Wykorzystanie technologii geoinformatycznych (GIS) w analizie oddziaływania transportu drogowego na środowisko

• Autorzy: Gaska K. , Iwanicka Z.

Warianty tytułu

EN

The application of geographic information systems (GIS) technology in the analysis of environmental impact of road transportation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dynamika zmian w ruchu drogowym, zróżnicowane technologie napędu i paliw oraz zmienność sytuacji w eksploatacji pojazdów powoduje skażenie wielu komponentów środowiska przyrodniczego, w tym powietrza atmosferycznego, gleby, wód powierzchniowych i gruntowych. Artykuł przedstawia metodologię analizy oddziaływania transportu drogowego na środowisko naturalne opartej na wykorzystaniu technologii GIS oraz definicji wskaźnika jakości środowiska. Wskaźnik wyznaczony jest w oparciu o analizę rozkładu stężeń substancji zanieczyszczających w powietrzu atmosferycznym [11,12] z procesów spalania paliw w silnikach spalinowych przez pojazdy w ruchu kołowym [14]. Wartości składowych macierzy reprezentującej dany wskaźnik determinują wybór optymalnych tras przemieszczania się środków transportu przy uwzględnieniu skumulowanego oddziaływania źródła/zespołu źródeł na wybrane komponenty środowiska naturalnego (powietrze atmosferyczne, wody powierzchniowe i gruntowe [10]). Metodologia wyznaczania składowych macierzy reprezentującej wskaźnik jakości środowiska oparta jest na analizie propagacji zanieczyszczeń w poszczególnych komponentach środowiska naturalnego i odwzorowaniu otrzymanych map konturowych izolinii stężeń substancji zanieczyszczających na warstwach tematycznych map numerycznych w systemie GIS (mapy sozologiczne, hydrograficzne i hydrologiczne) [13]. Dynamiczny rozwój systemów geoinformatycznych typu GIS (ArcGIS, MapInfo, etc), pozwalają odwzorować modele systemów transportowych w rzeczywistym układzie współrzędnych geodezyjnych. Zastosowanie układów wielowartswowych map tematycznych (mapy sozologiczne, mapy topograficzne, hydrologiczne, etc) oraz szeregu zaawansowanych narzędzi geostatystycznych i graficznych przy możliwości rozszerzania standardowych środowisk o dodatkowe elementy dedykowane analizowanym zagadnieniom, przez wykorzystanie predefiniowanych bibliotek komponentów obiektowych, pozwala na precyzyjne modelowanie i analizę złożonych systemów transportowych w ruchu kołowym.

EN

The dynamics of changes in the road transportation, the variety of propulsion systems and fuels as well as changing vehicle exploitation habits result the contamination of natural environment, such as atmospheric air, soil, surface and groundwater. The paper describes a GIS technology based methodology to analyze the environmental impact of road transportation. In the analysis also the environmental quality indicator is defined. The indicator is determined as the result of the analysis of concentration distribution of air polluting substances [11, 12] emitted by vehicles equipped with combustion engines [14]. The value of matrix elements, representing a given indicator, determines the selection of the optimal routes of vehicles, taking into consideration the cumulative impact of the source/set of sources on the selected components of the environment (atmospheric air, surface and groundwater [10]). Methodology for determining the matrix elements representing the environmental quality indicator is based on the: (i) analysis of the pollution migration in the particular components of the natural environment and (ii) on the projection of contour maps of the isolines of the pollution concentration to the layers of thematic maps in GIS (sozology, hydrographic and hydrology maps) [13]. The dynamic development of GIS systems (like ArcGIS, MapInfo etc.) allows to project the models of road transportation systems to a real geodetic coordinate system. The application of multilayer thematic maps (sozology, topographic and hydrology etc.) and a number of advanced geostatistical and graphical tools with the possibility of extending the standard environment with additional elements dedicated to analyzed issues and a simultaneous use of predefined libraries of object components enable to precisely model and analyze the complex road transportation systems.

Słowa kluczowe

PL

technologia geoinformatyczna; GIS; transport drogowy; środowisko

EN

geographic information; GIS; road transport; environment

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 3793--3810
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Gaska K.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Iwanicka Z.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

Bibliografia

• 1. Braunschweig, A. et al. (1998) Bewertung in Ökobilanzen mit der Methode der ökologischen Knappheit. Ökofaktoren 1997, Methodik Für Oekobilanzen. Buwal Schriftenreihe Umwelt Nr 297
• 2. Brzozowska L., Brzozowski K., Drąg Ł.: Transport drogowy a jakość powietrza atmosferycznego. Modelowanie komputerowe w mezoskali. Warszawa, WKiŁ 2009
• 3. Brzozowski K., Drąg Ł., Skulski G.: Koncepcja zintegrowanego systemu komputerowego do modelowania emisji i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w skali aglomeracji miejskiej. Pojazd a środowisko, Pol. Rad. i Urząd Miejski Radom, s. 39−46, 2005.
• 4. Charnpratheep K., Zhou Q., Garner B., Preliminary landfill site screening using fuzzy geographical information systems, Waste Management&Research 15, 1997, 197–215.
• 5. Chłopek Z.: Ochrona środowiska naturalnego. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa,2002.
• 6. Juda J., Chróściel St. – Ochrona powietrza atmosferycznego – zagadnienia wybrane – Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1980,
• 7. Ł. Drąg: Modelowanie emisji i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń ze środków transportu drogowego. ARCHIWUM MOTORYZACJI, 1, pp. 21-41 (2007)
• 8. Leao Simone, Bishop Ian, Evans David , (2001), Assessing the demand of solid waste disposal in urban region by urban dynamics modelling in a GIS environment, Resources, Conservation and Recycling, 33, 289-313
• 9. Lukasheh A. F., Droste R. L., Warith M. A., Review of Expert System (ES), Geographic Information System (GIS), Decision Support System (DSS), and their applications in landfill design and management, Waste Management & Research 19, 2001, 177–185.
• 10. Małecki J., Nawalany M., Witczak S., Gruszczyński T. – Wyznaczanie parametrów migracji zanieczyszczeń w ośrodku porowatym dla potrzeb badań hydrogeologicznych i ochrony środowiska, Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, Warszawa 2006,
• 11. Markiewicz M. – Gaussian air pollution dispersion model which takes into account the change of input parameters, part I: Formulation of the model, Environmental Protection Engineering, 20, 123–132, 1994,
• 12. Markiewicz M.T.: Podstawy modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym. Warszawa, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2004
• 13. Ortigosa, G.R., De Leo, G.A., and Gatto, M., VVF: integrating modeling and GIS in a software tool for habitat suitability assessment, Environmental Modeling Software, 15, pp. 1-12, 2000.
• 14. OUMARD R. ED.: Methods of estimation of atmospheric emissions from transport: European scientific state of the art. Action COST 319 final report. LTE 9901 report, 1999.
• 15. Pisarski Z., Wójcik J., Zintegrowana baza danych GIS Ochrona przyrody w Polsce, Człowiek i Srodowisko 27, 2003, 175–178.
• 16. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej, z dnia 2 marca 1999 r., w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie, Dz. U. Nr 43, poz. 430
• 17. Zannetti P. Numerical simulation modeling of air pollution: an overview, in Air Pollution, Computational Mechanics Publications, Southampton 1993, 3-14.