GIS w procesach decyzyjnych

Podstawą działań podejmowanych w celu realizacji założeń dydaktycznych będzie: oprogramowanie ArcMap; oprogramowanie GeoDa. Materiałem wspomagającym proces dydaktyczny będę również prezentacje multimedialne na temat poruszanych zagadnień teoretycznych.

W zależności od realizowanych treści, w ramach zajęć wykorzystywane będę metody dydaktyczne, takie jak: wykład wprowadzający, wykład informacyjny, ćwiczenia symulacyjne, dyskusja moderowana, dyskusja panelowa. Wszystkie działania podejmowane w ramach zajęć będą opierać się na ćwiczeniach

z wykorzystaniem komputera oraz specjalistycznego oprogramowania.

Zadania wykonywane przez studentów będę opierały się na dokonaniu poszczególnych etapów zajęć i wykonaniu ich w oparciu o wypracowane w dyskusji wytyczne.

A. Podejmowanie decyzji w planowaniu przestrzennym 1. Zajęcia w pierwszym etapie mają na celu poszerzenie wiedzy na temat dostępnego zasobu danych przestrzennych, które mogą służyć podejmowaniu decyzji przestrzennych. Niezbędne w tym celu będzie rozpoznanie dostępnych źródeł danych, które są zmienne w czasie. Dzięki rozpoznaniu źródeł danych możliwe będzie również określenie silnych i słabych stron poszczególnych zasobów wraz ze wskazaniem możliwości ich wykorzystania w administracji publicznej. Dodatkowo podjęte działania edukacyjne będą miały na celu powiązanie udostępnianych informacji z obowiązującymi przepisami prawa, odnoszącymi się do planowania przestrzennego, samorządu lokalnego, geodezji i kartografii oraz infrastruktury informacji przestrzennej. Ważnym elementem na tym etapie kształcenia jest mapowanie przepisów polskich w odniesieniu do prawa europejskiego. W ramach zajęć zaprezentowane zostanie również merytoryczna treść oraz wymagania związane z podtematem podejmowania decyzji w planowaniu przestrzennym. 2. Na podstawie działań podjętych w ramach pierwszych zajęć nastąpi wybór docelowej lokalizacji, która będzie podlegać dalszym analizom. Związane będzie to z dostępnością danych. Dodatkowo na podstawie określonego obszaru badawczego oraz dostępnych danych określona zostanie struktura problemu decyzyjnego oraz ścieżka postępowania, w celu osiągnięcia odpowiedzi na postawiony problem decyzyjny. W celu rozwiązania zadania postawionego na początku zajęć wskazane zostaną narzędzia dostępne w ramach oprogramowania GIS, które pozwolą na rozwiązanie przestrzennego problemu lokalizacyjnego. Jednym z postawionych problemów będzie ocena dynamiki zmian przestrzennych, w oparciu o dane wektorowe. Wynikiem analiz przestrzennych będzie wskazanie obszarów o największej antropopresji, a przez to narażonych na negatywne skutki działalności człowieka. 3. Analizy w przestrzeni gminy z zastosowaniem uzyskanej na wcześniejszym etapie wiedzy i umiejętności w zakresie metod pozyskiwania danych. Dodatkowo wsparte wykorzystaniem materiałów pozyskanych na innych zajęciach stanowiących element realizowanego projektu POWER tj. tematów związanych z fotogrametrią oraz skaningiem laserowym terenów. Analizy polegać będą na studiach przypadków pozwalających na rozpoznawanie wybranych form użytkowania terenu, w szczególności w odniesieniu do miejskiego obszaru zainteresowania (Region Of Interest – ROI). W miarę możliwości na zajęciach wykorzystane zostaną również obszary ROI powiązane z wiejskim sposobem

użytkowania przestrzeni. Ważnym elementem analiz będą również strefy podmiejskie, które ulegają silnym przekształceniom i generują jedną z bardziej dynamicznych zmian przestrzeni. Dodatkowym elementem będzie analiza przestrzeni w odniesieniu do występującej roślinności, stanowiącej podstawę do oceny lokalizacji zieleni w przestrzeniach zurbanizowanych o różnym jej natężeniu. 4. Ostatni etap bloku tematycznego w zakresie podejmowania decyzji w planowaniu przestrzennym obejmować będzie realizację indywidualnych projektów na podstawie materiału, wiedzy i umiejętności pozyskanych na zajęciach poprzedzających. Celem zajęć jest sprawdzenie wiedzy i umiejętności nabytych przez studentów w zakresie modułu A. Zadaniem studentów jest określenie zmian w sposobie użytkowania przestrzeni w celu wskazania terenów narażonych na największą presję człowieka w mikroskali oraz podjęcia na tej podstawie decyzji o lokalizacji planów miejscowych, które mają chronić przestrzeń przed niekontrolowanym rozprzestrzenianiem się zabudowy. Na podstawie otrzymanych wyników studenci będą mogli wyciągnąć wnioski dotyczące wpływu dynamiki zmian na obszarze gminy. Prezentacja uzyskanych wyników oraz decyzji o wyborze lokalizacji dla opracowania planu zagospodarowania przestrzennego gminy, która powinna znaleźć uzasadnienie w otrzymanych wynikach. Zadania realizowane w ramach zaliczenia mają charakter indywidualnego projektu. B. Podejmowanie decyzji dla jednostek NUTS na podstawie danych ekonomiczno-społecznych z wykorzystaniem narzędzi GIS 1. Pozyskiwanie danych statystycznych dla jednostek NUTS oraz budowa banku danych przestrzennych. W pierwszej części zajęć studenci zapoznają się z klasyfikacją NUTS, która została przyjęta w Unii Europejskiej na potrzeby identyfikowania statystycznych jednostek terytorialnych. Następnie poznają podstawowe źródła ekonomiczno-społecznych danych przestrzennych tj. Bank Danych Lokalnych Głównego Urzędu Statystycznego oraz Eurostat. Zdobędą również umiejętność posługiwania się narzędziami GIS oprogramowanymi w BDL oraz Eurostacie tj. Portal geostatystyczny. W kolejnej części zajęć poznają cechy charakterystyczne bazy danych przestrzennych. Na podstawie samodzielnie wybranych informacji statystycznych zbudują bazę danych przestrzennych w programie ArcMap opisującą poziom dobrobytu w poszczególnych powiatach (NUTS 4) i województwach (NUTS 2) Polski w 2017 roku. 2. Celem drugich zajęć będzie rozszerzenie wiedzy na temat narzędzi oprogramowanych w pakiecie komputerowym ArcMap, które mogą być wykorzystywane w procesie podejmowania decyzji. W pierwszej części zajęć studenci poznają metody wizualizacji i selekcji danych statystycznych, tj. wizualizacja danych w wykorzystaniem skali barw, wykresu, wyróżnionego obiektu oraz analiza z wykorzystaniem zapytania definiującego i selekcji według atrybutów. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na pracę z tabelą atrybutów, która jest podstawą badań w zakresie GIS. Następnie studenci wykonają wizualizację danych przestrzennych zawartych w banku danych zbudowanym na poprzednich zajęciach, z wykorzystaniem poznanych narzędzi GIS. Efektem finalnym będzie samodzielnie opracowana przez studenta kompozycja. W ostatniej części zajęć studenci

