Der Einfluß geographischer Informationssysteme (GIS) auf den Arbeitsprozeß bei der Erstellung von Umweltverträglichkeitsstudien (UVS): Analyse und Bewertung ausgewählter Praxisbeispiele zur Entwicklung von Handlungsempfehlungen zum qualitätsorientierten GIS-Einsatz
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Hannover
Inst. für Landschaftspflege und Naturschutz am Fachbereich für Landschaftsarchitektur und Umweltentwicklung d. Univ.
1999
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| Series: | Institut für Landschaftspflege und Naturschutz <Hannover>: Arbeitsmaterialien
39 |
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| adam_text | Titel: Der Einfluß Geographischer Informationssysteme (GIS) auf den Arbeitsprozeß bei der Erstellung von
Autor: Kunze, Kerstin
Jahr: 1999
INHALT
INHALTSVERZEICHNIS.......................................................................................................................I
ABBILDUNGSVERZEICHNIS..............................................................................................................IV
Tabellenverzeichnis...................................................................................................................v
Abkürzungsverzeichnis............................................................................................................vi
ZUSAMMENFASSUNG......................................................................................................................VH
1 ZIELSETZUNG UND AUFBAU DER ARBEIT......................................................................................1
1.1 Problemstellung..........................................................................................................................1
1.2 Zielsetzung.................................................................................................................................2
1.3 Vorgehensweise und Aufbau.......................................................................................................4
2 Methodik der Befragung.........................................................................................................7
2.1 Auswahl der beteiligten Büros.....................................................................................................7
2.2 Empirische Untersuchung...........................................................................................................8
2.2.1 Methodenwahl...................................................................................................................8
2.2.2 Konzeption und Inhalte des Gesprächsleitfadens.................................................................9
2.2.3 Durchführung der empirischen Untersuchung.....................................................................9
2.2.4 Aufbereitung der Gesprächsergebnisse.............................................................................10
3 Die Umweltverträglichkeitsstudie (UVS) als fachliches Gutachten zu den
Umweltauswirkungen geplanter STRAßENBAUVORHABEN...............................................11
3.1 Begriffsbestimmungen..............................................................................................................11
3.2 Inhalte und Planungsablauf der UVS.........................................................................................12
3.3 Arbeitsschritte zur UVS-Erstellung...........................................................................................14
3.4 Bewertungsverfahren.........................................•......................................................................16
3.4.1 Funktion und Stellung der Bewertung...............................................................................16
3.4.2 Verfahrenskomponenten...................................................................................................18
3.5 Anforderungen an den UVS-Arbeitsprozeß aus wissenschaftlicher Sicht und ihre Erfüllung
in der Praxis.............................................................................................................................22
3.6 Zusammenfassung und Bedeutung für die weitere Arbeit...........................................................30
4 Geographische Informationssysteme als Werkzeug zur Unterstützung der
UVS-Bearbeitung......................................................................................................................31
4.1 Was ist ein GIS?.......................................................................................................................31
4.2 Aufbau - Datenmodelle im GIS.................................................................................................33
4.3 Aufgaben und Arbeitsweise eines GIS........................................................................-...............38
4.3.1 Datcnerfassung/-eingabe..................................................................................................39
4.3.2 Verwaltung,.....................................................................................................................41
4.3.3 Analyse...........................................................................................................................41
4.3.4 Präsentation.....................................................................................................................42
4.4 Analysetechniken und Analyscmodelle.......................................................................................42
I
DER ElNFLUSS VON GIS AUF DEN UVS-ARBETTSPROZESS
4.4.1 Klassifizierung..............................................................................................¦..................42
4.4.2 Recodierung, Aggregation................................................................................................43
