Υπολογιστική υποστήριξη πολυκριτηρίων αναλύσεων καταλληλότητας περιοχών με τη χρήση γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών

Abstract

This thesis aims at the development of multicriteria decision-making methods in GI-based environmentwhich will ensure rational decision making. The thesis is organized into six chapters.In Chapter 1 the definitions, the strengths and weaknesses of GIS and multicriteria decision analysismethods are presented. The decision making procedures as they have been developed through theyears are described. The synergy between GIS and multicriteria decision analysis methods ispresented. Finally, the framework of spatial multicriteria decision analysis and an overview of theliterature regarding the application of multicriteria decision analysis methods in GIS-based environmentare described.In Chapter 2 the methods UTAII and UTASTAR and their application to spatial nature problems arepresented. The developed the S-UTA and S-UTASTAR, and two educational examples for sitingmunicipal solid waste landfills are described to enhance methods comprehension.Chapter 3 presents the method MACBETH and an educational example on selecting suitable areas forsiting municipal solid waste landfills. Moreover, the spatial context of S-MACBETH is presented.In Chapter 4 is a literature review of criteria (decision and constraints), standardization methods,weighs elicitation methods and decision rules is conducted. The decision criteria and their thresholdvalues relating to identifying suitable areas for placing municipal solid waste landfills are described indetail.Chapter 5 presents a case study for siting sanitary landfills in the Thrace region. The evaluation of thefeasible solutions set is accomplished with the use of the most common used multicirteria decisionanalysis methods. Nine computational models are formed and compared as for the decision rule, thestandardization methods and the weights elicitation methods that have been applied in each one ofthem.In Chapter 6 the developed add-in the platform of ArcGIS is presented. The add-in supports themulticriteria decision analysis methods discussed in previous chapters.Appendix A presents the results from the application of UTAII and UTASTAR methods in the problemof placing municipal solid waste landfills.In Appendix B the results from the M-MACBETH software for the calculation of the site suitability indexfor locating municipal solid waste landfills according to the MACBETH method are presented.

Η παρούσα διατριβή ως στόχο έχει την ανάπτυξη πολυκριτήριων μεθόδων λήψης αποφάσεων σεπεριβάλλον Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών οι οποίες θα εγγυώνται τη λήψη ορθολογικώναποφάσεων. Η διατριβή οργανώνεται σε έξι κεφάλαια.Στο Κεφάλαιο 1 παρουσιάζονται οι ορισμοί καθώς και τα πλεονεκτήματα και οι αδυναμίες τωνΓεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και των μεθόδων Πολυκριτήριας Ανάλυσης Αποφάσεων.Αναλύονται τα στάδια και οι διαδικασίες λήψης αποφάσεων όπως έχουν εξελιχθεί στην πορεία τωνχρόνων. Παρουσιάζονται οι μέθοδοι Πολυκριτήριας Ανάλυσης των Αποφάσεων και συνέργεια τους μετα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών. Τέλος, παρουσιάζεται το πλαίσιο της χωρικής ΠολυκριτήριαςΑνάλυσης των Αποφάσεων και γίνεται μια επισκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικά με την εφαρμογήτων μεθόδων Πολυκριτήριας Ανάλυσης Αποφάσεων σε περιβάλλον Γεωγραφικών ΣυστημάτωνΠληροφοριών.Στο Κ εφάλαιο 2 α ναλύονται ο ι μ έθοδοι U TAII κ αι U TASTAR κ αθώς κ αι η ε φαρμογή τ ους σ επροβλήματα χωρικής φύσεως. Αναπτύσσονται οι S-UTA κ αι S -UTASTAR, ενώ παρουσιάζονται δύοεκπαιδευτικά παραδείγματα σχετικά με τη χωροθέτηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτωναποσκοπώντας στην κατανόηση των μεθόδων.Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται η μέθοδος MACBETH και ένα εκπαιδευτικό παράδειγμα που αφορά τηνεπιλογή κατάλληλων περιοχών για τη χωροθέτηση Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων.Επίσης αναλύεται το χωρικό πλαίσιο της S- MACBETH.Στο Κεφάλαιο 4 γίνεται μια βιβλιογραφική επισκόπηση των κριτηρίων (αποκλεισμού και απόφασης),των μεθόδων προτυποποίησης, στάθμισης κριτηρίων και κανόνων σύνθεσης των κριτηρίων.Αναλύονται τα κριτήρια καθώς και οι ζώνες αποκλεισμού που έχουν χρησιμοποιηθεί διαχρονικά σεαναλύσεις χωροθέτησης Χώρων Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων.Στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζεται μια μελέτη περίπτωσης για τη χωροθέτηση Χώρων ΥγειονομικήςΤαφής Απορριμμάτων στην περιοχή της Θράκης. Η αξιολόγηση των υποψήφιων περιοχώνπραγματοποιείται με τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μεθόδους Πολυκριτήριας Ανάλυσης των Αποφάσεων. Εννιά υπολογιστικά μοντέλα διαμορφώνονται κ αι σ υγκρίνονται, όχι μ όνο ω ς π ρος τ ονκανόνα σύνθεσης των κριτηρίων της ανάλυσης αλλά και τις μεθόδους προτυποποίησης και στάθμισηςτων κριτηρίων που έχουν εφαρμοστεί.Στο Κεφάλαιο 6 περιγράφεται το πρόσθετο το οποίο αναπτύχθηκε σε περιβάλλον ArcGIS για τηνυποστήριξη των μεθόδων Πολυκριτήριας Ανάλυσης Αποφάσεων που παρουσιάστηκαν σταπροηγούμενα κεφάλαια.Στο Παράρτημα Α παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την εφαρμογή τωνμεθόδων UTAII και UTASTAR στο πρόβλημα της χωροθέτησης Χώρων Υγειονομικής ΤαφήςΑπορριμμάτων.Στο Παράρτημα Β παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν από το λογισμικό M-MACBETHγια τον υπολογισμό του δείκτη καταλληλότητας περιοχών για τη χωροθέτηση Χώρων ΥγειονομικήςΤαφής Απορριμμάτων σύμφωνα με τη μέθοδο MACBETH.