Användning av geografiska informationssystem ... - Lunds universitet
Användning av geografiska informationssystem ... - Lunds universitet
Användning av geografiska informationssystem ... - Lunds universitet
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Användning <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
inom vägplanering och vägprojektering<br />
Lars Harrie<br />
Petter Pilesjö<br />
Per Asserup<br />
Marianna Moskvitina<br />
# #<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
Brunn<br />
Högriskområden<br />
Röd 7<br />
Röd 8<br />
Dräneringsområden med brunnsnr.<br />
24<br />
25<br />
26<br />
28<br />
29<br />
98<br />
100<br />
107<br />
111<br />
115<br />
136<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
GIS-centrum<br />
<strong>Lunds</strong> Universitet<br />
Lund 2001
Användning <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
inom vägplanering och vägprojektering<br />
Slutrapport för delprojektet<br />
GIS och fjärranalys för miljöövervakning<br />
ingående i projektet<br />
Infrastruktur och transportsystem på länken Oslo - Göteborg<br />
Lars Harrie<br />
Petter Pilesjö<br />
Per Asserup<br />
Marianna Moskvitina<br />
GIS-centrum<br />
<strong>Lunds</strong> Universitet<br />
Lund 2001<br />
i
GIS-centrum<br />
<strong>Lunds</strong> Universitet<br />
Box 118<br />
221 00 Lund<br />
Internet: www.giscentrum.lu.se<br />
e-post: petter.pilesjo@natgeo.lu.se<br />
ii
Förord<br />
1997 initierade Vägverket ett projekt ”Infrastruktur och transportsystem på länken<br />
Oslo - Göteborg med geografisk fokusering på delen Svinesund - Göteborg.”<br />
Projektet <strong>av</strong>såg att utveckla tillämpningen <strong>av</strong> modern positioneringsteknik (GPS),<br />
informationsteknik (IT) och <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong> (GIS) vid planering <strong>av</strong><br />
trafikens infrastruktur och hantering <strong>av</strong> landskapsinformation. Projektet <strong>av</strong>såg att<br />
omfatta de fem trafikpolitiska målen: tillgänglighet, effektivitet, säkerhet,<br />
miljöhänsyn och regional balans. Projektet delades upp i ett antal delprojekt vilka<br />
genomfördes som ett samarbetsprojekt mellan <strong>Lunds</strong> Universitet (LU), <strong>Lunds</strong><br />
tekniska högskola (LTH), Chalmers Tekniska Högskola (CTH) samt<br />
Handelshögskolan vid Göteborgs Universitet (HGU). Två <strong>av</strong> delprojekten finns<br />
redovisade i Forsström (1999) och Stejmar Eklund (1999).<br />
GIS-centrum vid <strong>Lunds</strong> Universitet var ansvarigt för ett delprojekt som gick under<br />
benämningen ”GIS och fjärranalys för miljöövervakning”. Syftet med detta delprojekt<br />
var att ge exempel på hur <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong> kan användas för analyser<br />
inom vägprojekt. Arbetet har utförts som en gemensam studie <strong>av</strong> ett flertal personer<br />
knutna till GIS-centrum vid <strong>Lunds</strong> Universitet. Denna rapport är en slutredovisning<br />
<strong>av</strong> delprojektet; tidigare delrapporter är Moskvitina (1999) samt Moskvitina och<br />
Pilesjö (1999).<br />
Tack till Karin Larsson, Natur<strong>geografiska</strong> Institutionen, <strong>Lunds</strong> Universitet, för hjälp<br />
med geografisk data samt till Vägverket för finansiering.<br />
Lund, 2001-06-05<br />
iii
Innehållsförteckning<br />
1 Introduktion .....................................................................................1<br />
1.1 Bakgrund.......................................................................................................... 1<br />
1.2 Syfte ................................................................................................................. 1<br />
1.3 Rapportutformning........................................................................................... 1<br />
2 Vägprojekt och miljökonsekvensbeskrivningar ...........................3<br />
2.1 Översikt över olika delar <strong>av</strong> ett vägprojekt...................................................... 3<br />
2.2 Miljökonsekvensbeskrivningar........................................................................ 5<br />
2.3 GIS för att analysera och presentera effekter <strong>av</strong> vägprojekt............................ 6<br />
3 Geografiska data och <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong> ...............7<br />
3.1 Introduktion till <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong>............................................ 7<br />
3.2 Tillgängliga <strong>geografiska</strong> data i Sverige <strong>av</strong> intresse för vägprojekt ............... 10<br />
3.3 Exempel på användning <strong>av</strong> GIS inom vägprojekt och närliggande<br />
verksamheter.................................................................................................. 13<br />
4 Studieområde och material ...........................................................15<br />
4.1 Studieområde ................................................................................................. 15<br />
4.2 Uppbyggnad <strong>av</strong> projektdatabas...................................................................... 16<br />
4.3 Datormiljö och programvaror ........................................................................ 16<br />
5 Analyser ..........................................................................................18<br />
5.1 Analys 1 – Berörda fastigheter ...................................................................... 19<br />
5.2 Analys 2 - Fysiskt intrång.............................................................................. 23<br />
5.3 Analys 3 – Optimal vägkorridor med <strong>av</strong>seende på markanvändningen ........ 26<br />
5.4 Analys 4 - Restid............................................................................................ 28<br />
5.5 Analys 5 - Markfuktighet............................................................................... 35<br />
5.6 Analys 6 - Förorening <strong>av</strong> dricksvatten........................................................... 42<br />
5.7 Analys 7 - Lerskred........................................................................................ 49<br />
6 Diskussion .......................................................................................54<br />
7 Slutsatser.........................................................................................56<br />
Litteraturförteckning...………………………………………………..58<br />
v
Sammanfattning<br />
Konsekvenserna <strong>av</strong> ett vägprojekt måste analyseras under vägplaneringen och<br />
vägprojekteringen. Detta gäller såväl konsekvenser för trafiksäkerheten och<br />
transportkapaciteten som för miljön, där de senare analyserna ingår i den<br />
obligatoriska miljökonsekvensbeskrivningen. Vägplaneringen består <strong>av</strong> två steg:<br />
förstudie och vägutredning. I förstudien undersöks behovet <strong>av</strong> en ny väg, samt<br />
beslutas om start- och slutpunkten för den eventuella nya vägen. I den efterföljande<br />
vägutredningen bestäms vilken <strong>av</strong> de föreslagna vägkorridorerna som är mest lämplig.<br />
Även vägprojekteringen består <strong>av</strong> två steg: arbetsplan och bygghandling. I<br />
arbetsplanen bestäms vägens sträckning (i den tidigare bestämda vägkorridoren) och<br />
en detaljerad studie görs <strong>av</strong> vägens konsekvenser. Inte förrän arbetsplanen är godkänd<br />
får vägbygget starta. Slutligen innehåller bygghandlingarna de dokument som behövs<br />
för att bygga vägen.<br />
Ett geografiskt <strong>informationssystem</strong> (GIS) är ett <strong>informationssystem</strong> som hanterar<br />
<strong>geografiska</strong> data, dvs. data som man kan knyta till en fysisk plats. Ett GIS hanterar<br />
både rumsliga data (digitala kartor) och registerdata, där själva kopplingen mellan den<br />
rumsliga datan och registerdatan är en viktig del. GIS används idag ofta för att<br />
presentera konsekvenser <strong>av</strong> ett vägprojekt. Denna studie ger ett par konkreta exempel<br />
på hur GIS kan också användas för att analysera dessa konsekvenser.<br />
Ett flertal <strong>av</strong> konsekvenserna <strong>av</strong> en ny väg har en geografisk komponent. Analys <strong>av</strong><br />
dessa konsekvenser kan lämpligen utföras i ett GIS. I denna studie har vi använt GIS<br />
som ett verktyg för att besvara bland annat följande frågeställningar i en<br />
vägutredning:<br />
• Vilken är markanvändningsfördelningen inom de två föreslagna korridorerna?<br />
• Vilken <strong>av</strong> vägkorridorerna gör minst intrång på åkermarken?<br />
• Vilken är den optimala vägkorridor med <strong>av</strong>seende på fysiskt intrång i den<br />
pågående markanvändningen.<br />
• Vilka brunnar drabbas <strong>av</strong> vid en trafikolycka med farligt gods för respektive<br />
vägkorridor?<br />
• Vilken <strong>av</strong> de alternativa vägkorridorerna är säkrast med <strong>av</strong>seende på lerskred?<br />
samt frågeställningar i en arbetsplan <strong>av</strong> typen:<br />
• Vilka fastigheter blir aktuella för markinlösen?<br />
• Hur kommer restiden att förändras i samband med förändring <strong>av</strong> vägsträckning?<br />
Ett mål med studien var att visa att frågeställningarna kan besvaras med tillgängliga<br />
programvaror och <strong>geografiska</strong> data. De typer <strong>av</strong> analyser som genomförts, t.ex.<br />
överlagringsanalyser, nätverksanalyser och flödesanalyser, går att utföra i ett<br />
kommersiellt GIS, med eller utan tilläggsprogram. Endast för en mindre del <strong>av</strong><br />
analyserna i denna studie har egna program använts. För att utföra analyserna har<br />
<strong>geografiska</strong> databaser från Lantmäteriet, Vägverket, och andra offentliga<br />
organisationer använts.<br />
vii
Slutsatserna <strong>av</strong> studien visar att GIS kan användas för olika typer <strong>av</strong> analyser. GIS är<br />
t.ex. ett snabbt verktyg för att göra enkla analyser <strong>av</strong> typen: Vilka fastigheter blir<br />
påverkade <strong>av</strong> den nya vägen? Dock kan dessa analyser också utföras med andra<br />
hjälpmedel; användningen <strong>av</strong> GIS motiveras här endast ur ett kostnadsperspektiv. GIS<br />
kan även användas till att utföra mer <strong>av</strong>ancerade analyser, exempelvis beräkning <strong>av</strong><br />
brunnars dräneringsareor för att studera risker för dricksvatten vid eventuella olyckor<br />
med farligt gods. Flera <strong>av</strong> dessa analyser vore svåra att genomföra utan GIS.<br />
Problemet med att använda GIS i mer <strong>av</strong>ancerade analyser är frågan om kvaliteten på<br />
analysmodellerna och den <strong>geografiska</strong> datan.<br />
viii
Inledning<br />
1 Introduktion<br />
1.1 Bakgrund<br />
Byggnation <strong>av</strong> en ny väg föregås <strong>av</strong> planerings- och projekteringsarbeten, i vilka det<br />
ingår vägutredning och framtagande <strong>av</strong> arbetsplan. Under planeringen och<br />
projekteringen görs analyser <strong>av</strong> den nya vägens konsekvenser för bland annat<br />
trafiksäkerheten, transportkapaciteten och miljön. Dessa konsekvenser ligger sedan<br />
till grund för beslutsfattande och samråd med intressenter och allmänheten.<br />
Kartor utgör en väsentlig del i vägutredningar och arbetsplaner. Detta är naturligt<br />
eftersom ett flertal <strong>av</strong> konsekvenserna <strong>av</strong> en ny väg är rumsligt relaterade. Dagens<br />
teknik har gjort det möjligt att ta fram och bearbeta digitala kartor. Detta har<br />
underlättat arbetet med att presentera kartmaterial.<br />
Geografiska <strong>informationssystem</strong> (GIS) är ett datorbaserat <strong>informationssystem</strong> som<br />
hanterar <strong>geografiska</strong> data. En <strong>av</strong> styrkorna med GIS är dess kapacitet att analysera<br />
och presentera kartinformation tillsammans med registerinformation. Inom vägprojekt<br />
används GIS främst som ett presentationsverktyg. I dag börjar dock<br />
<strong>informationssystem</strong> bli tillräckligt kraftfulla och lättanvända, samt nödvändig<br />
<strong>geografiska</strong> data tillräckligt tillgängliga, för att GIS skall bli intressant för att använda<br />
som ett analysverktyg inom vägprojekt.<br />
1.2 Syfte<br />
Det övergripande syftet med denna rapport är att ge exempel på hur <strong>geografiska</strong><br />
<strong>informationssystem</strong> kan användas för analyser inom vägplanering och<br />
vägprojektering. Detta inbegriper både typ <strong>av</strong> frågeställningar där GIS kan tillämpas<br />
och vilka olika typer <strong>av</strong> analysmetoder som GIS erbjuder. Mer specifika mål är att<br />
genomföra ett antal GIS-analyser för att modellera effekter <strong>av</strong> en utbyggnad <strong>av</strong> väg<br />
E6 mellan Vik och Hogdal i Strömstad kommun. Dessa analyser skall vara <strong>av</strong> den<br />
arten att de kan ingå i ett beslutsunderlag för att välja korridor i en vägutredning eller<br />
som en del <strong>av</strong> konsekvensanalyserna i en arbetsplan.<br />
1.3 Rapportutformning<br />
Rapporten inledande tre kapitel ger en allmän bakgrund till vägprojekt och<br />
<strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong>. Kapitel två behandlar kortfattat vägplanering och<br />
vägprojektering som delar <strong>av</strong> ett vägprojekt. Kapitlet beskriver också<br />
miljökonsekvensbeskrivningar (MKB), vilket är en del <strong>av</strong> planerings- och<br />
projekteringsprocessen där GIS är ett lämpligt verktyg. Det tredje kapitlet inleds med<br />
en introduktion till GIS och en beskrivning <strong>av</strong> vilka <strong>geografiska</strong> data som finns<br />
tillgängliga i Sverige i dag för vägprojekt. Kapitlet <strong>av</strong>slutas med några exempel på<br />
användning <strong>av</strong> GIS inom vägsektorn.<br />
1
Kapitel fyra och fem beskriver de analyser som gjorts i detta projekt. I det första <strong>av</strong><br />
dessa kapitel beskrivs det <strong>geografiska</strong> område där studierna genomförts, samt vilken<br />
geografisk data och datormiljö som använts. Kapitel fem beskriver hur de olika<br />
analyserna genomfördes och de resultat som uppnåddes. Rapporten <strong>av</strong>slutas med<br />
diskussion och slutsatser.<br />
2
Vägprojekt och miljökonsekvensbeskrivningar<br />
2 Vägprojekt och miljökonsekvensbeskrivningar<br />
Detta kapitel inleds med en beskrivning <strong>av</strong> vägplanering och vägprojektering som<br />
delar <strong>av</strong> ett vägprojekt. I planerings- och projekteringsprocessen skall olika aspekter<br />
<strong>av</strong> vägprojektet behandlas, t.ex. ekonomi, trafiksäkerhet, tillgänglighet och<br />
miljöpåverkan. Eftersom denna rapport främst behandlar miljöaspekter ges i detta<br />
kapitel en allmän bakgrund till miljökonsekvensbeskrivningar (MKB) och<br />
användandet <strong>av</strong> MKB inom vägprojekt. Kapitlet <strong>av</strong>slutas med en diskussion om<br />
användandet <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong> för att analysera och presentera<br />
effekter <strong>av</strong> ett vägprojekt.<br />
2.1 Översikt över olika delar <strong>av</strong> ett vägprojekt<br />
Regering och riksdagen beslutar om transportpolitiken och gör en <strong>av</strong>vägning mellan<br />
de olika transportslagen. Utifrån dessa beslut gör Vägverket en strategisk planering <strong>av</strong><br />
vägnätet. Denna planering innehåller uppgifter om behoven <strong>av</strong> nya och förbättrade<br />
vägar (Vägverket, 1997:5). För att på bästa sätt tillgodose behoven identifierade i den<br />
strategiska planen genomförs vägplanering och vägprojektering innan själva<br />
vägbyggnationen startas (Vägverket, 1997:6). I Figur 2.1 visas en schematisk figur<br />
över de olika stegen i vägplaneringen och vägprojekteringen.<br />
Förstudie<br />
Ingen fortsatt<br />
planering<br />
Vägutredning<br />
Arbetsplan<br />
Bygghandling<br />
Uppföljning<br />
Figur 2.1. Den schematiska gången i ett vägprojekt (efter Vägverket, 1997:6).<br />
3
2.1.1 Vägplanering<br />
