Team 12 2017: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 20. Dezember 2017, 12:43 Uhr

Impressum

Hochschule für Technik Rapperswil

Modul: GIS2
Thema: Alterswohnungen
Studierende: Joel Huber, Maurus Hartmann, Petra Jäggi
Dozent: Claudio Büchel
Datum: 20.12.2017

Aufgabenstellung

Abb. 1 Bearbeitungsperimeter

Im Rahmen der Projektarbeit des Moduls GIS 2 soll eine raumplanerische Fragestellung mit Hilfe des Programms ArcGIS beantwortet werden. Dies soll durch die Analyse der selbst erstellten Karten erfolgen. Die Daten welche für die Erarbeitung des Projekts verwendet werden sind entweder öffentlich zugänglich oder wurden der HSR von externen Fachstellen zur Verfügung gestellt.

Da die diesjährige Partnerstadt St.Gallen ist, beschränkt sich der Bearbeitungsperimeter auf das Gebiet innerhalb der Stadtgrenze.

Ausgangslage

Abb. 2 Wandel der Alterspyramide

Der Demografische Wandel ist in der Schweiz ein sehr aktuelles Thema. Die Lebenszeit der Menschen steigt seit Jahren stetig an. Dies führt dazu, dass es immer mehr ältere Menschen gibt, welche besondere Ansprüche an ihre Wohnung und deren Umgebung haben. Um diesen Bedürfnissen nachzukommen werden neue Altersheime und Alterswohmumgen benötigt.

Im Rahmen dieser Arbeit wird der optimale Standort für ein neues Alterswohnheim eruiert.

Aufgabe

Fragestellung

Wo ist der perfekte Standort in St.Gallen für Alterswohnungen?

Kriterien

Für die Standortevaluation einer künftigen Alterswohnung wurden folgende Kriterien festgelegt:

• Erreichbarkeit des öffentlichen Verkehrs: Die Haltestellen für den ÖV sollen so nah wie möglich sein, da ältere Menschen besonders oft den ÖV benutzen.
• Erreichbarkeit Einkauf: Die Einkaufsmöglichkeiten sollten für Ältere möglichst nah am Wohnort liegen, so dass der Weg zu Fuss noch zurückgelegt werden kann.
• Einkaufsangebot: Es wird jedoch nicht nur gewichtet wie weit die Läden entfernt sind, sondern auch, wie umfassend das Angebot ist. Grössere Einkaufszentren sind attraktiver als kleine Kiosks.
• Heutige Alterswohnungen: Unter diesem Kriterium wird ausgewertet, in welchen Gebieten es bisher noch keine Alterswohnung gibt. Diese Standorte sind für eine neue Alterswohnung besonders attraktiv.
• Altersdurchmischung: Um eine Durchmischung der Bevölkerung zu gewährleisten wird darauf geachtet, dass im Umfeld der Alterswohnung möglichst viele verschiedene, insbesondere auch jüngere Altersgruppen, vorhanden sind.
• Topografie: Da ältere Menschen meist zu Fuss unterwegs sind wird die Topografie miteinbezogen. Diese soll möglichst flach sein. Dies ist besonders auch für dir Nutzung von Rollatoren und Rollstühlen eine wichtige Voraussetzung.
• Bauland: Das Gebiet für künftige Alterswohnungen muss in der Bauzone liegen und soll noch nicht bebaut sein.

Zur Bewertung dieser Kriterien wurden spezifische Skalen verwendet. Generell werden für gute Werte mehr Punkte vergeben (Bestnote = 5) und für schlechtere Werte wenige (schlechteste Note = 1). Die Bearbeitung der Fragestellung erfolgte in 8 Arbeitsschritten, welche nun genauer erläutert werden.

Arbeitsschritt 1: Datenbeschaffung

Erreichbarkeit ÖV

Die Standorte der Haltestellen wurden aus dem Datensatz von maps.geo.admin.ch heruntergeladen. Dabei wurde nicht zwischen Bus- und Bahnhaltestellen unterschieden.

Erreichbarkeit und Angebot Einkauf

Auf www.openstreetmap.ch finden sich diverse Einkaufsmöglichkeiten. Diese sind mit Standort und teils auch Art des Ladens bezeichnet. Einkaufszentren, grössere und wichtige Läden wie Migros- und Coopfilialen wurden über googlemaps ermittelt und manuell digitalisiert.

Heutige Alterswohnungen

Die Standorte der bestehenden Alterswohnungen wurden über googlemaps ermittelt und manuell digitalisiert.

Altersdurchmischung

Die Daten hierfür stellte Dozent Claudio Büchel zur Verfügung, welcher Zugang zu den differenzierten Daten des Amts für Statistik hat. Das Amt für Statistik stellt die Daten ansonsten nur in reduzierter Form Öffentlichkeit zur Verfügung.

