Zastosowanie GIS w szacowaniu potencjalnych strat powodziowych w kontekście zagospodarowania obszarów zalewowych na przykładzie miast województwa zachodniopomorskiego

• Autorzy: Głosińska E.

Warianty tytułu

EN

Application of GIS in potential flood losses estimation in the context of floodplain management the case of cities in zachodniopomorskie voivodeship

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Występowanie powodzi ponosi za sobą szereg strat w sferze ekonomicznej, społecznej oraz ekologicznej. Określanie potencjalnych strat powodziowych, w tym przypadku strat materialnych, jest elementem oceny ryzyka powodziowego, obrazującym skutki ekonomiczne wystąpienia powodzi. Powódź dokonuje się w przestrzeni geograficznej, odwzorowanej w Systemie Informacji Geograficznej (GIS). Dlatego warto rozważyć, w jakim stopniu opis tej przestrzeni i techniki GIS mogą wesprzeć działania mające na celu ograniczanie negatywnych konsekwencji wystąpienia powodzi. Za hipotezę badawczą w niniejszym artykule przyjęto zatem twierdzenie, że GIS można wykorzystywać do szacowania potencjalnych strat powodziowych. Celem badań jest przedstawienie możliwości wykorzystania GIS w procedurze szacowania potencjalnych strat powodziowych w Polsce, na przykładzie dwóch miast nadodrzańskich: Gryfina i Polic. Przeprowadzona analiza polega na określeniu zmian wysokości potencjalnych strat powodziowych na podstawie zmian form zagospodarowania obszarów zalewowych dla lat 1996-2007. Do oceny strat powodziowych wykorzystano określoną w polskim ustawodawstwie metodę służącą opracowywaniu map ryzyka powodziowego. Zastosowana metoda pozwoliła przedstawić podstawowe możliwości stosowania narzędzi GIS w ocenie strat powstałych w wyniku powodzi, tj.: (1) integrację danych przestrzennych (zagospodarowanie terenu, zasięg powodzi) z atrybutowymi (wartość zagrożonego majątku), (2) wypracowanie schematów postępowania z narzędzi już istniejących bądź tworzenie nowych, (3) wykonywanie obliczeń oraz (4) wizualizację wyników przy zastosowaniu pól podstawowych. Przeprowadzone badania wykazały dwa przeciwstawne kierunki zagospodarowywania terenów zagrożonych powodzią, tj. rozwój zainwestowania w Gryfinie oraz jego spadek w Policach, skutkujące odpowiednio wzrostem i spadkiem potencjalnych strat powodziowych.

EN

The occurrence of floods causes a number of economic, social and ecological losses. The estimation of potential flood losses, in this case concerning material losses, is a part of the flood risk assessment which, in turn, depicts economic consequences of flooding. Every flood takes place in the geographical space, which can be represented using the Geographic Information System (GIS) spatial data modeling. Therefore, it is worth considering how useful and supportive are GIS methods and techniques in reducing negative consequences of such phenomena. As a hypothesis it can be assumed that GIS methods may be used in the estimation of potential flood losses. The aim of this paper is to present capabilities of GIS tools in potential flood losses assessment in Poland. In this study, two Polish cities located on the Oder River were taken into consideration: Gryfino and Police. In both cities, changes in potential flood losses were determined based on the land use forms in the floodplain areas. Those comparative analyses were carried out in the years 1996 and 2007. In order to evaluate flood losses, a procedure specified in the Polish law and concerning the development of flood risk maps was used. As a result, the basic capabilities of the application of GIS tools in assessing flood losses has been determined. The GIS tools that were found to be crucial for: (1) the spatial data (land use, flood extent) and attributes data (e.g. value of assets at risk) integrity, (2) the work automation and creating new GIS tools, models using such applications as the ArcGIS Model Builder, (3) performing complex calculations on spatial data (4) the data symbolization and visualization using e.g. regular tessellation. The study showed two different land development patterns of flood-prone areas in the cities on the Oder River between 1996 and 2007. While in Gryfino the increase of potential flood losses was noticed as a consequence of the growth of build-in area, in Police the decrease of the invest area was observed, consequently reducing the flood losses.

Słowa kluczowe

PL

GIS; potencjalne straty powodziowe; zagospodarowanie obszarów zalewowych

EN

GIS; potential flood losses; floodplain management

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
• Czasopismo: Roczniki Geomatyki
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 11, z. 4(61)
• Strony: 25--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Głosińska E.