I vägplaneringen bestäms om en väg skall byggas, alternativt förbättras, samt i vilken<br />
vägkorridor som vägen skall dras. I detta skede är det främst allmänna intresse <strong>av</strong><br />
vägprojektet som behandlas. Planeringsprocessen består <strong>av</strong> följande två steg<br />
(Vägverket, 1997:6):<br />
• Förstudie<br />
För alla vägprojekt krävs en förstudie (14 a § 1 st. väglagen). I förstudien beskrivs de<br />
aktuella problemställningarna, såsom dålig trafiksäkerhet, bristande framkomlighet<br />
och kopplingar till kommunala planer (översiktsplan och eventuella detaljplaner). På<br />
basis <strong>av</strong> det insamlade materialet i förstudien skall Vägverkets regionala kontor<br />
besluta om områdets <strong>av</strong>gränsning, start- och slutpunkt för vägen (dock ej<br />
sträckningen) samt projektets framtida hantering (bl.a. vilka aspekter som behövs tas<br />
upp i miljökonsekvensbeskrivningen).<br />
• Vägutredning<br />
En vägutredning skall genomföras om det i förstudien har klarlagts att alternativa<br />
vägsträckningar behöver studeras (14 b § 1 st. väglagen). Målet med vägutredningen<br />
är att man skall finna den vägkorridor som bäst tillgodoser de olika kr<strong>av</strong>en. Kr<strong>av</strong>en<br />
här gäller vägens funktion såväl som ekonomiska och miljömässiga aspekter. I<br />
vägutredningen skall det ingå en miljökonsekvensbeskrivning (14 b § 2 st. väglagen),<br />
där ett alternativ skall vara ingen åtgärd (6 kap. 7 § 4 p. miljöbalken). Viktigt är också<br />
att samråd sker med länsstyrelse, kommuner, intresseorganisationer och den berörda<br />
allmänheten. Länsstyrelse och kommuner får vägutredningen på remiss och<br />
utredningen ställs ut för allmänheten under minst en månad (dock finns det inga<br />
formella kr<strong>av</strong> på utställelse till allmänheten). Efter samrådet tar slutligen Vägverket<br />
beslut om valet <strong>av</strong> vägkorridor.<br />
2.1.2 Vägprojektering<br />
Under projekteringsprocessen bestäms vägens sträckning och utformning i detalj i den<br />
tidigare fastlagda vägkorridoren. Under projekteringen väger de enskildas intressen<br />
tyngre än under planeringsprocessen. Projekteringsprocessen består <strong>av</strong> följande två<br />
delar (Vägverket, 1997:6):<br />
• Arbetsplan<br />
I arbetsplanen bestäms den sträckning den nya vägen skall få i den tidigare bestämda<br />
vägkorridoren. För att bestämma den lämpligaste sträckningen måste detaljerade<br />
studier göras <strong>av</strong> bergrunds-, mark- och fastighetsförhållanden. Vidare finns det ett<br />
kr<strong>av</strong> på att en <strong>av</strong> länsstyrelsen godkänd miljökonsekvensbeskrivning skall ingå i<br />
arbetsplanen om detta ansetts nödvändigt i förstudien (15 § 3 st. väglagen). Efter<br />
samråd (främst med markägarna längs den föreslagna sträckningen) tar Vägverkets<br />
regionala kontor beslut om förslag på vägsträckningen. Den föreslagna<br />
vägsträckningen utreds sedan mer i detalj. När förslaget är klart skall det, med vissa<br />
undantag, ställas ut för allmänheten (17 § 1 st. väglagen) och sedan fastställas <strong>av</strong><br />
Vägverket. I de fall då länsstyrelsen eller allmänheten har invändningar mot förslaget<br />
lämnas förslaget över till regeringen för beslut. När arbetsplanen är fastställd och<br />
vunnit laga kraft kan väghållaren tillämpa vägrätt (31 § 1 st. väglagen). Detta innebär<br />
att marken inom gränsen för vägområdet får tas i anspråk och bebyggas.<br />
4
Vägprojekt och miljökonsekvensbeskrivningar<br />
• Bygghandling<br />
I bygghandlingarna ingår de dokument som behövs för att bygga vägen. Hur<br />
omfattande dessa handlingar är beroende <strong>av</strong> vilken entreprenadform som används i<br />
projektet. Av intresse för denna rapport är att handlingarna innehåller uppgifter om<br />
buller, lantmäteriförrättningar och riskanalyser.<br />
2.2 Miljökonsekvensbeskrivningar<br />
Flera olika aspekter måste behandlas inom planerings- och projekteringsprocessen,<br />
som t.ex. trafikanalyser och trafikekonomiska kalkyler. Denna rapport koncentrerar<br />
sig dock mest på de miljömässiga aspekterna <strong>av</strong> vägprojektet. En viktig del i<br />
miljöarbetet är upprättande <strong>av</strong> en miljökonsekvensbeskrivning (MKB). Detta <strong>av</strong>snitt<br />
inleds med att beskriva MKB i allmänhet, för att sedan behandla MKB i samband<br />
med vägprojekt mer specifikt.<br />
2.2.1 Allmänt om miljökonsekvensbeskrivningar<br />
Syftet med en miljökonsekvensbeskrivning är att identifiera och beskriva<br />
de direkta och indirekta effekter som en planerad verksamhet eller åtgärd<br />
kan medföra dels på människor, djur, växter, mark, vatten, luft, klimat,<br />
landskap och kulturmiljö, dels på hushållningen med mark, vatten och den<br />
fysiska miljön i övrigt, dels på annan hushållning med material, råvaror<br />
och energi. Vidare är syftet att möjliggöra en samlad bedömning <strong>av</strong> dessa<br />
effekter på människors hälsa och miljön. (6 kap. 3 § 1 st. miljöbalken)<br />
MKB är ett dokument som upprättats i samband med planering eller genomförande <strong>av</strong><br />
miljöpåverkande verksamhet. Syftet med en MKB är att man i förväg skall kunna<br />
förutse vilka miljömässiga konsekvenser en verksamhet kommer att få. I 6 kap. 1-2 §§<br />
miljöbalken och i vissa andra lagar (bl.a. väglagen) föreskrivs när en MKB måste<br />
upprättas.<br />
MKB fungerar som ett beslutsunderlag vad det gäller miljömässiga aspekter, således<br />
skall en MKB ge miljörelevanta fakta till beslutsfattare. Detta gör också att en MKB<br />
möjliggör för allmänheten att få insikt i beslutsfattandet eftersom en MKB öppet<br />
redovisar på vilka miljömässiga grunder ett beslut är fattat. Men en MKB är inte bara<br />
ett dokument utan kan också ses som en process som i slutändan leder fram till ett<br />
dokument (Boverket, 1991). En viktig del i denna process är samrådet mellan skilda<br />
aktörer (länsstyrelser, kommuner, allmänheten m.fl.). För att detta samråd skall<br />
fungera på ett bra sätt är det viktigt att (Boverket, 1999):<br />
• MKB-processen skall starta tidigt,<br />
• alternativ skall redovisas och analyseras, och<br />
• processen skall vara öppen för allmänheten.<br />
Det huvudsakliga innehållet i en miljökonsekvensbeskrivning anges i 6 kap. 7 §<br />
miljöbalken. Exempelvis skall miljökonsekvensbeskrivningen innehålla en<br />
beskrivning <strong>av</strong> verksamheten eller åtgärden med uppgifter om lokalisering,<br />
5
utformning och omfattning. Vidare skall beskrivningen innehålla uppgifter som gör<br />
det möjligt att bedöma inverkan på människors hälsa, miljön och naturresurser, och<br />
även uppgifter om alternativa platser och konsekvenser <strong>av</strong> nollalternativet (dvs. ingen<br />
åtgärd alls). Detaljinnehållet i en MKB skiljer sig mellan olika projekt. För vägprojekt<br />
anges i förstudien vilka miljöaspekter som är viktiga för det aktuella projektet och<br />
således skall ingå i MKB:n i vägutredningen och arbetsplanen. De vanligaste<br />
formerna <strong>av</strong> miljöpåverkan i samband med vägprojekt finns beskrivna i Vägverket<br />
(1995:40).<br />
Själva arbetet med att ta fram en MKB bekostas <strong>av</strong> projektören och det praktiska<br />
arbetet att ta fram en MKB utförs ofta <strong>av</strong> konsulter. För vägprojekt krävs ett<br />
godkännande <strong>av</strong> länsstyrelsen att MKB:n är korrekt gjord.<br />
2.2.2 Miljökonsekvensbeskrivningar inom vägprojekt<br />
Kr<strong>av</strong> på MKB infördes i väglagen redan 1987, men fastställandet <strong>av</strong> miljöbalken 1998<br />
innebar skärpta kr<strong>av</strong>. Enligt väglagen skall en miljökonsekvensbeskrivning upprättas i<br />
vägutredningen och i arbetsplanen om förstudien har funnit det nödvändigt.<br />
Rekommendationer för hur miljökonsekvensbeskrivningar skall upprättas finns i<br />
handboken Vägverket (1995:30) och de vanligaste formerna <strong>av</strong> miljöpåverkan i<br />
vägprojekt beskrivs i Vägverket (1995:40). Exempel på sådan miljöpåverkan är:<br />
• vägars fysiska intrång (i natur- och kulturmiljöer etc.) och skapande <strong>av</strong> barriärer,<br />
• visuella effekter på stads- och landskapsbilden,<br />
• trafikbuller och vibrationer,<br />
• påverkan på mark- och grundvatten, och<br />
• <strong>av</strong>gasernas effekt lokalt såväl som globalt.<br />
Några <strong>av</strong> de positiva effekterna <strong>av</strong> införandet <strong>av</strong> MKB är att analysen <strong>av</strong> alternativa<br />
vägkorridorer har blivit mer ingående, att miljöförutsättningar kartläggs innan<br />
väglösningar skisseras, och att samråden har blivit bredare (Vägverket, 1995:30).<br />
2.3 GIS för att analysera och presentera effekter <strong>av</strong> vägprojekt<br />
Effekterna <strong>av</strong> ett vägprojekt har ofta en rumslig komponent vilket har gjort kartan till<br />
en naturlig del <strong>av</strong> beskrivningen <strong>av</strong> ett vägprojekt. Under de senaste decennierna har<br />
den digitala tekniken (bl.a. introduktionen <strong>av</strong> GIS) gjort det enklare och billigare att<br />
konstruera och hantera kartor. Detta gäller såväl analys som presentation <strong>av</strong> data. Det<br />
finns alltså två användningsområden för GIS inom vägprojekt: analys <strong>av</strong> effekter samt<br />
presentation <strong>av</strong> effekter i form <strong>av</strong> kartor. Idag används GIS ofta som ett hjälpmedel<br />
att presentera effekter <strong>av</strong> vägprojekt i förstudier, vägutredningar och arbetsplaner.<br />
Däremot används GIS sällan för analyser. Denna rapport syftar till att ge några<br />
exempel på hur GIS kan användas för att göra analyser i ett vägprojekt.<br />
Utvecklingen <strong>av</strong> GIS från ett presentationsverktyg till ett analysverktyg delas med<br />
andra närliggande verksamheter. Inom t.ex. fysisk planering används GIS idag främst<br />
för presentation, men det finns ett flertal studier <strong>av</strong> verktygets analysmöjligheter<br />
(några fallstudier presenteras i Boverket och Naturvårdsverket, 2000).<br />
6
Geografiska data och <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
3 Geografiska data och <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
Detta kapitel inleds med att beskriva grunderna i ett <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
(GIS). Beskrivningen är kortfattad; den intresserade läsaren hänvisas till Eklundh<br />
(1999) och Burrough (1998). För att ett GIS skall vara användbart krävs <strong>geografiska</strong><br />
data; i <strong>av</strong>snitt 3.2 listas några <strong>av</strong> de <strong>geografiska</strong> databaser som finns tillgängliga i<br />
Sverige i dag. Flera <strong>av</strong> dessa databaser innehåller intressanta data för vägprojekt.<br />
Kapitlet <strong>av</strong>slutas med att beskriva några projekt inom vägsektorn där GIS har använts.<br />
3.1 Introduktion till <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
Enligt GIS-ordboken är ett geografiskt <strong>informationssystem</strong> (GIS) ett<br />
<strong>informationssystem</strong> som hanterar <strong>geografiska</strong> data (STG, 1996). Geografiska data<br />
kan traditionellt delas in i två undergrupper:<br />
• Rumsliga data, vilka är objekt (t.ex. vägar, hus eller personer) som har<br />
definierade positioner i ett jordbundet koordinatsystem. Positionerna <strong>av</strong><br />
objekten behöver inte vara statiska. Vi skiljer i allmänhet mellan tre typer <strong>av</strong><br />
objekt, nämligen punkt-, linje- och ytobjekt. Den rumsliga datan är<br />
byggstenarna till den digitala kartan (<strong>geografiska</strong> databasen), vilken är en<br />
beståndsdel i alla GIS.<br />
• Registerdata (icke-rumslig) vilka på något sätt kan kopplas till den rumsliga<br />
datan. Exempel på sådan data är hastighetsbegränsning på en väg, värdet <strong>av</strong> ett<br />
hus eller en persons inkomst. Registerdatan kan också vara kvalitativ, t.ex. i<br />
form <strong>av</strong> mänskliga uppfattningar. Registerdata betecknas ofta attributdata<br />
eftersom den representerar attribut till de rumsliga objekten.<br />
Ett GIS kan hjälpa oss att organisera och analysera <strong>geografiska</strong> data, och den primära<br />
funktionen hos GIS-verktyget är att skapa en länk, eller brygga, mellan den rumsliga<br />
datan och registerdatan. När denna länk är etablerad kan den rumsliga datan bl.a.<br />
användas för att presentera registerdata i kartform.<br />
GIS kan ses som ett datorbaserat system för lagring, analys och presentation <strong>av</strong><br />
<strong>geografiska</strong> data. Det vanligaste användningsområdet <strong>av</strong> GIS är lagring och<br />
presentation, möjligen med inslag <strong>av</strong> enklare analys. Några <strong>av</strong> de vanligaste<br />
användningsområdena för denna typ <strong>av</strong> grundläggande GIS är:<br />
• Presentation <strong>av</strong> registerdata på digitala rumsliga data, t.ex. visualisering <strong>av</strong><br />
antalet invånare i olika administrativa regioner med hjälp <strong>av</strong> olika färger på en<br />
digital karta.<br />
• Presentation <strong>av</strong> registerdata i tabellform genom identifiering på en digital karta.<br />
Genom att peka på kartan kan information <strong>av</strong> det valda objektet visas, t.ex.<br />
lagfaren ägare till en fastighet.<br />
• Enkla analyser <strong>av</strong> registerdata för senare presentation på den rumsliga datan.<br />
T.ex. kan förändringar i antalet invånare studeras genom att subtrahera statistik<br />
från olika år, och resultatet kan senare visas i kartform.<br />
7
• Sökning och presentation <strong>av</strong> registerdata utifrån villkor ställda i den rumsliga<br />
datan. T.ex. kan berörda fastighetsägare för en föreslagen vägsträckning listas i<br />
en tabell.<br />
Alla de ovan presenterade funktionerna är möjliga genom den länk som i ett<br />
geografiskt <strong>informationssystem</strong> finns upprättad mellan den rumsliga datan och<br />
registerdatan (attribut).<br />
12 ID Namn Ant. inv. Läskunn.<br />
5 5 A-stad 86 000 0.97<br />
7 LÄNK 7 B-stad 1 200 000 0.54<br />
12 C-stad 560 000 0.96<br />
Rumsliga data (digital karta)<br />
Registerdata (attributdata)<br />
Figur 3.1. De grundläggande funktionerna i ett geografiskt <strong>informationssystem</strong> är<br />
beroende <strong>av</strong> länken mellan den rumsliga datan och registerdatan.<br />
I Figur 3.1 ser vi att objekten i den rumsliga databasen (i detta fallet polygoner som<br />
representerar olika städer) är numrerade (5, 7 och 12). Denna numrering är ekvivalent<br />
med ett identifikationsnummer (ID-nummer). Alla objekt i den rumsliga databasen<br />
(alltså även t.ex. de prickade vägarna i Figur 3.1) har ett ID-nummer. Numren är dock<br />
i regel dolda för användaren. Det finns även ID-nummer i den databas som innehåller<br />
registerdata. Ofta är denna databas upplagd så att varje rad svarar mot ett rumsligt<br />
objekt. I exemplet i Figur 3.1 består attributdata <strong>av</strong> antalet invånare, läskunnighet och<br />
det rumsliga objektets namn. Till detta är också lagt ett ID-nummer som identifierar<br />
det rumsliga objekt som attributdata refererar till. ID-numret är alltså den<br />
gemensamma nämnaren, eller länken, mellan den rumsliga databasen och registerdata.<br />
Även om lagring och presentation <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> data är de mest använda<br />
funktionerna i ett GIS erbjuds också ett flertal mer eller mindre <strong>av</strong>ancerade<br />
möjligheter till analys <strong>av</strong> såväl rumsliga data som registerdata. För att analysera den<br />
rumsliga datan är riktiga positionsangivelser nödvändiga, dvs. det är viktigt att<br />
objekten har koordinater i ett känt koordinatsystem (som t.ex. rikets nät, RT 90).<br />
Vidare är ofta rumsliga relationerna mellan objekten viktiga, och då särskilt de<br />
topologiska relationerna. En topologisk relation beskriver hur objekt ansluter eller<br />
angränsar till varandra (STG, 1996). Om man, exempelvis, skall beräkna närmaste<br />
