Geographic Information System

Geographic Information Systems as a Tool for Environmental Assessment

A földrajzi információs rendszerek (GIS) a környezeti értékelés és elemzés standard eszközévé váltak a ma már rendelkezésre álló információk összetettsége és mennyisége miatt. Az elmúlt évtizedekben a környezeti adatok hatékony tárolása, elemzése és megjelenítése iránti megnövekedett igény a számítógépek használatához és a kifinomult információs rendszerek fejlesztéséhez vezetett. A térinformatikai rendszerek lehetővé teszik a felhasználók számára egy adott földrajzi helyről származó térbeli adatok megjelenítését és összehasonlítását egy adott célcsoportra vonatkozóan, és lehetővé tehetik a hatásmodellezést. A GIS-ek és a kapcsolódó adatforrások, például a távérzékelési képek kombinációja ma már általános a környezeti megfigyelésben és értékelésben. A különböző eredetű, formátumú és léptékű, terjedelmes adathalmazok kezelésének képessége lehetővé teszi az elemzők számára, hogy különböző módon közelítsék meg a környezeti vizsgálatokat (Silveira et al., 1996).

A kezdetleges GIS-eket az 1960-as évek végén fejlesztették ki, és az 1970-es évek közepén már használták őket környezeti hatáselemzésre. A 6. fejezetben tárgyalt overlay technikát az 1970-es évek elején számítógépesítették, és először villanyvezetékek és utak elhelyezésére használták. A térinformatikai rendszerek fejlődése lehetővé tette a környezeti értékelésre és elemzésre való felhasználásukat (Haklay et al., 1998). A GIS-ek alkalmazása a környezeti elemzésben folyamatosan növekszik.

A GIS-ek környezeti modellezési eszközként való használata lehetővé teszi a modellezők számára, hogy egyetlen integrált környezetben egyesítsék az adatbázis-képességeket, az adatok megjelenítését és az analitikai eszközöket. Bár azonban a GIS-eket széles körben használják eszközként a környezeti értékelésben, használatuk nagyrészt olyan alapvető GIS-funkciókra korlátozódik, mint a térképkészítés, az átfedés és a pufferelés (Haklay et al., 1998). Ez a felhasználás önmagában nem használja ki teljes mértékben a GIS térbeli elemzési és modellezési képességeit. A GIS-ek jövőbeli alkalmazásai a környezeti értékelésben tovább fognak fejlődni az adatok egyszerű tárolásától és megjelenítésétől a kifinomultabb adatelemzési és modellezési képességek felé, amelyek lehetővé teszik az alternatív cselekvési irányok összehasonlítását. Egy példa lehet egy javasolt tevékenységnek a talajjal és a növényzettel való összeegyeztethetőségének értékelése több lehetséges projekt helyszínén. Míg az egyszerű átfedések több elem metszéspontját mutathatják, a fejlett GIS-programok képesek egyszerre több tényező alkalmasságának értékelésére és rangsorolására. A térelemzési döntéseket támogató intelligens GIS-ek fejlesztése a jövőben nagy szerepet fog játszani a környezetvédelmi kutatásban (Silveira et al., 1996).

A GIS olyan eszközt biztosít, amely különösen hasznos az összetett modellezési előrejelzésekben. A jelenlegi GIS-ek négy folyamaton keresztül kezelik az adatokat. A kódolás a valós világ digitális absztrakcióinak létrehozásának folyamata, a tárolás ezen adatok hatékony kezelésének képessége, az elemzés a térbeli adatoknak a változókkal való korrelációja, és végül az eredmények megjelenítése egy megjelenítési folyamat révén. A térinformatikai rendszerek nyomon követik a metaadatokat, vagyis az “adatokról szóló adatokat” is. Ahhoz, hogy a modellezők teljes mértékben ki tudják használni a GIS komplex modellezési képességeit, a két rendszer integrációját szorosan össze kell kapcsolni (Karimi et al., 1996).

Már a GIS-ek használata a környezeti hatáselemzésben számos előnnyel jár, számos tényező korlátozza alkalmazhatóságukat. E korlátozások közül sokan a gazdaságossággal kapcsolatosak. A szükséges adatok összeállítása, a GIS létrehozása és a rendszer kimenetének elemzése jelentős idő- és költségráfordítást igényel. A költségeket növeli, hogy a GIS működtetéséhez és karbantartásához szakképzett személyzetre van szükség. A térinformatikai rendszerben lévő információk gyorsan elavulnak (“a tavalyi számok”), és a térinformatikai rendszer felügyelőjének hajlandónak kell lennie arra, hogy folyamatos és gyakran költséges erőfeszítéseket tegyen az adatgyűjtés és -bevitel érdekében. Ez különösen akkor fontos, ha a környezeti környezetben nagymértékű változás következett be, például erdőtűz, faunapopuláció eltolódása vagy külvárosi lakóövezetek terjeszkedése miatt. A GIS-szoftvereket frissítések, átdolgozások, vírusok és hibák érik, a GIS-hardverek pedig gyakran drágák és kényes karbantartásúak. Amikor egy GIS-t használnak a hatásvizsgálat előkészítése során, a személyzetnek nemcsak a számítógépes rendszerrel, hanem az általa kezelt környezeti kérdésekkel kapcsolatos technikai ismeretekkel is rendelkeznie kell. A gazdasági aggályok különösen fontosak lehetnek a GIS hatásvizsgálatra való felhasználásakor, mivel a környezeti hatásvizsgálatokat gyakran egy erősen költségversenyes piacon működő magántanácsadók végzik (Haklay et al., 1998).

