Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9: Інтеграція географічних даних

  • Page ID
    36823
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    9.1. Огляд

    Географічні дані дорогі у виробництві та обслуговуванні. На дані часто припадає левова частка витрат на будівництво та експлуатацію геоінформаційних систем. Витрати ГІС виправдані, коли вона дає людям інформацію, необхідну для того, щоб зробити мудрий вибір перед складними проблемами. У цьому розділі ми розглянемо одну з таких проблем: пошук відповідних і прийнятних ділянок для об'єктів утилізації радіоактивних відходів низького рівня. Два тематичні дослідження продемонструють, що ГІС дійсно дуже корисна для засвоєння багатьох критеріїв придатності сайту, які необхідно враховувати, за умови, що необхідні дані можуть бути зібрані в єдину інтегровану систему. Тематичні дослідження дозволять порівняти векторний і растровий підходи до завдань вибору ділянки.

    Можливість інтегрувати різноманітні географічні дані є відмінною рисою зрілого програмного забезпечення ГІС. Ноу-хау, необхідне для інтеграції даних, також є ознакою справді обізнаного користувача ГІС. Однак обізнані користувачі також визнають те, що, хоча технологія ГІС добре підходить для відповіді на певні чітко визначені питання, вона часто не може допомогти вирішити вирішальні конфлікти між приватними та громадськими інтересами. Мета цієї заключної, короткої глави - розглянути проблеми, пов'язані з використанням ГІС для вирішення складної проблеми, яка має як екологічні, так і соціальні виміри. Зокрема, у цьому розділі ви навчитеся:

    Цілі

    Глава 9 повинна допомогти підготувати вас до:

    • Розпізнавати характеристики географічних даних, які необхідно враховувати для накладення декількох шарів даних;
    • Порівняння та контрастність векторних і растрових підходів до досліджень придатності сайту;
    • Майте реалістичні очікування щодо того, чого може досягти аналіз географічних даних.

    Коментарі та запитання?

    Зареєстровані студенти можуть залишати коментарі, запитання та відповіді на запитання щодо тексту. Особливо вітаються анекдоти, які пов'язують текст глави з вашим особистим або професійним досвідом. Крім того, в системі управління курсами ANGEL доступні дискусійні форуми для коментарів і питань на теми, якими ви, можливо, не захочете ділитися з усім світом.

    Щоб залишити коментар, прокрутіть вниз до текстового поля під «Опублікувати новий коментар» і почніть вводити текст у текстовому полі, або ви можете відповісти на існуючу гілку. Коли ви закінчите вводити текст, натисніть кнопку «Попередній перегляд» або «Зберегти» (Зберегти фактично надішле ваш коментар). Після того, як ваш коментар буде опублікований, ви зможете редагувати або видаляти його за потребою. Крім того, ви зможете відповісти на інші публікації в будь-який час.

    Примітка: перші кілька слів кожного коментаря стають його «заголовком» у гілці.

    9.2. Контрольний список

    Наступний контрольний список призначений для студентів штату Пенн, які зареєстровані для класів, в яких цей текст, і пов'язані вікторини та проекти в системі управління курсами ANGEL були призначені. Можливо, вам буде корисно спочатку роздрукувати цю сторінку, щоб ви могли слідувати інструкціям.

    Розділ 9 Контрольний список (лише для зареєстрованих студентів)
    Крок Діяльність Доступ/Напрямки
    1 Читати главу 9 Це друга сторінка глави. Натисніть на посилання внизу сторінки, щоб продовжити або повернутися до попередньої сторінки, або перейти до верхньої частини глави. Ви також можете переміщатися по тексту за посиланнями в меню GEOG 482 зліва.
    2 Глава 9 не включає жодних практичних вікторин.  
    3 Виконайте дії «Спробуйте це», включаючи:
    • Використовуйте програмне забезпечення Global Mapper/dlgv32 Pro для створення карти схилів

    Діяльність «Спробуйте це» не оцінюється.

    Інструкції надаються для кожного виду діяльності.
    4 Надішліть главу 9 градуйовану вікторину ANGEL > [розділ вашого курсу] > вкладка Уроки > Розділ 9 папка > Глава 9 градуйована вікторина. Див. вкладку Календар в ANGEL дати.
    5 Читайте коментарі та запитання, розміщені однокурсниками. Додавайте свої коментарі та питання, якщо такі є. Коментарі та питання можуть бути розміщені на будь-якій сторінці тексту або на дискусійному форумі, присвяченому главі в ANGEL.

     

    9.3. Контекст

    Цей розділ встановлює контекст для двох наступних тематичних досліджень. По-перше, я коротко визначимо низький рівень радіоактивних відходів (LLRW). Тоді я обговорюю законодавство, яке передбачало будівництво десятка або більше регіональних об'єктів утилізації LLRW в США Нарешті, я коротко розмірковую про те, як здатність геоінформаційних систем інтегрувати кілька «шарів» даних корисна для розміщення проблем, таких як ті, що створюються LLRW.

