Team 20 2017

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Hochschule für Technik Rapperswil

Modul: GIS Übergang
Thema: Spitalstandort Kanton Luzern
Studierende: Arlind Toska | Jonas Portmann
Dozent: Claudio Büchel
Datum: 20.12.2017

Ausgangslage

Für das Modul GIS-Übergang soll mithilfe von ArcMap eine Standortevaluation durchgeführt werden. Dabei befassen wir uns mit der Suche nach einem geeigneten Standort für das Kantonsspital Luzern, da der heutige Standort in der Stadt Luzern aus allen Nähten platzt und verkehrstechnisch ungünstig gelegen ist. Das Spital soll für die gesamte Kantonsbevölkerung optimal erreichbar sein

Aufgabe

Übersichtsplan Funktionaler Raum

Anhand einer Standortevaluation wollen wir herausfinden, wo der optimale Standort eines zusätzlichen oder als Ersatz für das heutige Kantonsspital liegt. Dabei gilt es folgende Aspekte zu beachten:

• öV Güteklasse: Güteklasse A, B, C und D
• Entfernung zu Bahnhof: 300m, 600m, 900m
• Entfernung zu Hauptstrasse: 150m, 300m, 600m
• Entfernung zu Autobahneinfahrt: 500m, 1000m, 2000m
• Bauzonenreserven OeB:
• Lage bestehender Kantonsspitäler:

Diese Fragestellung bearbeiten wir in 5 Arbeitsschritten. In jeder Vorlesung wird es einen Theorie-Input geben, welche Basis bilden für das weitere Arbeiten am GIS-Projekt.

Perimeter

Als funktionaler Raum wurde der Kanton Luzern definiert.

Thema

Statistik Kantonsspital Luzern

Der demographische Wandel und die Fortschritte in der Medizin führen dazu, dass die Zahl der Patienten sowie die Beschäftigtenzahlen in Spitälern immer weiter steigt. Das Kantonsspital Luzern ist einer der grösste Arbeitgeber des Kantons. Der heutige Standort in der Stadt Luzern und dessen Erschliessung hat bereits heute mit einem Verkehrsproblem zu kämpfen; die Staus führen zu grossen Verspätungen auch im öffentlichen Verkehr. Um den heutigen Standort zu entlasten, wird nach einem möglichen Standort eines 4. Kantonsspitals innerhalb des Kantons Luzern gesucht.

Arbeitsschritte

Arbeitsschritt 1: Datenimport

Im ersten Schritt wurden die folgenden Daten aufbereitet:

• Die Kantonsgebiete aus Swisstopo importiert

• Das Strassennetz aus OpenStreetMap heruntergeladen

• Die Ein- und Ausfahrten von Autobahnen und Autostrassen aus Swisstopo (TLM) übernommen

• Die öV-Güteklassen aus geoadmin

• Die Bahnhaltestellen aus "TLM_Haltestelle"

• Standorte der Spitäler aus "TLM_Nutzungsareal"

• Zonen für öffentliche Bauten aus "Are_Bauzonen"

Alle Daten wurden mit "Select by location = Kanton Luzern" auf die innerhalb der Kantonsgrenze liegenden Elemente reduziert

Arbeitsschritt 2: Aufbereitung der Daten

Einige Daten mussten mit der Funktion "Select by attribute" sortiert und/oder gefiltert werden.

• Bei den Kantonsgebieten: "Select by attributes = Luzern"

• Aus "TLM_Haltestelle" wurden die Bahnhaltestellen mit "Select by attribute = 0" ausgewählt.

• Aus dem Strassennetz von OpenStreetMap wurden insgesamt 3 Strassenhierarchien ausgewählt, die in etwa der Klassierung einer Hauptstrasse entsprechen (wiederum mit Select by attributes)

• Die Daten vom "TLM Nutzungsareal" wurden nach den Attribut Spitalareal gefiltert

• Aus den Daten von "Are_Bauzonen" wurden die Zonen für öffentliche Bauten ausgeschieden

• Bei den Autobahnein-/ausfahrten mussten manuell die Ein- und Ausfahten von Raststätten und Rastplätzen gelöscht werden. Die Ein-und Ausfahrten wiesen jeweils 2-4 Punkte pro Anschluss auf. Diese mussten zusammengefügt werden, dass ein Mittelpunkt der verschiedenen Anschlusspunkten entsteht. Dazu ist die Attribut Tabelle zu öffnen und die option Add Table auszuwählen. So können zwei weitere Spalten für X und Y erstellt werden, die Koordinaten generiert und das ganze nach den Ein- und Ausfahrtsnamen mit dem Befehl Summarize nach Durchschnitt zusammengefasst werden.