vägen mellan två punkter (nätverksanalys) är det nödvändigt att man vet vilka vägar<br />
som angränsar till varandra. Flera, men inte alla, <strong>av</strong> de idag använda<br />
lagringsstrukturerna för rumsliga data lagrar de topologiska relationerna mellan<br />
objekten.<br />
8
Geografiska data och <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
Exempel på analyser som kan utföras i ett GIS är följande:<br />
• Överlagringsanalyser. Man har två eller flera skikt som beskriver olika<br />
<strong>geografiska</strong> företeelser. Genom att lägga dessa skikt ovanpå varandra kan man<br />
se vilka olika <strong>geografiska</strong> företeelser som finns inom samma område. T.ex. kan<br />
vi undersöka vilka typer <strong>av</strong> markslag som påverkas <strong>av</strong> olika sträckningar <strong>av</strong> en<br />
ny väg (analys 1 och 2 i kapitel 5).<br />
• Kostnadsanalyser. Här utgår man ifrån en modell över vad kostnaden blir om<br />
man t.ex. lokaliserar en anläggning vid ett visst geografiskt läge, beroende på<br />
fysiska egenskaper (berggrund etc.) och andra mer kulturella aspekter (intrång i<br />
kulturmiljöer etc.). Analysen syftar sedan till att hitta den optimala lösningen<br />
utifrån kostnadsfunktionen, t.ex. hitta den ”billigaste” sträckningen <strong>av</strong> en väg<br />
beroende på hur mycket åkermark som finns nära vägen (analys 3 i kapitel 5)<br />
• Nätverksanalyser. Denna typ <strong>av</strong> analys används främst för<br />
n<strong>av</strong>igeringstillämpningar, t.ex. undersökning <strong>av</strong> den kortaste sträckan längs<br />
vägnätet mellan två punkter (analys 4 i kapitel 5).<br />
• Topografiska analyser. Med hjälp <strong>av</strong> en digital höjdmodell kan man göra<br />
analyser baserade på topografin, t.ex. undersökningar <strong>av</strong> sluttningslutningen på<br />
olika platser längs en vägkorridor (analys 7 i kapitel 5). En annan användbar<br />
terränganalys, som inte använts här, är siktanalys.<br />
• Flödesanalyser. En flödesanalys är en utvidgad typ <strong>av</strong> terränganalys, där man<br />
studerar hur flöden påverkas <strong>av</strong> topografins form, t.ex. analys <strong>av</strong> hur ytvattnet<br />
rinner (analys 5 och 6 i kapitel 5).<br />
• Modelleringsanalyser. Med hjälp <strong>av</strong> rumsliga statistiska metoder etableras en<br />
empirisk modell för att förklara en storhets beroende <strong>av</strong> andra storheter, t.ex.<br />
kan klimatologiska variablers påverkan på skördeutfallets storlek modelleras,<br />
liksom sjöutsikts påverkan på fastighetspriser.<br />
3.1.1 Raster- och vektordata<br />
Rumsliga data kan antingen lagras som raster- eller vektordata:<br />
• Rasterdata består <strong>av</strong> ett antal celler, vanligtvis är dessa celler kvadratiska. Varje<br />
cell är kopplad till en typ <strong>av</strong> geografisk företeelse (Figur 3.2a).<br />
• Vektordata är en objektbaserad lagring. Varje geografiskt objekt är lagrat som<br />
punkter, linjer eller ytor (Figur 3.2b). T.ex. är en väg lagrad som en linje, dvs.<br />
en lista <strong>av</strong> punkter och deras koordinater. Om man använder vektordata kan<br />
man lagra topologiska relationer (se t.ex. Eklundh, 1999).<br />
Vilken lagringsform som är bäst varierar beroende på typ <strong>av</strong> data som lagras samt<br />
vilka analyser och presentationer man önskar utföra.<br />
9
S S S S S Ö V Ö Ö Ö<br />
S S S S S Ö V Ö Ö Ö<br />
S S S S S Ö V Ö Ö Ö<br />
S S S S S Ö V Ö Ö Ö<br />
S S S S Ö V Ö Ö Ö Ö<br />
S S S S Ö V Ö B B Ö<br />
S S S Ö V Ö Ö B B Ö<br />
S S Ö V Ö Ö Ö B B Ö<br />
S Ö V Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö<br />
S – Sjö<br />
V – Väg<br />
B – Byggnad<br />
Ö - Övrigt<br />
(a)<br />
Sjö<br />
Väg<br />
(b)<br />
Byggnad<br />
Figur 3.2. Rasterdata (a) och vektordata (b).<br />
3.2 Tillgängliga <strong>geografiska</strong> data i Sverige <strong>av</strong> intresse för vägprojekt<br />
För att GIS skall vara användbart krävs det rätt <strong>geografiska</strong> data; det krävs både att<br />
upplösningen (skalan) och innehållet är det önskade. I Sverige produceras den största<br />
delen <strong>av</strong> den <strong>geografiska</strong> datan <strong>av</strong> antingen statliga eller kommunala organisationer. I<br />
Tabell 3.1 listas exempel på <strong>geografiska</strong> data som är användbara för vägprojekt.<br />
Detaljerad information om <strong>geografiska</strong> databaser från Lantmäteriet, Sjöfartsverket,<br />
SMHI och SGU finns i Kartplan (2001) och metadata (dvs. databasbeskrivningar)<br />
finns tillgängliga på Internet (Lantmäteriet, 2001; DGMSÖ, 2001b).<br />
I dagsläget håller Vägverket på att bygga upp en Nationell Vägdatabas (NVDB).<br />
Arbetet sker i samverkan med Lantmäteriet, kommunerna, skogsbruket och försvaret.<br />
Denna databas kommer att vara mycket användbar i samband med vägprojekt. Bland<br />
annat kommer databasen att innehålla den grundinformation som behövs för<br />
trafiksäkerhetsanalyser, biln<strong>av</strong>igering (nätverksanalyser) etc. Detaljerad beskrivning<br />
<strong>av</strong> NVDB finns i Vägverket (2001:3; 2001:4; 2001:5; 2001:6).<br />
10
Geografiska data och <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
Tabell 3.1: Några <strong>av</strong> de viktigaste digitala <strong>geografiska</strong> databaserna för vägprojekt i<br />
Sverige. Den sista kolumnen anger vilka databaser som användes i analyserna i denna<br />
rapport.<br />
Databas Dataproducent Datastruktur Anmärkning Använd i<br />
studien<br />
GSD - Höjddata Lantmäteriet Raster 50m x 50m X<br />
GSD – Ortofoto Lantmäteriet Raster Flyghöjd 4600 m<br />
alt. 9200 m<br />
Fastighetskartan Lantmäteriet Vektor/Raster 1: 10 000 X<br />
Terrängkartan Lantmäteriet Vektor/Raster 1: 50 000 X<br />
Vägkartan Lantmäteriet Vektor/Raster 1: 100 000<br />
Översiktskartan Lantmäteriet Vektor/Raster 1: 250 000 X<br />
Fastighetsdata Lantmäteriet / Registerdata<br />
X<br />
Kommun<br />
GSD – Naturvårdsobjekt Lantmäteriet Vektor 4 200 objekt<br />
Landsat TM NASA Raster Satellitbild<br />
X<br />
30x30 m<br />
CORINE<br />
Organiserat <strong>av</strong><br />
EU-kommissionen<br />
Raster Översiktlig data <strong>av</strong><br />
skilda slag<br />
Berggrund SGU Vektor Ned till 1:50 000<br />
Jordarter SGU Vektor Ned till 1:50 000 X<br />
Grundvatten SGU Vektor 1:250 000<br />
Jordarter SGU Vektor Ned till 1:50 000<br />
Brunnsarkiv SGU Vektor X<br />
Översvämningsområden SMHI Vektor<br />
Avrinningsområden SMHI Vektor 12 000 områden<br />
Vägdatabanken Vägverket Vektor X<br />
Naturresursintressen, Länsstyrelse Vektor<br />
Riksintressen<br />
Regionalanalyser, Länsstyrelse Vektor<br />
Landskaps och<br />
naturresurser<br />
Mark och<br />
Länsstyrelse Vektor<br />
vattenregleringar<br />
Emissionsdata Länsstyrelse / Vektor<br />
Kommun<br />
Planinformation Länsstyrelse / Vektor<br />
Kommun<br />
Bullerdata Kommun /<br />
Vägverket<br />
Lokala trafikföreskrifter Kommun Registerdata<br />
Trafikmätning, Kommun / Registerdata<br />
Trafikolyckor<br />
Vägverket<br />
Primärkartor Kommun Vektor Storskaliga<br />
Befolkningsdata Kommun / SCB Registerdata Ofta på<br />
fastighetsnivå<br />
X<br />
11
3.2.1 Utbyte <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> data<br />
Utbyte <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> databaser mellan olika organisationer ställer kr<strong>av</strong> på<br />
standardiseringsarbete. Det finns idag ett flertal nationella och regionala projekt som<br />
syftar till att underlätta utbyte <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> data. Dessa projekt behandlar bland<br />
annat metoder för att hitta relevanta <strong>geografiska</strong> data (med hjälp <strong>av</strong> metadata),<br />
tekniker för att utbyta data, definitioner <strong>av</strong> geografiskt objekt och relationerna mellan<br />
dem, och transformationssamband mellan olika lägesreferenser. Nedan följer en<br />
beskrivning <strong>av</strong> en del <strong>av</strong> detta standardiseringsarbete.<br />
• Etablera samband mellan geodetiska referenssystem<br />
Ett problem idag är att databaser använder olika geodetiska referenssystem. RIX 95<br />
projektet syftar till att förtäta de nationella geodetiska referenssystemen och etablera<br />
transformationssamband mellan nationella och lokala referenssystem (Lantmäteriet,<br />
1994:24; RIX 95 är ett samarbetsprojekt mellan Lantmäteriet, Vägverket, Banverket,<br />
Försvarsmakten, Telia AB, Sjöfartsverket och kommuner). Parallellt med detta arbete<br />
pågår också arbete med att ersätta referenssystemet RT 90 med SWEREF 99 för<br />
allmän kartläggning (Lantmäteriet, 2000:5; 2001:1). Det senare referenssystemet är<br />
ett globalt referenssystem som är certifierat enligt gemensamma europeiska regler<br />
(grovt förenklat kan man säga att SWEREF 99 är WGS 84 på marken i Sverige).<br />
• Utarbeta definitioner <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> data<br />
Stanli (Standardisering inom Landskapsinformation; ett standardiseringsprojekt inom<br />
allmänna standardiseringsgruppen, STG) har drivit fram svenska standarder (baserade<br />
på internationella dito) för begreppsmodellering <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> data. Dessa<br />
begreppsmodeller har sedan använts för att ta fram tillämpningsstandarder inom olika<br />
områden. En tillämpningsstandard innehåller definitioner <strong>av</strong> objektstyper och<br />
attributstyper, samt relationer mellan objektstyper. Tillämpningsstandarder är<br />
nödvändiga för att olika aktörer skall vara överens om innebörden <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong><br />
data. Inom väg och järnvägssektorn har en tillämpningsstandard tagits fram (SS 63 70<br />
04; finns tillgänglig i EXPRESS-format under Stanli, 2001); denna standard har varit<br />
en strategisk förutsättning för uppbyggandet <strong>av</strong> NVDB (Lundholm, 2001).<br />
• Ta fram de facto standarder för utbyte <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> data<br />
Idag produceras och lagras <strong>geografiska</strong> data <strong>av</strong> stat (Lantmäteriet, länsstyrelser, etc.)<br />
och kommuner och det finns ett sort behov <strong>av</strong> utbyte <strong>av</strong> data inom exempelvis<br />
planering. PilotGIS är ett projekt som initierades <strong>av</strong> Civildepartementet 1995. Syftet<br />
med projektet var att konkretisera hindren för användningen <strong>av</strong> GIS i fysisk planering<br />
och genom samverkan mellan stat och kommun undanröja några <strong>av</strong> dem (PilotGIS,<br />
1997). I uppdraget till PilotGIS påtalades framför allt behovet <strong>av</strong> en de facto-standard<br />
för utbyte <strong>av</strong> geografisk information mellan offentliga organisationer. Inom projektet<br />
har ett Internet-baserat system för utbyte <strong>av</strong> geografisk information byggts upp<br />
(Statskontoret, 1997; PilotGIS, 2001).<br />
• Skapa metadatabaser<br />
Ett vanligt problem är att hitta en databas som innehåller önskad geografisk data. För<br />
att beskriva innehållet i en databas används metadata. En <strong>av</strong> målsättningarna för<br />
DGMSÖ-projektet är att bygga upp en regional metadatabas för Öresundsregionen<br />
(DGMSÖ, 2001b; DGMSÖ, Digitalt Geografiskt ManagementSystem för<br />
Öresundsregionen, är ett EU-projekt där statliga, regionala och kommunala<br />
12
Geografiska data och <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong><br />
organisationer i Danmark och Sverige ingår). En grundläggande idé med<br />
metadatabasen är att de olika organisationerna i projektet digitalt lagrar sina metadata<br />
på en lokal server. En central katalogtjänst söker sedan upp de olika servrarna, dvs.<br />
denna katalogtjänst kan tillhandahålla en metadatabas för hela regionen trots att de<br />
olika organisationerna endast lagrar sina metadata lokalt (DGMSÖ, 2001a; jämför<br />
Östman, 1999). Detta förutsätter att alla organisationer har lagrat sina metadata enligt<br />
CEN-standarden (CEN, 1998). CEN-standarden, som i dagsläget egentligen endast är<br />
en förstandard, är framtagen <strong>av</strong> European Committee for Standardization (CEN).<br />
Denna standard går att implementera på olika vis, vilket har lätt till att ett<br />
harmoniseringsarbete mellan metadatabaserna har varit en nödvändig del i DGMSÖprojektet<br />
(se Andersson, 2001 för detaljer). Andra exempel på metadatabaser är de<br />
nationella baserna MEGI i Sverige (Lantmäteriet, 2001) och Infodatabas i Danmark<br />
(KMS, 2001).<br />
3.3 Exempel på användning <strong>av</strong> GIS inom vägprojekt och närliggande<br />
verksamheter<br />
Ett vägprojekt kräver att man hanterar stora mängder <strong>geografiska</strong> data, både i<br />
planerings- och projekteringsprocessen. Denna rapport koncentrerar sig främst på<br />
användning <strong>av</strong> GIS för miljörelaterade aspekter (en sådan användning är föreslagen<br />
bl.a. i Vägverket, 1995:30), men det finns även en hel del andra användningsområden<br />
för GIS inom ett vägprojekt. Detta <strong>av</strong>snitt ger exempel på några andra projekt där GIS<br />
har använts inom vägprojekt. Några exempel ges också på GIS-användning inom<br />
fysisk planering där den använda metodiken är användbar för vägprojekt.<br />
3.3.1 Ekonomisk-geoteknisk analys i tidiga vägutredningsskeden<br />
Alanko (1997) gjorde en studie <strong>av</strong> användning <strong>av</strong> GIS i tidiga vägutredningsskeden.<br />
Projektet, som genomfördes tillsammans med Vägverket region Mälardalen och<br />
Chalmers tekniska högskola, innebar att man försökte hitta den optimala<br />
vägsträckningen ur ett ekonomiskt-geotekniskt perspektiv med hjälp <strong>av</strong> en<br />
kostnadsanalys. Alanko använde följande geografisk data i sin analys: jordartskartan<br />
(SGU), ekonomiska kartan (Lantmäteriet) och höjddatabasen (Lantmäteriet) . Med<br />
hjälp <strong>av</strong> geotekniker och konstruktörer gjordes en modell över hur dessa indata<br />
ekonomiskt påverkade vägbyggnationen. Sedan användes ett raster-GIS för att hitta<br />
den ”optimala” sträckningen för vägen. Alanko (1997) drog slutsatsen att GIS kan<br />
användas i tidiga vägutredningsskeden för att ge indikation på lämpliga vägkorridorer.<br />
3.3.2 Lokalklimatologiska studier<br />
Eriksson (1995) använde GIS för att göra lokalklimatologiska studier i samband med<br />
vägprojekt. Lokalklimatet är intressant bl.a. för att uppskatta dimbildning,<br />
halkproblem och snöröjningsarbete. Det finns flera faktorer som påverkar<br />
lokalklimatet, som t.ex. mängden solinstrålning, vädersituation, årstid och topografi.<br />
Eriksson använde en modell över hur lokalklimatet varierar, samt indata från SMHI<br />
och Lantmäteriet för sin analys. Erikssons slutsats var att hennes analys väl stämde<br />
överens med annan utvärdering <strong>av</strong> lokalklimatet i samma testområde (Bogren, 1994).<br />
13
3.3.3 Studier <strong>av</strong> risker med farligt gods<br />
Räddningsverket (1997) undersökte risken för olyckor med farligt gods längs de<br />
större vägarna. Som indata till modellen användes statistik över hur många olyckor<br />
(samt andelen singelolyckor) som skett och andelen farligt gods-fordon <strong>av</strong> den totala<br />
trafiken. I vissa fall användes schablonmässiga värden för olycksstatistik baserade på<br />
t.ex. vägbredd, vägtyp och hastighetsbegränsningar (data som finns i Vägverkets<br />
Vägdatabank). Studien genomfördes med hjälp <strong>av</strong> GIS och presenterades i kartform<br />
(Räddningsverket, 1997). Denna studie inriktades på att studera risker <strong>av</strong> farliga<br />
transporter på befintliga vägar, men en liknande metod kan användas redan i<br />
planerings- och projekteringsstadiet.<br />
3.3.4 Interaktiva översiktsplaner på Internet<br />
Väglagen ställer kr<strong>av</strong> på att arbetsplanen ställs ut för allmänheten (och oftast ställs<br />
även vägutredningar ut). För att nå ut till allmänheten skulle Internet kunna vara ett<br />
kompletterande medium till de vanliga utställningarna. Statiskt kartmaterial för<br />
