Geografiske informationssystemer

Geografiske informationssystemer som et værktøj til miljøvurdering

Geografiske informationssystemer (GIS) er blevet et standardværktøj til brug i miljøvurdering og -analyse på grund af den kompleksitet og mængde af information, der nu er tilgængelig. I de seneste årtier har en øget efterspørgsel efter effektiv lagring, analyse og visning af miljødata ført til anvendelse af computere og udvikling af sofistikerede informationssystemer. GIS’er giver brugerne mulighed for at vise og sammenligne rumlige data fra et geografisk sted med henblik på et bestemt sæt mål og kan muliggøre modellering af virkninger. Kombinationen af GIS’er med tilhørende datakilder, f.eks. telemåling, er nu almindelig i forbindelse med miljøovervågning og -vurdering. Evnen til at håndtere omfattende datasæt fra forskellige kilder, formater og skalaer gør det muligt for analytikere at gribe miljøundersøgelser an på forskellige måder (Silveira et al., 1996).

Rudimentære GIS’er blev udviklet i slutningen af 1960’erne, og allerede i midten af 1970’erne blev de anvendt til miljøkonsekvensanalyser. Overlay-teknikken, som omtales i kapitel 6, blev computeriseret i begyndelsen af 1970’erne og blev først anvendt til placering af højspændingsledninger og veje. Forbedringer af GIS’erne gjorde det muligt at anvende dem til miljøvurdering og -analyse (Haklay et al., 1998). Anvendelsen af GIS’er til miljøanalyser fortsætter med at vokse.

Gennem anvendelse af et GIS som et værktøj til miljømodellering kan modeludviklere inkorporere databasefunktioner, datavisualisering og analytiske værktøjer i et enkelt integreret miljø. Selv om GIS’er anvendes i vid udstrækning som værktøjer til miljøvurdering, er deres anvendelse imidlertid stort set begrænset til grundlæggende GIS-funktioner såsom kortproduktion, overlay og buffering (Haklay et al., 1998). Denne anvendelse alene udnytter ikke GIS’s muligheder for rumlig analyse og modellering fuldt ud. Fremtidige anvendelser af GIS’er i miljøvurdering vil fortsat udvikle sig fra simpel lagring og visning af data til at omfatte mere sofistikerede dataanalyse- og modelleringsfunktioner for at muliggøre sammenligninger mellem alternative handlemuligheder. Et eksempel kunne være en vurdering af en foreslået aktivitets forenelighed med jordbunden og vegetationen på flere mulige projektsteder. Mens simple overlejringer kan vise krydsningen af flere elementer, er avancerede GIS-programmer i stand til at evaluere og rangordne egnetheden for mange faktorer på samme tid. Udviklingen af intelligente GIS’er til støtte for beslutninger om rumlige analyser vil spille en stor rolle i miljøforskningen i fremtiden (Silveira et al., 1996).

GIS giver et værktøj, der er særlig nyttigt i forbindelse med komplekse modelberegninger. De nuværende GIS’er håndterer data gennem fire processer. Kodning er processen med at skabe digitale abstraktioner af den virkelige verden, lagring er evnen til effektivt at håndtere disse data, analyse er korrelationen af rumlige data til variabler, og endelig vises resultaterne gennem en visningsproces. GIS’er holder også styr på metadata, eller “data om dataene”. For at modeludviklere kan drage fuld fordel af et GIS i komplekse modelleringsfunktioner, skal integrationen af de to systemer være tæt koblet (Karimi et al., 1996).

Og selv om brugen af GIS’er i miljøkonsekvensanalyser giver mange fordele, er der flere faktorer, der kan begrænse deres anvendelighed. Mange af disse begrænsninger er relateret til økonomien. Der kræves en betydelig mængde tid og omkostninger til at samle de nødvendige data, etablere et GIS og analysere systemets output. For at øge omkostningerne kræves der desuden specialiseret personale til drift og vedligeholdelse af et GIS. Oplysningerne i et GIS bliver hurtigt forældede (“sidste års tal”), og GIS-ansvarlige skal være villige til at forpligte sig til en løbende og ofte dyr indsats for indsamling og indlæsning af data. Dette er især vigtigt, hvis der er sket en storstilet ændring af det omgivende miljø som f.eks. forårsaget af en naturbrand, en forskydning af faunapopulationen eller en udvidelse af forstædernes beboelse. GIS-software er udsat for opdateringer, omarbejdninger, virus og fejl, og GIS-hardware er ofte dyrt og vanskeligt at vedligeholde. Når et GIS anvendes til forberedelse af konsekvensanalyser, skal personalet have teknisk viden, ikke blot om computersystemet, men også om de miljøspørgsmål, som det skal behandle. De økonomiske betænkeligheder kan være særligt relevante ved anvendelse af et GIS til konsekvensanalyser, fordi miljøkonsekvensanalyser ofte udføres af private konsulenter, der opererer på et marked med stor omkostningskonkurrence (Haklay et al., 1998).

