Δημιουργία χωρικού συστήματος υποστήριξης λήψης αποφάσεων για τη χωροθέτηση μονάδων εδαφικής διάθεσης αποβλήτων

Abstract

The present Ph.D. dissertation deals with land suitability assessment for Locally Unacceptable Land Uses (LULUs) siting. The case study was the suitability assessment for landfill siting of Limnos island. The main goal was the research, development and implementation of modern methodological tools that coming from Geoinformatics, Multiple Criteria Analysis and Fuzzy Logic. In the same time, a Spatial Decision Support System was developed for the application of the proposed methodology. Initially, the spatial and non-spatial data were collected and organized. In the same time, the hierarchical structure of the multiple criteria problem was determined. A five levels hierarchical structure was chosen as the appropriate approach, in which the first level is the final goal, the second level is the decision criteria, the third level is the evaluation criteria, the fourth level is the evaluation subcriteria and the fifth level is the spatial and non-spatial attributes of the parameters. The Analytic Hierarchy Process was utilized for parameters’ weighting, which is a method of minimized subjectivity. For the spatial determination of parameters, Subjective Assessment was utilized for discrete parameters, while Fuzzy Sets Theory was utilized for continuous parameters. The suitability index was calculated using the methods of Weighted Average, Weighted Product, TOPSIS and Compromise Programming. In the following part of the methodology, the results were analyzed and broader suitable areas were revealed. Several analytical processes were applied, utilizing several methods of Spatial Autocorrelation, Spatial Entropy and Spatial Clustering. The broader suitable areas were revealed by the application of logical rules in the results. The specific process resulted 28 discrete areas that have suitability index values ranging from 0.7936 to 0.8673, covering the 9.7% of the whole island. Finally, sensitivity analysis was performed in the outcomes that resulted from the application of the proposed methodology and also in some critical parts

Η παρούσα διδακτορική διατριβή ασχολείται με την αξιολόγηση της καταλληλότητας γης για τη χωροθέτηση οχλουσών δραστηριοτήτων. Περίπτωση εφαρμογής, είναι η εκτίμηση της καταλληλότητας της νήσου Λήμνου για τη χωροθέτηση μιας Μονάδας Εδαφικής #ιάθεσης Απορριμμάτων. Στόχος της είναι η διερεύνηση, η ανάπτυξη και η εφαρμογή σύγχρονων μεθοδολογικών εργαλείων που προσφέρει η Γεωπληροφορική, η Πολυκριτηριακή Ανάλυση και η Ασαφής Λογική. Παράλληλα αναπτύχθηκε ένα Χωρικό Σύστημα Υποστήριξης Λήψης Αποφάσεων, το οποίο χρησιμοποιείται ως εργαλείο για την εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας. Το πρώτο στάδιο είναι η συλλογή και οργάνωση των απαραίτητων χωρικών και μη χωρικών δεδομένων. Παράλληλα, γίνεται ο καθορισμός της ιεραρχικής δομής του πολυκριτηριακού προβλήματος. Επιλέχθηκε προσέγγιση ιεραρχικής δομής πέντε επιπέδων σύμφωνα με την οποία στο πρώτο επίπεδο βρίσκεται ο τελικός στόχος, στο δεύτερο επίπεδο βρίσκονται τα κριτήρια απόφασης, στο τρίτο επίπεδο βρίσκονται τα κριτήρια αξιολόγησης, στο τέταρτο επίπεδο βρίσκονται τα υποκριτήρια αξιολόγησης και στο πέμπτο επίπεδο βρίσκονται οι χωρικές και μη χωρικές ιδιότητες των παραμέτρων. Για τη στάθμιση των παραμέτρων χρησιμοποιείται η Μέθοδος Αναλυτικής Ιεράρχησης, η οποία έχει ως κύριο χαρακτηριστικό τον μειωμένο βαθμό του υποκειμενικού παράγοντα. Για τη βαθμολόγηση των περιοχών, χρησιμοποιείται η μέθοδος της Υποκειμενικής Αξιολόγησης για τις διακριτές παραμέτρους και η θεωρία των Ασαφών Συνόλων για τις συνεχείς παραμέτρους. Για τον υπολογισμό του δείκτη καταλληλότητας, χρησιμοποιούνται οι μέθοδοι Σταθμισμένος Μέσος, Σταθμισμένο Γινόμενο, TOPSIS και Συμβιβαστικός Προγραμματισμός. Στη συνέχεια, γίνεται η ανάλυση των αποτελεσμάτων και η ανάδειξη των ευρύτερα κατάλληλων περιοχών. Εκτελούνται διάφορα επίπεδα επεξεργασίας του δείκτη καταλληλότητας με την εφαρμογή μεθόδων Χωρικής Αυτοσυσχέτισης, Χωρικής Εντροπίας και Χωρικής Ομαδοποίησης. Οι ευρύτερα κατάλληλες περιοχές, προκύπτουν από την εφαρμογή λογικών κανόνων. Το αποτέλεσμα της συγκεκριμένης διαδικασίας ανέδειξε 28 διακριτές περιοχές, οι οποίες έχουν τιμές του δείκτη καταλληλότητας οι οποίες κυμαίνονται από 0.7936 έως 0.8673 και καλύπτουν το 9.7% επί του συνόλου της έκτασης της νήσου. Τέλος, εκτελείται ανάλυση ευαισθησίας τόσο στα αποτελέσματα που προκύπτουν από την εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας όσο και σε κάποια κρίσιμα σημεία της