vägprojekt finns ofta redan idag tillgängliga på Internet (Vägverket, 2001), men med<br />
hjälp <strong>av</strong> GIS-teknik kan man även få interaktiva kartor på Internet. Lundberg (1999)<br />
presenterade Övertorneås översiktsplan på Internet i form <strong>av</strong> en interaktiv karta.<br />
Syftet med studien var att undersöka om Internet var en bra presentationsform och om<br />
mediet når nya målgrupper, dvs. om interaktiva kartor på Internet ger ökad<br />
medborgarsamverkan. I samband med den digitala utställningen fick Internetanvändaren<br />
fylla i en enkät om t.ex. hur han nådde informationen och hur han<br />
upplevde översiktsplanen. Tyvärr var svarsfrekvensen på enkäten dålig (endast 3% <strong>av</strong><br />
de totalt 1500 besökarna på Internet-sidorna) och det är därför svårt att dra några<br />
bestämda slutsatser. Lundberg menade dock att Internet g<strong>av</strong> en möjlighet att nå nya<br />
målgrupper (ur studien kan man t.ex. utläsa att bland de svarande visste 29% inte<br />
tidigare att kommunen tar fram och regelbundet uppdaterar översiktsplanen). Även<br />
inom pilotGIS projektet görs planer tillgängliga i form <strong>av</strong> interaktiva kartor<br />
(Statskontoret, 1997; PilotGIS, 2001).<br />
3.3.5 GIS i fysisk planering<br />
Vägplanering har mycket gemensamt med den fysiska planeringen. Inom den fysiska<br />
planeringen har flera fallstudier <strong>av</strong> GIS-analyser genomförts (Boverket och<br />
Naturvårdsverket, 2000). En fallstudie genomfördes i Burlövs kommun; en kommun<br />
där viktiga planeringsfrågor är utbyggnader <strong>av</strong> nya vägar. I VBB/VIAK (2000) ges ett<br />
antal exempel på hur GIS kan användas för att studera hur kommuninvånarnas<br />
tillgång till rekreations- och grönområden påverkas <strong>av</strong> nya vägar, särskilt vad det<br />
gäller fragmentering <strong>av</strong> dessa områden. Dessa analyser syftade att ligga till grund för<br />
beslutsunderlag för den fysiska planeringen.<br />
14
Studieområde och material<br />
4 Studieområde och material<br />
Detta kapitel ger en bakgrund till analyserna i detta projekt. Första <strong>av</strong>snittet behandlar<br />
det vägprojektet inom vilken analyserna är utförda, dvs. ombyggnaden <strong>av</strong> väg E6 i<br />
norra Bohuslän. Resterande delen <strong>av</strong> kapitlet beskriver de <strong>geografiska</strong> databaserna<br />
och datormiljön som använts i analyserna. Själva analyserna presenteras i nästa<br />
kapitel.<br />
Syftet med denna rapport är att ge ett par konkreta exempel på hur GIS kan användas<br />
för analyser inom vägprojekt. Så även om alla analyserna, utom analys 3, är gjorda<br />
inom ett speciellt studieområde är själva metodiken generell.<br />
4.1 Studieområde<br />
Ett <strong>av</strong> huvudmålen för EU är att skapa en gemensam marknad. Under de senaste tio<br />
åren har stora ansträngningar gjorts för att riva hindren mellan medlemsstaterna och<br />
föra dem närmare varandra. I denna anda har ett fritt flöde <strong>av</strong> gods och människor<br />
varit en <strong>av</strong> de viktigaste förutsättningarna för ett integrerat Europa. För att möjliggöra<br />
detta flöde byggs det Trans Europeiska Nätverket (TEN) upp. Sverige har förbundit<br />
sig, genom sitt medlemskap i EU, att genomföra TEN. Två <strong>av</strong> de prioriterade<br />
områdena i TEN är den nordiska triangeln (Köpenhamn/Malmö – Oslo –<br />
Stockholm/Helsingfors) och Öresundsbron. Således är väg E6 mellan Oslo och<br />
Köpenhamn en del <strong>av</strong> TEN. Nationellt har väg E6 en viktig funktion som nordsydgående<br />
transportlänk längs Sveriges västkust. Regionalt spelar väg E6 en viktig<br />
roll för trafiken mellan större städer och kommuner i Bohuslän som exempelvis<br />
Uddevalla, Munkedal, Tanumshede och Strömstad.<br />
Ett flertal utredningar har gjorts om väg E6 genom Bohuslän (Stahre, 1997). Dessa<br />
utredningar pekar på en hög trafikbelastning på E6 genom Bohuslän, speciellt vad det<br />
gäller den tunga trafiken. Trafikvolymen inom det turistattraktiva Bohuslän är under<br />
sommarperioden dessutom mycket stor. Dessa förhållanden resulterar i en varierande<br />
framkomlighet beroende <strong>av</strong> tidpunkt på dygnet och årstid. På sträckan Vik - Hogdal<br />
orsakar bristen på alternativa vägar att trafiken består <strong>av</strong> en blandning <strong>av</strong> lokal- och<br />
regionaltrafik, <strong>av</strong> höghastighets- och låghastighetstrafik, <strong>av</strong> oskyddade<br />
gångtrafikanter, cyklister och personer som väntar vid busshållplatserna.<br />
Anmärkningsvärda väntetider uppstår också för fordon som skall svänga <strong>av</strong> och på<br />
väg E6 p.g.a. trafiksituationen.<br />
Enligt vägutredningen för sträckan Vik – Hogdal uppfyller inte dagens väg<br />
(nollalternativet) de trafikpolitiska kr<strong>av</strong> som ställs på väg E6 (Vägverket, 1999).<br />
Framförallt har sträckan ett relativt högt olyckstal och antalet olyckor förväntas bli<br />
fler eftersom trafikbelastningen troligen ökar. Några <strong>av</strong> bristerna är att:<br />
• vägen är för smal och tillåter inte omkörning,<br />
• vägkorsningar och utfarter ligger för tätt,<br />
• breda hinderfria säkerhetszoner saknas,<br />
• dikena är djupa med branta slänter, samt<br />
15
• viltstängsel saknas.<br />
Åtgärder krävs för att förbättra den nuvarande situationen på väg E6. Ett antal<br />
alternativa vägkorridorer har föreslagits för utvärdering. Utvärderingen omfattar<br />
ekonomiska, tekniska och miljömässiga förhållanden för varje vägkorridor. På<br />
sträckan Vik - Hogdal valdes två alternativa korridorer för utvärdering i<br />
vägutredningen, vilka benämndes Röd 7 respektive Röd 8, medan övriga alternativ<br />
slopades. Slutligen föreslog vägutredningen korridoren Röd 8. Denna korridor följer i<br />
stort sett den befintliga sträckningen <strong>av</strong> väg E6. Vidare föreslog vägutredningen att<br />
vägen skulle bli en smal fyrfältsväg och att referenshastigheten skulle vara 110 km/h<br />
(Vägverket, 1999).<br />
4.2 Uppbyggnad <strong>av</strong> projektdatabas<br />
För att möjliggöra analyserna behövdes insamling <strong>av</strong> geografisk data över<br />
studieområdet till en gemensam projektdatabas. Analyserna begränsades till området<br />
markerat i Figur 4.1.<br />
Analyserna krävde tillgång till stora mängder <strong>geografiska</strong> data. Merparten <strong>av</strong> den<br />
nödvändiga datan fanns tillgänglig digitalt (se Tabell 3.1). Denna data erhölls <strong>av</strong><br />
respektive dataproducent genom Vägverkets försorg. Vägutredningen fanns inte<br />
tillgänglig digitalt för projektet utan endast på papperskarta. Digitalisering <strong>av</strong><br />
vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8 på sträckan Vik - Hogdal genomfördes manuellt.<br />
Data lagrades i vektorform, där varje vägkorridor lagrades som en separat polygon.<br />
För att göra fastighets- och befolkningsdatan tillgänglig för rumsliga analyser så<br />
länkades denna tabelldata till fastighetsobjekt. Dessa fastighetsobjekt hade<br />
fastighetsnummer såväl som fastighetsgränser. Länkning mellan tabelldata och<br />
fastighetsobjekten skedde via attributet fastighetsnummer. Den länkade databasen<br />
benämns nedan fastighetsregisterkarta.<br />
4.3 Datormiljö och programvaror<br />
Analyserna utfördes i en PC-miljö under operativsystemet Windows NT. Följande<br />
programvaror användes:<br />
• ArcInfo - GIS-program för vektordata från ESRI,<br />
• ArcView - GIS-program för vektordata från ESRI,<br />
• Idrisi - GIS-program för rasterdata från Clark University, USA,<br />
• Excel - kalkylprogram från Microsoft,<br />
• Access - relationsdatabashanterare från Microsoft, och<br />
• egna program för flödesanalyser.<br />
16
Studieområde och material<br />
N<br />
Figur 4.1. Analyserna utfördes i det markerade området. Kartan är tagen från<br />
Vägverket (1999).<br />
17
5 Analyser<br />
Detta kapitel beskriver sju stycken analyser. Syftet med analyserna är att ge några<br />
konkreta exempel på hur <strong>geografiska</strong> <strong>informationssystem</strong> (GIS) kan användas inom<br />
vägplanering och vägprojektering. Varje analys innehåller följande delar:<br />
• Syfte – Vilka frågeställningar i planerings- eller projekteringsprocessen syftar<br />
analysen till att besvara?<br />
• Metod – Vilka analysmetoder användes och med vilka <strong>geografiska</strong> data?<br />
• Resultat – Ger analysen svar på frågeställningarna?<br />
• Diskussion – Finns det några begränsningar i den använda analysmetoden? Kan<br />
samma analysmetod användas för att besvara andra frågeställningar i vägprojekt?<br />
Även om analyserna här främst syftar till att besvara de uppställda frågeställningarna<br />
har de också syftet att ge exempel på olika analysmetoder inom geografisk<br />
informationsbehandling. Därför är urvalet <strong>av</strong> analyser gjort så att principiellt olika<br />
analysmetoder har använts. Det ges exempel på användning <strong>av</strong> följande<br />
analysmetoder:<br />
• överlagringsanalys (analys 1 och 2),<br />
• kostnadsanalys (analys 3),<br />
• nätverksanalys (analys 4),<br />
• flödesanalys (analys 5 och 6), och<br />
• topografisk analys (analys 7).<br />
Förhoppningsvis kan en erfaren vägplanerare eller vägprojektör utifrån dessa<br />
typexempel få idéer om andra frågeställningar som kan analyseras med samma<br />
analysmetoder.<br />
18
Analyser<br />
5.1 Analys 1 – Berörda fastigheter<br />
5.1.1 Syfte<br />
Inom ett vägprojekt är det viktigt att de enskildas intressen tillvaratas, t.ex.<br />
fastighetsägarna längs de olika vägkorridorerna. I detta sammanhang kan GIS<br />
användas för att kartlägga vilka fastighetsägare som berörs, hur de påverkas, samt ge<br />
information om adress och andra persondata för att underlätta kontakten med<br />
fastighetsägarna. Denna analys syftar till att besvara följande frågeställningar:<br />
• Vilka fastigheter blir aktuella för markinlösen?<br />
• Hur många människor berörs?<br />
5.1.2 Metod<br />
Den första frågeställningen ovan är enkel att analysera eftersom en<br />
fastighetsregisterkarta redan skapats (se <strong>av</strong>sitt 4.2). Det enda som behöver göras är att<br />
undersöka vilka fastigheter som överlappas <strong>av</strong> respektive vägkorridor. Detta är en typ<br />
<strong>av</strong> överlagringsanalys som finns att tillgå i alla vanliga GIS-program. Analysen<br />
utfördes i ArcView med följande <strong>geografiska</strong> data:<br />
• fastighetsregisterkarta (befolkningsregister, fastighetsregister, och fastighetsgränser),<br />
och<br />
• vägkorridorerna i vägutredningen.<br />
För att besvara den andra analysen har vi ansett att ”vara berörd” är lika med att vara<br />
skriven på en <strong>av</strong> de aktuella fastigheterna.<br />
5.1.3 Resultat<br />
I Figur 5.1 och 5.2 ges svaren på vilka fastigheter som berörs och totala antalet<br />
människor som är skrivna på dessa fastigheter. Den första frågan i problemställningen<br />
kan anses vara helt besvarad medan den andra frågan endast delvis är besvarad. Att<br />
vara skriven på en fastighet som korsas <strong>av</strong> vägen är ett sätt att vara berörd <strong>av</strong><br />
åtgärden, men det kan inte anses vara en fullständig definition <strong>av</strong> att vara berörd.<br />
5.1.4 Diskussion<br />
För flera typer <strong>av</strong> analyser vore det mer intressant att få veta hur många människor<br />
som bor på ett visst <strong>av</strong>stånd från en väg snarare än människorna som är skrivna på<br />
berörda fastigheter. Denna typ <strong>av</strong> analyser är <strong>av</strong> intresse för att veta hur många<br />
människor som blir påverkade <strong>av</strong> luftföroreningar, buller, vibrationer etc.; analyser<br />
som kan ingå i en MKB för ett vägprojekt (Vägverket, 1995:40). Detta skulle dock<br />
kräva att man vet hur många människor som bor i varje hus och något sådant register<br />
finns inte (inte minst <strong>av</strong> integritetsskäl). I dag pågår det arbete vid Lantmäteriet med<br />
att koppla ihop information från byggnadsregistret och fastighetskartan. Detta<br />
kommer att möjliggöra analyser <strong>av</strong> hur många byggnader <strong>av</strong> en viss typ (t.ex.<br />
boningshus) det finns inom ett visst <strong>av</strong>stånd från den planerade vägen.<br />
19
Det är alltid viktigt att den <strong>geografiska</strong> databasen är tillämplig för den önskade<br />
analysen. I databaser som används för småskalig kartläggning, t.ex. terrängkartan, är<br />
det vanligt att man flyttat ut byggnadsobjekten från vägobjekten för att symbolerna<br />
inte skall överlappas på kartan (se t.ex. Kilpeläinen, 1999). Således kan man inte<br />
använda byggnadsobjektens läge i terrängkartan för en analys.<br />
Vid upprättande <strong>av</strong> arbetsplan måste samråd ske med alla berörda fastighetsägare.<br />
Analys 1 skulle gå att utvidga till att ta fram de lagfarna ägarna till fastigheterna.<br />
Detta kan göras genom att antingen använda Lantmäteriets fastighetsdatasystem<br />
(FDS) eller ett kommunalt fastighetsregister (FIR).<br />
Analys 1 begränsades till att ta fram de fastigheter som var berörda <strong>av</strong> vägprojektet.<br />
Ett vägprojekt orsakar ofta någon form <strong>av</strong> fastighetsreglering; GIS skulle då kunna<br />
användas till att ta fram uppgifter för markbyten m.m. En sådan metod har använts<br />
bland annat för omarronderingar (Malm, 1999). För att använda GIS i en<br />
fastighetsreglering behövs en fastighetskarta kopplad till ett fastighetsregister samt en<br />
värderingsmodell.<br />
20
Analyser<br />
1000 0 1000 2000 Meters<br />
Corridor (Röd7)<br />
Property description<br />
ANNERÖD 1:11<br />
ANNERÖD 1:12<br />
ANNERÖD 1:13<br />
BJÖRKE 3:12<br />
BJÖRKE 4:2<br />
BJÖRNERÖD 1:93<br />
BREVIK 1:14<br />
DAFTÖN 1:14<br />
FLÅGHULT 1:20<br />
FLÅGHULT 1:31<br />
FLÅGHULT 1:64<br />
FLÅGHULT 1:75<br />
FOLKESTAD 1:5<br />
FOLKESTAD 1:6<br />
GIBBERÖD 1:3<br />
GRANDALEN 1:1<br />
GRENTICKAN8<br />
GRÅLÖS 1:9<br />
GRÅLÖS 4:21<br />
GRÅLÖS 4:51<br />
HAGETORP 1:1<br />
HANTVERKAREN 27<br />
HAREN 10<br />
HAREN 12<br />
HATTMURKLAN4<br />
HEBY 1:2<br />
HEDÄNGEN 9:5<br />
HEDÄNGEN 9:8<br />
HJÄLMSTAD 2:5<br />
HJÄLMSTAD 4:2<br />
HJÄLMSTAD S:2<br />
HJÄLTSGÅRD 3:14<br />
HJÄLTSGÅRD 6:138<br />
HJÄLTSGÅRD 6:26<br />
HJÄLTSGÅRD 6:43<br />
HJÄLTSGÅRD 6:47<br />
HJÄLTSGÅRD 6:5<br />
HJÄLTSGÅRD 6:59<br />
HJÄLTSGÅRD 6:76<br />
HJÄLTSGÅRD 6:94<br />
HOGDALS-HJÄLMBERG 1:20<br />
HOGDALS-HJÄLMBERG 1:37<br />
HOGDALS-MÖRK 1:3<br />
HÄMMEN 2:10<br />
HÅLKEDALEN 1:59<br />
Antal fastigheter 45<br />
Antal berörda människor 73<br />
Figur 5.1. Antalet berörda fastigheter och människor skrivna på dessa fastigheter för<br />
korridordragningen Röd 7.<br />
21
1000 0 1000 2000 Meters<br />
Corridor (Röd8)<br />
Property description<br />
ANNERÖD 1:11<br />
ANNERÖD 1:12<br />
ANNERÖD 1:13<br />
BJÖRKE 3:12<br />
BJÖRKE 4:2<br />
BJÖRNERÖD 1:93<br />
BREVIK 1:14<br />
BÅLERÖD 3:25<br />
FLÅGHULT 1:14<br />
FLÅGHULT 1:15<br />
FLÅGHULT 1:31<br />
FLÅGHULT 1:62<br />
FLÅGHULT 1:66<br />
FLÅGHULT 1:8<br />
FURAN 4<br />
GRÅLÖS 1:3<br />
GRÅLÖS 4:25<br />
GULLNÄS 1:6<br />
GÅSHULT 1:17<br />
HEDÄNGEN 9:7<br />
HJÄLMSTAD 1:8<br />
HJÄLMSTAD 2:5<br />
HJÄLMSTAD 2:6<br />
HJÄLMSTAD 2:7<br />
HJÄLTSGÅRD 2:18<br />
HJÄLTSGÅRD 6:102<br />
HJÄLTSGÅRD 6:124<br />
HJÄLTSGÅRD 6:129<br />
HJÄLTSGÅRD 6:137<br />
HJÄLTSGÅRD 6:138<br />
HJÄLTSGÅRD 6:23<br />
HJÄLTSGÅRD 6:25<br />
HJÄLTSGÅRD 6:38<br />
HJÄLTSGÅRD 6:42<br />
HJÄLTSGÅRD 6:5<br />
HOGDAL 1:10<br />
HOGDAL 1:14<br />
HOGDAL 1:15<br />
HOGDALS-HJÄLMBERG 1:23<br />
HOGDALS-HÄLLE 1:15<br />
HOGDALS-HÄLLE 1:19<br />
HOGDALS-HÄLLE 1:6<br />
HOGDALS-MÖRK 1:7<br />
HUSEBO 1:7<br />
HUSEBO 2:1<br />
HÖGSTAD 1:3<br />
HÖGSTAD 2:6<br />
Antal fastigheter 48<br />
Antal berörda människor 96<br />
Figur 5.2. Antalet berörda fastigheter och människor skrivna på dessa fastigheter för<br />
korridordragningen Röd 8.<br />
22
Analyser<br />
5.2 Analys 2 - Fysiskt intrång<br />
5.2.1 Syfte<br />
En ny väg innebär alltid någon form <strong>av</strong> fysiskt intrång. Vägen skall planeras så att<br />