Ud over de økonomiske begrænsninger er der andre betænkeligheder ved anvendelse af GIS’er eller andre computerhjælpemidler til konsekvensanalyser. Manglen på data, omkostningerne ved at fremskaffe sådanne data og deres nøjagtighedsniveau reducerer ofte GIS’ernes anvendelighed i forbindelse med små og billige projekter i lille skala. Som det er tilfældet med mange meget tekniske systemer, er der desuden fare for “tunnelsyn”. Det er let for brugeren at antage, at der er taget højde for alle faktorer og overvejelser i systemet. Derfor kan brugerne overse andre faktorer, der er væsentlige for det lokale miljø, og som ikke er dækket af det anvendte GIS-datasæt. På samme måde er der, som med de mange ekspertbaserede værktøjer, en fare for, at brugeren vil betragte systemet som en “sort boks”. Systemet modtager input og genererer output; ræsonnementsprocessen er skjult i systemet, og den interne proces kan være ukendt, hvilket kan resultere i, at der ikke tages fuldt hensyn til de potentielle mangler ved systemet. Desuden er individuelle vurderinger og værdier blevet internaliseret i systemets software. Miljøparametersættene indeholder “fakta” (faktiske data eller undertiden skøn), der er indsamlet af forskellige specialister. Beslutninger om, hvilke oplysninger der skal indgå i disse vidensbaser, er baseret på individuelle vurderinger. Disse valg afspejler individuelle og regionale værdier samt kriterier, der er relateret til de involverede eksperters specialisering. Brugen af computersystemer gør det ikke muligt for brugeren eller bedømmere at undersøge disse valg åbent; oplysningerne er gemt væk i computeren. Endvidere kan nogle datasæt indeholde følsomme geografiske data, som ikke må offentliggøres, f.eks. arkæologiske lokaliteter. Disse data er nødvendige for at forberede analysen, men bør ikke være synlige for observatører, der ikke har behov for at vide det. Generelt set etablerer den øgede brug af teknologi til behandling af store datamængder en barriere mellem brugeren og processen til identifikation af virkninger. Faren er, at brugerne ukritisk vil tage ekspertsystemets resultater og handle på dem uden at forstå processen og nøje overveje anvendelsen af output (Morgan, 1998).

Sammenfattende kan man sige, at selv om man er klar over GIS’ernes potentiale til miljøkonsekvensanalyser, er den faktiske anvendelse af GIS’s analytiske muligheder fortsat under udvikling. Et GIS fungerer godt for et stort, etableret føderalt sted, f.eks. en park eller et forskningssted, med en langsigtet opgaveforpligtelse og en relativt stabil miljømæssig basislinje. Det fungerer ikke så godt i forbindelse med programanalyser, forslag med spredte gennemførelsessteder eller foranstaltninger, der foreslås i områder med minimale miljømæssige basisoplysninger. Kun et lille antal agenturer og konsulenter råder over alle de færdigheder og ressourcer, der er nødvendige for at foretage analyser på dette højere niveau. En bredere anvendelse af denne fremgangsmåde vil kræve forbedringer inden for GIS samt udvikling af et højere niveau af personalekompetence og en betydelig reduktion af den tid og de omkostninger, der er nødvendige for at gennemføre den. Disse problemer kan forventes at være en særlig stor hindring for regelmæssig brug af avancerede GIS-teknikker i betragtning af de strenge tidskrav og høje omkostninger, der normalt gælder for miljøkonsekvensanalyser. Med forbedringer af disse begrænsende faktorer kan en stor del af konsekvensanalyseprocessen imidlertid potentielt set i vid udstrækning automatiseres gennem fremskridt som f.eks. anvendelse af universelle lokale eller regionale databaser, der er tilgængelige for alle brugere, og standardiserede analyseværktøjer, der er udviklet specielt til dette formål. Med tiden kan GIS’er blive den bedste allierede for den professionelle miljøkonsekvensanalyse.