Komputerowe wspomaganie podejmowania decyzji

Komputerowe Komputerowe wspomaganie wspomaganie podejmowania decyzjipodejmowania decyzji

Wykład dla V roku GeoinformacjiWykład dla V roku Geoinformacjirok akademicki 2007/2008rok akademicki 2007/2008

Alfred StachAlfred StachInstytut Paleogeografii i Geoekologii UAMInstytut Paleogeografii i Geoekologii UAM

Plan wykładuPlan wykładu

Historia z 1953 i 1975 rokuHistoria z 1953 i 1975 roku Co to jest wspomaganie procesu Co to jest wspomaganie procesu

decyzyjnego (decyzyjnego (Decision Support SystemDecision Support System – – DSS)?DSS)?

Rola GIS w DSS (Spatial DSS = SDSS)Rola GIS w DSS (Spatial DSS = SDSS) Program wykładuProgram wykładu Literatura wymagana i zalecanaLiteratura wymagana i zalecana Źródła informacji o SDSS: czasopisma i Źródła informacji o SDSS: czasopisma i

internetinternet

HolandiaHolandiai delta/estuariumi delta/estuariumRenu/Mozy/SkaldyRenu/Mozy/Skaldy

HolandiaHolandiai delta / i delta / estuariumestuariumRenu / Renu / Mozy / Mozy / SkaldySkaldy

Powódź w 1953 rokuPowódź w 1953 roku

W południe 31 stycznia Instytut Meteorologiczny ogłosił ostrzeżenie o wyjątkowo wysokim stanie wód.

Po południu o godzinie 18:00 radio podało ostrzeżenie: „Sztorm na Morzu Północnym rozprzestrzenia się z północy i północnego-zachodu na południe i południowy wschód. Sztorm wzmaga się i potrwa przypuszczalnie całą noc. W związku z tym ostrzega się grupy Rotterdam, Willemstad (nad Hollandsch Diep) i Bergen op Zoom przed niebezpieczeństwem wysokich stanów wód”.


Krótko po północy z 31 stycznia na 1 lutego odezwały się w południowo-zachodniej Holandii dzwony alarmowe. Nie wszyscy to usłyszeli, bo wicher i huk fal wszystko zagłuszały. Współdziałały tej nocy dwa elementy przyrody: silny sztorm z najgroźniejszego kierunku dla wybrzeży Holandii i wysoka woda pływu syzygijnego.

Rozszalałe fale morskie przerwały w wielu miejscach tamy i groble, wtargnęły na teren Wysp Zelandzkich, sięgnęły aż po Rotterdam, Biesbosch oraz zachodnią Brabancję, dokonując ogromnych zniszczeń. Poziom wód powodziowych przekroczył o 60 cm najwyższe dotychczas notowane stany. Była to powódź największa od czasu St. Elisabeth Flood w 1421 roku.

Powódź w 1953 rokuPowódź w 1953 rokuWysokość spiętrzenia sztormowego o godzinie 2:00 pierwszego lutego

1953 roku

Obszary depresji na terytorium Holandii

Plan DELTAPlan DELTA

EkosystemEkosystemAverage annual

Net Primary Productivityof the Earth's major biomes.

Ecosystem Type Net Primary Productivity

(kcal/m2/y)

Tropical Rain Forest 9000

Estuary 9000

Swamps and Marshes 9000

Savanna 3000

Deciduous Temperate Forest 6000

Boreal Forest 3500

Temperate Grassland 2000

Polar Tundra 600

Desert < 200

Eko

syst

em

Eko

syst

em

EkosysteEkosystemm

EkosystemEkosystem

LudzieLudziei gospodarkai gospodarka

Etapy analizyEtapy analizy

Wybór kryteriówdla przeglądu

wariantów

Przegląd i wstępna

ocena wariantów

Możliwewarianty

rozwiązań

Wariantyobiecujące

Założeniatechniczne

Przyjętescenariusze

Opracowanieprojektów

Przewidywanieskutków

projektów

Porównanieprojektów

Podjęciedecyzji

Wybóranalizowanych

skutków

DECYZJA

Iteracyjna analiza

wrażliwości

System ekologiczny estuariumSystem ekologiczny estuariumSkaldy WschodniejSkaldy Wschodniej– elementy bilansu materii i energii– elementy bilansu materii i energii

estuariumRenMorze

Północne

Wodasłodka

Wodasłonawa

Wodasłona

Opadyatmosferyczne + zanieczyszczenia

Parowanie

Wody gruntowe + zanieczyszczenia

Wody powierzchniowe + zanieczyszczenia

Wody powierzchniowe + zanieczyszczenia

Bilansenergii

Wiatr

Elementy oceny wpływu Elementy oceny wpływu inwestycji na ekosystem Skaldy inwestycji na ekosystem Skaldy WschodniejWschodniej

