Opracowanie koncepcji zintegrowanego systemu przetwarzania ... · gmina wiejska 120104_2 14166...

Opracowanie koncepcji zintegrowanego systemu przetwarzania baz danych dla potrzeb zarządzania przestrzenią planistyczną.

mgr inż. Beata Szafrańska

opiekun naukowy prof. dr hab. inż. Urszula Litwin

CEL PRACY

Dobór danych przestrzennych, ich analiza i implementacja

z różnych poziomów zarządzania przestrzenią w celu wyznaczenia obszarów do

wykonania prac urządzeniowo-rolnych

PLAN PREZENTACJI

1. Określenie problematyki i zasadność podjęcia tematu

2. Schemat bazy danych

3. Pozyskanie, przetworzenie i analiza danych

4. Modelowanie danych przestrzennych

5. Metodyka badań

6. Geowizualizacja

Połączenie teorii z praktyką

Prawo geodezyjne i kartograficzne z dnia 17 maja 1989 r.

(tekst jedn. Dz.U. z 2010 r. Nr 193, poz. 1287 z późn. zm.)

Art. 7c ust.4 ustawy Do zadań marszałka województwa należy w szczególności: 4) „analiza zmian w strukturze agrarnej oraz programowanie i koordynacja prac urządzeniowo-rolnych” 5) „monitorowanie zmian w sposobie użytkowania gruntów oraz ich bonitacji”

Plan Zagospodarowania Przestrzennego Województwa, Strategia Rozwoju Małopolski, Strategia Rozwoju dla Polski Południowej, Małopolskie Studia Regionalne, Programu Ochrony Środowiska Województwa Małopolskiego

CEL NADRZĘDNY

PRACE URZĄDZENIOWO-ROLNE

Prace urządzeniowe są to zabiegi przyśpieszające procesy modernizacji obszarów wiejskich.

Do głównych prac urządzeniowo – rolnych zaliczyć należy : 1. scalanie i wymianę gruntów, 2. wyznaczenie i budowę nowej racjonalnej sieci urządzeń infrastruktury technicznej, w tym dróg

dojazdowych do gruntów rolnych, 3. zabiegi melioracyjne i przeciwerozyjne 4. rekultywację gruntów rolnych, 5. zmianę sposobu użytkowania gruntów, 6. zalesianie gruntów rolnych.

Eliminacja problemów Stworzenie aktualnej numerycznej mapy ewidencyjnej Aktualizacja gleboznawczej klasyfikacji gruntów Regulowanie stanów prawnych Poprawa struktury agrarnej, tym samym gospodarowanie na obszarach rolniczych (dopłaty bezpośrednie) Dostęp każdej działki do drogi publicznej Poprawa infrastruktury drogowej Poprawa warunków melioracyjnych

OD OGÓŁU DO SZCZEGÓŁU

MODEL SYSTEMU

INWENTARYZACJA MONITORING

ANALIZA ZJAWISK

OKREŚLENIE TRENDÓW

PROGNOZY

WSPOMAGANIE PROCESÓW DECYZYJNYCH

SYSTEM

System Informacji Przestrzennej

Systemem informacji przestrzennej nazywa się system pozyskiwania, przetwarzania

i udostępniania danych zawierających informacje przestrzenne oraz towarzyszące im

informacje opisowe o obiektach wyróżnionych w części przestrzeni objętej działaniem

systemu.

[Gaździcki 1990]

szczegółowość i dokładność informacji przestrzennej

Brak informacji przestrzennej mała duża

SYSTEMY INFORMACYJNE

INNE SYSTEMY INFORMACYJNE

SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ

GIS SIT

SCHEMAT BAZY

EGIB

TBD

BDO

PRG

inte

gra

cja

i h

arm

on

izac

ja d

anyc

h

Hurtownia GIS

Analizy i modelowanie

geowizualizacja

ANALIZA DANYCH

ANALIZA DANYCH

Zastosowanych procedur

obliczeniowych i technologii GIS

Aktualności danych

Wiarygodności i kompletności

atrybutów

Dokładności geometrycznej i

poziomu uogólnienia (skali)

danych przestrzennych je

opisujących

MODELOWANIE KARTOGRAFICZNE

Model danych jest uporządkowanym opisem służącym do reprezentacji wybranych cech świata rzeczywistego. [Longley i in.,2006] Modelowanie jest procesem doboru określonych elementów i cech, poprawnie oddających istotę rzeczywistości geograficznej zależnie od przyjętego poziomu uogólnienia, przeznaczenia tworzonego systemu i czynników kontekstowych [Makowski, 2005]