Topografie

Das Relief der Schweizer Topografie kann auf maps.geo.admin.ch bezogen werden.

Bauzone

Die Bauzonen wurden aus dem Datensatz Bauzonen Schweiz (harmonisiert) von der Website maps.geo.admin bezogen.

Arbeitsschritt 2: Erreichbarkeit ÖV

Abb. 3 Karte aus ArcGIS: Erreichbarkeit ÖV

Bewertung

Für die Erreichbarkeit der ÖV-Haltestellen wird das folgende Bewertungsraster verwendet. Die Haltestellen werden dabei nicht zwischen Bus und Bahn differenziert. Je kürzer die Distanz zur Haltestelle, desto besser.

ArcGIS

Nachdem die Haltestellen eingelesen wurden, konnte die maximale Distanz von 500m zu den Haltestellen mit dem Werkzeug „Euclidean Distance“ definiert werden. Mit dem Tool „Reclassify“ konnte unsere Bewertung übertragen werden.

Damit immer derselbe Perimeter berechnet wird, wurden in den „Environment Settings“ unter „Processing Extent“ und „Raster Analysis“ immer dieselben Parameter verwendet.

Die Abbildung 3 zeigt die Bewertung der Distanzen zu den Haltestellen in der Stadt St.Gallen.

Arbeitsschritt 3: Einkauf

Bewertung

Die Einkaufsmöglichkeiten wurden in die drei Kategorien „Kiosk / Quartierladen“, „grössere Detailhändler“ und „Einkaufszentren“ eingeteilt. Die Erreichbarkeit dieser wurde ebenfalls in drei Kategorien eingeteilt. Je mehr Einkaufsmöglichkeiten in einem Gebiet vorhanden sind, desto mehr Punkte erhält es. Läden der grösseren Kategorien erhalten eine höhere Gewichtung als kleinere.

ArcGIS

Nachdem die Einkaufsangebote eingelesen und ergänzt wurden, konnten die maximalen Distanzen für die einzelnen Kategorien zu den Einkaufsangeboten mit dem Werkzeug „Euclidean Distance“ definiert werden. Mit dem Tool „Reclassify“ konnte unsere Bewertung übertragen werden.

Damit immer derselbe Perimeter berechnet wird, wurden in den „Environment Settings“ unter „Processing Extent“ und „Raster Analysis“ immer dieselben Parameter verwendet.

Die folgenden Abbildungen zeigen die Bewertung der Distanzen zu den Einkaufsangeboten in der Stadt St.Gallen.

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  Abb. 4 Karte aus ArcGIS: Einkaufszentren

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  Abb. 5 Karte aus ArcGIS: Grössere Detailhändler

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  Abb. 6 Karte aus ArcGIS: Kiosk und Quartierläden

Arbeitsschritt 4: Heutige Alterswohnungen

Abb. 7 Karte aus ArcGIS:Standort der heutigen Alterswohungen

Bewertung

Je weniger Alterswohnungen es im Umfeld hat, desto attraktiver ist es für neue. Aus diesem Grund werden zur Bewertung folgende Werte verwendet:

ArcGIS

Als Erstes wurde eine neue Feature-Class erstellt, um mit Hilfe von googlemaps die heutigen Alterswohnungen zu digitalisieren. Nachdem konnte die maximale Distanz zu den bestehenden Alterswohnungen mit dem Werkzeug „Euclidean Distance“ definiert werden. Mit dem Tool „Reclassify“ konnte unsere Bewertung übertragen werden.

Damit immer derselbe Perimeter berechnet wird, wurden in den „Environment Settings“ unter „Processing Extent“ und „Raster Analysis“ immer dieselben Parameter verwendet.

Die Abbildung 7 zeigt die Bewertung der Distanzen zu den Alterswohnungen in der Stadt St.Gallen.

Arbeitsschritt 5: Altersdurchmischung

Abb. 8 Karte aus ArcGIS: Altersdurchmischung

Für die Altersdurchmischung wird der prozentuale Anteil der 0 – 30 Jährigen in einem Hektarraster bewertet, um eine angemessene Durchmischung zu erzielen. Aus diesem Grund wird folgende Bewertung angewendet:

ArcGIS

Nachdem die Daten eingelesen wurden, wurde eine neue Spalte hinzugefügt. In dieser Spalte wurde der prozentuale Anteil der 0 – 30 Jährigen pro Hektar mit dem „Field Calculator“ (Abb. 10) berechnet. Der Layer wurde mit dem Tool „Point to Raster“ (Abb. 9) in ein Raster von 100/100m umgewandelt. Mit dem Tool „Reclassify“ konnte nun unsere Bewertung übertragen werden.

Damit immer derselbe Perimeter berechnet wird, wurden in den „Environment Settings“ unter „Processing Extent“ und „Raster Analysis“ immer dieselben Parameter verwendet.