    9.4. Низький рівень радіоактивних відходів

    За даними Комісії з ядерного регулювання США (2004), LLRW складається з викинутих предметів, які забруднилися радіоактивним матеріалом або стали радіоактивними внаслідок впливу нейтронного випромінювання. Сміття, захисний одяг та використаний лабораторний посуд складають все, крім приблизно 3 відсотків LLRW. Ці відходи «класу А» залишаються небезпечними менше 100 років. Відходи «класу В», що складаються з фільтрів очищення води і іонообмінних смол, що використовуються для очищення забрудненої води на атомних електростанціях, залишаються небезпечними до 300 років. Відходи «класу С», такі як металеві частини списаних ядерних реакторів, становлять менше 1 відсотка всіх LLRW, але залишаються небезпечними до 500 років.

    Небезпека впливу LLRW варіюється в широких межах залежно від типів та концентрації радіоактивного матеріалу, що міститься у відходах. Наприклад, відходи низького рівня, що містять деякі радіоактивні матеріали, що використовуються в медичних дослідженнях, не є особливо небезпечними, якщо вони не вдихаються або не споживаються, і людина може стояти біля нього без екранування. З іншого боку, вплив LLRW, забрудненого обробкою води в реакторі, може призвести до смерті або підвищеного ризику раку (Комісія з ядерного регулювання США, н.д.).

    Гістограма, що показує обсяг в тисячах кубічних футів для кожного року з 1985-1998 (зверху) і кругова діаграма, що показує обсяг 1998 по об'єкту утилізації; Envirocare-1080K, Barnwell-194K, і Річленд-145K (знизу)

    Тенденції виробництва та напрямки низького рівня радіоактивних відходів. (Комісія з ядерного регулювання США, 2005).

    Сотні ядерних об'єктів по всій країні виробляють LLRW, але лише дуже мало місць утилізації в даний час готові зберігати його. Засоби утилізації в Клайві, штат Юта, Барнуелл, Південна Кароліна та Річленд, Вашингтон, прийняли понад 4,000,000 кубічних футів LLRW в 2005 та 2006 роках, порівняно з 1419 000 кубічних футів у 1998 році. До 2008 року обсяг знизився до трохи більше 2,000,000 кубічних футів (Комісія з ядерного регулювання США, 2011a). Джерела включають ядерні реактори, промислові користувачі, державні джерела (крім об'єктів ядерної зброї), а також академічні та медичні установи. (У нас є невеликий ядерний реактор тут, у штаті Пенн, який використовується студентами в аспірантурі та бакалаврських класах ядерної інженерії.)

    9.5. Місце зберігання LLRW

    Конгрес США прийняв Закон про політику низького рівня радіоактивних відходів у 1980 році. З поправками, внесеними в 1985, Закон зробив держави відповідальними за розпорядження LLRW вони виробляють. Державам було запропоновано сформувати регіональні «договори» для розподілу витрат на розміщення, будівництво та обслуговування об'єктів утилізації LLRW. Метою законодавства було уникнути тієї самої ситуації, яка з тих пір склалася, що вся країна стане залежною від дуже мало об'єктів утилізації.

    Державні компакти LLRW 2010

    Регіональні договори, сформовані державами у відповідь на Закон про політику LLRW (Комісія з ядерного регулювання США, 2011b).

    Державні урядові установи та консультанти, яких вони наймають, щоб допомогти вибрати відповідні сайти, припускають, що мало хто, якщо будь-які муніципалітети добровільно влаштують об'єкт утилізації LLRW. Вони готуються до найгірших сценаріїв, в яких держави були б змушені реалізувати своє право іменитих доменів на придбання відповідної нерухомості без згоди землевласників або їх сусідів. ГІС, здається, пропонує неупереджений, науковий і, отже, захисний підхід до проблеми. Як написав Марк Монмоньє, «[w] e повинен покласти прокляту річ десь, стверджують планувальники, і формальна система аналізу карт пропонує «об'єктивний,» логічний метод оцінки правдоподібних місць» (Monmonier, 1995, стор. 220). Як ми обговорювали в нашій першій главі, проблеми вибору сайту ставлять географічне питання, яке геоінформаційні системи добре підходять для вирішення, а саме, які місця мають атрибути, які задовольняють всім критеріям придатності?

    9.6. Карта накладення концепції

    Вчені-екологи та інженери вважають багато геологічних, кліматологічних, гідрологічних та поверхневих та надрових критеріїв землекористування, щоб визначити, чи є ділянка землі придатною чи непридатною для об'єкта LLRW. Кожен критерій може бути представлений як географічними даними, так і візуалізований у вигляді тематичної карти. Теоретично, проблема вибору місця настільки ж проста, як складання на одній карті всіх дискваліфікованих областей на окремих картах, а потім вибір серед будь-яких кваліфікованих місць залишаються. На практиці, звичайно, все не так просто.