wykorzystując narzędzia selekcji podejmą decyzję o wyborze miejsca zamieszkania (powiat i województwo) na podstawie ekonomiczno-społecznych danych opisujących poziom dobrobytu, zawartych w bazie danych przestrzennych. Wykonana wcześniej wizualizacja danych stanowić będzie tło dla podjętych decyzji. 3. Studenci zapoznają się z narzędziami oprogramowanymi w pakiecie komputerowym GeoDa, które mogą być wykorzystywane w procesie podejmowania decyzji. W pierwszej części zajęć poznają metody analizy danych z zakresu geostatystyki i statystyki przestrzennej. Omówione zostaną podstawy budowy macierzy wag przestrzennych (macierze odległości geograficznej i ekonomicznej, macierze sąsiedztwa) oraz lokalna i globalna statystyka Morana. Zaprezentowana zostanie idea interakcji przestrzennych występujących pomiędzy jednostkami administracyjnymi. Następnie studenci zapoznają się z programem GeoDa, wykorzystają oprogramowane tam narzędzia w celu wizualizacji danych zawartych w swojej bazie danych, dzięki czemu powtórzą wiadomości zdobyte na poprzednich zajęciach. W kolejnej części zajęć studenci zdefiniują powiązania przestrzenne występujące pomiędzy powiatami w Polsce budując różne rodzaje macierzy wag przestrzennych - w konfiguracji królowej, dla 5 najbliższych sąsiadów, dla 10 najbliższych sąsiadów, odległości o promieniu 100 km. W ostatniej części zajęć zbadają występowanie zależności przestrzennych na podstawie poszczególnych macierzy wag w kształtowaniu się najważniejszych zmiennych opisujących poziom dobrobytu w jednostkach NUTS4. Na podstawie wykonanych analiz podejmą decyzję o wyborze województwa (lub szerzej zdefiniowanej części kraju), w którym chcieliby zamieszkać. Wykonana wcześniej wizualizacja danych stanowić będzie tło dla podjętych decyzji. 4. Etapem końcowym procesu edukacyjnego w bloku B będzie indywidualny projekt badawczy wykonany na podstawie materiałów, wiedzy i umiejętności pozyskanych na zajęciach. Celem zajęć jest sprawdzenie wiedzy i umiejętności studentów. Studenci mają za zadanie wybranie odpowiedniej lokalizacji (powiatu, województwa), w którym chcieliby otworzyć działalność gospodarczą. Projekt składa się z następujących elementów: wybór odpowiednich danych statystycznych opisujących jednostki przestrzenne NUTS 4 i NUTS 2 pod względem ekonomicznym oraz rynku pracy. Budowa bazy danych przestrzennych. Wizualizacja danych z wykorzystaniem poznanych narzędzi w programie ArcMap. Analiza danych z wykorzystaniem poznanych narzędzi w programie GeoDa. Prezentacja uzyskanych wyników oraz decyzji o wyborze lokalizacji dla działalności gospodarczej, która powinna znaleźć uzasadnienie w otrzymanych wynikach.

Rzeńca A. (red.), EkoMiasto#Środowisko. Zrównoważony, inteligentny i partycypacyjny rozwój miasta, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź 2016. Portal internetowy, na którym można pobrać darmowe oprogramowanie GeoDa https://spatial.uchicago.edu/software Podręcznik użytkownika do programu GeoDa https://s3.amazonaws.com/geoda/ software/docs/geoda093.pdf Podręcznik użytkownika do programu ArcMap http://urbnews.pl/wp-content/ uploads/2014/12/ArcGIS-Tutorial.pdf Portal Geostatystyczny Głównego Urzędu Statystycznego – podręcznik użytkownika (https://geo.stat.gov.pl/documents/20182/0/Podrecznik_uzytkownika _v2.pdf/a3003f3f-6149-42f8-9c83-408095d81d5a ). Rozporządzenie Ministra Administracji i Cyfryzacji z dnia 2 listopada 2015 r. w sprawie bazy danych obiektów topograficznych oraz mapy zasadniczej. Suchecki B. (red.) (2010), Ekonometria przestrzenna. Metody i modele analizy danych przestrzennych, C.H. Beck, Warszawa.