4.4.3 Statistische Grundfunktionen, Flächenberechnung............................................................43
4.4.4 Selektion..........................................................................................................................44
4.4.5 Pufferbildung...................................................................................................................45
4.4.6 Flächenverschneidung......................................................................................................46
4.4.7 Digitale Geländeanalysen.................................................................................................48
4.4.8 Modelleinbindungen.........................................................................................................48
4.5 Fazit.........................................................................................................................................49
5 DIE GIS-GESTÜTZTE BEARBEITUNG VON UMWELTVERTRÄGLICHKEITSSTÜDIEN IN DER
PLANUNGSPRAXIS..............................................................................................................---------50
5.1 Strukturelle Angaben zu den beteiligten Büros..........................................................................50
5.2 Vergleichende Darstellung der GIS-Anwendungen bei der UVS-Erstellung................................53
5.2.1 Scoping...........................................................................................................................54
5.2.2 Erfassung und Beschreibung der Schutzgüter...................................................................54
5.2.2.1 Verwendete Datenquellen.....................................................................................54
5.2.2.2 Verwendete Datenerfassungsmethoden..................................................................55
5.2.2.3 Erfassung und Beschreibung der Schutzgüter - Beispiel: Biotoptypen...................55
5.2.2.4 Fehlerkontrolle.....................................................................................................57
5.2.3 Bewertung des derzeitigen Umweltzustands ohne Vorhaben..............................................58
5.2.4 Beschreibung des geplanten Vorhabens und seiner Wirkfaktoren.......................................62
5.2.5 Wirkungsprognose...........................................................................................................63
5.2.6 Bewertung der Umweltauswirkungen und Variantenvergleich............................................63
5.2.7 Ergebnispräsentation........................................................................................................64
5.2.8 Zusammenfassung des derzeitigen Stands der GIS-Anwendungen in den beteiligten
Büros......................................................................................................................65
5.3 Auswertung der Gesprächsergebnisse im Vergleich zur analogen Bearbeitung...........................66
5.3.1 Veränderungen hinsichtlich einzelner Arbeitsschritte des UVS-Arbeitsprozesses................67
5.3.1.1 Scoping...............................................................................................................67
5.3.1.2 Erfassung und Beschreibung der Schutzgüter........................................................67
5.3.1.3 Bewertung des derzeitigen Umweltzustands ohne Vorhaben..................................75
5.3.1.4 Beschreibung des geplanten Vorhabens und seiner Wirkfaktoren...........................77
5.3.1.5 Wirkungsprognose...............................................................................................77
5.3.1.6 Bewertung der Umweltauswirkungen und Variantenvergleich................................78
5.3.1.7 Ergebnisdarstellung..............................................................................................79
5.3.2 Veränderungen hinsichtlich der Büroorganisation.............................................................81
5.3.2.1 Projektablauf und-Organisation............................................................................81
5.3.2.2 Qualifikation der MitarbeiterAinnen.....................................................................84
5.3.2.3 Wirtschaftliche Situation der Büros......................................................................85
5.3.3 Sonstige Veränderungen...................................................................................................88
5.3.3 Zusammenfassung...................................................... 88
n
_____________ INHALT
6 DIE BEWERTUNG DER QUALITÄT DES GIS-GESTÜTZTEN UVS-ÄRBEITSPROZESSES.................92
6.1 Bewertung der Reliabilität.........................................................................................................93
6.2 Bewertung der Validität............................................................................................................95
6.3 Bewertung der Angemessenheit.................................................................................................99
6.4 Bewertung der Vollständigkeit................................................................................................104
6.5 Bewertung der Differenziertheit...............................................................................................105
6.6 Bewertung der Nachvollziehbarkeit.........................................................................................107
6.7 Bewertung der Flexibilität.......................................................................................................109
6.8 Zusammenfassung..................................................................................................................111
