Μεθοδολογικό πλαίσιο αξιολόγησης & βελτιστοποίησης δικτύων αστικού πρασίνου σε περιβάλλον Γ.Σ.Π. (G.I.S.):εφαρμογή ενός ψηφιδωτού υποδείγματος ελαχίστου κόστους στο Δήμο Κερατσινίου

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η συγκρότηση ενός Μεθοδολογικού Πλαισίου, καθολικής χρήσης, το οποίο να αξιολογεί και να βελτιστοποιεί τη δημιουργία δικτύου αστικού πρασίνου σε πυκνοδομημένες αστικές περιοχές. Η χρήση των Γ.Σ.Π. και των μοντελοποιημένων διαδικασιών αυτών, δίνουν τη δυνατότητα να επιλεγεί η ψηφιδωτή δομή δεδομένων για ανάλυση, διότι παρότι δεν είναι τόσο διαδεδομένη η χρήση τους ανάμεσα στους χρήστες, είναι η καταλληλότερη δομή δεδομένων για τις περιπτώσεις όπου υπάρχει πληθώρα κριτηρίων και συνεχής αλληλεπίθεση επιπέδων. Προεξέχοντα ρόλο θα παίξει ο έλεγχος της δομής του παραγόμενου δικτύου και της συνδετικότητας του. Η εργασία στηρίχτηκε πάνω στις θεωρητικές βάσεις των θεωριών της Οικολογίας Τοπίου, της Αστικής Οικολογίας, των Δικτύων Πρασίνου, της Βιοκλιματολογίας, της Αρχιτεκτονικής Τοπίου και του νέου κλάδου της Πολεοδομίας Τοπίου σε ένα «πάντρεμα» με την Ανάλυση Χώρου και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών. Τα βήματα του Μεθοδολογικού Πλαισίου είναι τα παρακάτω: i. Προτείνεται μια μέθοδος αξιολόγησης της προσβασιμότητας των κατοίκων και της προσπελασιμότητας των χώρων πρασίνου (βάση εμβαδού και απόστασης, σε συνδυασμό με την πληθυσμιακή πυκνότητα των οικοδομικών τετραγώνων) ii. Η δημιουργία ενός ψηφιδωτού κόστους, το οποίο θα περιλαμβάνει το σύνολο των κριτηρίων (οικολογικά, περιβαλλοντικά, πολεοδομικά, βιοκλιματικά) θα οδηγήσει, μαζί με τις κατάλληλες πηγές και προορισμούς και τη χρήση του αλγορίθμου «Ελαχίστου Κόστους Διαδρομή», στη δημιουργία γραμμικών συνδέσμων από όπου θα δημιουργηθούν όχι μόνο τα συνδετικά τμήματα των χώρων πρασίνου αλλά και οι περιοχές πρασίνου (υφιστάμενες και προτεινόμενες) και τα αναγκαία μικρότερα τμήματα και ενδιάμεσα βήματα (stepping stones). iii. Από τις παραγόμενες γραμμές «χτίζεται» το γεωμετρικό δίκτυο και ελέγχεται η δομή του δικτύου με τους δείκτες Άλφα και Γάμμα. Ελέγχεται η συνολικότερη επίδραση των νέων χώρων πρασίνου στην ευρύτερη περιοχή και στην εξυπηρέτηση του πληθυσμού. Δεν απαντάται δηλαδή μόνο το ερώτημα αν αυξήθηκαν τα τμ πρασίνου / κάτοικο, αλλά εξετάζεται και η συνδετικότητα του δικτύου και ο αριθμός των κριτηρίων κατά ANGSt που πληρούνται και οι κάτοικοι που εξυπηρετούνται και τελικώς εάν τα Ο.Τ. τα οποία στην αρχική αξιολόγηση είχαν «κακή» βαθμολογία βελτιώθηκαν. Επιλέχθηκε η περιοχή του δήμου Κερατσινίου ως υπόβαθρο της Μελέτης Εφαρμογής για το προτεινόμενο Μεθοδολογικό Πλαίσιο. Επιλέχθηκε ο συγκεκριμένος δήμος διότι παρότι μοιάζει ευνοημένη περιοχή, λόγω γεωγραφικής θέσης (μεγάλο θαλάσσιο μέτωπο, όρος Αιγάλεω κλπ) και ενώ καταγράφεται υπερδιπλάσιο ποσό πρασίνου ανά κάτοικο σε επίπεδο πολεοδομικής γειτονιάς, στην πραγματικότητα το είδος του πρασίνου είναι ακατάλληλο (νησίδες, παρτέρια κλπ) και κατακερματισμένο, δηλαδή χωρικά λάθος κατανεμημένο και απομονωμένο σε συνδυασμό με την υπόλοιπη περιβαλλοντική υποβάθμιση της πόλης. Τα αποτελέσματα της Μελέτης Εφαρμογής έδειξαν σαφέστατη βελτίωση και συγκεκριμένα: i. Η δομή του παραγόμενου δικτύου υποδεικνύει μέσης συνδετικότητας δίκτυο (γεγονός επιθυμητό) με τιμές δεικτών τους παρακάτω: Δείκτης Άλφα: 47,6% Δείκτης Γάμμα: 65,08% ii. Τα τμ πρασίνου / κάτοικο αυξήθηκαν από 24,37 σε 32, 71 iii. Όλα τα Ο.Τ. με τη χειρότερη βαθμολογία στην αρχική αξιολόγηση βρίσκονται στην άμεση ζώνη επιρροής (300m) του νέου μεγάλου ενιαίου χώρου πρασίνου που χωροθετήθηκε. Τα βασικότερα πλεονεκτήματα που εντοπίζονται στο προτεινόμενο Μεθοδολογικό Πλαίσιο έναντι άλλων μεθοδολογιών είναι τα παρακάτω: i. Επιλέγεται πάντα η βέλτιστη δυνατή διαδρομή για τη σύνδεση συγκεκριμένης πηγής και προορισμού έναντι δημιουργίας πρωτεύοντος και δευτερεύοντος δικτύου με βάση την καταλληλότητα ii. Οι μοντελοποιημένες διαδικασίες δίνουν τη δυνατότητα πολλών δοκιμών, παρότι γίνεται χρήση πολλών κριτηρίων, παραμέτρων κλπ Μπορεί να γίνει εργαλείο δοκιμών σεναρίων πολεοδομικού και χωροταξικού σχεδιασμού, με σκοπό να συμπεριλαμβάνονται και βιοκλιματικά και περιβαλλοντικά κριτήρια στο σχεδιασμό. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα - εκτός της μοντελοποίησης - είναι ότι χρησιμοποιούνται διανυσματικά δεδομένα που έτσι κι αλλιώς παράγονται κατά την εκπόνηση αυτών των μελετών. Για να χρησιμοποιηθεί όμως ως εργαλείο πράξης και εφαρμογής, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η απρόσκοπτη πρόσβαση σε πρόσφατα ενημερωμένα δεδομένα (θερμοκρασίας, υγρασίας, ατμοσφαιρικής ρύπανσης κλπ) και βεβαίως σε ενημερωμένα χωρικά δεδομένα.

