abstand zur Bauzone) versehen
• Anschliessend mit dem Tool Reclassify (Spatial Analyst Tools / Reclass) die Bewertungsklassen eintragen und die Punkteverteilung vornehmen (alle Werte=1 / no data=0)
• Den shape-Datensatz (Vektordaten) mit dem Tool Polygon to Raster (Conversion Tools / To Raster) in eine Rasterkarte umwandeln

Für die Auswahlkriterien Lärmbelastung durch Strassenverkehr und Eisenbahn:

• Mit dem Tool Reclassify (Spatial Analyst Tools / Reclass) die Bewertungsklassen eintragen und die Punkteverteilung vornehmen (alle Werte=1 / no data=0)
• Diese Layer sind bereits Rasterdatensätze und müssen daher nicht umgwandelt werden

Für alle Ausschlusskriterien:

• Die shape-Datensätze (Vektordaten) mit dem Tool Polygon to Raster (Conversion Tools / To Raster) in Rasterkarten umwandeln
• Mit dem Tool Reclassify (Spatial Analyst Tools / Reclass) die Bewertungsklassen eintragen und die Punkteverteilung vornehmen (alle Werte=0 / no data=1 --> wird später mit dem Raster Calculator die Bewertungskarte erstellt, werden alle Bewertungen mit 1 multipliziert. Werte mit 0 (Ausschlusskriterium trifft zu) fallen dann weg)

Zwischenergebnis Arbeitsschritte 1 - 4

Das Zwischenergebnis der Arbeitsschritte 1 - 4 sind elf Rasterkarten.

• 

  Rasterkarte Moorlandschaften

• 

  Rasterkarte Flachmoor

• 

  Rasterkarte Hochmoor

• 

  Rasterkarte Auengebiete

• 

  Rasterkarte Trockenwiesen

• 

  Rasterkarte Amphibien

• 

  Rasterkarte Wasser- und Zugvogelreservate

• 

  Rasterkarte Abstand zur Bauzone

• 

  Rasterkarte Lärmbelastung Strassenverkehr

• 

  Rasterkarte Lärmbelastung Eisenbahn

• 

  Rasterkarte BLN-Gebiete

Arbeitsschritt 5: Erstellung Bewertungskarte

Die erstellten Rasterkarten wurden in einem letzten Schritt mit dem Tool Raster Calculator (Spatial Analyst Tools / Map Algebra) zu einer Gesamtbewertungskarte zusammengefügt. Dabei werden alle Rasterkarten mit den vorgenommenen Punkteverteilung addiert.

Speziell beachtet werden muss, dass

• die Auswahlkriterien mit dem jeweiligen Gewichtungswert (gem. festgelegter Gewichtung) multipliziert werden
• die Ausschlusskriterien mit 1 multipliziert werden (Werte mit 0, d.h. Ausschlusskriterium trifft zu und werden aus dem Gesamtergebnis ausgeschlossen)

Formel, welche im Raster Calculator eingegeben wurde:

"rec_bln" * 20 + "Reclass_B_laerm" * 10 + "Reclass_S_laerm" * 40 + "Reclass_bauz4" * 30 + "Reclass_voge1" * 1 + "Reclass_auen1" * 1 + "Reclass_Flachmoor" * 1 + "Reclass_HMoo3" * 1 + "Reclass_moor1" * 1 + "Reclass_TW_R3" * 1 + "Reclass_Amph1" * 1

Für jedes Pixel werden damit die Werte der jeweiligen Kriterienkarten zusammengerechnet und in einer Gesamtbewertungskarte dargestellt (HeatMap). Je höher der zusammengerechnete Wert, desto geeigneter ist der Standort für eine Deponie. Das Punktemaximal betrug dabei 247 Punkte.

Resultat

Bewertungskarte

Aus dem letzten Arbeitsschritt ging die Gesamtbewertungskarte hervor. Von dieser HeatMap kann abgelesen werden, welche Gebiete sich im Kanton Schwyz besonders für einen Deponiestandort eignen.

Bewertungskarte

=== Überprüfung Resultat ===

Die gemäss Bewertungskarte am besten geeigneten Standorte haben wir mit Google Maps auf ihre Plausibilität überprüft.

Der Standort xxx liegt an der Autobah A

Möglicher Standort

Möglicher Standort

Fazit

Die vorliegende Arbeit weist Standorte aus, welche auf Grundlage der gewählten Kriterien als geeignet erscheinen. Jedoch ist es nicht möglich sämtliche Faktoren, welche zur Entscheidung eines Deponiestandortes beitragen flächenbasiert mit Punktewerten zu versehen. Beispielsweise spielt auch das Landschaftsbild eine Rolle bei der Entscheidung ob ein Standort für eine Deponie in Frage kommt.

Die erstellte Bewertungskarte ist also lediglich als Starthilfe bei der Evaluierung von Deponiestandorten zu verstehen. Gebiete die eine hohe Punktzahl erreichen, sind potentielle Deponiestandorte und können weiter auf ihre Eignung untersucht werden.

Quellen

Alle Datensätze wurden auf geo.admin.ch bezogen.