Czynniki brane pod uwagę:•Różną wielkość otwarcia zapory przeciwsztormowej (która decyduje o

wielkości przepływu wody).•Różne ładunki dopływu nutrientów.•Różne wielkości odłowów.•Różne wielkości Basenu Zachodniego.

Wynik – zależny od wymienionych wyżej czynników:Prognoza zmian długoterminowych średnich populacji 18 grup podobnych gatunków takich jak ostrygi i małże jadalne, ryby drapieżne i ptaki roślinożerne. Metoda uwzględnia takie zjawiska jak: fotosynteza, drapieżnictwo i co trzeba podkreślić szczególnie, także migracje.


1. Wykorzystano nowe w pierwszej połowie lat 70-tych XX wieku modele matematyczne ekosystemów.

2. Skupiono się na zmianach długoterminowych, a nie szybkich zmianach codziennych.

3. Wyniki modelu weryfikowano obserwacjami poczynionymi w innych estuariach, a zwłaszcza w sąsiednim Grevelingen.

Stwierdzono:• Najgorszym z punktu widzenia środowiska naturalnego jest

wariant zamknięty (szczelna tama).• Względna przydatność pozostałych dwóch wariantów zależy od

przyjętych założeń w odniesieniu do środowiska.


1. Jeżeli jako optymalny cel przyjmuje się jak najmniejszą zmianę ekosystemu (mierzoną ilością biomasy i proporcją populacji gatunków), to najkorzystniejszym wariantem będzie budowa wałów lub ruchomej zapory przeciwsztormowej o dużym otwarciu (20000 m2).

2. Jeśli natomiast za cel przyjmuje się maksymalizację ogólnej biomasy, godząc się na duże zmiany struktury ekosystemu, to najlepszy będzie przypadek zapory przeciwsztormowej o otwarciu w granicach od 6500 do 11500 m2.

Rozważania ekologiczne skłaniają do odrzucenia wariantu zamkniętego, ale nie dają zdecydowanych zaleceń w sprawie wyboru pomiędzy wariantem otwartym, a budową zapory przeciwsztormowej o otwarciu przekraczającym 6500 m2.


Poza zmianami długoterminowymi rozważano trzy przejściowe zaburzenia ekologii Skaldy Wschodniej:

1. Po zbudowaniu zapory nastąpi gwałtowne zniszczenie biomasy w rejonach, w których, na skutek ograniczonego przepływu, organizmy zostaną pozbawione wody lub woda stanie się zbyt słodka.

2. W okresie przejściowym woda w Basenie Wschodnim Skaldy Wschodniej zostanie pozbawiona tlenu w wyniku przekształcenia się jeziora słonawowodnego w jezioro słodkowodne.

3. Możliwy jest także w okresie przejściowym zakwit glonów i związane z nim wszystkie negatywne następstwa.

Tabela porównawcza Tabela porównawcza kosztówkosztów

PozycjaPozycja

WariantyWarianty

Wariant Wariant zamkniętzamknięt

yy

ZPSZPS Wariant Wariant otwartyotwarty

Koszty budowy od 1 stycznia Koszty budowy od 1 stycznia 19761976

21352135 46454645 36203620

Roczne koszty eksploatacji i Roczne koszty eksploatacji i konserwacjikonserwacji

1010 2525 1515

Najwyższe wydatki roczneNajwyższe wydatki roczne 420420 690690 410410

Rok najwyższych wydatkówRok najwyższych wydatków 19801980 19801980 19801980

(Wszystkie koszty podano w milionach guldenów)

Tabela porównawcza Tabela porównawcza bezpieczeństwabezpieczeństwa

PozycjaPozycjaWariantyWarianty


yy


Okres długi:Okres długi: Powierzchnia zalanych gruntów Powierzchnia zalanych gruntów (ha) podczas 1/4000 sztormu, L (ha) podczas 1/4000 sztormu, L (90)(90) Niepewność technicznaNiepewność techniczna