7 HANDLUNGSEMPEEHLUNGEN ZU EINEM QUALITÄTSORIENTIERTEN GlS-ElNSATZ..................115
7.1 Handlungsempfehlungen zur GIS-Implementation...................................................................115
7.2 Handlungsempfehlungen zum Projektablauf und zur Projektorganisation.................................118
7.2.1 Empfehlungen zum Aufbau der Datenbasis.....................................................................118
7.2.2 Empfehlungen zur Analyse und Bewertung.....................................................................121
7.2.3 Empfehlungen zur Ergebnisdarstellung...........................................................................121
7.2.4 Empfehlungen zum Projektablauf und zur -Organisation..................................................122
7.3 Handlungsempfehlungen zur Ausbildung und Qualifikation der Mitarbeiter/-innen...................123
7.4 Handlungsempfehlungen zum wirtschaftlichen GIS-Einsatz.....................................................124
7.5 Sonstige Handlungsempfehlungen...........................................................................................126
8 Ausblick und weiterer Forschungsbedarf.....................................................................127
Quellenverzeichnis.................................................................................................................129
Anhang
ffl
Der Einfluss von GIS auf den UVS-Arbeitsprozess
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Betrachteter Planungsausschnitt.............................................................................................3
Abb. 2: Forschungsansatz der Arbeit...................................................................................................6
Abb. 3: Planungsablauf der Ermittlung und Beschreibung der Umweltauswirkungen dargestellt am
Beispiel der Linienfindung für Neubauvorhaben im Straßenbau..............................................13
Abb. 4: Arbeitsschritte der UVS-Erstellung.......................................................................................14
Abb. 5: Grundmodell der Bewertung..................................................................................................17
Abb. 6: Funktion von Bewertungsverfahren.......................................................................................18
Abb. 7: Indikatorfahigkeit.................................................................................................................19
Abb. 8: Modellierung der Objekteigenschaften..................................................................................32
Abb. 9: Modellhafte Darstellung der realen Welt nach dem Ebenen-Prinzip .......................................34
Abb. 10: Typen geometrischer Daten in bezug auf unterschiedliche Sachdaten...................................35
Abb. 11: Grundtypen digitaler Graphik...............................................................................;.............36
Abb. 12: Darstellung topologischer Eigenschaften von geometrischen Informationen..........................37
Abb. 13: Topologische Knoten-Kanten-Struktur und ihre Speicherung in einer
Datenbanktabelle des GIS...........................................................,.......................................37
Abb. 14: Aufbau, Struktur und Arbeitsabläufe bei einer GIS-Anwendung...........................................38
Abb. 15: Zusammenlegung von Flächen mit gleichen Attributen nach Aggregationen.........................43
Abb. 16: Venn-Diagramme zur Darstellung Bool scher Logik...........................................................44
Abb. 17: Pufferbildung um die verschiedenen geometrischen Elemente ..............................................46
Abb. 18: Bewertungsvorgang mit Verflechtungsmatrix......................................................................47
Abb. 19: Objektdefinitionen unter fachspezifischer Sicht...................................................................68
Abb. 20: Angebot und Bedarf an raumbezogenen digitalen Daten......................................................69
Abb. 21: Überblick über die Qualitätskriterien, auf die der GIS-Einsatz Einfluß ausübt......................92
Abb. 22: Ertragsrückflüsse aus Investitionen...................................................................................102
IV
________________________________________________________INHALT
Tabellenverzeichnis
Tab. 1: Anforderungen an den Bewertungsvorgang im Rahmen der UVS-Bearbeitung........................29
Tab. 2: Wahrheitstafel für die Bool schen Operatoren........................................................................45
Tab. 3: Übersicht über die Bürostruktur.............................................................................................51
Tab. 4: Angaben zu den Gesprächspartaer/-innen...............................................................................51
Tab. 5: Angaben zum GIS-Einsatz.....................................................................................................52
Tab. 6: Gründe für die GIS-Implementation.......................................................................................52
Tab. 7: Entscheidungskriterien für den projektbezogenen GIS-Einsatz................................................53
Tab. 8: Überwiegend verwendete Datenquellen...................................................................................55
Tab. 9: Verwendete Datenerfassungsmethoden...................................................................................55
Tab. 10: Fachliche Verknüpfungsregeln zur Ermittlung/Bewertung der Raumempfindlichkeit.............59
Tab. 11: Umsetzung der Verknüpfungsregeln in Selektionsalgorithmen...............................................60