Źródło: zdjęcia firma ProGea

GIS-U SIĘ NIE KUPUJE,

GIS SIĘ TWORZY

Użytkowanie terenu, Wielkość i liczba gospodarstw (działek),

Aktualna mapa glebowo-rolnicza,

Sieć dróg i cieków wodnych,

Tereny nizinne i podgórskie

WARSTWY TEMATYCZNE

EWIDENCJA GRUNTÓW I BUDYNKÓW

Podmioty ewidencyjne zaliczone do 7 grupy rejestrowej dzieli się na następujące podgrupy: 1) podgrupa 7.1 — osoby fizyczne — właściciele i władający gruntami wchodzącymi w skład gospodarstw rolnych,

2) podgrupa 7.2 — osoby fizyczne — właściciele i władający gruntami niewchodzącymi w skład gospodarstw rolnych.

§ 18. Rozporzndzenia Ministra Rozwoju Regionalnego i Budownictwa z dnia 29 marca 2001 r. w sprawie ewidencji gruntów

i budynków (tekst jedn. Dz.U. z 2001 r. Nr 38, poz. 454 z późn. zm.)

§ 7d ust.4 ustawy Prawo geodezyjne i kartograficzne

Do zadań starosty należy w szczególności: „… prowadzenie powiatowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego, w tym ewidencji gruntów i budynków…”

Ustawa z dnia 15 listopada 1984 r. o podatku rolnym (Dz. U z 2006 r. (tekst jednolity) Nr 136, poz. 969) §2. 1. Za gospodarstwo rolne uważa się obszar gruntów, o których mowa w art. 1, o łącznej powierzchni przekraczającej 1 ha lub 1 ha przeliczeniowy, stanowiących własność lub znajdujących się w posiadaniu osoby fizycznej, osoby prawnej albo jednostki organizacyjnej, w tym spółki, nieposiadającej osobowości prawnej

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

1

2

2071983

51

4052284

100%

Liczba działek ewidencyjnych gruntów gospodarstw

Ogólna liczba działek ewidencyjnych


0

50000

100000

150000

200000

Liczba gospodarstw rolnych o

powierzchni od 1 do 2 ha






powierzchni większej od 10 ha

Liczba gospodarstw

rolnych o


Liczba gospodarstw

rolnych o


Liczba gospodarstw

rolnych o


Liczba gospodarstw

rolnych o

powierzchni większej od 10 ha

Serie1 150875 114809 24594 4481


NAZWA OPIS KOD_TERYT

Liczba działek

ewidencyjnych

w gminie

Liczba działek

ewidencyjnych

gruntów gosp.

indywidalnych

Liczba gosp.

rolnych

1,0001- 2.0 ha

Liczba gosp.

rolnych

2,0001- 5.0 ha

Liczba gosp.

rolnych

5,0001- 10.0 ha

Liczba gosp.

rolnych od

10.0001 ha

Bochnia gmina wiejska 120102_2 28266 9940 1666 933 113 15

Drwinia gmina wiejska 120103_2 15545 7568 768 444 58 8

Lipnica Murowana

gmina wiejska 120104_2 14166 10357 398 553 294 42

Łapanów gmina wiejska 120105_2 11578 5712 849 791 209 9

Nowy Wiśnicz gmina wiejska 120106_5 17836 9903 975 805 175 14

Rzezawa gmina wiejska 120107_2 17711 6023 1064 504 45 12

Trzciana gmina wiejska 120108_2 7804 4682 475 544 132 6

Żegocina gmina wiejska 120109_2 7132 4198 308 414 83 2

51% 39%

8% 2%


0

20

40

60

80

Średnia

powierzchnia

gospodarstwa

w przed. 1-2

ha

Średnia

powierzchnia

gospodarstwa

w przed. 2-3

ha

Średnia

powierzchnia

gospodarstwa

w przed. 3-4

ha

Średnia

powierzchnia

gospodarstwa

w przed. 4-5

ha

Średnia

powierzchnia

gospodarstwa

w przed. 5-6

ha

12%

65%

19%

3% 1%

Średnia pow. gosp. w przedziałach obszarowych

26

36

29

42

24

15

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0,11-0,20 0,21-0,40 0,41-0,60 0,61-0,80 0,81-1,00 1,01-1,42