man undviker att göra intrång i känsliga eller värdefulla områden, t.ex. åkermark och<br />
kulturmiljöer. Denna analys syftar till att studera intrång i olika markanvändningar<br />
och då särskilt åkermark. Den <strong>av</strong>ser att besvara följande frågeställning:<br />
• Vilken är markanvändningsfördelningen inom de två föreslagna korridorerna?<br />
• Vilken <strong>av</strong> vägkorridorerna gör minst intrång på åkermarken?<br />
5.2.2 Metod<br />
Även denna analys är i grunden en överlagringsanalys. Det finns dock en skillnad mot<br />
analys 1. I analys 1 var det endast intressant vilka polygoner (fastigheter och<br />
vägkorridorer) som överlagrades; i denna analys är vi intresserade <strong>av</strong> arealerna för de<br />
överlagrade polygonerna (markanvändningsområden och vägkorridorer). För att visa<br />
arealfördelningen används cirkeldiagram. Denna analys kan utföras i flera<br />
programvaror för geografisk informationsbehandling, men inte i de mer<br />
presentationsinriktade programmen. Analysen här utfördes i ArcInfo och ArcView<br />
med följande data:<br />
• markanvändningsdata från fastighetskartan, och<br />
• vägkorridorerna i vägutredningen.<br />
5.2.3 Resultat<br />
Nedan presenteras resultaten <strong>av</strong> analysen i Figur 5.3. Trots sin enkelhet lyckas denna<br />
analys att besvara frågeställningen ovan och dessutom presentera resultatet på ett<br />
tydligt sätt.<br />
23
5.2.4 Diskussion<br />
I denna analys studerades fysiskt intrång i pågående markanvändning. Ett mer<br />
differentierat studium <strong>av</strong> fysiskt intrång är ofta intressant när man upprättar en MKB i<br />
samband med ett vägprojekt, såsom intrång i speciella kulturmiljöer, friluftsmiljöer<br />
och boendemiljöer (Vägverket, 1995:40). Samma metod som ovan kan användas för<br />
en sådan analys, om det finns tillgång till relevant digital geografisk data. Sådan data<br />
kan sökas i metadatabaser (PilotGIS, 2001; DGMSÖ, 2001b).<br />
Analys 2 har två svagheter. För det första tar den inte upp effekter <strong>av</strong> fragmentering<br />
<strong>av</strong> markanvändningen och barriäreffekter, vilka är påtagliga effekter <strong>av</strong> en ny väg.<br />
Vissa typer <strong>av</strong> fragmentering och barriäreffekter skulle gå att analysera i ett GIS (t.ex.<br />
analys <strong>av</strong> åkrar som blir för små för att vara ekonomiskt bärkraftiga). Exempel på<br />
denna typ <strong>av</strong> fragmenteringsanalyser ges i VBB/VIAK (2000). För det andra bortser<br />
analys 2 helt det faktum att vägkorridor Röd 8 går i samma stråk som befintlig väg,<br />
och därför blir påverkan på åkermarken mindre än beräknat. Detta faktum beror dock<br />
inte på den valda metoden utan på bristfälliga <strong>geografiska</strong> data.<br />
24
Analyser<br />
Röd7<br />
Röd8<br />
Åkermark<br />
Öppen yta utan skogskontur<br />
Annan öppen mark<br />
Hygge<br />
Skog barr- o blandskog<br />
Vatten<br />
Totalarea=1936851<br />
Totalarea=2193022<br />
Figur 5.3. Fördelning mellan olika markanvändningsklasser inom de alternativa<br />
korridordragningarna Röd 7 och Röd 8.<br />
25
5.3 Analys 3 – Optimal vägkorridor med <strong>av</strong>seende på markanvändningen<br />
5.3.1 Syfte<br />
Analys två behandlade fysiskt intrång <strong>av</strong> vägen i olika markanvändningar. I denna<br />
analys går vi vidare med analys <strong>av</strong> fysiskt intrång och försöker hitta den optimala<br />
vägkorridoren utifrån en kostnadsmodell över det fysiska intrånget. Denna typ <strong>av</strong><br />
analys lämpar sig bäst i ett tidigt vägutredningsskede, där förslag på vägkorridorer<br />
skall tas fram för utvärdering. I ett tidigt vägutredningsskede måste alla typer <strong>av</strong><br />
fysiskt intrång behandlas; i analys 3 studerar vi en mer begränsad frågeställning:<br />
• Vilken är den optimala vägkorridoren med <strong>av</strong>seende på kostnad för fysiskt intrång<br />
i den pågående markanvändningen?<br />
Startpunkt<br />
Slutpunkt<br />
Figur 5.4. Den optimala vägkorridoren utifrån kostnadsmodellen i Tabell 5.1.<br />
5.3.2 Metod<br />
Denna analys är gjord över Verkaåns dalgång på Österlen, Skåne, och inte över<br />
studieområdet i norra Bohuslän. Anledningen till byte <strong>av</strong> område var tillgång på<br />
geografisk data.<br />
26
Analyser<br />
Analysen föregicks <strong>av</strong> insamling och klassificering <strong>av</strong> markanvändningsdata. För att<br />
skapa markanvändningskartan i Figur 5.4 användes följande data:<br />
• fastighetskartan (odlad mark, övrig öppen mark och vatten),<br />
• översiktskartan (tätorts<strong>av</strong>gränsningar), och<br />
• Landsat TM (klassning <strong>av</strong> skogsmark).<br />
En kostnadsmodell skapades för kostnaden <strong>av</strong> fysiskt intrång på olika markanvändningar<br />
(Tabell 5.1). Denna kostnadsmodell är endast en grov uppskattning <strong>av</strong><br />
den relativa kostnaden <strong>av</strong> de olika intrången. Med hjälp <strong>av</strong> kostnadsmodellen<br />
beräknades sedan den optimala vägkorridoren mellan valda start- och slutpunkter.<br />
Beräkningen gjordes i form <strong>av</strong> en kostnadsanalys <strong>av</strong> rasterdata i programmet Idrisi.<br />
Tabell 5.1: Kostnadsmodell över de relativa kostnaderna för fysiskt intrång.<br />
Markanvändningsklass<br />
Relativ kostnad <strong>av</strong> fysiskt intrång<br />
Odlad mark 1.3<br />
Barrskog 1.0<br />
Ung barrskog 1.0<br />
Föryngringsyta 1.0<br />
Lövskog 1.1<br />
Vatten 10.0<br />
Tätort 10.0<br />
Övrig öppen mark 1.1<br />
5.3.3 Resultat<br />
I frågeställningen ovan frågades det efter den optimala vägkorridoren med <strong>av</strong>seende<br />
på kostnad för fysiskt intrång i den pågående markanvändningen. Svaret på<br />
frågeställningen ges i Figur 5.4, där den ”optimala” vägkorridoren presenteras.<br />
Vägkorridoren är dock endast ”optimal” utifrån kostnadsfunktionen i Tabell 5.1.<br />
5.3.4 Diskussion<br />
I denna analys har vi endast behandlat fysiskt intrång i markanvändningen. Detta är<br />
bara en <strong>av</strong> många aspekter som måste analyseras för att ta fram olika vägkorridorer i<br />
ett tidigt vägutredningsskede. För att vara intressant i praktiken skall denna analys<br />
ingå som en del i en större analys där man tar hänsyn till flera olika aspekter. Ett totalt<br />
kostnadsvärde tas fram för varje cell och en GIS-analys kan sedan beräkna korridorer<br />
där totalkostnaden blir så liten som möjligt. Ett stort problem här är dock att hitta en<br />
kostnadsfunktion som bra speglar de verkliga kostnaderna.<br />
En kostnadsanalys <strong>av</strong> denna typ (med ett ekonomisk-geoteknisk perspektiv) gjordes<br />
<strong>av</strong> Alanko (1997). Alankos slutsats var att metoden var användbar i tidiga<br />
vägutredningskeden för att hitta lämpliga vägkorridorer, men att det var problem att<br />
hitta en bra kostnadsfunktion.<br />
27
5.4 Analys 4 - Restid<br />
5.4.1 Syfte<br />
Vid nybyggnad <strong>av</strong> väg E6 mellan Vik och Hogdal kommer det befintliga vägnätet att<br />
förändras. Påfarts- och <strong>av</strong>fartsleder kommer att koncentreras till större anslutande<br />
vägar och till tätorter, varför många mindre vägar kommer att skäras <strong>av</strong>. Den tillåtna<br />
hastigheten på vägarna kommer även att förändras, eftersom en breddning <strong>av</strong> väg E6<br />
till fyrfältsväg planeras för sträckan. Dessa faktorer medför att ressträckor och restider<br />
kan komma att förändras, både till det bättre och till det sämre. Genom att utföra<br />
nätverksanalyser med vektor-GIS kan frågor angående dessa förändringar besvaras,<br />
och det blir därmed möjligt att se hur vägbygget påverkar de i området boendes<br />
transportsituation.<br />
Denna analys skall ses som en konsekvensanalys i arbetsplanen. Syftet är att belysa<br />
följande frågeställning:<br />
• Hur kommer restiden och ressträckan att förändras i samband med förändring <strong>av</strong><br />
vägsträckning?<br />
Svaret på denna fråga redovisas lämpligen i kartform under den obligatoriska<br />
utställningen <strong>av</strong> arbetsplanen, där de berörda kan se hur vägprojektet påverkar deras<br />
vardag.<br />
5.4.2 Metod<br />
Denna analys är <strong>av</strong> typen nätverksanalys. Principen innebär att man beräknar kortaste<br />
<strong>av</strong>ståndet (alternativt tiden) mellan två punkter. Analysen förutsätter att man har ett<br />
topologiskt strukturerat nätverk, exempelvis ett vägnät där varje länk är ett objekt och<br />
topologisk information mellan länkarna lagras.<br />
Nätverksanalyser går att utföra i de flesta GIS-program, fast ibland krävs tillgång till<br />
tilläggsprogram. Denna analys utfördes i ArcView med hjälp <strong>av</strong> tilläggsprogrammet<br />
Network Analyst. Idag finns också ett flertal kommersiella n<strong>av</strong>igationsprogram<br />
tillgängliga vilka i sig bygger på nätverksanalyser.<br />
I framtiden kommer den nationella vägdatabasen (NVDB, Vägverket, 2001:3) att vara<br />
en lämplig databas för nätverksanalyser. I brist på NVDB skapades en egen<br />
n<strong>av</strong>igationsdatabas över området. Denna databas baserades på följande data:<br />
• befintliga vägsträckningar från terrängkartan i vektorformat, och<br />
• manuellt digitaliserad vägsträckning i vägkorridor Röd 8.<br />
Till denna data adderades sedan på- och <strong>av</strong>fartsleder vid större anslutande vägar och<br />
samhällen för att få nätverket att fungera med en förändrad infrastruktur.<br />
Vektordatalagret som användes för analys innehöll från början attributdata gällande<br />
vägtyp, men för att restid skulle kunna beräknas måste även hastighetsdata för alla<br />
vägsegment tas fram. Hastighetsdata uppskattades utifrån vägarnas storlek och läge,<br />
samt efter för vägen tillämpligt fordon (eftersom vi inte hade tillgång till lokala<br />
28
Analyser<br />
trafikföreskrifter). Eftersom det är intressant att se hur lång tid det tar att nå även<br />
svåråtkomliga områden tilläts transport med cykel och vandring till fots i låga<br />
hastigheter. Informationen infördes i en attributtabell som ett separat fält för varje<br />
vägsegment. För att få ut information om hur lång tid det tar att passera varje<br />
vägsegment kombinerades sedan information om segmentens längd och deras tillåtna<br />
hastighet.<br />
Vid digitalisering <strong>av</strong> tänkbara trafikplatser tilldelades vissa på- och <strong>av</strong>fartssträckor<br />
enkelriktning genom tillägg <strong>av</strong> ännu ett attributfält innehållande ArcView:s koder för<br />
tillåten färdriktning. Med koderna kan färd styras från startpunkt till slutpunkt eller<br />
från slutpunkt till startpunkt längs ett vägsegment beroende på hur det är digitaliserat<br />
och vilken färdriktning som önskas (vägsträckor med dubbelriktad trafik lämnas utan<br />
kod). Med kodningen kan en väg på samma sätt också stängas <strong>av</strong> för trafik. Efter<br />
tilldelning <strong>av</strong> koder blir nätverket ett kraftfullt instrument vid frågeställningar kring<br />
framkomlighet och <strong>av</strong>stånd (Figur 5.5). Det blir dessutom enkelt att styra en<br />
förändring i ett sådant system vid t.ex. en ombyggnad <strong>av</strong> en vägsträcka eller vid en<br />
olycka.<br />
Ur den ovan beskrivna vektordatan skapades följande skikt:<br />
• Skikt 1 innehöll vägsegment som de såg ut före konstruktion <strong>av</strong> den nya<br />
sträckningen, med attributdata (segmentlängd, vägtyp, hastighet och tid per<br />
segment).<br />
• Skikt 2 innehöll vägsegment som de såg ut efter konstruktion <strong>av</strong> den nya<br />
sträckningen, med attributdata (segmentlängd, vägtyp, hastighet och tid per<br />
segment).<br />
Figur 5.5. Trafikplats med tillåtna<br />
färdriktningar som tilldelades genom<br />
kodning <strong>av</strong> vektorsegment.<br />
29
Vid nätverksanalys i Network Analyst ges möjlighet till val <strong>av</strong> kostnadsfält, dvs. de<br />
attribut efter vilka sträckan mäts. Segmentlängd och tid per segment var de för denna<br />
analys tillgängliga fälten. Efter att ha specificerat start- och målpunkter sökte således<br />
Network Analyst efter de kortaste respektive snabbaste vägalternativen.<br />
De kortaste respektive snabbaste vägsträckorna beräknades och presenterades<br />
tillsammans med värden på tider och vägsträckornas längd. Dessa beräkningar gjordes<br />
för situationen både före och efter den föreslagna ombyggnaden (enligt förslag Röd 8)<br />
för att göra jämförelser möjliga (Tabeller 5.2 och 5.3).<br />
5.4.3 Resultat<br />
Analysen visar konsekvenser för resandet efter byggnationen <strong>av</strong> den nya väg E6<br />
(byggd enligt förslag Röd 8). I Figur 5.6 visas vägnätet före respektive efter<br />
ombyggnaden. Analysen utfördes på tre resor (Figurer 5.7, 5.8 och 5.9). För alla resor<br />
beräknades de kortaste respektive snabbaste vägsträckorna (Tabeller 5.2 och 5.3).<br />
Tabell 5.2. Jämförelse mellan de kortaste beräknade vägsträckorna för gamla<br />
respektive nya väg E6.<br />
Gamla E6 – Nya E6 –<br />
Bästa<br />
Skillnad<br />
Kortast väg Kortast väg<br />
alternativ<br />
Resa 1 9 068 m 12 969 m + 3 901 m Gamla E6<br />
Resa 2 9 737 m 10 026 m + 289 m Gamla E6<br />
Resa 3 9 353 m 13 263 m + 3 910 m Gamla E6<br />
Tabell 5.3. Jämförelse mellan de snabbaste beräknade vägsträckorna för gamla<br />
respektive nya väg E6.<br />
Gamla E6 – Nya E6 –<br />
Bästa<br />
Skillnad<br />
Snabbast väg Snabbast väg<br />
alternativ<br />
Resa 1 7 min 50 s 10 min 18 s + 2 min 28 s Gamla E6<br />
Resa 2 7 min 56 s 7 min 31 s - 25 s Nya E6<br />
Resa 3 9 min 33 s 12 min 1 s + 2 min 28 s Gamla E6<br />
5.4.4 Diskussion<br />
Resultatet i Figurerna 5.7, 5.8 och 5.9 svarar på frågeställningarna i syftet ovan. Dock<br />
finns det två problem. Det första problemet är att endast ett par alternativa resor har<br />
utvärderats. Idealt sett skall det vara möjligt för en betraktare att själv välja en resa<br />
(t.ex. resan till jobbet) för en analys. Detta kan göras med hjälp <strong>av</strong> att ha en<br />
nätvärksanalys tillgänglig via dator vid utställningen eller via Internet. Alternativt kan<br />
man skapa en tematisk karta som visar den totala restiden utifrån en punkt (t.ex.<br />
Strömstads centrum) till alla övriga punkter på nätverket före och efter vägbygget.<br />
Det andra problemet är att analysen förutsätter att högsta tillåtna hastighet alltid kan<br />
hållas. Detta är inte alltid möjligt; dagens väg E6 är en tvåfilig väg som ger<br />
begränsade möjligheter till påfart och omkörning under delar <strong>av</strong> året. Lägre<br />
hastigheter än de tillåtna samt långa väntetider vid korsningar bör därför läggas till de<br />
snabbaste tiderna beräknade för gamla väg E6..<br />
Den naturligaste användningen <strong>av</strong> en nätverksanalys är att undersöka hur dagens resor<br />
påverkas i tid och längd. Samma metod kan också användas för att studera<br />
30
Analyser<br />
förändringar på längre sikt. Nya vägar ändrar tillgängligheten för olika områden,<br />
vilket på sikt kan komma att påverka resmönster (Brodde Makrí, 2001),<br />
befolkningstrycket och bosättningen (Forsström, 1999).<br />
Före<br />
E 6<br />
Strömstad<br />
Skee<br />
Efter<br />
Vägar<br />
Allmän väg 5-7 m<br />
Allmän väg 5-7 m underfart<br />
Allmän väg mindre än 5 m<br />
Allmän väg större än 7 m<br />
Avfart från motorväg<br />
Elljusspår<br />
Enskild bilväg<br />
Enskild bilväg underfart<br />
Enskild bättre bilväg<br />
Enskild sämre bilväg<br />
Gata i sluten bebyggelse<br />
Gata i tät bebyggelse<br />
Genomfartsled i tät bebyggelse<br />
Gångstig<br />
Motorväg<br />
Park/cykelväg<br />
Påfart till motorväg<br />
Större gata i tät bebygg underfart<br />
Större gata i tät bebyggelse<br />
Traktorväg<br />
Uppfartsväg<br />
Uppfartsväg underfart<br />
Vandringsled<br />
Vandringsled längs väg<br />
N yaE6:an<br />
Strömstad<br />
Skee<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 Meters<br />
Figur 5.6. Vägnätets utseende före och efter konstruktion <strong>av</strong> nya väg E6.<br />
31
Resa 1<br />
Före<br />