    Немає нічого нового в накладенні декількох тематичних карт, щоб виявити оптимальні місця розташування. Одне з найбільш ранніх і красномовних описів процесу було написано Яном Макчаргом, ландшафтним архітектором і планувальником, у своїй впливовій книзі «Дизайн з природою». У уривку, що описує процес, який він і його колеги використовували для визначення найменш руйнівного маршруту для нової проїжджої частини, МакЧарг (1971) писав:

     

     

    ... давайте зіставимо фізіографічні фактори так, щоб чим темніше тон, тим більша вартість. Давайте аналогічно зіставимо соціальні цінності так, щоб чим темніше тон, тим вище значення. Зробимо карти прозорими. Коли вони накладаються, найменш соціально-вартісні області виявляються найсвітлішим тоном. (с. 34).

     

     

    Як ви, напевно, знаєте, цей процес став відомий як накладення карти. Зберігання цифрових даних у декількох «шарах», звичайно, не є унікальним для ГІС; пакети автоматизованого проектування (CAD) і навіть електронні таблиці також підтримують шарування. Що унікальне в ГІС і важливе в накладенні карти, це її здатність генерувати новий шар даних як продукт існуючих шарів. Наприклад, у наведеному нижче прикладі аналітики науково-дослідного інституту екологічних ресурсів штату Пенн оцінили потенціал забруднення сільського господарства кожного великого вододілу в штаті шляхом накладення кордонів вододілу, нахилу місцевості (обчислюється з USGS DEMs), типів ґрунтів (від U.S. Дані Служби збереження ґрунтів), моделі землекористування (з даних USGS LULC) та завантаження тварин (відходи худоби, оцінені з перепису сільського господарства Бюро перепису населення США).

    Діаграма декількох карт ПА, кожна з різним накладенням

    Діаграма, що ілюструє процес накладення карти, що використовується для оцінки потенційного забруднення сільського господарства вододілом у Пенсільванії.

    Як показано нижче, накладення карти може бути реалізовано як у векторних, так і в растрових системах. У векторному випадку, який часто називають накладенням полігонів, перетин двох або більше шарів даних створює нові об'єкти (полігони). Атрибути (символізовані як кольори на ілюстрації) пересічних багатокутників об'єднуються. Реалізація растру (відома як накладання сітки) поєднує атрибути всередині комірок сітки, які точно вирівнюються. Невирівняні сітки повинні бути змінені до загальних форматів.

    Діаграма, що показує різницю між накладеннями багатокутника та сітки

    Накладання карти - це процедура об'єднання атрибутів пересічних об'єктів, які представлені в двох або більше геозареєстрованих шарах даних.

    Процедури накладення полігонів та сітки дають корисну інформацію лише в тому випадку, якщо вони виконуються на шарах даних, які належним чином геозареєстровані. Шари даних повинні бути прив'язані до однієї і тієї ж системи координат (наприклад, ті ж зони UTM і SPC), на ту саму проекцію карти (якщо така є) та однакову базу (горизонтальну та вертикальну, засновану на одному і тому ж опорному еліпсоїді). Крім того, місця повинні бути вказані з координатами, які мають однакову одиницю виміру.

    9.7. Пенсільванія тематичне дослідження

    У відповідь на Закон про політику LLRW Пенсільванія уклала «Аппалацький договір» із штатами Делавер, Меріленд та Західна Вірджинія, щоб розділити витрати на розміщення, будівництво та експлуатацію сховища LLRW. Разом ці штати генерували близько 10 відсотків загального обсягу LLRW, виробленого потім в штаті Пенсільванія США, яка генерувала близько 70 відсотків від загальної кількості вироблених Аппалачським компактом, погодилися розміщувати місце утилізації.

    У 1990 році Департамент охорони навколишнього середовища Пенсільванії доручив Chem-Nuclear Systems Incorporated (CNSI) визначити три потенційно придатні ділянки для розміщення двох-трьох вантажівок LLRW на день протягом 30 років. CNSI, оператор сайту Barnwell в Південній Кароліні, також буде експлуатувати сайт Пенсільванії для отримання прибутку.

    Ескіз запропонованого об'єкта утилізації LLRW Пенсільванії

    Ескіз запропонованого Пенсільванія LLRW утилізації об'єкта (Пенсільванія департамент охорони навколишнього середовища, 1998).

    План CNSI передбачав зберігання LLRW в 55-галонових барабанах, укладених в бетон, закопані в глину, оточені поліетиленовою мембраною. Засоби утилізації, поряд з допоміжними та адміністративними будівлями та центром відвідувачів, займатимуть близько 50 акрів у центрі ділянки площею 500 акрів. (Чи можете ви уявити собі сім'ю, яка виїжджає до Центру відвідувачів об'єкта утилізації LLRW?) Решта 450 акрів будуть зарезервовані для буферної зони шириною від 500 до 1000 футів.