Średnia powierzchnia działki w gosp.


15726 46576

272773

469510

232295

107716

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

500000

gr. rolne I

klasy

bonitacyjnej

gr. rolne II

klasy

bonitacyjnej

gr. rolne III

klasy

bonitacyjnej

gr. rolne IV

klasy

bonitacyjnej

gr. rolne V

klasy

bonitacyjnej

gr. rolne VI

klasy

bonitacyjnej

Powierzchnia gruntów rolnych poszcz. klas bonitacyjnych

1,37 4,07

23,83

41,02

20,29

9,41

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

% udział gr.

rolnych I klasy

bonitacyjnej

% udział gr.

rolnych II

klasy

bonitacyjnej

% udział gr.

rolnych III

klasy

bonitacyjnej

% udział gr.

rolnych IV

klasy

bonitacyjnej

% udział gr.

rolnych V

klasy

bonitacyjnej

% udział gr.

rolnych VI

klasy

bonitacyjnej

% udział gr. rolnych poszczególnych klas bonitacyjnych

MAPA ZMIAN UŻYTKOWANIA TERENU 1985-2011

MAPA EROZJI WODNEJ AKTUALNEJ

„Opracowanie ilościowej i jakościowej oceny nasilenia erozyjnej degradacji gleb”

METODYKA BADAŃ

ANALIZA SKUPIEŃ

ANALIZA SKUPIEŃ

Metody hierarchiczne

Metody niehierarchiczne

Metody rozmytej analizy skupień

Procedury aglomeracyjne

Procedury deglomeracyjne

Analiza skupień jest to podział zbioru obserwacji na podzbiory (klasy), tak że obiekty (obserwacje) w tej samej klasie są do siebie podobne. Jest to pojęcie z zakresu eksploracji danych.

Badany zbiór n obiektów (gmin) O = (O1, O2, …, On) oraz odpowiadający im zestaw cech diagnostycznych tworzą macierz obserwacji rozmiaru n ˣ m, gdzie n oznacza liczbę obiektów, a m zestaw cech X1, X2, …, Xm, przy czym Xj = (x1j, x2j, …, xnj), gdzie xij to dane empiryczne j-tej cechy dla i-tego obiektu. Zatem obiekt Oi jest m-wymiarowym wektorem w przestrzeni Rm , którego współrzędnymi są odpowiednie wartości cech: Oi = (xi1, xi2, …, xim), i = 1, 2, …,n, j = 1, 2, …, m; gdzie m, n > 1.

Macierz ta ma postać:

nmnn

m

m

xxx

xxx

xxx

X

...

............

...

...

21

22221

11211

jx

js

j

n

x

x

n

i

ij

j

1

_

2

1

2 )(1

n

i

jijjj xxn

ss

ijij

ij

xx

xxx

minmax

min

Statystyczne metody badań struktur przestrzennych

0

,0

ln

1

dla

dlayW

1...21

............2

...121

1...

121

mr

mr

mrr

mrr

R

ks

js

kX

jX

jkr

),cov(

))(

1

(1

),cov(k

xik

xn

i

xij

xnk

Xj

X

2

1

)()( kj

m

j

ijkjij xxxxd

Metody porządkowania obiektów

)(

)(

)(

max

)(

min

,...,2,1

,...,2,1

j

jij

j

ijj

j

ijijni

j

ni

ij

Xrg

x

Xrg

x

Xrg

xx

Xrg

ijx

ijx

z

m

j

iji zm 1

1

0

,0

ln

1

dla

dlayW

Zmienna: X2, Rozkład: Normalny

-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Udział gruntów należących do grupy rejestrowej 7.1 w stosunku do grupy 7.2(dana pierwotna)