Kortast väg: 9068m<br />
Snabbast väg: 7 min 50 s<br />
ÊÚ<br />
E 6<br />
ÊÚ<br />
Strömstad<br />
Efter<br />
ÊÚ<br />
Strömstad<br />
E 6<br />
Skee<br />
ÊÚ<br />
ÊÚ Start/mål<br />
Snabbast väg<br />
Kortast väg<br />
Vägar<br />
Allmän väg 5-7 m<br />
Allmän väg 5-7 m underfart<br />
Allmän väg mindre än 5 m<br />
Allmän väg större än 7 m<br />
Avfart från motorväg<br />
Elljusspår<br />
Enskild bilväg<br />
Enskild bilväg underfart<br />
Enskild bättre bilväg<br />
Enskild sämre bilväg<br />
Gata i sluten bebyggelse<br />
Gata i tät bebyggelse<br />
Genomfartsled i tät bebyggelse<br />
Gångstig<br />
Motorväg<br />
Park/cykelväg<br />
Påfart till motorväg<br />
Större gata i tät bebygg underfart<br />
Större gata i tät bebyggelse<br />
Traktorväg<br />
Uppfartsväg<br />
Uppfartsväg underfart<br />
Vandringsled<br />
Vandringsled längs väg<br />
Kortast väg: 12 969 m<br />
Snabbast väg: 10 min 18 s<br />
Skee<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 Meters<br />
Figur 5.7. De snabbaste respektive kortaste vägalternativen före och efter<br />
konstruktion <strong>av</strong> nya E6 för start- och målpunkterna i resa 1.<br />
32
E6<br />
Analyser<br />
Före<br />
Resa 2<br />
Alternativ 2<br />
Snabbast väg: 7 min 56 s<br />
ÊÚ<br />
Efter<br />
Strömstad<br />
Kortast väg: 9737 m<br />
ÊÚ<br />
Strömstad<br />
Snabbast väg: 7 min 31 s<br />
E6<br />
ÊÚ<br />
Skee<br />
ÊÚ Start/mål<br />
Snabbast väg<br />
Kortast väg<br />
Vägar<br />
Allmän väg 5-7 m<br />
Allmän väg 5-7 m underfart<br />
Allmän väg mindre än 5 m<br />
Allmän väg större än 7 m<br />
Avfart från motorväg<br />
Elljusspår<br />
Enskild bilväg<br />
Enskild bilväg underfart<br />
Enskild bättre bilväg<br />
Enskild sämre bilväg<br />
Gata i sluten bebyggelse<br />
Gata i tät bebyggelse<br />
Genomfartsled i tät bebyggelse<br />
Gångstig<br />
Motorväg<br />
Park/cykelväg<br />
Påfart till motorväg<br />
Större gata i tät bebygg underfart<br />
Större gata i tät bebyggelse<br />
Traktorväg<br />
Uppfartsväg<br />
Uppfartsväg underfart<br />
Vandringsled<br />
Vandringsled längs väg<br />
Kortast väg: 10026 m<br />
Skee<br />
ÊÚ<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 Meters<br />
Figur 5.8. De snabbaste respektive kortaste vägalternativen före och efter<br />
konstruktion <strong>av</strong> nya E6 för start- och målpunkterna i resa 2.<br />
33
E6<br />
Före<br />
Resa 3<br />
Alternativ 3<br />
Snabbast väg: 9 min 33 s<br />
Strömstad<br />
ÊÚ<br />
E6<br />
ÊÚ<br />
Efter<br />
Strömstad<br />
Kortast väg: 9 353 m<br />
ÊÚ<br />
Skee<br />
Snabbast väg: 12 min 1 s<br />
ÊÚ<br />
ÊÚ Start/mål<br />
Snabbast väg<br />
Kortast väg<br />
Planerat vägnät<br />
Allmän väg 5-7 m<br />
Allmän väg 5-7 m underfart<br />
Allmän väg mindre än 5 m<br />
Allmän väg större än 7 m<br />
Avfart från motorväg<br />
Elljusspår<br />
Enskild bilväg<br />
Enskild bilväg underfart<br />
Enskild bättre bilväg<br />
Enskild sämre bilväg<br />
Gata i sluten bebyggelse<br />
Gata i tät bebyggelse<br />
Genomfartsled i tät bebyggelse<br />
Gångstig<br />
Motorväg<br />
Park/cykelväg<br />
Påfart till motorväg<br />
Större gata i tät bebygg underfart<br />
Större gata i tät bebyggelse<br />
Traktorväg<br />
Uppfartsväg<br />
Uppfartsväg underfart<br />
Vandringsled<br />
Vandringsled längs väg<br />
Skee<br />
N<br />
Kortast väg: 13 263 m<br />
0 1000 2000 3000 Meters<br />
Figur 5.9. De snabbaste respektive kortaste vägalternativen före och efter<br />
konstruktion <strong>av</strong> nya E6 för start- och målpunkterna i resa 3.<br />
34
Analyser<br />
5.5 Analys 5 - Markfuktighet<br />
5.5.1 Syfte<br />
Innan en ny vägsträckning konstrueras måste de omgivande markytornas egenskaper<br />
undersökas, såsom jord och berglagrens egenskaper, grundvattnets kvalitet,<br />
grundvattennivåer, strömningsriktningar, etc. och resultatet presenteras i en MKB<br />
(Vägverket, 1995:40). Analys 5 koncentrerar sig på markfuktigheten, vilken i sig är<br />
relaterat till grundvattennivån. Markfuktigheten är <strong>av</strong> intresse eftersom hög fuktighet<br />
hos en markyta i anslutning till en väg orsakar dimbildning och vintertid även halka.<br />
För att minimera negativa effekter <strong>av</strong> och på en ny vägsträckning kan digitala data<br />
användas för utvärdering <strong>av</strong> olika vägalternativ. Genom att utnyttja topografisk<br />
information i en digital höjdmodell kan ett relativt mått på markfuktighet snabbt tas<br />
fram på ett billigt sätt. Vid beräkningen <strong>av</strong> ett fuktighetsindex utnyttjas topografiska<br />
data för att i ett område finna relativa djup till grundvattenytan, vilket kan sägas vara<br />
ett mått på markvattenhalten.<br />
Analysen syftar till att besvara följande frågeställningar:<br />
• Vilken <strong>av</strong> de alternativa vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8 har lägst<br />
markfuktighet?<br />
5.5.2 Metod<br />
Denna analys belyser GIS-tillämpningars möjligheter att ta fram markfuktighet ur<br />
topografiska data med hjälp <strong>av</strong> flödesanalys. Metoden bygger på att man beräknar<br />
dräneringsareor och sluttning för alla celler i en rasterkarta. Ur dessa data beräknas<br />
sedan ett fuktighetsindex. Detta index ger en relativ uppskattning <strong>av</strong> fuktigheten i<br />
marken. Nedan utvärderas indexet mot en hydrogeologiska kartering som tidigare har<br />
genomförts för studieområdet mellan Vik och Hogdal (Stejmar Ekelund, 1999).<br />
För att genomföra analys 5 användes främst programmen Idrisi och ArcView, och de<br />
egna programmen Topoform (Pilesjö et al., 2000) och Project Q2B (Asserup och<br />
Eklöf, 2000). I princip skulle det gå att lösa analysen med ett analysinriktat<br />
kommersiellt GIS-program men egna program har här ansetts vara bättre. För att<br />
utföra analyserna användes följande data:<br />
• GSD – höjddata,<br />
• markanvändningsskiktet i terrängkartan, och<br />
• hydrogeologisk data.<br />
Avsnittet inleds med att beskriva fuktighetsindexet, för att sedan beskriva använd<br />
metod och data.<br />
35
Beräkning <strong>av</strong> fuktighetsindex<br />
I denna analys används ett fuktighetsindex som endast beror på dräneringsarean och<br />
topografin. Indexet har följande definition:<br />
där<br />
a = specifik dräneringsarea, och<br />
β = sluttningslutning.<br />
Fuktighetsindex = ln(a/tan β), (5.1)<br />
Värdena som tas fram genom denna formel är inte absoluta fuktighetsvärden, utan<br />
snarare indikatorer på områden med mer fuktighet relativt områden med mindre<br />
fuktighet (se Figur 5.10).<br />
För att beräkna fuktighetsindex behövs den specifika dräneringsarean och<br />
sluttningslutningen beräknas. Dräneringsarean beräknades med hjälp <strong>av</strong> en<br />
flödesanalys gjord i programmet Topoform (Pilesjö et al., 2000). Detta program<br />
approximerar centrumcellen och dess åtta grannar som ett andra gradens polynom och<br />
sätter sedan dräneringsriktningen till negativa gradientens riktning. Dräneringen från<br />
centrumcellen till en eller flera celler beräknas sedan ur dräneringsriktningen och<br />
områdets topografiska form (om terrängen är konk<strong>av</strong> eller konvex vinkelrätt mot<br />
dräneringsriktningen). Med dräneringsriktningar som indata kunde<br />
tillrinningsområden <strong>av</strong>gränsas med programmet Project Q2B (Asserup och Eklöf,<br />
2000). Varje cell tilldelades därigenom en specifik dräneringsarea. För att beräkna<br />
sluttningslutningen används programmet Topoform. När dräneringsarean och<br />
sluttningslutningen är känd kunde fuktighetsindex enkelt beräknas, enligt Ekvation<br />
(5.1), för varje cell (Figur 5.10).<br />
Beräkning <strong>av</strong> fuktighetsindex längs vägkorridorerna<br />
Med samma metodik som ovan togs fuktighetsindex fram för vägkorridorerna Röd 7<br />
och Röd 8 (Figur 5.11 och Tabell 5.4). Områden med högt fuktighetsindex har<br />
troligen större risk för halka, dimbildning och spridning <strong>av</strong> giftiga ämnen till<br />
grundvattnet. För att bedöma riskerna för dessa problem gjordes en klassning <strong>av</strong><br />
fuktighetsindexdata. Om indexet översteg 18 ansågs vara det vara ett högriskområde,<br />
medan lägre värden sågs som lågriskområde (Figur 5.12 och Tabell 5.5).<br />
Överlagring <strong>av</strong> fuktighetsindex och hydrogeologiska typmiljöer<br />
Fuktighetsindexet ger en relativ uppskattning <strong>av</strong> markfuktigheten som beror på<br />
topografins form. Det finns även många andra parametrar som påverkar<br />
markfuktigheten, som t.ex. storleken på infiltrationen. För att uppskatta infiltrationen<br />
kan man använda hydrogeologiska typmiljöer. Inom studieområdet har en<br />
hydrogeologisk kartering utförts <strong>av</strong> Stejmar Eklund (1999).<br />
Överlagringen är genomförd genom att fuktighetsindex (rasterskikt) överlagras <strong>av</strong> ett<br />
skikt innehållande de hydrogeologiska typmiljöerna (vektorskikt). Detta är alltså en<br />
analys där både raster- och vektordata används. Denna typ <strong>av</strong> analys går inte att utföra<br />
i enkla mer presentationsinriktade GIS-program; i denna studie utfördes analysen i<br />
ArcView med tilläggsprogrammet Spatial Analyst.<br />
36
Fuktighetsindex<br />
Analyser<br />
1235000<br />
1236000<br />
1237000<br />
1238000<br />
1239000<br />
1240000<br />
6550000 6550000<br />
6549000 6549000<br />
6548000 6548000<br />
6547000 6547000<br />
6546000 6546000<br />
6545000 6545000<br />
6544000 6544000<br />
6543000 6543000<br />
Wetness Index<br />
9.637 - 11.665<br />
11.665 - 13.694<br />
13.694 - 15.723<br />
15.723 - 17.752<br />
17.752 - 19.78<br />
19.78 - 21.809<br />
21.809 - 23.838<br />
23.838 - 25.867<br />
25.867 - 27.895<br />
6542000 6542000<br />
6541000 6541000<br />
N<br />
6540000 6540000<br />
1235000<br />
1236000<br />
1237000<br />
1238000<br />
1239000<br />
1240000<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Figur 5.10. Fuktighetsindex, ekvation (5.1), för studieområdet mellan Vik och<br />
Hogdal. (Wetness Index = Fuktighetsindex).<br />
37
Fuktighetsindex längs<br />
vägkorridorerna<br />
Röd 7<br />
Röd 8<br />
Wetness Index<br />
9.637 - 11.665<br />
11.665 - 13.694<br />
13.694 - 15.723<br />
15.723 - 17.752<br />
17.752 - 19.78<br />
19.78 - 21.809<br />
21.809 - 23.838<br />
23.838 - 25.867<br />
25.867 - 27.895<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Figur 5.11. Vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8 samt fuktighetsindex. (Wetness Index<br />
= Fuktighetsindex)<br />
Tabell 5.4. Vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8 med ytfördelning och värden på<br />
fuktighetsindex.<br />
Alternativa<br />
vägkorridorer<br />
Area (m 2 ) Min Max Medel<br />
Röd 7 1495000 10.39 23.57 14.04<br />
Röd 8 1695000 10.28 21.29 14.88<br />
Vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8<br />
med lågrisk- och högriskområden<br />
38
Analyser<br />
Röd 7<br />
Röd 8<br />
Lågrisk<br />
Högrisk<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Figur 5.12. Områden med värden över 18 i fuktighetsindex. Dessa områden anses har<br />
vara högriskområden med <strong>av</strong>seende på halka och dimbildning, medan övriga ytor är<br />
lågriskområden.<br />
Tabell 5.5. Områden med fuktighetsindex över 18 inom vägkorridorerna Röd 7 och<br />
Röd 8. Dessa områden anses vara riskområden med <strong>av</strong>seende på halka och<br />
dimbildning.<br />
Alternativa<br />
vägkorridorer<br />
Total Area (m 2 ) Area högrisk (m 2 ) Andel högrisk (%)<br />
Röd 7 1495000 65000 4.3<br />
Röd 8 1695000 105000 6.2<br />
39
Hydrogeologiska Hydrologiska typmiljöer typmiljöer och<br />
och Wetness fuktighetsindex<br />
Index, ln(a/tanB)<br />
Hydrogeologiska typmiljöer<br />
Lera<br />
Morän<br />
Svallsediment<br />
Urberg<br />
Våtmark<br />
Ytvatten<br />
Wetness Index<br />
9.637 - 11.665<br />
11.665 - 13.694<br />
13.694 - 15.723<br />
15.723 - 17.752<br />
17.752 - 19.78<br />
19.78 - 21.809<br />
21.809 - 23.838<br />
23.838 - 25.867<br />
25.867 - 27.895<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Figur 5.13. Överlagring <strong>av</strong> fuktighetsindex och hydrogeologiska typmiljöer.<br />
(Wetness Index = Fuktighetsindex)<br />
40
Analyser<br />
5.5.3 Resultat<br />
I frågeställningarna ovan var vi intresserade <strong>av</strong> markfuktigheten längs<br />
vägkorridorerna. Svar på denna frågeställningen ges i Figur 5.11 och Tabell 5.4 där<br />
fuktighetsindex anges längs de olika vägkorridorerna. Vad som är särskilt intressant<br />
är de riktigt fuktiga områdena, där det finns ökad risk för dimbildning och halka. I<br />
Figur 5.12 och Tabell 5.5 redovisas en studie <strong>av</strong> vilka områden som är riktigt fuktiga<br />
baserat på att områdena har ett fuktighetsindex över ett tröskelvärde.<br />
5.5.4 Diskussion<br />
Tillförlitligheten hos dessa analyser är givetvis beroende på hur väl fuktighetsindex<br />
approximerar markfuktigheten. Man kan visa att approximationen är relativt god<br />
utifrån antaganden om markens effektiva porositet och hydrauliska konduktivitet<br />
(jämför t.ex. Asserup och Eklöf, 2000). Ett sätt att empiriskt undersöka kvaliteten på<br />
fuktighetsindex är att jämföra indexet med en annan storhet vilken är relaterat till<br />
markfuktigheten. Ett exempel på en sådan storhet är hydrogeologiska typmiljöer;<br />
dessa typmiljöer är relaterade till markens vattenhållande förmåga. En kartering <strong>av</strong><br />
hydrogeologiska typmiljöer har tidigare utförts i studieområdet (Stejmar Eklund,<br />
1999). I Figur 5.13 visas en överlagring <strong>av</strong> fuktighetsindex och den hydrogeologiska<br />
karteringen; som synes finns det ett samband mellan de två storheterna.<br />
41
5.6 Analys 6 - Förorening <strong>av</strong> dricksvatten<br />
5.6.1 Syfte<br />
Påverkan på mark- och grundvatten är viktiga effekter som skall ingå i en MKB för<br />
ett vägprojekt (Vägverket 1995:40). Exempel på sådan påverkan är förorening <strong>av</strong><br />
dricksvattentäkter. En vattenkälla har ett specifikt dräneringsområde<br />
(tillströmningsområde), vars vattenflöde kan störas <strong>av</strong> en ny vägsträckning. Om det<br />
sker en olycka med ett farligt gods i dräneringsområdet finns risken att<br />
dricksvattentäkten blir oanvändbar. Därför är det viktigt att studera om vägar går<br />
genom dräneringsområde till brunnar. Denna analys skall ses som en del <strong>av</strong><br />
beskrivningen <strong>av</strong> riskerna med farligt gods längs en ny väg; en sådan beskrivning bör<br />
ingå i en MKB i vägprojektet (Vägverket, 1997:10).<br />
För att förhindra störning <strong>av</strong> vattenströmning och försämrad kvalitet på dricksvatten<br />
måste områden studeras där brunnarnas dräneringsområden och vägkorridorerna<br />
sammanfaller. Denna analys <strong>av</strong>ser att kartlägga brunnars tillrinningsytor i<br />
studieområdet för att <strong>av</strong>göra var giftiga ämnen kan påverka vattenförsörjningen.<br />
Konventionella och mer forskningsinriktade flödesanalyser jämförs för att se<br />
skillnader i dräneringsområdens storlek och läge.<br />
Analysen syftar till att besvara följande frågeställningar:<br />
• Vilka brunnar drabbas vid en trafikolycka med farligt gods i respektive<br />
vägkorridor?<br />
• Vilken <strong>av</strong> de alternativa korridorerna Röd 7 och Röd 8 bör väljas med tanke på<br />
vattenförsörjningen?<br />
5.6.2 Metod<br />
Denna analys är <strong>av</strong> typen flödesanalys i rasterdata. En sådan flödesanalys studerar hur<br />
ett ämne (regnvatten, olja från en olycka etc.) sprider sig, och där själva analysen<br />
använder en höjdmodell. I strikt mening är det bara en analys <strong>av</strong> yt<strong>av</strong>rinningen, men i<br />
termer <strong>av</strong> dräneringsriktning är detta en god approximation <strong>av</strong> det totala flödet.<br />
Generellt sett finns inte flödesanalyser tillgängliga i standard GIS-program, utan<br />
tilläggsprogram är nödvändiga.<br />
Det finns inget optimalt sätt att utföra en flödesanalys <strong>av</strong> rasterdata, utan alla<br />
flödesmodeller bygger på någon förenklad modell. För att besvara de två<br />
