GIS – en förutsättning i det digitala samhället

Det smarta samhället börjar växa fram runt omkring oss med nya sammanlänkade krav på att vår resursanvändning inte äventyrar hållbarheten i ekosystemen.

Geografiska Informations System (GIS), är idag ett självklart hjälpmedel inom vitt skilda områden, så som stadsplanering, prospektering, forskning, kartering med mera. GIS har historiskt förknippats med kartor, men är så mycket mer än det. GIS är som en hel arsenal av verktyg.

Vilka krav kommer framtidens moderna städer att ställa på utvecklingen av verktyg och kartor? Digitaliseringen av kartan har öppnat helt nya möjligheter, så stora att det idag är svårt att se var gränserna går. Hur skulle ett modernt samhälle se ut utan möjligheterna GIS ger?

– Själva kartan vilken är grunden inom GIS, har spelat en viktig roll som beslutsunderlag under lång tid, säger Petter Pilesjö, professor och föreståndare vid GIS-centrum, Lunds universitet. Men kraven på kartorna har ändrats i takt med den tekniska utvecklingen. Idag är det mycket diskussion om de smarta städerna och hur dessa kan stödja en hållbar utveckling, ökad integrering och en förbättrad infrastruktur. Detta ställer både andra krav på kartorna såväl som verktygen och underliggande data.

Det görs idag flera nationella satsningar för att skapa en infrastruktur för framtidens smarta städer. Ett av målen med satsningarna är att alla inblandade aktörer i samhällsbyggande ska kunna dela på data på ett bättre sätt. Idag är det en fragmenterad situation, där inte ens centrala delar av data som planering, projektering, byggande och underhåll av byggnader och infrastruktur delas på ett bra sätt mellan de inblandade. För att detta skall fungera krävs nya informationsmodeller, utvecklade tekniska system, en förändrad lagstiftning och inte minst nya affärsmodeller.

– Lite förenklat kan man se det som att målet är en enhetlig digital representation av både inomhus- och utomhusmiljön, säger Lars Harrie, docent och forskare vid GIS centrum. Att skapa en sådan representation är inte bara intressant för aktörer inom samhällsbyggandet, det öppnar också nya möjligheter för tillämpningar inom miljö- och energiområdet, navigering, trafikdirigering, med mera. I den smarta staden är mycket av funktioner och processer integrerade och sammankopplade.

Digitala kartor har traditionellt analyserats och visualiserats i geografiska informationssystem (GIS). I takt med att kartinformation används inom allt fler områden har samverkan mellan GIS-program och andra analysprogram ökat.

GIS-centrum vid Lunds universitet är idag både ett centrum för forskning och utbildning men även för stöd och hjälp till verksamheter utanför universitetet. Flera av forskningsprojekten handlar om hantering av vatten i olika former.

” Vattnets betydelse för städers funktion blir större och större.”

– Vattnets betydelse för städers funktion blir större och större. Detta gäller både vatten som tillförs som livsmedel och vatten som tillförs naturligt som regn, snö, eller snösmältning, vatten som i vissa fall är oförutsägbar och kommer i stora mängder kommenterar Andreas Persson, forskare vid GIS centrum .

Forskarna vid GIS – centrum kartlägger vilka personer, tjänster och funktioner som kommer att vara inblandade i en översvämning, både som drabbade men även de som jobbar med att åtgärda problemen som uppstår.

– I projektet intervjuas nyckelpersoner och deras nätverk kartläggs av kollegor på avdelningen för Risk och samhällssäkerhet på LTH, säger Petter Pilesjö. Detta testas sedan mot de fysiska platserna för översvämningen. Inom kommuner så har man relativt bra koll på var och till vem man ska vända sig, men när det gäller händelser mellan kommuner så fungerar det inte så bra idag.

I många kommuner saknas en fungerande infrastruktur. Eftersom vatten inte känner några kommungränser och ett skyfall, utsläpp eller annan form av problem i vattnet i en tätort uppströms en å kan ge kraftig påverkan på tätorter nedströms är det viktigt att kommuner samarbetar över gränserna.

Forskarna i Lund arbetar även med hydrologisk modellering.

– Det är idag mycket prat om ett förändrat klimat, ett klimat som på vissa platser medför försämrad och minskad tillgång på vatten och på andra en ökad tillgång på vatten, berättar Andreas Persson. För att kunna förutsäga och säkerställa tillgången på vatten i områden så jobbas det med att utveckla hydrologiska modeller. Detta görs i GIS-miljö där vattnet över områden kan beskrivas och modelleras.

Med dessa verktyg går det att få en detaljerad bild av vattnets utbredning i området, men även mängden vatten över tiden, exempelvis över olika årstider.

Tidigare GIS-modeller av hur vatten sprider sig i landskapet använder sig endast av topografin. Modellerna utgick även från att all mark var av betong där vattnet rinner ovan på ytan och inget kan sjunka undan och assimileras av marken.

I den nya modellen finns även infiltration i marken med, samt olika marktyper, vilka påverkar vattnets hastighet.

De nya modellerna innehåller även byggnader och man skiljer på hårdgjorda ytor, t.ex. vägar, och på grönytor som t.ex. parker.

I den här modellen kan man med mycket god precision plocka ut hur mycket vatten det finns på en specifik plats, ända ned till kvadratmeternivå, och vid varje tidpunkt under och efter ett skyfall.

– Detta gör att man kan se vilka platser eller byggnader i en stad som är mest utsatta och vid vilket tillfälle under regnfall säger Andreas Persson. Stadsplanerare får ett verktyg att bygga in lösningar som kan hantera vatten för att undvika översvämningar.

Man skapar s. k blå-gröna lösningar i form av parker med vattenytor med dubbla funktioner. Det gröna står för parker och gröna korridorer och det blå innebär bäckar och dammar som finns i området. De blå-gröna lösningarna kan då bli en integrerad del av stadsmiljön samtidigt som de dimensioneras för att ta hand om stora mängder vatten när det kommer exempelvis ett skyfall.

Text: Peter Frodin

Bild: Peter Frodin

Välkommen under vetenskapsveckan Det digitala samhället till Digitalisering av samhällsbyggandet den 26 april