0

20

40

60

80

100

120

140

Lic

zba

ob

serw

acj

i

Zmienna: X2', Rozkład: Normalny

-0,4267-0,2133

0,00000,2133

0,42670,6400

0,85331,0667

1,28001,4933

1,70671,9200

2,13332,3467

2,56002,7733

Udział gruntów należących do grupy rejestrowej 7.1 w stosunku do grupy 7.2(dana przekształcona)

0

5

10

15

20

25

30

35

Lic

zba

ob

serw

acj

i

Wartości własne (korelacje)

Tylko zmienne aktywne

24,84%

20,46%

14,15%

7,78%6,55%

5,58%4,38%4,27%

3,16%2,66%1,81%1,64%

1,06%,68%,44%,29%,25%

-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Numer wart. własnej

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0W

art

ość w

łasna

24,84%

20,46%

14,15%

7,78%6,55%

5,58%4,38%4,27%

3,16%2,66%1,81%1,64%

1,06%,68%,44%,29%,25%

Wykres osypiska – kryterium doboru czynników

Metoda Liczba

skupień

Poziom

aglomeracj

i

M7 M8 M27 M29 M37 M39

Warda

9 0,5 0,1889 0,2632 0,7403 0,5412 0,2552 0,4862

13 0,4 0,1506 0,1919 0,7753 0,5671 0,1942 0,3384

15 0,35 0,1433 0,1919 0,7369 0,5275 0,1944 0,3638

k-średnich

9 – 0,1843 0,3076 0,6759 0,4864 0,2727 0,6324

13 – 0,1567 0,2632 0,6025 0,4339 0,2601 0,6066

15 – 0,1369 0,3076 0,6141 0,4399 0,2229 0,6992

Zastosowanie metod taksonomicznych w analizie czynników głównych

Wyniki metody bezwzorcowej

1. B. Szafrańska, „Scalenia gruntów w Małopolsce", "Europejskie wzorce kompleksowego urządzania obszarów wiejskich", Przegląd Geodezyjny, nr 12/2009, poz. 936.

2. U. Litwin, B. Szafrańska, „Analiza wyboru obszarów wymagających sporządzenia planów miejscowych dla gminy Opoczno”, XVIII Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Infrastructure and Environment”, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi PAN w Krakowie Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, Kraków 2011, str.161-170. poz 599, cz.B (wykaz czasopism MNiSW), 6 pkt, Dobczyce, 20-22 czerwiec 2011r.

3. U. Litwin, B. Szafrańska, „Analiza zmian kierunku użytkowania gruntów we wsi Rodaki w gminie Klucze”, V Ogólnopolska Konferencja Doktorantów, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Kraków 12 marzec 2011r. EPISTEME: czasopismo naukowo-kulturalne, poz. 455, pkt.6

4. B. Szafrańska, „Scalenia infrastrukturalne – fundamentalnym narzędziem naprawczym dla zdezorganizowanej przestrzeni planistycznej przeciętej budowaną autostradą”, I Ogólnopolskie Sympozjum Młodych Naukowców Budownictwa i Transportu, Politechnika Krakowska im. Tadeusz Kościuszki w Krakowie, Kraków, 25-26 marzec 2011r. czasopismo techniczne, poz.358,

5. B. Szafrańska, „Bazy danych glebowych – niezbędnym elementem budowy regionalnej infrastruktury informacji przestrzennej w Małopolscy”, XVII Międzynarodowe Polsko-Czesko-Słowackie Dni Geodezji, Stowarzyszenie Geodetów Polskich, Kraków, 19-21 maj 2011r.

6. B. Szafrańska, „The problems of accuracy and acquiring of register data in programming of arrangement - agricultural works (Problematyka dokładności i pozyskania danych ewidencyjnych w programowaniu prac urządzeniowo-rolnych)”, IV Ogólnopolskie Seminarium Doktorantów Dyscypliny Geodezja i Kartografia, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn, 9-10 czerwiec 2011r.,

7. B. Szafrańska, Ł. Borowski, „The issue of the legal status of the lands situated on the area of A4 highway illustrated with an example of Kłaj Commune (Problematyka stanu prawnego gruntów znajdujących się na obszarze autostrady A4 na przykładzie gminy Kłaj)”, IV Ogólnopolskie Seminarium Doktorantów Dyscypliny Geodezja i Kartografia, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn, 9-10 czerwiec 2011r.