Die Abbildung 8 zeigt die Bewertung der Altersdurchmischung unter 30 Jährigen in der Stadt St.Gallen.

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  Abb. 9 Werkzeug Point to Raster

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  Abb. 10 Field Calculator

Arbeitsschritt 6: Topografie

Abb. 11 Karte aus ArcGIS: Steigung in St.Gallen

Bewertung

Die Topografie sollte möglichst flach sein, weshalb folgende Skala festgelegt wurde:

ArcGIS

Nachdem das Höhenmodell eingelesen wurde, konnte mit dem Werkzeug „Slope“ die Neigung der Rasteroberfläche berechnet werden. Mit dem Tool „Reclassify“ konnte nun unsere Bewertung übertragen werden.

Damit immer derselbe Perimeter berechnet wird, wurden in den „Environment Settings“ unter „Processing Extent“ und „Raster Analysis“ immer dieselben Parameter verwendet.

Die Abbildung 11 zeigt die Bewertung der Steigungen in der Stadt St.Gallen.

Arbeitsschritt 7: Zusammenfügen der Bewertungen

Die einzelnen Bewertungen konnten nun mit dem Tool „Raster Calculator“ (Abb. 14) zusammengefügt werden. 8 Standorte, die in der Karte hellgrün dargestellt sind, erzielten eine Punktzahl mit 19 Punkten, welches die grösste Summe ist.

Die Abbildung 12 zeigt die Gesamtbewertung (hellgrün eingefärbt, höchste Punktzahl)und die Abbildung 13 zeigt nur die Gebiete (rot eingekreist) mit den höchsten Punktbewertungen.

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  Abb. 12 Karte aus ArcGIS: Gebiete mit der höchsten Punktewertung

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  Abb. 13 Karte mit den Zielgebieten

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  Abb. 14 Raster Calculator

Arbeitsschritt 8: Bauzone

In diesem Schritt wurde das letzte Kriterium (Bauzone) miteinbezogen. Dabei wurden die Standorte optisch mit dem Zonenplan abgeglichen. Gebiete ausserhalb der Bauzonen wurden nicht weiter berücksichtigt. Von den acht besten Standorten betraf dies zwei Standorte. Einer liegt in der Landwirtschaftszone und der zweite in einer Grünzone. Von den übrigen sechs liegen zwei Raster direkt nebeneinander, weshalb sie als eine Möglichkeit betrachtet werden.

Ergebnis

Bester Standort

Abb. 15 Karte aus ArcGIS: Idealstandort in St.Georgen

Der beste Standort liegt im Quartier St.Georgen. Es handelt sich dabei um eine unbebaute Wiese in der Wohnzone W3. Die Bushaltestelle befindet sich in der Nähe auf der St.Georgenstrasse und bietet eine gute Verbindung in das Stadtzentrum und Bahnhof. An dieser Strasse befinden sich alle Einkaufsmöglichkeiten, wie z.B. eine Bäckerei und eine Metzgerei. Es liegen keine Alterswohnungen in näherer Umgebung und das Gelände ist flach. Im Umfeld des Standortes leben heute vorwiegend junge Leute, weshalb die Altersdurchmischung durch eine Alterswohnung gefördert werden würde.

Optionale Standorte

Die weiteren Lösungen befinden sich alle in bereits überbauten Gebieten. Um eine Alterswohnung zu realisieren müsste eine Umnutzung der bestehenden Bausubstanz erfolgen. Wenn dies nicht möglich wäre, müsste eine Neubaute in Betracht gezogen werden.

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  Abb. 16 Karte aus ArcGIS: Variante Wohnzone

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  Abb. 17 Karte aus ArcGIS: Variante Zentrumszone

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  Abb. 18 Karte aus ArcGIS: Variante Zentrumszone Altstadt

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  Abb. 19 Karte aus ArcGIS: Variante Mischzone

Fazit, Empfehlung

Der Standort im Teilgebiet St.Georgen in der Stadt St.Gallen bietet ein perfekter Standort für eine neue Alterswohnung. Zu Beginn der Arbeit waren wir gespannt, ob wir einen optimalen Standort finden würden, da unser Kriterium Topografie nicht für St.Gallen spricht. Nach der Analyse waren wir jedoch überrascht, dass wir gleich 8 mögliche Standorte evaluierten. Zudem war die perfekte Lösung noch unbebaut und befindet sich in der Wohnzone 3. Wir würden der Stadt St.Gallen diesen Standort zur Überbauung wärmstens empfehlen.

ArcGIS Tools

Hier sind die häufigsten Werkzeuge aufgelistet, die wir verwendet hatten.

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  Abb. 20 Euclidean Distance

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  Abb. 21 Reclassify

Quellen

https://map.geo.admin.ch

https://www.bfs.admin.ch

http://www.openstreetmap.ch/

https://www.google.ch/maps

HSR Hochschule für Technik Rapperswil – HSR-Geodateninfrastruktur