The objective of this thesis is to establish a Methodological Framework, with universal use, in order to evaluate and optimize an urban green network in densely built urban areas. GIS use and the ability to model procedures, makes it feasible to choose the raster structure of data for analysis, although it is not as commonly used among users as vector structure is. Nevertheless, raster data structure is the most appropriate in cases where there are many criteria involved and continuous overly of layers. Connectivity will play a prominent role in controlling the structure of the generated network. This thesis is based on the theoretical foundations of the theories of Landscape Ecology, Urban Ecology, Green Networks, Bioclimatology, Landscape Architecture and the new discipline of Landscape Urbanism, combined with Spatial Analysis and GIS. The steps of the Methodological Framework are the following: i. A newly proposed method for evaluating the accessibility of the residents and the accessibility of green spaces (based on area and distance, combined with the population density of the blocks) ii. Creating a cost raster, which includes all the criteria (ecological, environmental, urban planning, bioclimatic), along with the appropriate sources and destinations and the use of the algorithm “least cost path”. This will lead to the formation of linear links, not only of the green spaces and green areas connections (existing and proposed), but also of smaller parts and stepping stones. iii. The geometrical network is “built” from those links, and its structure is checked by the indexes Alpha and Gamma. This paper claims that the index square meters of green per capita is not satisfactory. To extract conclusions the methodological framework proposes to take account the overall effect of the new green spaces over the wider region and the service of the population Continuing, as an area for the Application Study was selected the municipality of Keratsini in Greece. This particular municipality was chosen because although it seems as a favored region by its location (big water front, mountain Egaleo etc) and recorded more than twice the amount of green space per capita in urban neighborhood level, in fact the kind of urban green is inappropriate (islets, bedding, etc.) and fragmented. It is spatially dispersed and isolated. The previous facts make Keratsini an appropriate background for checking the proposed methodological framework. The Application Study results showed clear improvement and in particular: i. The network structure shows average connectivity (which is desirable) with index values as shown below: Alpha Index: 47.6% Gamma Index: 65.08% ii. The square meters of green per capita increased from 24.37 to 32.71 iii. All the blocks with the worst score in the initial evaluation, are finally in the immediate area of influence (300m) of the new large area of green. The main identified advantages in the proposed methodological framework over other methodologies are: i. It always selects the optimal path for connecting a particular source and destination, instead of creating primary and secondary networks based on suitability. ii. The modeled processes allow many tests, although the methodology uses several criteria, parameters etc. iii. It is a tool for testing scenarios of urban planning in order to include bio-climatic and environmental criteria in planning projects. It uses vector data as input that are generally created during the course of these projects. Nevertheless, in order to use it as an instrument of operation and implementation, it is required that the access to newly updated data (temperature, humidity, air pollution etc.) and to updated spatial data is unhindered.