MESHWR / Department of Hydrology and Water Resources / This study was focused on determining groundwater recharge and groundwater potential for Mhinga area in South Africa, which is a rural area that depends mainly on groundwater for domestic water supply. Numerical modelling was used to simulate the groundwater behaviour in the aquifer and estimate groundwater recharge. MIKE SHE and MIKE 11 models were coupled and used to estimate groundwater recharge within calibration and validation periods of 2007/07/01 to 2009/12/31 and 2010/01/01 to 2013/05/21, respectively. Due to limited data availability for Mhinga, modelling was carried out at quaternary scale and then localised to Mhinga area. Remotely sensed data (satellite images, shapefiles and maps) was used to produce the groundwater potential map for Mhinga. The data were assigned with weights using Saaty’s Analytical Hierarchy Process and overlain on ArcGIS platform. Borehole drilling statistics of the boreholes in A91H quaternary catchment were used to validate the groundwater potential map. In streamflow modelling using MIKE 11, values of Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), correlation coefficient (R), root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE) were 0.51-0.89, 0.73-0.97, 3.61-7.96 and 1.13-2.75, respectively. In integrated groundwater modelling using MIKE SHE, values of NSE, R, RMSE and MAE were 0.72-0.84, 0.87-0.93, 0.18-0.32 and 0.13-0.26, respectively. These values showed that MIKE SHE and MIKE 11 models had satisfactory performances. Groundwater recharge estimates were generally very low ranging from 0 to 2.75 mm/year, which constituted 0 – 0.42 % of Mean Annual Precipitation (MAP) for the A91H quaternary catchment. This was associated with high evapotranspiration (mean of approximately 4 mm/day) compared to the low precipitation levels (MAP of 656 mm/year). Moreover, in the low lying areas, with gentle slopes, low recharge between 0.2 – 0.4 mm was observed. The groundwater potential (GWP) map produced revealed that Mhinga is predominantly covered by regions of very low and low groundwater potential, which was associated with the type of geology. Area coverages of 34.47 % had very low, 51.39 % had low, 7.66 % had moderate and 6.48 % had high groundwater potential. Moderate to high groundwater potential zones were located along the geologic fault zones. In A91H, 112 unsuccessful boreholes were drilled, 69 (61.6 %) fell in the very low GWP zones, 16 (14.3 %) fell in the low GWP zones, 17 (15.2 %) fell in moderate GWP zones and 10 (8.9 %) fell in the high GWP zones. In the Mhinga, 19 unsuccessful boreholes were drilled of which, 11 (57.9%) fell in the very low GWP zones, while 6 (31.6%) fell in the low GWP zones and 2 (10.5%) fell in the moderate GWP zone. Hence 89.5% of all the unsuccessful boreholes drilled occurred in the very low to low GWP zones. It is concluded that the study area is mainly dominated by of areas with low recharge and very low to low groundwater potential. It is recommended that the MIKE SHE – MIKE 11 model and the GIS models should be developed further and improved as more data is collected to refine the conceptualisation of the aquifer.

The thesis entitled Determination of soil loss by erosion and erosion control measures proposal deals with the calculation of soil loss by erosion from watershed of Dolnodubňanský stream. First, soil erosion is described generally and possibilities of erosion control measures. Next part is focused on the calculation of erosion risks in the mentioned watershed. The calculation is done using USLE according to Wischmeier and Smith. The calculation was then performed by programs USLE2D, LS converter and ArcGIS. Erosion control measures are then propose depending on the final stage of erosion hazard. All the calculated values are shown graphically in the map outputs.

No description available.

No description available.