Tab. 12: Gründe für die geringe Verfügbarkeit digitaler Daten............................................................67
Tab. 13: Ursachen für Probleme beim Datenaustausch.......................................................................70
Tab. 14: Nachteile und Probleme des Digitalisierens..........................................................................71
Tab. 15: Vorteile der rechnergestützten Fehlerkontrolle......................................................................73
Tab. 16: Vorteile der rechnergestützten Datenspeicherung..................................................................73
Tab. 17: Notwendige Vorarbeiten zur Datenaufhahme........................................................................74
Tab. 18: Vorteile der GIS-gestützten Bewertung................................................................................76
Tab. 19: Vorteile der GIS-gestützten Wirkungsabschätzung...............................................................78
Tab. 20: Vorteile der GIS-gestützten Kartenerstellung........................................................................79
Tab. 21: Gründe für die veränderte Personaleinsatzplanung................................................................81
Tab. 22: Gründe für eine verstärkte Dokumentation...................:.......................................................82
Tab. 23: Für den GIS-Einsatz erforderliche Qualifikationen und Fähigkeiten......................................84
Tab. 24: Gründe für höhere Kosten bei GIS-gestützter Bearbeitung....................................................85
Tab. 25: Einflußgrößen auf die Projektdauer......................................................................................86
Tab. 26: Gründe für eine verstärkte Kommunikation..........................................................................88
Tab. 27: GIS-bezogene Aspekte, die zur Erhöhung der Reliabilität beitragen......................................93
Tab. 28: GIS-bezogene Aspekte, die zur Erhöhung der Validität des Sachmodells und der
Bewertungsregeln beitragen.................................................................................................95
Tab. 29: GIS-bezogene Aspekte, die zur Verringerung der Validität des Sachmodells und der
Bewertungsregeln beitragen.................................................................................................97
Tab. 30: GIS-bezogene Aspekte, die zur Erhöhung der Angemessenheit der Bearbeitung beitragen.... 100
Tab. 31: GIS-bezogene Aspekte, die zur Verringerung der Angemessenheit der Bearbeitung
beitragen...........................................................................................................................102
Tab. 32: GIS-bezogene Aspekte, die zur Erfüllung des Validitätskriteriums beitragen.......................104
Tab. 33: GIS-bezogene Aspekte, die zu differenzierten Ergebnissen beitragen...................................106
V
Der Einfluss von GIS auf den UVS-Arbeitsprozess
Tab. 34: GIS-bezogene Aspekte, die zur unangemessenen Differenzierung der Ergebnisse
beitragen...........................................................................................................................106
Tab. 35: GIS-bezogene Aspekte, die zur Erhöhung der Nachvollziehbarkeit gegenüber analoger
Bearbeitung beitragen........................................................................................................108
Tab. 36: GIS-bezogene Aspekte, die zur Verschlechterung der Nachvollziehbarkeit gegenüber
analoger Bearbeitung beitragen..........................................................................................109
Tab. 37: GIS-bezogene Aspekte, die eine hohe Flexibilität gegenüber analoger Bearbeitung
begründen.........................................................................................................................110
Tab. 38: GIS-bezogene Aspekte, die in Bezug auf die Flexibilität zur Verschlechterung gegenüber
analoger Bearbeitung fuhren können..................................................................................111
VI
|
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| spelling | Kunze, Kerstin Verfasser aut Der Einfluß geographischer Informationssysteme (GIS) auf den Arbeitsprozeß bei der Erstellung von Umweltverträglichkeitsstudien (UVS) Analyse und Bewertung ausgewählter Praxisbeispiele zur Entwicklung von Handlungsempfehlungen zum qualitätsorientierten GIS-Einsatz Diplomarb. von: Kerstin Kunze Hannover Inst. für Landschaftspflege und Naturschutz am Fachbereich für Landschaftsarchitektur und Umweltentwicklung d. Univ. 1999 XI, 137 S. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Institut für Landschaftspflege und Naturschutz <Hannover>: Arbeitsmaterialien 39 Zugl.: Hannover, Univ., Dipl.-Arb. Umweltverträglichkeitsuntersuchung (DE-588)4490847-7 gnd rswk-swf Geoinformationssystem (DE-588)4261642-6 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Umweltverträglichkeitsuntersuchung (DE-588)4490847-7 s Geoinformationssystem (DE-588)4261642-6 s DE-604 Institut für Landschaftspflege und Naturschutz <Hannover>: Arbeitsmaterialien 39 (DE-604)BV001898067 39 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=008759878&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Kunze, Kerstin Der Einfluß geographischer Informationssysteme (GIS) auf den Arbeitsprozeß bei der Erstellung von Umweltverträglichkeitsstudien (UVS) Analyse und Bewertung ausgewählter Praxisbeispiele zur Entwicklung von Handlungsempfehlungen zum qualitätsorientierten GIS-Einsatz Institut für Landschaftspflege und Naturschutz <Hannover>: Arbeitsmaterialien Umweltverträglichkeitsuntersuchung (DE-588)4490847-7 gnd Geoinformationssystem (DE-588)4261642-6 gnd |
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