00

żadnażadna00

szlamo-szlamo-waniewanie

400400

waływały

Szkody spodziewane w Szkody spodziewane w okresie przejściowymokresie przejściowym Powierzchnia zalanych gruntów Powierzchnia zalanych gruntów (ha)(ha) Wartość zatopionego majątku Wartość zatopionego majątku (mln. guldenów)(mln. guldenów) Liczba zagrożonych osóbLiczba zagrożonych osób

430430

5050

800800

200200

2020

360360

530530

6060

970970

(Wszystkie koszty podano w milionach guldenów)

Tabela porównawcza skutków Tabela porównawcza skutków ekologicznych 1ekologicznych 1

Stan Stan obecny obecny Skaldy Skaldy

WschodniWschodniejej

PozycjaPozycja

WariantyWariantyWariant Wariant

zamkniętzamkniętyy


476476

33

450450

700700

100100

Zasadnicze wejścia:Zasadnicze wejścia: powierzchnia słonego basenu powierzchnia słonego basenu (km(km22)) granica przypływu w Zierikzee granica przypływu w Zierikzee (m)(m) produkcja pierwotna produkcja pierwotna (tony/dzień)(tony/dzień) dopływ detrytusu (tony/dzień)dopływ detrytusu (tony/dzień) dostępny pierwszy poziom dostępny pierwszy poziom troficznytroficzny

(% stanu obecnego)(% stanu obecnego)

202202

00

200200

00

1717

365365

22

350350

990990

115115

370370

33

350350

550550

7878

2850028500

100100

Całkowita biomasa:Całkowita biomasa: ilość (ton suchej masy)ilość (ton suchej masy) procent obecnej ilościprocent obecnej ilości

52005200

18182970029700

1041042130021300

7575

Tabela porównawcza skutków Tabela porównawcza skutków ekologicznych 2ekologicznych 2

Stan Stan obecny obecny Skaldy Skaldy

WschodniWschodniejej

PozycjaPozycja




1010

0,050,05

Potencjalna populacja ptaków:Potencjalna populacja ptaków: bentosożerne (tony suchej bentosożerne (tony suchej masy)masy) rybożerne (tony suchej masy)rybożerne (tony suchej masy) roślinożerne (tony suchej roślinożerne (tony suchej masy)masy)

11

44

większawiększa

99

0,060,06

taka taka samasama

77

0,030,03

takataka

samasama

100100

100100

100100

100100

Potencjalna hodowla Potencjalna hodowla skorupiaków:skorupiaków: małże jadalne (% stanu małże jadalne (% stanu obecnego)obecnego) ostrygi (% stanu obecnego)ostrygi (% stanu obecnego)

Funkcja wychowu:Funkcja wychowu: krewetki (% stanu obecnego)krewetki (% stanu obecnego) ryby (% stanu obecnego)ryby (% stanu obecnego)

1313

00

00

00

9090

9090

400400

133133

100100

100100

5050

7373

Tabela porównawcza Tabela porównawcza skutków ekologicznych 3skutków ekologicznych 3



yy


Zaburzenia przejściowe:Zaburzenia przejściowe: gwałtowne zniszczenie gwałtowne zniszczenie biomasy fauny dennej (tony biomasy fauny dennej (tony suchej masy)suchej masy) procent stanu obecnego procent stanu obecnego biomasy fauny dennejbiomasy fauny dennej zmiana średniej gęstości zmiana średniej gęstości biomasy fauny dennej w biomasy fauny dennej w stosunku do stanu obecnego stosunku do stanu obecnego (g/m(g/m22)) liczba lat potrzebnych do liczba lat potrzebnych do ustabilizowaniaustabilizowania

1150011500

6868

-25-25

6,56,5

45004500

2727

+22+22

66

42004200

2525

-1-1

00

Tabela porównawcza Tabela porównawcza wpływów na rybactwo wpływów na rybactwo przemysłoweprzemysłowe

Straty roczne w Straty roczne w rybactwie rybactwie

przemysłowymprzemysłowym




ZatrudnienieZatrudnienie Produkcja (mln. guldenów)Produkcja (mln. guldenów) Wartość dodana (mln. Wartość dodana (mln. guldenów)guldenów) Przychód z eksportu (mln. Przychód z eksportu (mln. guldenów)guldenów) Konsumpcja krajowa (mln. Konsumpcja krajowa (mln. guldenów)guldenów)