• 

  Spalten hinzufügen

• 

  Koordinaten berechnen

• 

  Koordinatensystem und Feld auswählen

• 

  Mittelwert der Koordinaten berechnen

• 

  Zusammengefasste Ein- und Ausfahrten

Arbeitsschritt 3: Vom Shape zum Rasterfile

Raster mit Bewrtung

Mit dem Euclidean Distance Werkzeug, welches bei Spatial Analysis Tool unter Distance zu finden ist, wurden die Shapefiles mit einem Buffer versehen und als Rasterfile umgewandelt. Folgende maximale Distanzen wurden für die spätere Bewertung erstellt:

• Ein- und Ausfahrten: 2000m
• Bahnhaltestellen : 900m
• Hauptstrassen: 600m

Arbeitsschritt 4: Klassierung der Daten

Bewertung nach Distanz der Ein- und Ausfahrten

Mit dem Werkzeug Reclassify, welches bei Spatial Analysis Tool unter Reclass zu finden ist, können die Rasterfiles mit einer Bewertung versehen werden. Dazu wurden Einzugsbereiche von den Ein- und Ausfahrten, den Bahnhaltestellen sowie der Hauptstrassen definiert. Die ersten beiden in Form von Radien und die Hauptstrassen Anhand von Linearen Buffer. Die OeV Güteklassen bekamen eine zusätzliche Spalte in der Attributtabelle mit einer Wertung Anhand der Güteklassen A-D und konnten mit den Werkzeug Polygon to Raster in ein Rastefile konvertiert werden.

Objekt	4 Punkte	3 Punkte	2 Punkte	1 Punkt	0 Punkte
Ein- und Ausfahrten	-	<500m	500-1000m	1000-2000m	>2000m
Bahnhaltestellen	-	<300m	300-600m	600-900m	>900m
Hauptstrassen	-	<150m	150-300m	300-600m	>600m
ÖV Güteklassen	A	B	C	D	keine
Zone für OeB	-	-	-	innerhalb	ausserhalb

Arbeitsschritt 5: Auswertung der Daten

Raster Calculator

Mit den im letzten Schritt erstellten Rasterfiles, welche eine Bewertung in sich aufweisen, können mit dem Raster Calculator die verschiedenen Ebenen miteinander berechnet werden. Das Ziel ist es, eine Fläche zu finden, welche die meisten Punkte aufweist. Diese bestimmt den neuen Standort des Kantonspitals in Luzern. Bei der Berechnung werden alle Ebenen miteinander zusammengezählt bis auf die Zonen für OeB. Das Ziel ist es, dass sich das neue Kantonsspital auf einer Zone für öffentliche Bauten befindet. Darum wird die Summe am Schluss mit der Ebene Zone für OeB multipliziert. Das Ergebnis wird dann angezeigt, wenn es sich auch wirklich in einer Zone für OeB befindet.

Resultat

Durch die Berechnungen der Rasterfiles mit ihrer Punktzahl entstand eine sogenannte Heat Map, welche die optimalsten Standorten für ein Kantonsspital aufzeigt. Diese Heat Map wurde mit einem Luftbild hinterlegt um die Standorte besser definieren zu können. Die Legende zeigt die Farbe und die summierte Punktzahl auf. Je höher die Zahl, desto besser der Standort. Die Standorte in der Bildergalerie weissten zeigen die Standorte mit den besten Punktzahl auf.

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  Legende Standortbewertung

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  Optimale Standorte Kanton Luzern

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  Optimale Standorte Agglomeration Luzern

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  Optimale Standorte Sursee

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  Optimale Standorte Emmen

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  Optimale Standorte Allmend

Fazit, Empfehlung

Da die meisten der best geeigneten Standorten bereits mit Bauten und Anlagen besetzt sind, musste nun untersucht werden, welche Flächen auch tatsächlich frei bzw. unbebaut sind.

Dabei stellte sich ein Standort als besonders geeignet heraus, nämlich das Areal östlich des Bahnhofs Mattenhof. Auf diesem Areal sind momentan Schrebergärten vorzufinden. Der Standort wäre als Spital besonders geeignet, da das Einzugsgebiet mit Kriens und Horw (zusammen über 40'000 Einwohner) und dem südlichen Teil der Stadt Luzern besonders gut gelegen ist. Andererseits ist der Bahnhof Mattenhof mit der S-Bahn von Luzern aus im Viertelstundentakt in 5 Minuten Fahrzeit erreichbar, womit von allen Kantonsteilen eine sehr gute öV-Erschliessung gewährleistet ist. Die Autobahnanschlüsse Luzern-Süd und Horw sind in weniger als 5 Minuten erreichbar.

Die Punktzahl aus der Bewertung beträgt für das Areal 10 Punkte.

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  Bester Standort Allmend-Mattenhof

Quellen

• Map Geo Admin
  • TLM_Kantonsgrenzen
• MEDINSIDE
  • Statistik Kantonsspital Luzern
• Open Street Map
  • Strassennetz Schweiz
• Swisstopo
  • TLM_Kantonsgrenzen
  • TLM_Ein_und Ausfahrten
  • TLM Haltestellen
  • TLM_Nutzungsareal
  • TLM_Bauzonen
• Tel.ch
  • Übersichtsplan funktionaler Raum