DOROBEK NAUKOWY

8. Ł. Borowski, K. Maciuk, P. Lewińska, B. Szafrańska, „Centimeter Geoid – the theoretical and practical issues regarding the fetermination of the earth’s shape”, Second International Geoscienes Student Conference, Akademia Górniczo - Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Kraków, 9-12 lipiec 2011r.

9. Piotr Wężyk, Marcin Pierzchalski, Beata Szafrańska, Gustaw Korta, „Aktualizacja numerycznej mapy glebowo-rolniczej z wykorzystaniem klasyfikacji obiektowej zobrazowań satelitarnych”, VI Sympozjum Geoinformacyjne, Sekcja Kartografii Komitetu Geodezji PAN, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie oraz Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Polanica-Zdrój, 22-24 wrzesień 2011r. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji,

10. Beata Szafrańska, „Problematyka i możliwości aktualizacji mapy glebowo-rolniczej w skali 1:5000”, I Międzynarodowa Konferencja Doktorantów, VI Ogólnopolska Konferencja Doktorantów, Wielokierunkowość Badań w Rolnictwie i Leśnictwie, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Kraków, 24 marzec 2012r.

11. Wojciech Drzewiecki, Piotr Wężyk, Marcin Pierzchalski, Beata Szafrañska „Quantitative and qualitative assessment of soil erosion risk for Malopolska Voivodeship (Poland) based on updated land cover and soil maps using remotely sensed data, 21 th Cartographic School – Main Problems of Contemporary Cartography 2012 – Satellite technologies in GIS and cartography, University of Wrocław, Wrocław, 28-30 marzec 2012 r.

12. Beata Szafrańska „Zastosowanie zobrazowań teledetekcyjnych oraz analiz przestrzennych GIS w procesie aktualizacji numerycznej mapy glebowo-rolniczej”, Konferencja „Interdyscyplinarność-domena młodych naukowców”, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, Kielce, 26-27 kwiecień 2012r.

13. Beata Szafrańska „Zastosowanie metody taksonomii struktur w analizie zmian struktury agrarnej województwa małopolskiego", V Ogólnopolska Konferencja Doktorantów, Dyscypliny Geodezja i Kartografia, WIG WAT Warszawa 17-18 maj 2012r.

14. Beata Szafrańska „Analiza możliwości programowania prac urządzeniowo-rolnych na przykładzie gminy Kozłów”, III Międzynarodowa Konferencja Naukowa z cyklu „Rola geodezji w przebudowie struktury przestrzennej obszarów wiejskich w Polsce”, Wyższa Szkoła Inżynieryjno-Ekonomiczna z siedzibą Rzeszowie, Wydział Przedsiębiorczości w Rzeszowie, Katedra Geodezji i Obrotu Nieruchomościami, Rzeszów, 23-25 maj 2012 r.

15. Referat Beata Szafrańska „Analiza możliwości programowania prac urządzeniowo-rolnych na przykładzie gminy Kozłów”, III Międzynarodowa Konferencja Naukowa z cyklu „Rola geodezji w przebudowie struktury przestrzennej obszarów wiejskich w Polsce”, Wyższa Szkoła Inżynieryjno-Ekonomiczna z siedzibą Rzeszowie, Wydział Przedsiębiorczości w Rzeszowie, Katedra Geodezji i Obrotu Nieruchomościami, Rzeszów, 23-25 maj 2012 r.

DOROBEK NAUKOWY

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

mgr inż. Beata Szafrańska

Prof. dr hab. inż. Urszula Litwin

Opracowanie koncepcji zintegrowanego systemu przetwarzania ... · gmina wiejska 120104_2 14166...

Documents

Transcript of Opracowanie koncepcji zintegrowanego systemu przetwarzania ... · gmina wiejska 120104_2 14166...