• Uniwersytet im. A. Mickiewicza, Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych, Instytut Geografii Społeczno-Ekonomicznej i Gospodarki Przestrzennej, Zakład Planowania Przestrzennego

Bibliografia

• 1.Aubrecht C., Kostl M., Steinnocher K., 2008: Functional object grouping – an advanced method for integrated spatial and space related data mining Digital Earth Summit on Geoinformatics. [In:] Ehlers M., Behncke K., Gerstengarbe F. W., Hillen F., Koppers L., Stroink L., Wachter J. (ed.), Tools for Global Change Research. Herbert Wichmann, Heidelberg.
• 2.Aubrecht C., Kostl M., Knoflacher M., Steinnocher K., 2009: The importance of active public communication – settlement systems and land use patterns seen from a disaster perspective REAL CORP 2009. [In:] Schrenk M, Popovich V., Engelke D., Elisei P. (red.)., 14th Int. Conf. on Urban Planning, Regional Development and Information Society-Strategies, Concepts and Technologies For Planning the Urban Futurem.
• 3.Aubrecht C., Steinnocher K., Köstl M., 2011: Regional flood impact assessment based on local land use patterns and sample damage records. Environ. Res. Lett. nr 6., 7.
• 4.Behnen T., 2000: Der beschleunigte Meeresspiegelanstieg und seine sozioökonomischen Folgen: Eine Untersuchung der Ursachen, methodischen Ansätze und Konsequenzen unter besonderer Berücksichtigung Deutschland, Hannoversche Geographische Arbeiten: Band 54.
• 5.Bircha C.P.D., Oomb S.P., Beecham J.A., 2007: Rectangular and hexagonal grids used for observation, experiment and simulation in ecology. Ecological Modelling nr 206.
• 6.Buczek A., Nachlik E., 2011: Wykorzystanie BDOT w ocenie ryzyka powodziowego – problem integracji informacji przestrzennej. Roczniki Geomatyki t. 9, z. 6(50), PTIP Warszawa.
• 7.Čihák F., Fosumpaur P., Satrapa L., 2005: Methodology for the evaluation of flood defence measures proposed for II. stage of the "Flood prevention" program.
• 8.De Roo A., Kucera J., Bonk R., Barredo J. I., Bodis K., Szabo J., Thielen J., 2006: Flood extent and damage estimation in Hungary during the floods in spring 2006. Report EUR 22712 EN, Ispra: Joint Research Centre, Institute for the Environment and Sustainability.
• 9.DEFRA (Department For The Environment, Food and Rural Affairs), 1999: Flood and Coastal Defence Project Appraisal Guidance, Part 3: Economic Appraisal.
• 10.Droźdźal E., Grabowski M., Kondziołka K., Olbracht J., Piórecki M., Radoń R., Ryłko R., 2009: Mapy ryzyka powodziowego – projekt pilotażowy w zlewni Silnicy. Gospodarka Wodna 2009/1.
• 11.Dutta D., Herath S. 2001: GIS based flood loss estimation modeling in Japan. 1st Workshop of US-Japan Cooperative Research for Urban Earthquake Disaster Mitigation. Kobe.
• 12.Ebenhöh W., Sterr H., Simmering F., 1997: Potentielle Gefährdung und Vulnerabilität der deutschen Nord- und Ostseeküste bei fortschreitendem Klimawandel, Case Study in Anlehnung an die Common Methodology der IPCC Coastal Zone Management Subgroup.
• 13.Eckes K., 2010: Analizy przestrzenne w czasie rzeczywistym dla wspomagania akcji ratowniczych na terenach dotkniętych powodzią. Roczniki Geomatyki t. 8, z. 6(42), PTIP Warszawa.
• 14.Guzzetti F., Stark C., Salvati, P., 2005\; Evaluation of Flood and Landslide Risk to the Population of Italy. Environmental Management 36, 1.
• 15.Green C. H., 2003: Evaluating vulnerability and resilience in flood management. [In:] Van Der Veen A., Arellano A. L. V., Nordvik J.P. (ed), In Search of a Common Methodology on Damage Estimation, EUR 20997 EN, Ispra: European Commission.
• 16.Gykień S., Szmytkie R., 2008: Społeczny i ekonomiczny wymiar powodzi we Wrocławiu w 1997 roku. Uniwersytet Wrocławski, Wrocław.
• 17.Halcrow/Vituki/Fhrc/External/Fomi/Mta/Koros Valley District Water Authority. 1999: Hungary flood control development and rehabilitation project, Final report, Budapest: Vituki Consult.
• 18.IKSR (International Commission for the Protection of the Rhine), 2001: Übersichtskarten der Überschwemmungsgefährdung und der möglichen Vermögensschäden am Rhein. Abschlußbericht: Vorgehensweise zur Ermittlung der hochwassergefährdeten Flächen, Vorgehensweise zur Ermittlung der möglichen Vermögensschäden.