Being able to take a decision on an area you've never seen is a difficult task. It is also complicated to introduce an environment in the best way to benefit its purpose. This study focuses on the differences people notice between 2D and 3D models. To make it more concrete, the study has been linked to a case study called Hälsans väg 255. There is a bicycle path that is planned between Uppsala and Knivsta in the coming years. The study is divided into three parts. Interviews, modeling and surveys. With interviewees that is familiar and well informed, a good idea of the area has been created and understanding of what is seen as important in different perspectives. Then there are two models with four focus areas created in the computer program ArcGIS. A 2D model with classic overview perspective and a 3D model made like a video where you fly around the area by air. All data are collected from the ”Lantmäteriet” and the same data files, colors, elevation data and areas of interest have been used in the two models. The models must provide an as true image of the area as possible with as simple appearance possible. A person without knowledge of the area should be able form an opinion about the environment and describe their feelings and impressions. Subsequently, a questionnaire was designed where two random groups were actively doing the survey without knowing its aim or objective, this to get as objective answers as possible. By analyzing data from the survey respondents using SPSS (Statistical Package for the Social Science) a significant results demonstrated that there is a difference in understanding between the models when it comes to understanding environmental attributes in the models. A majority of the survey respondents preferred 2D before they had seen any model. They also had high demands of detail on the models and were asking a lot of further questions when the questionnaire were finished. This says nothing about the models' comparison but it is a clear sign that the modern society is accustomed to incredible amount of detail in today's maps. A result of the survey responses, that were distributed normally, was that it did not differ much between the perceptions of 2D in contrast to 3D. However, the lack of difference is a result in itself. The only significant difference between 2D and 3D was showed with the question of what attribute that was most difficult to understand. The biggest difference of understanding was regarding the attribute “distance” which previous research also has shown. In comparison with previous research our result did not show a stronger understanding of height with the 2D-model than with the 3D-model. These results implicates how important it is to be aware of the strength and disadvantages of 2D-models and 3D-models to choose the right media for the purpose of the model. / Att kunna ta ett beslut om ett område man aldrig har sett är en svår uppgift. Det är även komplicerat att presentera en miljö på bästa sätt för att gynna sitt syfte. Denna studie fokuserar på vad människor upplever för skillnader mellan 2D- och 3D-modeller och om informationen i modellerna förmedlas på olika sätt. För att göra det mer konkret har studien kopplats till en fallstudie som benämns som Hälsans väg 255. Det är ett cykelvägsprojekt mellan Uppsala och Knivsta som eventuellt kommer att genomföras kommande år. Denna studie är uppdelad i tre delar; Intervjuer, modellskapande och enkäter. Genom intervjuer med aktörer kopplade till projektet har en uppfattning om området skapats och förståelse för vad som ses som viktigt i olika perspektiv. Därefter har två modeller med fyra fokusområden skapats i datorprogrammet ArcGis. En 2D-modell med klassisk överblick ovanifrån och en 3D-modell gjord som en video där man tar sig runt i området via en flygtur. All data är hämtad från Lantmäteriet och samma källfiler, färger, höjddata och fokusområden har använts i de två modellerna. Modellerna ska förmedla en så korrekt bild av området som möjligt med ett enkelt utseende. En person utan kännedom om området ska kunna skapa sig en uppfattning om miljön och kunna beskriva sina känslor och intryck därefter. I enlighet med detta har en enkät utformats där två slumpartade grupper aktivt har fått göra enkäten, utan att veta dess syfte eller mål. Genom att analysera data från enkätrespondenterna via SPSS (Statistical Package for the Social Science) har signifikanta resultat visat att det finns en skillnad i förståelse mellan modellerna när det kommer till vilka attribut som är svårast att förstå i respektive modell. Majoriteten av respondenterna föredrog 2D innan de sett någon modell. Generellt kommenterade de som såg 2D modellen mer på detaljnivå. Det tyder på att förväntningarna av detaljrikedom är hög.. Det säger ingenting om modellernas jämförelse men det är ett tydligt tecken på att vi är vana vid otroligt mycket detaljer i dagens kartor. Som resultat av enkäten visade det sig att uppfattningen av miljön inte skilde sig mellan de som sett miljön i 2D respektive 3D. Dock är avsaknaden av skillnad ett resultat i sig. Den enda signifikanta skillnaden i svarsfördelning mellan testgrupperna gällde vilka attribut som var svårast att förstå. Attributet ”Avstånd” var enskilt den parameter som skilde sig mest i förståelse och uppfattades bättre i 2D-modellen. I jämförelse med tidigare forskning visade inte 2D-modellen en starkare förståelse för höjd utan detta attribut var ungefär lika svårt att uppfatta oberoende av dimensionstyp. Dessa resultat tyder på att det är viktigt att vara medveten om en modells syfte för att kunna välja rätt medieformat.