    Триетапний процес розміщення, погоджений CNSI та Департаментом охорони навколишнього середовища Пенсільванії, відповідав трьом шкалам аналізу: загальнодержавному, регіональному та місцевому. Всі три етапи спиралися на векторні географічні дані, інтегровані в ГІС.

    9.8. Векторний підхід

    CNSI та його субпідрядники прийняли векторний підхід до процесу вибору місця на основі ГІС. Коли процес розпочався в 1990 році, набагато менше географічних даних було доступно в цифровій формі, ніж сьогодні. Велика частина необхідних даних була доступна лише у вигляді паперових карт, які доводилося конвертувати в цифровий вигляд. В одному зі своїх проміжних звітів CNSI описав дві використовувані процедури оцифрування, «оцифрування» та «сканування». Ось як він описав «оцифрування:»

    У процесі оцифровки оператор ГІС використовує ручний пристрій, відомий як курсор, для відстеження кордонів вибраних дискваліфікуючих об'єктів, поки карта джерела прикріплена до таблиці оцифровки. Таблиця оцифровки містить дрібну сітку чутливого дроту, вбудовану в стільницю. Ця сітка дозволяє приєднаному комп'ютеру виявляти положення курсора, щоб система могла побудувати електронну карту під час трасування. У цьому проекті порівнювалися мапи вихідних джерел та карти, створені ГІС, щоб гарантувати, що інформація була передана точно. (Хімічні ядерні системи, 1993, стор. 8).

    Один аспект, який не враховується в описі CNSI, полягає в тому, що оператори повинні кодувати атрибути функцій, а також їх розташування. Деякі з вас занадто добре знають, що оцифровка планшета (ілюстрована на фото нижче зліва) - надзвичайно виснажливе завдання, настільки обтяжливе, що навіть студентські стажери обурюються. Одна хвиля тут у штаті Пенн припустила, що абревіатура «ГІС» насправді розшифровується як «Отримання його (даних) в смердить». Ви можете замінити своє власне слово «S», якщо хочете.

    Людина вектор оцифровки з планшета (ліворуч); жінка растрові оцифровки з барабанним сканером (праворуч)

    Векторна оцифровка за допомогою планшета (зліва); растрова оцифровка за допомогою барабанного сканера (праворуч) (USGS).

    Порівняно з важкою роботою планшетів, електронне сканування паперових карт здається простим та ефективним. Ось як описує це CNSI:

    Процес сканування більш автоматизований, ніж процес оцифровки. Сканування схоже на ксерокопіювання, але замість того, щоб зробити паперову копію, скануючий пристрій створює електронну копію карти джерела і зберігає інформацію в комп'ютерному записі. Цей комп'ютерний запис містить повну електронну картинку (зображення) карти і включає затінення, символи, лінії кордону та текст. Оператор ГІС може вибрати відповідні межі ознак з такого запису. Сканування корисно, коли карти мають дуже складні лінії кордонів, які неможливо легко простежити. (Хім ядерних систем, Inc., 1993, стор. 8)

    Сподіваюся, ви помітили, що опис CNSI блищить різницю між растровими та векторними даними. Якщо сканування дійсно так просто, як вони пропонують, навіщо хтось коли-небудь планшетний оцифрувати що-небудь? Насправді не зовсім так просто «вибрати відповідні межі ознак» з растрового файлу, який є аналогом віддаленого зображення. Відскановані карти повинні бути перетворені з пікселів на векторні об'єкти за допомогою напівавтоматичної процедури, яка називається перетворенням растру в вектор, інакше відомої як «векторизація». Для усунення небажаних функцій (наприклад, векторизованого тексту), корекції цифрових функцій, які були помилково прикріплені або об'єднані, і для ідентифікації функцій шляхом кодування їх атрибутів в базі даних.

    У векторному або растровому випадку, якщо система координат, проекція та датуми оригінальної паперової карти були недостатньо чітко визначені, вміст карти спочатку довелося перемальовувати вручну на іншу карту, характеристики якої відомі.

    9.9. Етап перший: Загальнодержавний скринінг

    CNSI розглянув кілька геологічних, гідрологічних, поверхневих і надрокористування критеріїв землекористування на першому етапі процесу розміщення LLRW. [Переглянути таблицю з переліком усіх критеріїв першого етапу.] Субпідрядники ГІС CNSI створили окремі цифрові шари карти для кожного критерію. Джерела та процедури, що використовуються для створення трьох шарів карти, коротко розглянуті нижче.

    Карта Пенсільванії показує райони з вапняком

    Райони, що лежать під вапняком та іншими карбонатними породами, були оцифровані з Геологічної карти Пенсільванії Геологічної служби Пенсільванії. (Хім-ядерні системи, 1991).

    Одним з розглянутих геологічних критеріїв була карбонатна літологія. Вапняк та інші карбонатні породи проникні. Проникна порода збільшує ймовірність забруднення ґрунтових вод у разі витоку LLRW. Таким чином, ділянки з виведеннями карбонатних порід були дискваліфіковані під час першого етапу процесу скринінгу. Межі дискваліфікованих районів були оцифровані з Геологічної карти Пенсільванії масштабу 1:250 000 (1980). Які проблеми ви мали б щодо якості даних, враховуючи карту джерела масштабу 1:250 000?