199199

30,330,3

13,713,7

<2<2

<1<1

77

1,41,4

0,60,6

<1<1

<1<1

00

00

00

00

00

Tabela porównawcza Tabela porównawcza wpływów na żeglugę wpływów na żeglugę śródlądowąśródlądową

Miara wpływuMiara wpływuWariantyWarianty


yy


Oszczędności w Oszczędności w przemysłach korzystających przemysłach korzystających z przewozów wodnych (1976-z przewozów wodnych (1976-1999, mln. guldenów, 1999, mln. guldenów, niedyskontowane)niedyskontowane) Rozdzielenie ruchu Rozdzielenie ruchu handlowego i rekreacyjnegohandlowego i rekreacyjnego Czy zawsze dostępne są Czy zawsze dostępne są kolejne trasykolejne trasy

27,227,2

dużeduże

nienie

8,98,9

sporespore

taktak

00

małemałe

taktak

Tabela porównawcza Tabela porównawcza wpływów na regionwpływów na region



yy


Liczba przeniesionych Liczba przeniesionych rodzinrodzin Całkowity (bezpośredni + Całkowity (bezpośredni + pośredni) przyrost w roku pośredni) przyrost w roku szczytowym:szczytowym:

produkcji (mln. guldenów)produkcji (mln. guldenów) zatrudnieniazatrudnienia

Transport drogowy:Transport drogowy: poprawa możliwości poprawa możliwości korzystaniakorzystania szkody w środowisku wiejskimszkody w środowisku wiejskim

00

-37-37

-230-230

średniaśrednia

ŚrednieŚrednie

00

1313

9090

małamała

małemałe

124124

3838

290290

nieznacznnieznacznaa

nieznacznnieznacznee

Tabela porównawcza Tabela porównawcza wpływów na gospodarkę wpływów na gospodarkę narodowąnarodową

Całkowity przyrost Całkowity przyrost (bezpośredni + pośredni)(bezpośredni + pośredni)

w roku szczytowymw roku szczytowym




ZatrudnieniaZatrudnienia Importu (w mln. guldenów)Importu (w mln. guldenów)

w tym importu kamienia (%)w tym importu kamienia (%) Produkcji (mln. guldenów)Produkcji (mln. guldenów)Zarobków i zysków (mln. Zarobków i zysków (mln. guldenów)guldenów)

58005800

110110

22

580580

250250

90009000

200200

4,84,8

940940

400400

57005700

130130

55

560560

230230

Budowa - Budowa - Hollandse IJssel damHollandse IJssel dam 1954 - 1954 - 19581958

Budowa – Budowa – ZandkreekdamZandkreekdam 1960 1960

Budowa – Budowa – MaeslantkeringMaeslantkering 1976 - 1986 1976 - 1986

MaeslantkerinMaeslantkeringg

MaeslantkeringMaeslantkering

OosterschieldedamOosterschieldedam

Plan Delta – ósmy cud Plan Delta – ósmy cud świataświata

Więcej informacji o planie Więcej informacji o planie ochrony Skaldy Wschodniejochrony Skaldy Wschodniej

Więcej informacji o planie Więcej informacji o planie ochrony Skaldy Wschodniejochrony Skaldy Wschodniej

WWebsite of Deltawerken.Com / ebsite of Deltawerken.Com / Delta Works .OrgDelta Works .Org http://www.deltawerken.com/English/10.html?setlanguahttp://www.deltawerken.com/English/10.html?setlanguage=enge=en

Website of het Keringhuis, Website of het Keringhuis, information centre about the information centre about the Maeslantkering (Maeslant Storm Maeslantkering (Maeslant Storm Surge Barrier) Surge Barrier) http://www.keringhuis.nl/engels/home_flash.htmlhttp://www.keringhuis.nl/engels/home_flash.html

Ochrona Skaldy Wschodniej –Ochrona Skaldy Wschodniej –co się stało późniejco się stało później

Wnioski wynikające z Wnioski wynikające z projektu ochrony delty Renuprojektu ochrony delty Renu

Komputerowe wspomaganie podejmowania decyzji

Documents

Transcript of Komputerowe wspomaganie podejmowania decyzji