frågeställningarna ovan användes två olika analysmetoder, en konventionell och en<br />
mer forskningsinriktad. För den konventionella analysen, nedan kallad en-cells-flöde,<br />
användes ArcView. För den mer forskningsinriktade analysen, nedan kallat fler-cellsflöde,<br />
användes det egna programmet Topoform (Pilesjö et al., 2000). Samma analyser<br />
är utförda med bägge analysmetoderna och på så vis ges en indikation <strong>av</strong> hur känsligt<br />
resultatet är för val <strong>av</strong> analysmetod.<br />
42
Analyser<br />
Följande databaser användes för att genomföra analysen:<br />
• brunnsarkiv,<br />
• de digitaliserade vägkorridorerna, och<br />
• GSD-höjddata.<br />
En-cells-flöde<br />
Framtagandet <strong>av</strong> brunnarnas dräneringsareor gjordes med ett ArcView-script,<br />
wshed_point, som hämtades från ESRIs hemsida (ESRI, 2000). Scriptet använde sig<br />
<strong>av</strong> de befintliga tilläggsprogrammen Spatial Analyst och Hydrological Modelling i<br />
ArcView när den befintliga höjdmodellen korrigerades för fel i höjddata. Detta gjordes<br />
i en hydrologisk modul, Fill Sinks i ArcView, varefter den digitala höjdmodellen<br />
kunde sedan sägas vara fri från de mindre datafel som ofta uppkommer vid<br />
interpolationen.<br />
Flödesriktningar och flödesackumulering togs fram <strong>av</strong> programmet som tillfälliga<br />
rasterfiler ur den digitala höjdmodellen eftersom de inte hade tagits fram tidigare.<br />
Dräneringsriktningen utifrån varje cell i rastret beräknades enligt principen en-cellsflöde.<br />
Principen innebär att centrumcellen i ett rasterfönster kan dränera till en <strong>av</strong> sina<br />
åtta grannceller, och då till den med den största höjdskillnaden relativt centrumcellen.<br />
Om centrumcellen har lägre höjd än alla dess grannar sker ingen dränering alls.<br />
Flödesriktningsfilen styr sedan utseendet på flödesackumuleringen, som i varje cell<br />
anger storleken <strong>av</strong> dräneringsområdet uppströms.<br />
Brunnarnas dräneringsareor, vilka baseras på flödesackumuleringsfilen, beräknades<br />
efter det att ett tröskel<strong>av</strong>stånd hade angivits. Detta <strong>av</strong>stånd, vilket som standard anges<br />
till 3 × bildupplösningen, motsvarar sträckan som programmet skall stega ut från<br />
cellen under brunnspunkten för att söka efter en cell med en större dräneringsarea.<br />
Detta tröskel<strong>av</strong>stånd syftar till att få större och mer realistiska dräneringsareor knutna<br />
till brunnspunkterna, vilka således kopplas till cellen inom sökfönstret med högst<br />
värde.<br />
Fler-cells-flöde<br />
Som första steg korrigerades den digitala höjdmodellen för fel i höjddata med<br />
ArcView:s Fill Sinks. För att utifrån höjddatan beräkna hur flödet såg ut användes en<br />
fler-cells-flödesmodell implementerad i programmet Topoform. I detta program kan<br />
dräneringen från centrumcellen ske till fler än en <strong>av</strong> dess grannar. Principen är att man<br />
approximerar centrumcellen och dess åtta grannar med ett andra gradens polynom och<br />
sedan sätter dräneringsriktningen till negativa gradientens riktning. Dräneringen från<br />
centrumcellen till en eller flera celler beräknas sedan ur dräneringsriktningen och<br />
områdets topografiska form (om terrängen är konk<strong>av</strong> eller konvex vinkelrätt mot<br />
dräneringsriktningen).<br />
Topoform producerade 8 riktningsfiler, vilka sedan användes i det specialskrivna<br />
programmet Project Q2E, som beräknar de specifika dräneringsareorna för valda<br />
brunnskoordinater i studieområdet. På samma sätt som i beräkningen för en-cellsflöde<br />
användes ett tröskel<strong>av</strong>stånd för att finna närbelägna celler med större<br />
dräneringsområde än det för cellen under brunnen.<br />
43
5.6.3 Resultat<br />
Den första frågeställningen i syftet behandlade vilka brunnar som drabbas vid en<br />
eventuell olycka. Svaret på denna frågeställning ges i Figurerna 5.14 och 5.15. Ur<br />
Figurerna 5.14 och 5.15, samt ur Tabell 5.7, kan man utläsa att korridor Röd 8 bör<br />
väljas utifrån ett vattenförsörjningsperspektiv, vilket ger svaret på den andra<br />
frågeställningen ovan.<br />
Ur Figur 5.16 är det uppenbart att två analysmetoderna beräknar dräneringsområdena<br />
som väsentligt skiljer sig åt (se också Tabell 5.6). Detta påverkar vilka områden som<br />
bör klassas som riskområden för förorening <strong>av</strong> dricksvatten (Figurer 5.14 och 5.15)<br />
samt hur stor riskområdesyta som berörs <strong>av</strong> de bägge vägkorridorerna (Tabell 5.7).<br />
Tabell 5.6. Dräneringsområdenas storlek beroende på vilken beräkningsmetod som<br />
användes, samt den procentuella andelen <strong>av</strong> ytorna beräknade med fler-cells-flöde i<br />
relation till de beräknade med en-cells-flöde.<br />
Brunnsnr. En-cells-flöde (m 2 ) Fler-cells-flöde (m 2 Ytandel fler-cells-flöde<br />
)<br />
<strong>av</strong> en-cells-flöde (%)<br />
24 767 500 305 000 39.7<br />
25 65 000 430 000 661.5<br />
26 37 500 212 500 574.3<br />
28 112 500 127 500 113.3<br />
29 160 000 377 500 235.9<br />
98 635 000 1 060 000 166.9<br />
100 345 000 370 000 107.2<br />
107 1 132 500 280 000 24.7<br />
111 87 500 352 500 402.9<br />
115 220 000 597 500 271.6<br />
136 30 000 145 000 483.3<br />
Tabell 5.7. Högriskområdenas storlek för de alternativa korridorerna och de två<br />
analysmetoderna.<br />
Alternativa<br />
vägkorridorer<br />
Högriskområde<br />
en-cells-flöde (m 2 )<br />
Högriskområde<br />
fler-cells-flöde (m 2 )<br />
Röd 7 185 000 270 000<br />
Röd 8 60 000 110 000<br />
5.6.4 Diskussion<br />
I denna analys har endast påverkan på dricksvattentäkter studerats. Även andra typer<br />
<strong>av</strong> vattenföroreningar är intressanta, och de som inbegriper ett flöde <strong>av</strong> vatten kan i<br />
princip analyseras med metoden som använts ovan.<br />
Figur 5.20 illustrerar att de två analysmetoderna ger olika dräneringsområden för<br />
brunnarna. Detta resultat är i sig intressant. Val <strong>av</strong> analysmetod är viktigt och man bör<br />
inte okritiskt använda en analysmetod. Vilken analysmetod som är bäst i detta fall<br />
måste verifieras rent empiriskt, men modellering på fiktiva ytor indikerar att flercells-flödesmetoden<br />
bättre modellerar verkligheten än en-cells-flödesmetoden (Pilesjö<br />
et al., 2000).<br />
44
Analyser<br />
Högriskområden inom<br />
vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8<br />
för en-cells-flöde<br />
# #<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
Brunn<br />
Högriskområde<br />
Röd 7<br />
Röd 8<br />
Dräneringsområden med brunnsnr.<br />
24<br />
25<br />
26<br />
28<br />
29<br />
98<br />
100<br />
107<br />
111<br />
115<br />
136<br />
#<br />
#<br />
#<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Figur 5.14. Högriskområden inom vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8 baserade på<br />
dräneringsområden enligt ”en-cells-flöde”.<br />
45
Högriskområden inom<br />
vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8<br />
för fler-cells-flöde<br />
# #<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
Brunn<br />
Högriskområden<br />
Röd 7<br />
Röd 8<br />
Dräneringsområden med brunnsnr.<br />
24<br />
25<br />
26<br />
28<br />
29<br />
98<br />
100<br />
107<br />
111<br />
115<br />
136<br />
#<br />
#<br />
#<br />
#<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Figur 5.15. Högriskområden inom vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8 baserade på<br />
dräneringsområden enligt fler-cells-flöde.<br />
46
Dräneringsområde enligt<br />
en-cells-flöde respektive<br />
fler-cells-flöde<br />
Analyser<br />
6550000 6550000<br />
6549000 # #<br />
6549000<br />
6548000 #<br />
6548000<br />
6547000 6547000<br />
#<br />
6546000 6546000<br />
#<br />
6545000 6545000<br />
#<br />
6544000 #<br />
6544000<br />
Höjd(möh)<br />
0-5<br />
5-10<br />
10 - 15<br />
15 - 20<br />
20 - 25<br />
25 - 30<br />
30 - 35<br />
35 - 40<br />
40 - 45<br />
45 - 50<br />
50 - 55<br />
55 - 60<br />
60 - 65<br />
65<br />
6543000 6543000<br />
#<br />
#<br />
6542000 6542000<br />
#<br />
#<br />
en-cells-flöde<br />
fler-cells-flöde<br />
0<br />
N<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Rikets koordinatnät 2,5 gon V<br />
Figur 5.16. Jämförelse <strong>av</strong> dräneringsområdens utbredning för beräkning med encells-flöde<br />
respektive fler-cells-flöde.<br />
47
Sluttningslutning i studieområdet,<br />
samt lerjordar inom de alternativa korridorerna<br />
Röd 7<br />
Röd 8<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Lera i korridor<br />
Sluttningslutning (grader)<br />
0 - 5<br />
5 - 10<br />
10 - 15<br />
15 - 20<br />
20 - 25<br />
25 - 30<br />
30 - 35<br />
35 - 40<br />
40 - 45<br />
45 - 50<br />
50 - 55<br />
N<br />
Figur 5.17. Sluttningslutning i studieområdet och lerjordars utbredning inom de<br />
alternativa vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8.<br />
48
Analyser<br />
5.7 Analys 7 - Lerskred<br />
5.7.1 Syfte<br />
Vid val <strong>av</strong> alternativ vägkorridor inför en utbyggnad <strong>av</strong> väg är det viktigt att ta hänsyn<br />
till de naturliga förutsättningarna i området. Vägnätet skall utformas så att olyckor<br />
förebyggs och att konsekvenser <strong>av</strong> en eventuell olycka begränsas. Detta gäller både<br />
trafikolyckor såväl som andra olyckor. Denna analys studerar en typ <strong>av</strong> olycka:<br />
lerskred.<br />
Grundorsaken till att lerskred uppkommer är alltför höga släntlutningar och<br />
existensen <strong>av</strong> finkorniga kohesivt sammanhållna jordmaterial. Skreden utlöses<br />
däremot vanligen <strong>av</strong> människan genom att tunga konstruktioner placerats på lerhaltiga<br />
områden eller att vibrationer i kombination med häftiga regn har sänkt hållfastheten i<br />
jordmaterialet.<br />
För att vid vägbyggnad undvika områden med förhöjd risk för skred kan GIS<br />
användas för att finna områden där lerhaltiga jordar sammanfaller med branta<br />
sluttningar. På detta sätt kan de alternativa vägkorridorernas säkerhet utvärderas,<br />
samtidigt som graden <strong>av</strong> topografisk komplexitet utreds för de båda alternativen. Den<br />
topografiska komplexiteten kan drastiskt fördyra ett vägprojekt, varför den också blir<br />
intressant vid val <strong>av</strong> korridor.<br />
Analysen syftar till att besvara följande frågeställning:<br />
• Vilken <strong>av</strong> de alternativa vägkorridorerna är säkrast med <strong>av</strong>seende på lerskred?<br />
5.7.2 Metod<br />
De moment som behövs i denna analys är först en beräkning <strong>av</strong> sluttningslutningen<br />
(sluttningsanalys). Med hjälp <strong>av</strong> denna beräkning kan områden med kraftig sluttning<br />
identifieras såsom riskområden för skred. Dessa områden överlagras sedan med<br />
information om vad lerjordar finns (överlagringsanalys). Denna typ <strong>av</strong> kombination<br />
<strong>av</strong> terränganalys och överlagringsanalys kräver i regel tilläggsprogram utöver ett<br />
standard GIS-program. I denna analys användes programmen ArcView, Idrisi och det<br />
egna programmet Topoform. För att genomföra analyserna användes följande<br />
databaser:<br />
• den hydrogeologiska karteringen över studieområdet,<br />
• de digitaliserade vägkorridorerna, och<br />
• GSD-höjddata.<br />
Sluttningsanalysen baserades på den digitala höjdmodellen, varför korrigering <strong>av</strong><br />
denna gjordes som första steg. Vid interpolationen uppkommer ofta mindre fel i<br />
höjddata, vilka här korrigerades i den hydrologiska funktionen Fill Sinks i ArcView.<br />
49
Ur den digitala höjdmodellen över hela Strömstads kommun beräknades<br />
sluttningslutning med det egna programmet Topoform. Resultatet blev en rasterbild i<br />
Idrisi vilken klipptes till studieområdets utbredning. Rasterbilden exporterades sedan<br />
till ArcView, där resten <strong>av</strong> analysen utfördes.<br />
I ArcView identifierades, med tillägget Geoprocessing, lerytor genom utskärning <strong>av</strong><br />
lerpolygoner ur den hydrogeologiska kartan. Utskärningens omfattning begränsades<br />
här till de två korridorskikten. Lerytorna rastrerades därpå för att kunna kombineras<br />
med lutningsfilen i rasterformat. Genom en överlagringsoperation erhölls de områden<br />
i vägkorridorerna som har lerjord samt information om sluttningslutningarna.<br />
Rastermaterialet för de två korridorerna kunde sedan klassas, så att förmodade<br />
högriskområden kunde skiljas från lågriskområden med <strong>av</strong>seende på skred.<br />
Klassningen gjordes inom lutningsintervallen 0-5°, 5-10°, 10-15° och >15° lutning.<br />
Högriskområden ansågs vara områden med lerjord och lutningar överstigande 10<br />
grader.<br />
För att på ett överskådligt illustrera områden med de olika kutningsintervallen i de<br />
alternativa korridorerna klipptes de ut ur ett raster över studieområdet med hjälp <strong>av</strong><br />
tilläggsprogrammet clipgrid (hämtat från ESRI:s hemsida; ESRI, 2000). Dessa<br />
intervall kombinerades sedan med höjdkonturer som skapats utifrån den digitala<br />
höjdmodellen med ArcView:s Spatial Analyst (Figur 5.18).<br />
5.7.3 Resultat<br />
I Figur 5.17 visas sluttningslutningen inom studieområdet samt lerjordar inom de två<br />
vägkorridorerna (se också Tabell 5.8). Sluttningslutningarna har sedan klassificerats i<br />
fyra klasser, vilket visas i Figur 5.18 och Tabell 5.9. De två klasser som har högst<br />
lutning (>10 grader) ansågs vara högriskområden. Var dessa områden finns<br />
illustreras i Figur 5.19.<br />
I frågeställningen ovan frågades det om vilken <strong>av</strong> vägkorridorerna som hade störst<br />
risk för lerskred. I vår definition <strong>av</strong> riskområde sattes gränsen att lutningen skall vara<br />
minst 10 grader. Ur Tabell 5.9 kan vi utläsa att Röd 8 är den korridor som har det<br />
största riskområdet. Dock, hade gränsvärdet satts till 15 grader hade Röd 7 haft ett<br />
större riskområde än Röd 8.<br />
5.7.4 Diskussion<br />
Det finns ett flertal analyser inom vägprojekt där en digital höjdmodell är användbar,<br />
såsom att ta fram vägprofiler. Det finns dock stora begränsningar med att hantera en<br />
tvådimensionell karta och en digital höjdmodell i ett standard GIS-system: tekniken är<br />
otillräcklig för att bedöma visuella kvaliteter <strong>av</strong> en väg. T.ex. hur väl en väg smälter<br />
in i miljön. För att utföra dessa typer <strong>av</strong> analyser krävs ett bra visualiseringsverktyg.<br />
Det finns idag ett flertal visualiseringsverktyg. Ett sådant verktyg är testat, och<br />
tillhörande programvara utvecklat, <strong>av</strong> Ottoson (1999) i ett gemensamt projekt mellan<br />
Vägverket och KTH. Med detta verktyg är det möjligt att 3-dimensionellt visualisera<br />
en ny vägsträckning och på så vis bedöma de visuella kvaliteterna <strong>av</strong> en ny väg.<br />
50
Analyser<br />
Sluttningslutning på lerjordar<br />
inom de alternativa korridorerna<br />
Röd 7 Röd 8<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Korridor<br />
Sluttningslutning (grader)<br />
0 - 5<br />
5 - 10<br />
10 - 15<br />
> 15<br />
N<br />
Höjdkonturer<br />
Figur 5.18. Sluttningslutning på lerjordar som är indelad i fyra lutningsklasser inom de<br />
alternativa vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8. Höjdkonturerna fungerar som visuellt<br />
stöd till lutningsytorna.<br />
51
Högriskområden (>10 graders lutning)<br />
inom de alternativa korridorerna<br />
Röd 7<br />
Röd 8<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 Meters<br />
Högrisk (>10 graders lutn.)<br />
Lerjordar inom korridor<br />
N<br />
Figur 5.19. Högriskområden, där lerjordar och sluttningslutningar över 10 grader<br />
sammanfaller inom de alternativa vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8.<br />
52
Analyser<br />
Tabell 5.8. Den totala ytan <strong>av</strong> lerjord längs de två vägkorridorerna Röd 7 och Röd 8,<br />
samt statistik över inom dessa områden.<br />
Alternativa<br />
Yta lerjord (m 2 Min. lutning Max. lutning Medellutning<br />
)<br />
Vägkorridorer<br />