    Карта південно-східної Пенсільванії

    Прибережні заплави були оцифровані з 100-річних контурів повені, зібраних з карт страхування повеней FEMA на топографічні карти USGS. (Хім-ядерні системи, 1991).

    Аналітикам потрібно було переконатися, що об'єкт утилізації LLRW ніколи не буде завалений водою у разі прибережної повені або підвищення рівня моря. Щоб визначити дискваліфіковані райони, субпідрядники CNSI покладалися на карти тарифу страхування повеней Федерального агентства з надзвичайних ситуацій (FIRMS). Карти не були доступні в цифровій формі на той час і не включали повних метаданих. Згідно з проміжним звітом CNSI, «[t] він 100-річні заплави, показані на картах, отриманих від FEMA... були перенесені на 7,5-хвилинні карти квадратних аркушів USGS. 100-річні межі заплави були оцифровані в ГІС з 7,5-хвилинних карт квадратних аркушів». (Chem Nuclear Systems, 1991, стор. 11) Чому підрядники підуть на проблеми з перемальовуванням кордонів заплави на топографічні карти до оцифровки?

    Карта Пенсільванії показує виняткову цінність вододілів

    «Вододіли виняткового значення» були окреслені на топографічних картах, потім оцифровані. (Хім-ядерні системи, 1991).

    Під час першого етапу також були дискваліфіковані райони, позначені як «вододіли виняткової цінності». Законодавство Пенсільванії захистило 96 Двадцять дев'ять додаткових потоків було додано під час процесу скринінгу сайту. «Вододіли були окреслені на графських [1:50 000 або 1:100 000 топографічних] картах, дотримуючись відповідних контурних ліній. Після окреслення потік EV та пов'язаний з ним вододіл були оцифровані в ГІС». (Chem Nuclear Systems, 1991, стор. 12) Які цифрові набори даних могли бути використані для автоматичного окреслення вододілів, якби дані були доступні?

    Після того, як всі карти першого етапу були оцифровані, геозареєстровані та накладені, приблизно 23 відсотки земельної площі держави були дискваліфіковані.

    9.10. Етап другий: Регіональний скринінг

    CNSI розглянув додаткові критерії дискваліфікації під час другого, «регіонального» етапу процесу розміщення LLRW. [Переглянути таблицю з переліком усіх критеріїв другого етапу.] Деякі критерії другого етапу вже розглядалися під час першого етапу, але тепер були переоцінені у світлі більш детальних даних, зібраних з більш масштабних джерел. У своєму проміжному звіті CNSI мав це сказати про складену карту дискваліфікації, показану нижче:

    Коли вся інформація була введена в базу даних другого етапу, ГІС була використана для малювання карт, що показують дискваліфіковані ділянки землі... Карта показує як доповнення/уточнення до особливостей дискваліфікації першого етапу, так і тих додаткових дискваліфікаційних функцій, розглянутих під час другого етапу. (Хімічні ядерні системи, 1993, стор. 19)

    Етап другий складова дискваліфікаційна карта Пенсільванії

    Складена карта, що показує приблизно 46 відсотків штату дискваліфіковано в результаті першого та другого етапів процесу вибору місця LLRW. (Хім-ядерні системи, 1993).

    CNSI додав цю відмову від відповідальності:

    Дискваліфікаційні карти другого етапу, знайдені в Додатку А, зображують інформацію в масштабі 1:1,5 мільйона. У такому масштабі один дюйм на карті представляє 24 милі, або одна миля представлена на карті приблизно чотирма сотнями дюймів. Площа площею 500 акрів вимірює менше однієї милі на стороні. Друк таких дрібних деталей на дискваліфікаційних картах 11 ″ × 17 ″ був неможливим, тому можливо, що невеликі ділянки достатнього розміру для місця захоронення LLRW можуть існувати в регіонах, які здаються дискваліфікованими на доданих картах. [Акцент у вихідному документі] Детальна інформація про межі цих малих областей зберігається в ГІС, хоча вони візуально не ілюстровані на картах. (Хімічні ядерні системи, 1993, стор. 20)

    Як я вже згадував у главі 2, представники CNSI взяли деяке тепло щодо проблеми масштабу карти на громадських слуханнях. Жителі мало втішали в твердженні, що дані в ГІС були більш правдивими, ніж дані, зображені на карті.

    11. Етап третій: Місцева дискваліфікація

    Ще багато критеріїв було розглянуто на третьому етапі. [Переглянути таблицю з переліком усіх критеріїв третього етапу.] Після завершення третього етапу близько 75 відсотків земельної площі держави були дискваліфіковані.