A gazdasági korlátok mellett más aggályok is felmerülnek a GIS-ek vagy más számítógépes segédeszközök hatásvizsgálatra való felhasználásával kapcsolatban. Az adatok hiánya, az ilyen adatok beszerzésének költsége és pontossági szintje gyakran csökkenti a GIS-ek alkalmazhatóságát az alacsony költségű, kis léptékű projektek esetében. Ezenkívül, mint sok magasan technikai rendszer esetében, itt is fennáll az “alagútlátás” veszélye. A felhasználó könnyen feltételezheti, hogy a rendszerben minden tényezőt és szempontot figyelembe vettek. Ennek következtében a felhasználók figyelmen kívül hagyhatnak más, a helyi környezet szempontjából lényeges tényezőket, amelyeket a használt GIS-adatkészlet nem tartalmaz. Hasonlóképpen, mint sok szakértői alapú eszköz esetében, fennáll a veszélye annak, hogy a felhasználó “fekete dobozként” tekint a rendszerre. A rendszer bemeneteket vesz fel és kimeneteket generál; az érvelési folyamatot elrejtették a rendszerben, és a belső folyamat ismeretlen lehet, ami azt eredményezheti, hogy a lehetséges hiányosságokat nem veszik teljes mértékben figyelembe. Továbbá, az egyéni ítéletek és értékek internalizálódtak a rendszer szoftverében. A környezeti paraméterkészletek különböző szakemberek által összegyűjtött “tényeket” (tényleges adatokat vagy néha becsléseket) tartalmaznak. Az arra vonatkozó döntések, hogy milyen információk szerepeljenek ezekben a tudásbázisokban, az egyének megítélésén alapulnak. Ezek a döntések tükrözik az egyéni és regionális értékeket, valamint az érintett szakértők szakosodásával kapcsolatos kritériumokat. A számítógépes rendszerek használata nem teszi lehetővé, hogy ezeket a döntéseket a felhasználó vagy a felülvizsgálók nyíltan megvizsgálják; az információkat a számítógépen belül tárolják. Továbbá egyes adatkészletek olyan érzékeny térbeli adatokat tartalmazhatnak, amelyek nyilvánosságra hozatala nem megengedett, mint például a régészeti lelőhelyek elhelyezkedése. Ezek az adatok szükségesek az elemzés elkészítéséhez, de nem lehetnek láthatóak a nem feltétlenül szükséges megfigyelők számára. Összességében a technológia fokozott használata a nagy mennyiségű adat feldolgozására akadályokat gördít a felhasználó és a folyamat hatásainak azonosítása közé. A veszély az, hogy a felhasználók megkérdőjelezhetetlenül átveszik a szakértői rendszer eredményeit, és anélkül cselekszenek, hogy megértenék a folyamatot és alaposan megfontolnák a kimenetek alkalmazását (Morgan, 1998).

Összefoglalva, bár a GIS-ek környezeti hatáselemzésekben rejlő potenciálját megértették, a GIS-ek elemzési képességeinek tényleges alkalmazása még fejlődik. A GIS jól működik egy nagy, kialakult szövetségi helyszín, például egy park vagy egy kutatóhely esetében, amely hosszú távú feladatvállalással és viszonylag stabil környezeti alaphelyzettel rendelkezik. Nem működik olyan jól a programelemzések, a szétszórt végrehajtási helyszínekkel rendelkező javaslatok vagy a minimális környezeti alapinformációval rendelkező területekre javasolt ügynökségi intézkedések esetében. Csak kevés ügynökség és tanácsadó rendelkezik a készségek és erőforrások teljes körével ahhoz, hogy ilyen magas szintű elemzéseket végezzen. E megközelítés szélesebb körű alkalmazása a GIS-en belüli fejlesztéseket, valamint a személyzet magasabb szintű szakértelmének fejlesztését és az ehhez szükséges idő és költség jelentős csökkentését igényli. Ezek a problémák várhatóan különösen jelentős korlátot jelentenek a fejlett GIS-technikák rendszeres használatának, figyelembe véve a környezeti hatásvizsgálatokra általában jellemző szigorú idő- és költségigényt. E korlátozó tényezők javulásával azonban a hatásvizsgálati folyamat nagy része nagymértékben automatizálható lenne olyan fejlesztések révén, mint például a minden felhasználó számára elérhető univerzális helyi vagy regionális adatbázisok használata, valamint a kifejezetten erre a célra kifejlesztett szabványosított elemzési eszközök. Idővel a GIS-ek lehetnek a környezeti hatásvizsgálatokkal foglalkozó szakemberek legjobb szövetségesei.