• 19.Jermaczek A., Misztal K., Wasiak P., 2008: Przyczyny i skutki powodzi na Dolnym Śląsku – propozycje ekologicznych działań przeciwpowodziowych. Wydawnictwo Klubu Przyrodników w Świebodzinie. Gorzów Wlkp.
• 20.Kang J.-L., Su M.-D., Chang L.-F., 2005: Loss functions and framework for regional flood damage estimation in residential area. Journal of Marine Science and Technology nr 13.
• 21.Klaus J., Schmidtke R.F., 1990: Bewertungsgutachten für Deichbauvorhaben an der Festlandsküste – Modellgebiet Wesermarsch, Untersuchungsbericht an den Bundesminister für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten.
• 22.Kok M., Huizinga H.J., Vrouwenfelder A.C.W.M., Barendregt A., 2004: Standard Method 2004. Damage and Casualties caused by Flooding, Client: Highway and Hydraulic Engineering Department.
• 23.Koter M, 1969: Geneza układu przestrzennego Łodzi przemysłowej. Prace Instytutu Geografii PAN 79.
• 24.Lerner L. A., 2007: Assessing global exposure to natural hazards: Progress and future trends, Environmental Hazards, nr 7.
• 25.Merz B., Kreibich H., Thieken A., Schmidtke R., 2004, Estimation uncertainty of direct monetary flood damage to buildings. Natural Hazards Earth System Sciences nr 4.
• 26.Messner F., Meyer V. , 2005: Flood damage, vulnerability and risk perception – challenges for flood damage research, UFZ Discussion Papers, Departament of Economics, nr 13/2005.
• 27.Meyer V., Messner F., 2007: Guidelines for direct, tangible flood damage evaluation. [In:] Evaluating flood damages: guidance and recommendations on principles and methods. Report No. T09-06-01, FLOODsite.
• 28.MURL (Ministerium für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft des Landes Nordrhein-Westfalen) (Hrsg.), 2000: Hochwasserschadenspotentiale am Rhein in Nordrhein-Westfalen, Abschlussbericht.
• 29.Parysek J.J., 1982: Modele klasyfikacji w geografii. Seria Geografia nr 31, Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu.
• 30.Penning-Rowsell E.C., Johnson C., Tunstall S., Tapsell S., Morris J., Chatterton J., Coker A., Green C., 2003: The Benefits of flood and coastal defence: techniques and data for 2003. Flood Hazard Research Centre, Middlesex University.
• 31.Pielke R. A. Jr., Downton M. W., Barnard Miller J. Z., 2002: Flood Damage in the United States, 1926–2000: A Reanalysis of National Weather Service Estimates, Boulder, CO: UCAR.
• 32.Reese S,. 2003: Die Vulnerabilität des schleswig-holsteinischen Küstenraumes durch Sturmfluten. Fallstudien von der Nord- und Ostseeküste, Berichte aus dem Forschungs- und Technologiezentrum Westküste der Universität Kiel, Bd. 30. Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel.
• 33.Ristic R., Kostadinov S., Abolmasov B., Dragicevic S., Trivan G. , Radic B., Trifunovic M., Radosavljevic Z., 2012: Torrential floods and town and country planning in Serbia. Natural Hazards Earth System Sciences nr 12.
• 34.Rozporządzeniu Ministra Środowiska, Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej, Administracji i Cyfryzacji oraz Spraw Wewnętrznych z dnia 21 grudnia 2012 r. w sprawie opracowania map zagrożenia powodziowego oraz map ryzyka powodziowego. Dz. U. 2013 nr 0 poz. 104.
• 35.Satrapa L., Fosumpaur P., Horsky M., 2005: Methods of flood damage evaluation, MS-PowerPoint Presentation.
• 36.Schmidt T. P., Greiving S., Kallio H., Fleischhauer M., Jarva J., 2006: Economic risk maps of floods and earthquakes for European regions. Quaternary International nr 150.
• 37.Smith K., Ward R., 1998: Floods Physical Processes and Human Impacts. Chichester.
• 38.Sowiński M., 2008, Szkody powodziowe jako element wyznaczania ryzyka. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich nr 7, PAN Kraków.
• 39.Ustawa z dnia 18 lipca 2001 roku Prawo Wodne. Dz. U. 2001 nr 239 poz. 2019 z późn. zm.
• 40.Wołoszyn E.., 2006: Oddziaływanie powodzi na środowisko [W:] Bednarczy S., Jarzębińska T., Mackiewicz S., Wołoszyn E., Vademecum ochrony przeciwpowodziowej. Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej, Gdańsk.