    Одним з нових критеріїв, запроваджених на третьому етапі, був нахил. Аналітики були стурбовані тим, що стік опадів, який збільшується зі збільшенням нахилу, може збільшити ризик забруднення поверхневих вод, якщо об'єкт LLRW спричинить витік. Проміжний звіт CNSI (1994a) стверджує, що «[t] він утилізація одиниці, яка становить приблизно 50 акрів... не може бути розташована там, де є схили більше 15 відсотків, як зазначено на Геологічній службі США (USGS) 7,5-хвилинні чотирикутники з використанням масштабу 1:24 000...» (стор. 9).

    Ухил - це зміна висоти рельєфу над заданою горизонтальною відстанню. Він часто виражається у відсотках. 15-відсотковий нахил змінюється зі швидкістю 15 футів висоти на кожні 100 футів горизонтальної відстані. Ухил можна виміряти безпосередньо на топографічних картах. Чим ближче відстань контурів висот, тим більше нахил. Субпідрядники ГІС CNSI змогли ідентифікувати ділянки з надмірним ухилом на топографічних картах за допомогою пластикових шаблонів під назвою «індикатори ухилу землі», які показали максимально допустимий інтервал між контурами.

    На щастя для субпідрядників, 7.5-хвилинні USGS DEMs були доступні для 85 відсотків штату (вони всі доступні зараз). Розроблено декілька алгоритмів для розрахунку нахилу в кожній точці сітки ЦМР. Як описано в розділі 7, найпростіший алгоритм обчислює нахил у точці сітки як функцію висот восьми точок, які оточують її на північ, північний схід, схід, південний схід тощо. Субпідрядники CNSI використовували програмне забезпечення ГІС, яке включало такий алгоритм для ідентифікації всіх точок сітки, нахили яких перевищували 15 відсотків. Потім області, представлені цими точками сітки, були перетворені в новий цифровий шар карти.

     

    СПРОБУЙ ЦЕ!

    Ви можете створити карту нахилу чотирикутника Bushkill PA за допомогою програмного забезпечення Global Mapper (dlgv32 Pro).

    • Запустіть глобальний маппер
    • Відкрийте файл «bushkill_pa.dem», який ви завантажили раніше (або 10-метрова або 30-метрова версія)
    • Перейдіть від шейдера за замовчуванням «HSV» на шейдер «Схил».

    Карта нахилу чотирикутника Бушкілла ПА, виготовлена за допомогою програмного забезпечення Global Mapper

    За замовчуванням пікселі з нахилом 0 відсотків найсвітліші, а пікселі з 30-відсотковим нахилом або більше - найтемнішими. Ви можете налаштувати це в меню Інструменти > Налаштувати > Параметри шейдера.

    Зверніть увагу, що символіка нахилу не змінюється, навіть якщо ви змінюєте вертикальне перебільшення ЦМР (Інструменти > Налаштувати> Вертикальні параметри).

    9.12. Буферизація

    Кілька критеріїв дискваліфікації стосуються буферних зон. Наприклад, один дискваліфікуючий критерій стверджує, що «[t] він площа в межах 1/2 милі від існуючого важливого водно-болотного угіддя... дискваліфікується». Інший стверджує, що «місця захоронення не можуть бути розташовані в межах 1/2 милі від свердловини або джерела, який використовується як громадське водопостачання». (Хім-ядерні системи, 1994b). Як я вже згадував у розділі 1 (і, як ви, можливо, знаєте з досвіду), буферизація - це процедура ГІС, за допомогою якої зони заданого радіуса або ширини визначаються навколо вибраних векторних об'єктів або клітинок растрової сітки.

    Як і накладення карти, буферизація була реалізована як у векторних, так і в растрових системах. Векторна реалізація передбачає розширення вибраного об'єкта або об'єктів або створення нових навколишніх об'єктів (полігонів). Растрова реалізація виконує те ж саме, за винятком того, що буфери складаються з наборів пікселів, а не з дискретних об'єктів.

    Векторна карта (зліва) і Растрова карта (праворуч)

    Буферні зони (жовті) оточують векторні та растрові зображення ставка і потоку.

    9.14. Результати

    На сьогоднішній день ні Пенсільванія, ні Нью-Йорк не побудували об'єкт утилізації LLRW. Обидві держави відмовилися від своїх непопулярних програм розміщення незабаром після того, як республіканці замінили демократів на губернаторських виборах 1994 року.

    Нью-Йоркський процес був зірваний, коли розлючені жителі оскаржили запропоновані сайти через неточності, виявлені в даних ГІС штату, і через нездатність держави зробити дані доступними для перегляду громадянами відповідно до Закону про свободу інформації (Monmonier, 1995).

    Зусилля Пенсільванії на 37 мільйонів доларів вдалося дискваліфікувати більше трьох чвертей земельної площі штату, але не вдалося рекомендувати будь-які кваліфіковані ділянки площею 500 акрів. Зі зменшенням обсягу його LLRW, а об'єкт Barnwell в Південній Кароліні все ще готовий прийняти відвантаження відходів Пенсільванії, пошук був призупинений «на невизначений термін» в 1998 році.