(grader) (grader) (grader)<br />
Röd 7 427 500 0 23,8 3,8<br />
Röd 8 1 070 000 0 23,8 2,8<br />
Tabell 5.9. Lutningsfördelning <strong>av</strong> lerjordarområdena längs de alternativa<br />
vägkorridorerna.<br />
Mycket hög risk<br />
Alternativa Låg risk Medelhög risk Hög risk<br />
vägkorridorer 0-5° lutning (m 2 ) 5-10° lutning (m 2 ) 10-15° lutning (m 2 >15° lutning<br />
)<br />
(m 2 )<br />
Röd 7 322 500 65 000 20 000 20 000<br />
Röd 8 865 000 147 500 45 000 12 500<br />
53
6 Diskussion<br />
Geografiska <strong>informationssystem</strong> (GIS) används redan idag vid vägprojekt.<br />
Användandet <strong>av</strong> GIS är dock vanligast för presentation <strong>av</strong> konsekvenser, och inte<br />
vanligen för att analysera konsekvenser. I denna rapport presenteras och<br />
exemplifieras lösningar att utföra några typer <strong>av</strong> analyser med GIS. Nedan diskuteras<br />
några möjligheter och begränsningar med GIS-tekniken som kommit fram ur dessa<br />
analyser. Flera <strong>av</strong> begränsningarna nedan gäller generellt vid <strong>geografiska</strong> analyser och<br />
är således inte direkt orsakade <strong>av</strong> användning <strong>av</strong> GIS.<br />
Möjligheter med att använda GIS som analysverktyg i vägprojekt<br />
• GIS gör att enklare analyser kan utföras till en lägre kostnad. Exempel på sådana<br />
enkla analyser är framtagning <strong>av</strong> vilka fastigheter och fastighetsägare som blir<br />
berörda <strong>av</strong> en ny väg (analys 1) och totala arean <strong>av</strong> olika typer <strong>av</strong><br />
markanvändning som blir berörd <strong>av</strong> den nya vägen (analys 2). Om man har<br />
tillgång till ett GIS kopplat till en fastighetsregisterkarta och en fastighetsdatabas<br />
går det snabbt och enkelt att ta fram denna information.<br />
• GIS gör det möjligt att genomföra mer krävande analyser över stora <strong>geografiska</strong><br />
områden med förhållandevis liten arbetsinsats. Ett exempel på detta i denna studie<br />
är analys 6 där dräneringsområden för brunnar beräknades ur höjddata och<br />
brunnarnas läge.<br />
• Det kan ibland vara svårt för den enskilde individen att veta vilka positiva och<br />
negativa effekter en ny väg kan få. En arbetsplan kan omöjligen innehålla<br />
information om t.ex. hur restider förändras för alla tänkbara resor. GIS ger här en<br />
möjlighet att skräddarsy analyser genom att den enskilde individen själv utför<br />
analysen utifrån sina egna frågeställningar. Detta skulle kräva att det i samband<br />
med utställelsen <strong>av</strong> planen finns tillgång till ett GIS där man enkelt kan utföra sina<br />
egna analyser alternativt att analyserna kan utföras via Internet.<br />
Begränsningar med att använda GIS som analysverktyg i vägprojekt<br />
• Det är inte alltid lätt att få tag på nödvändig geografisk data. I flera fall finns inte<br />
data överhuvudtaget, och även om data finns så är det inte alltid så lätt att veta<br />
vem som har den (p.g.a. brist på bra metadatabaser). Dessutom kan ofta priset på<br />
geografisk data vara en faktor som dämpar användningen <strong>av</strong> GIS (ULI, 1997:2).<br />
• En analys blir aldrig bättre än den använda modellen. I analyserna ovan visas<br />
några exempel där det finns begränsningar i den använda modellen. Till exempel,<br />
i analys 4 (restid) förutsågs att man alltid kunde hålla högsta tillåtna hastighet och<br />
att man aldrig behövde vänta vid på- och <strong>av</strong>farter. Vidare, i analys 6 gjordes<br />
samma analys med två olika flödesmodeller vilka g<strong>av</strong> skilda resultat. Slutsatsen är<br />
alltså att man måste vara vaksam vid val <strong>av</strong> modell och aldrig okritiskt använda en<br />
analysmodell.<br />
54
Diskussion<br />
• En analys blir aldrig bättre än den <strong>geografiska</strong> data som används. Tyvärr är<br />
kvalitetsmärkningen <strong>av</strong> <strong>geografiska</strong> data hos flera producenter bristfällig, om den<br />
överhuvudtaget existerar. Positivt är att man under uppbyggnaden <strong>av</strong> NVDB har<br />
lagt stor vikt vid kvalitetsmärkningen (Vägverket, 2001:6).<br />
• I Utvecklingsrådet för landskapsinformations enkätundersökning <strong>av</strong> GISanvändningen<br />
i Sverige (ULI, 1997:2) ang<strong>av</strong>s att brist på kompetens hos<br />
personalen och brist på förståelse hos beslutsfattarna var två <strong>av</strong> de största hindren<br />
för framgångsrikt införande <strong>av</strong> GIS i organisationen. Dvs. brist på utbildning och<br />
upplysning är två yttre begränsningarna <strong>av</strong> GIS-användning.<br />
Denna rapport behandlar främst GIS-teknikens möjligheter. Ett viktigt nästa steg är<br />
att utifrån GIS-teknikens möjligheter utvärdera nyttan <strong>av</strong> tekniken. Det har gjorts ett<br />
flertal studier <strong>av</strong> den ekonomiska nyttan med GIS (se t.ex. Eken och Arken, 1997).<br />
Dessa studier behandlar dock GIS som en totalpost för olika organisationer, och det<br />
går inte att dra några generella slutsatser från dessa studier om nyttan <strong>av</strong> GIS just för<br />
analyser i vägprojekt. Denna viktiga aspekt lämnas därför öppen för framtida studier.<br />
55
7 Slutsatser<br />
I detta projekt konstruerades och genomfördes ett antal GIS-analyser. Syftet med<br />
dessa analyser var att visa hur GIS kan användas för att svara på några<br />
frågeställningar som förekommer inom vägplanering och vägprojektering. Ett flertal<br />
<strong>av</strong> analyserna var inriktade på miljöfrågor, där de syftade till att utgöra delar <strong>av</strong><br />
miljökonsekvens-beskrivningar, medan andra var inriktade på annan<br />
konsekvensanalys (t.ex. förändrad restid). Nedan beskrivs kortfattat några slutsatser<br />
från analyserna.<br />
Markinlösen och fysiska intrång studerat med hjälp <strong>av</strong> överlagrings-analyser<br />
Vid studier <strong>av</strong> fysiskt intrång önskar man besvara frågeställningar <strong>av</strong> typen:<br />
• Vilka fastigheter blir berörda?<br />
• Vilka naturmiljöer kommer den nya vägen att gå igenom?<br />
• Hur stor åkerareal påverkas <strong>av</strong> den nya vägen?<br />
Dessa analyser är väl lämpade för analys i GIS och kunde utföras med hjälp <strong>av</strong><br />
överlagringsanalys. Det stora problemet med den här typen <strong>av</strong> analys är att få tillgång<br />
till tillräckligt bra geografisk data (se t.ex. analys 2 där saknaden <strong>av</strong> den ursprungliga<br />
vägen i den <strong>geografiska</strong> databasen gör att resultatet <strong>av</strong> analysen är tveksamt). De<br />
analyser som utförts här är på inget sätt <strong>av</strong>ancerade, men fördelen med att använda<br />
GIS är i detta fall att analyserna är billiga att utföra.<br />
Optimala vägkorridorer med hjälpa <strong>av</strong> kostnadsanalyser<br />
I ett tidigt vägutredningsskede tas det fram alternativa vägkorridorer. Med hjälp <strong>av</strong> en<br />
kostnadsfunktion kan ”optimala” vägkorridorer tas fram med hjälp <strong>av</strong> en<br />
kostnadsanalys. Detta är, tekniskt sett, en relativt enkel analys att utföra. Dock kräver<br />
analysen att man har en bra kostnadsfunktion. Svårigheten att kvantifiera de olika<br />
kostnaderna utgör en <strong>av</strong>sevärd begränsning <strong>av</strong> kostnadsanalyser.<br />
Restider studerat med hjälp <strong>av</strong> nätverksanalyser<br />
En vanlig frågeställning vid vägprojekt är hur de enskildas resor kommer att påverkas,<br />
både var det gäller sträckor och tid. Nätverksanalyser i GIS erbjuder här en enkel<br />
metod att uppskatta hur resandet kommer att påverkas. Dessa analyser är så enkla att<br />
utföra att de med fördel kan utföras <strong>av</strong> den enskilde för att undersöka just hur<br />
hans/hennes egna resor påverkas.<br />
Markfuktighet och brunnars dräneringsområden studerat med hjälp <strong>av</strong><br />
flödesanalyser, samt lerskred studerat med hjälp <strong>av</strong> terränganalyser<br />
I en miljökonsekvensbeskrivning eller annan konsekvensanalys är det ofta viktigt att<br />
ta fram geografisk information som täcker ett stort område. Att göra fältmätningar blir<br />
då alltför kostsamt. I analys 5, 6 och 7 användes snabba och billiga metoder att skatta<br />
<strong>geografiska</strong> storheter (markfuktighet, brunnars dräneringsareor och risk för lerskred)<br />
utifrån tillgänglig geografisk information (höjddata, brunnars läge, vägkorridorerna<br />
och hydrogeologiska typmiljöer). Metoderna ger förvisso endast approximativa<br />
värden på de <strong>geografiska</strong> storheterna, men detta räcker för många studier. Fördelen<br />
56
Slutsatser<br />
med GIS är här att det är ekonomiskt möjligt att utföra preliminära och översiktliga<br />
studier (som annars kanske inte blivit utförda <strong>av</strong> kostnadsskäl); GIS-tekniken kan<br />
dock inte ersätta de dyrare och noggrannare fältmätningarna.<br />
57
Litteraturförteckning<br />
Allmänt<br />
Alanko, T., 1997. ArcView/Spatial Analyst i tidiga vägutredningsskeden, Institutionen<br />
för väg- och trafikplanering, Chalmers tekniska högskola.<br />
Andersson, J., 2001. Utbyte <strong>av</strong> metadata för geografisk information – komparativ<br />
studie <strong>av</strong> metadatabaser i Öresundsregionen, Avdelningen för Fastighetsvetenskap,<br />
<strong>Lunds</strong> tekniska högskola.<br />
Asserup, P. och Eklöf, M., 2000. Estimation of the soil moisture distribution in the<br />
Tamne River Basin, Upper East Region, Ghana, Natur<strong>geografiska</strong> institutionen,<br />
<strong>Lunds</strong> Universitet.<br />
Bogren, J., 1994. Översiktlig klimatologisk bedömning <strong>av</strong> alternativa sträckningar för<br />
rv 45, BERGAB Klimatundersökningar.<br />
Brodde Makrí M.-C., 2001. Tillgänglighetsmått – en metodstudie, Avdelningen för<br />
Trafikplanering, <strong>Lunds</strong> tekniska högskola, under tryckning.<br />
Burrough, P. A., 1998. Principles of Geographical Information Systems, 2 ed., Oxford<br />
University Press.<br />
Eklundh, L. (red.), 1999. Geografisk informationsbehandling – Metoder och<br />
tillämpningar, Byggforskningsrådet och Utvecklingsrådet för Landskapsinformation.<br />
Eriksson, M., 1995. Geografiska Informationssystem (GIS) som ett hjälpmedel vid<br />
nyprojektering <strong>av</strong> vägar – En lokalklimatologisk studie, Natur<strong>geografiska</strong><br />
institutionen, Göteborgs <strong>universitet</strong>.<br />
Forsström, Å., 1999. Bygd och befolkning – Vägnät och förändring,<br />
Kultur<strong>geografiska</strong> institutionen, Handelshögskolan vid Göteborgs <strong>universitet</strong>,<br />
Occasional papers 1999:12.<br />
Kilpeläinen, T., 1999. Map Generalization in the Nordic countries, Reports from the<br />
Finnish Geodetic Institute 99:6.<br />
Lundberg, C., 1999. Övertorneås översiktsplan på Internet, Institutionen för<br />
Samhällsbyggnadsteknik, Luleå tekniska <strong>universitet</strong>, 1999:20.<br />
Lundholm, H.-G., 2001. Nyttan med standardisering – Väg- och järnvägsnät,<br />
Belägenhetsadresser, ULI-rapport 2001:2.<br />
Malm, B.-L., 1999. Komplicerade markskiften enklare att utföra med nytt GISsystem.<br />
Gränssnitt, nr. 4/99, sid. 4-6.<br />
58
Litteraturförteckning<br />
Moskvitina, M., 1999. GIS as a tool for environmental impact assessment : a case<br />
study of EIA implementation for the road building project in Strömstad,<br />
Natur<strong>geografiska</strong> institutionen, <strong>Lunds</strong> <strong>universitet</strong>.<br />
Moskvitina, M. och Pilesjö, P., 1999. GIS och fjärranalys för miljöövervakning,<br />
<strong>Lunds</strong> <strong>universitet</strong>.<br />
Ottoson, P., 1999. Virtual Reality in Visualisation, Planning and Design of Roads,<br />
Proceedings of ICC, Ottawa, Canada, PP. 785-793.<br />
Pilesjö, P., Zhou, Q. och Harrie, L., 2000. Estimating Flow Distribution over Digital<br />
Elevation Models Using a Form-Based Algorithm. Journal of Geographical<br />
Information Science, vol. 4, nr. 1-2, sid. 44-51.<br />
Stahre, B., 1997. E6 genom norra och mellersta Bohuslän – en internationell<br />
transportled, BAS.<br />
Stejmar Eklund, H., 1999. Hydrogeologisk riskanalys och riskhantering längs vägar –<br />
Utbyggnad <strong>av</strong> väg E6 genom Strömstads kommun, Geologiska institutionen, Chalmers<br />
tekniska högskola.<br />
Östman, A., 1999. Distribuerade <strong>geografiska</strong> metadata – problem och möjligheter,<br />
ULI-rapport 1999:2.<br />
Rapporter från vägverket, boverket m.fl.<br />
Boverket, 1991. MKB – Vad är det?<br />
Boverket, 1999. Miljöbalken och den fysiska planeringen.<br />
Boverket och Naturvårdsverket, 2000. GIS och miljömål i fysisk planering.<br />
CEN, 1998. ENV 12657 Geographic information– Data description– metadata,<br />
Central Secretariat, Belgien.<br />
DGMSÖ, 2001a. Metadata projektrapport, del C.<br />
Eken och Arken, 1997. Kostnads/nyttoanalyser <strong>av</strong> GIS projekt, ULI-rapport 1997:1.<br />
Kartplan, 2001. Produceras <strong>av</strong> Lantmäteriet, Sjöfartsverket, SMHI och Sveriges<br />
geologiska undersökningar. (Tillgänglig på Internet under adressen:<br />
http://www.lm.se/kartplan.)<br />
Lantmäteriet, 1994:24. RIX 95 – en utredning om förtätning <strong>av</strong> de geodetiska<br />
riksnäten och anslutning <strong>av</strong> lokala stomnät.<br />
Lantmäteriet, 2000:5. RefStrat – strategier för referenssystem och referensnät.<br />
59
Lantmäteriet, 2001:1. Geodesi 2000 – svensk geodesiverksamhet under kommande<br />
tioårsperioden.<br />
PilotGIS, 1997. Geografiska <strong>informationssystem</strong> för fysisk planering, slutrapport från<br />
pilotGIS-projektet. (Tillgänglig på Internet under adressen: http://gis2.lst.se.)<br />
Räddningsverket, 1997. Index för trafikolycka med farligt gods-fordon – en<br />
översiktlig kartering i GIS-miljö.<br />
SS 63 70 04. Geografisk information – Väg- och järnvägsnät – Begrepps- och<br />
tillämpningsmodell, Allmänna standardiseringsgruppen, STG.<br />
Statskontoret, 1997. GIS på Internet – Hanbok. (Tillgänglig på Internet under<br />
adressen: http://gis2.lst.se/index.html, 2001-04-25).<br />
STG, 1996. GIS-Ordboken, handbok 167.<br />
ULI, 1997. GIS i Sverige 1997, ULI-rapport 1997:2.<br />
VBB/VIAK, 2000. Delstudie inom fallstudien Burlöv och temastudien om GIS.<br />
(Tillgänglig på Internet under adressen:<br />
http://www.environ.se/dokument/hallbar/planer/sams_pdf/expertrapporter/bur_gis).<br />
Vägverket, 1995:30. Miljökonsekvensbeskrivningar för vägar.<br />
Vägverket, 1995:40 (tillsammans med Naturvårdsverket). Temablad till MKB för<br />
vägprojekt.<br />
Vägverket,1997:5. Vägverkets verksamhet – Strategisk planering <strong>av</strong><br />
vägtransportsystemet.<br />
Vägverket, 1997:6. Vägverkets verksamhet – Vägplanering och vägprojektering.<br />
Vägverket, 1997:9. Intressen i översiktsplaner – Markanvändning.<br />
Vägverket, 1997:10. Intressen i översiktsplaner – Farligt gods.<br />
Vägverket, 1999. Vägutredning väg E6 delen Vik – Hogdal.<br />
Vägverket, 2001:3. NVDB – Specifikation <strong>av</strong> innehåll – Översikt, version 4.<br />
Vägverket, 2001:4. NVDB – Specifikation <strong>av</strong> innehåll – Vägnät, version 4.<br />
Vägverket, 2001:5. NVDB – Specifikation <strong>av</strong> innehåll – Företeelser, version 4.<br />
Vägverket, 2001:6. NVDB – Specifikation <strong>av</strong> innehåll – Kvalitetskr<strong>av</strong> på data,<br />
version 4.<br />
60
Litteraturförteckning<br />
Internet<br />
DGMSÖ, 2001b. Metadatabas för Öresundsregionen.<br />
http://www.dgms.org/metadb/metadb.htm, 2001-04-27.<br />
ESRI, 2000. http://www.esri.com, 2000-06.<br />
KMS, 2001. Infodatabase - metadatabas. http://www.geodata-info.dk, 2001-04-27.<br />
Lantmäteriet, 2001. MEGI - metadatabas. http://www.megi.lm.se, 2001-04-27.<br />
PilotGIS, 2001. GIS-web för datadistribution och fysisk planering.<br />
http://www.gis2.lst.se, 2001-05-03.<br />
Stanli, 2001. Modeller och scheman.<br />
http://www.sis.se/projekt/stanli/modeller_scheman.asp, 2001-05-21.<br />
Vägverket, 2001. Vägprojekt. http://www.vagverket.se/vag_traf/vagproj/index.htm,<br />
2001-04-25.<br />
61