    Щоб виконати свої зобов'язання відповідно до Закону про політику LLRW, Пенсільванія ініціювала «План партнерства громад», який закликає волонтерські громади провести об'єкт утилізації LLRW в обмін на робочі місця, доходи від будівництва, частки доходів, отриманих за рахунок зборів користувачів, податки на майно, стипендії та інші пільги . План має це сказати про процес вибору місця ГІС, який передував йому: «Попередній підхід полягав у нав'язуванні волі держави муніципалітету, використовуючи процес скринінгу, заснований насамперед на технічних критеріях. Навпаки, План партнерства громади є добровільним». (Хімічні ядерні системи, 1996, стор. 3)

    Уряди штатів Нью-Йорк та Пенсільванія звернулися до ГІС, оскільки вона запропонувала неупереджені та наукові засоби, щоб знайти об'єкт, який ніхто не хотів на задньому дворі. Стурбовані жителі критикували підхід ГІС як безособовий і технократичний. Є правда в обох точках зору. Фахівці з географічної інформації повинні розуміти, що, хоча ГІС може бути ефективною у відповіді на певні чітко визначені питання, вона не полегшує проблему вирішення конфліктів між приватними та публічними інтересами.

    Тим часом демократ замінив республіканця на посаді губернатора Південної Кароліни в 1998 році. Новий губернатор попередив, що об'єкт Barnwell може не продовжувати приймати за межами штату LLRW. «Ми не хочемо, щоб нас позначили як демпінговий майданчик для всієї країни», - сказав його речник (Associated Press, 1998).

    Жоден добровольчий муніципалітет ще не вийшов у відповідь на план партнерства громади Пенсільванії. Якщо підприємство Південної Кароліни припинить приймати поставки LLRW в Пенсільванії, і якщо в межах штату не буде побудований об'єкт утилізації LLRW, то атомні електростанції, лікарні, лабораторії та інші об'єкти можуть бути змушені зберігати LLRW на місці. Буде цікаво подивитися, чи буде відновлений підхід ГІС до вибору місця в крайньому випадку, або якщо держава буде продовжувати підвищувати ставки в своїх спробах залучити добровольців, сподіваючись, що кожен муніципалітет має свою ціну. Якщо і коли волонтерська спільнота прийде вперед, детальні географічні дані будуть вироблені, інтегровані та проаналізовані, щоб переконатися, що запропонований сайт все-таки підходить.

    СПРОБУЙ ЦЕ!

    Щоб дізнатись про діяльність, пов'язану з LLRW, де ви живете, використовуйте улюблену пошукову систему для пошуку в Інтернеті на «Низькорівневі радіоактивні відходи [ваша держава чи область інтересів]». Якщо ГІС бере участь у процесі вибору місця захоронення LLRW у вашій державі, ймовірно, буде залучено ваше державне агентство, яке займається екологічними справами. Додайте коментар до цієї сторінки, щоб поділитися своїм виявленням.

    9.15. Висновок

    Проекти вибору сайту, подібні до тих, що обговорюються в цьому розділі, вимагають інтеграції різноманітних географічних даних. Можливість інтегрувати та аналізувати дані, організовані в декількох тематичних шарах, є відмінною рисою геоінформаційних систем. Щоб внести свій внесок у аналіз ГІС, як ці, ви повинні бути як обізнаним, так і вмілим користувачем ГІС. Мета цього тексту та пов'язаного з ним курсу штату Пенн полягала в тому, щоб допомогти вам стати більш обізнаними про географічні дані.

    Знаючі користувачі добре розбираються у властивостях географічних даних, які потрібно враховувати, щоб зробити можливою інтеграцію даних. Знаючі користувачі розуміють різницю між векторними та растровими даними та знають щось про те, як функції, топологічні зв'язки між ознаками, атрибутами та часом можуть бути представлені в рамках двох підходів. Знаючі користувачі розуміють, що для того, щоб географічні дані були організовані та проаналізовані як шари, дані повинні бути як орторектифіковані, так і геореєстровані. Знаючі користувачі шукають відмінності в системах координат, картографічних проекціях та датумах, які можуть заплутати зусилля щодо геореєстрації шарів даних. Знаючі користувачі знають, що інформація, необхідна для реєстрації шарів даних, міститься в метаданих.

    Знаючі користувачі розуміють, що всі географічні дані узагальнені, і що рівень деталізації залежить від масштабу і дозволу, при якому дані були спочатку отримані. Знаючі користувачі готові переконати своїх начальників, що невеликі дані з низькою роздільною здатністю не повинні використовуватися для великомасштабних аналізів, які потребують результатів високої роздільної здатності. Знаючі користувачі ніколи не забувають, що склад земної поверхні постійно змінюється, і що на відміну від прекрасного вина, якість географічних даних з часом не поліпшується.

    Знаючі користувачі знайомі з характеристиками «рамкових» даних, що складають Національну інфраструктуру просторових даних США, і можуть визначити, чи доступні ці дані для певного місця. Знаючі користувачі визнають ситуації, в яких існуючі дані є недостатніми, і коли необхідно виробляти нові дані. Вони досить знайомі з географічними інформаційними технологіями, такими як GPS, аерофотозйомка та супутникове дистанційне зондування, що вони можуть судити, яка технологія найкраще підходить для певної проблеми картографування.

    А знаючі користувачі знають, які види питань ГІС є, а не підходить для відповіді.

    ВІКТОРИНИ

    Зареєстровані студенти штату Пенн повинні повернутися зараз до папки Chapter 9 в ANGEL (через меню «Ресурси» ліворуч), щоб пройти оцінену вікторину Chapter 9. (Зверніть увагу, що ця коротка глава не включала жодних практичних вікторин.) Ви можете взяти оцінені вікторини лише один раз.

    Мета вікторини полягає в тому, щоб переконатися, що ви уважно вивчили текст, що ви освоїли практичну діяльність, і що ви виконали навчальні цілі глави. Ви можете переглядати главу під час вікторини.

    Після того, як ви надіслали вікторину та опублікували будь-які питання, які можуть виникнути на наших дискусійних форумах або сторінках глав, ви завершите главу 9.

    КОМЕНТАРІ ТА ПИТАННЯ

    Зареєстровані студенти можуть залишати коментарі, запитання та відповіді на запитання щодо тексту. Особливо вітаються анекдоти, які пов'язують текст глави з вашим особистим або професійним досвідом. Крім того, в системі управління курсами ANGEL доступні дискусійні форуми для коментарів і питань на теми, якими ви, можливо, не захочете ділитися з усім світом.

    Щоб залишити коментар, прокрутіть вниз до текстового поля під «Опублікувати новий коментар» і почніть вводити текст у текстовому полі, або ви можете відповісти на існуючу гілку. Коли ви закінчите вводити текст, натисніть кнопку «Попередній перегляд» або «Зберегти» (Зберегти фактично надішле ваш коментар). Після того, як ваш коментар буде опублікований, ви зможете редагувати або видаляти його за потребою. Крім того, ви зможете відповісти на інші публікації в будь-який час.

    Примітка: перші кілька слів кожного коментаря стають його «заголовком» у гілці.

    9.16. Бібліографія

    Ассосіейтед Прес (1998). Південна Кароліна каже, що відходи Пенсільванії не потрібні в штаті. Центр Дейлі Таймс, 28 листопада, с. 1А.

    Хім-ядерні системи, Inc. (1991). Пенсільванія низького рівня об'єктів утилізації радіоактивних відходів сайт скринінгу проміжний звіт, етап перший - дискваліфікація штату. Гаррісберг, Пенсильванія.

    Хім-ядерні системи Inc (1993). Пенсільванія низького рівня об'єктів утилізації радіоактивних відходів сайт скринінг проміжний звіт етап другий - Регіональна дискваліфікація. Харрісбург П.А.

    Хім-ядерних систем, Inc. (1994a). Пенсільванія низького рівня об'єктів утилізації радіоактивних відходів сайт скринінгу проміжний звіт, етап третій - місцева дискваліфікація. Харрісбург П.А.

    Хім-ядерних систем, Inc. (1994b). Посібник з вибору сайту. С80-ПЛ-007, обд. 0

    Хім-ядерні системи Inc. (1996). План партнерства громади: Пенсільванія низького рівня утилізації радіоактивних відходів. С80-ПЛ-021, ред. 0.

    Крісман Н. Вивчення геоінформаційних систем. Нью-Йорк: Джон Вілі та сини.

    МакЧарг, І. Дизайн з природою. Нью-Йорк: Даблдень/Природознавча преса.

    Мерц Т. ГІС націлена на сільськогосподарське неточкове забруднення. Світ ГІС, квітень, 41-46.

    Монмоньє, М. Промальовування лінії: Казки карт і карто-суперечки. Нью-Йорк: Генрі Холт.

    Департамент охорони навколишнього середовища Пенсільванії. (1998). Запропонована модель установки з утилізації радіоактивних відходів низького рівня ПА.

    Комісія з ядерного регулювання США. (п. д.). Радіоактивні відходи: Виробництво, зберігання, утилізація (Звіт NUREG/BR-0216).

    Комісія з ядерного регулювання США (2005). Статистика радіоактивних відходів. Отримано 14 травня 2006 р., зwww.nrc.gov/відходів/llw-розпорядження/statistics.html (закінчився)

    Комісія з ядерного регулювання США (2011a). Статистика утилізації відходів низького рівня. Отримано 30 листопада 2011 р., з http://www.nrc.gov/waste/llw-disposal/licensing/statistics.html

    Комісія з ядерного регулювання США (2011b). Компакти для відходів низького рівня. Отримано 30 листопада 2011 р., з http://www.nrc.gov/waste/llw-disposal/licensing/compacts.html