The beach-dune system constitutes a dynamic system in which several natural processes interact, both at short and long time scale. Beaches are important because are the source of sediment for the dunes that form at the limit of the shore and that create barriers that protect the mainland from the high energy waves and from floods. However dunes are quite fragile features because susceptible to erosion and for this reason they need particular attention and management, tasks not always easy to carry out since the factors involved are numerous. Along the Cantabrian coast, northern Spain, extended dune fields are present in correspondence with estuarine environments. In the last few decades they have experienced erosion due to natural agents such as winds, superficial water currents and river discharge and due to the anthropogenic influence, which after the Second World War started to increase, until the present. Additionally, intense erosive events such as storms occur seasonally, causing eventually damages to the infrastructures; the last remarkable events happened precisely in January and February 2014. The objective of this work is the analysis of the evolution of the surface and limits of four representative dune fields in the region of Cantabria in the northern Spain, describing first the main factors involved. The study is based on nine sets of aerial photographs and orthophotos ranging from 1956 to 2014 for each site, overlapped and elaborated through the software ArcGIS; the digital work allowed the calculation of the rates of migration for each interval of time along with the computation of the surface extent of each dune field. The results indicate that as general trend the coastline has retroceded in the last 58 years at average rates of 0.7m/y, but still exist, even within same dune fields, different behaviors, making of each site a complex dynamic system. The interpretation of the results led to the recognition of a rough conceptual model of evolution for each dune field: three out of four respond mainly to natural forces, while the other one migrates because of the anthropogenic pressure. The study here presented constitutes a rough attempt to examine the different processes that are implicated in the formation of large dune fields and, even though 58 years are not enough to delineate a precise evolution trend, it can be useful for future researches about coastal management / Stranddyner utgör ett dynamiskt geomorfologiskt system där flera naturliga processer samverkar, både på kort och på lång tidsskala. Stranddynerna är viktiga då de skapar barriärer som skyddar fastlandet från hög energi vågor och översvämningar. Men dynerna är utsatta för konstant förändring eftersom de är känsliga för erosion och det är av denna anledning som dynerna behöver särskild uppmärksamhet och förvaltning. Uppgifter som inte alltid lätta att genomföra eftersom faktorerna är många. Längs den Kantabriska kusten i norra Spanien finns flera dynfält i samband med flodmynningsmiljöer. Under de senaste decennierna har dessa dynkomplex upplevt erosion på grund av naturliga faktorer så som förändringar i vindar, ytliga vattenströmmar och flodmynningar och på grund av antropisk påverkan som började öka efter andra världskriget och fortsatt fram till idag. Många av förändringarna sker i episodiska intensiva händelser, som stormar, vilket kan skada viktig mänsklig infrastruktur i området. De senaste anmärkningsvärda händelserna inträffade just i januari och februari 2014. Syftet med detta arbete är att analysera utvecklingen av formen och utbredningen av fyra representativa dynfält i regionen Kantabrien i norra Spanien, genom att först beskriva de viktigaste faktorerna som är inblandade. Studien är baserad på nio uppsättningar av flygfoton och ortofoton som sträcker sig från 1956 till 2014 för varje plats. Genom att digitalisera dynernas utbredning i bildmaterialet tillåts beräkning av migrationen av dynfältens gräns och av ytomfattningen för varje tidsintervall. Resultaten tyder på att som allmän trend så har kusten genomsnittligt gått tillbaka 0,7 m/ år under de senaste 58 åren, men variationer förekommer, även inom samma dyn fält, olika beteenden vilket tydliggör att det är ett komplext dynamiskt system. Tolkningen av resultaten har lett till en en grov konceptuell modell av evolution för varje dyn fält där tre av fyra påverkas främst av naturkrafterna, medan den fjärde migrerar på grund av det ökade antropiska trycket. Studien som presenteras utgör ett första försök att undersöka de inblandade processerna i bildandet och utvecklingen av dynfälten, dock är 58 år är inte tillräckligt för att beskriva en tydlig trend, men det kan vara användbart för framtida undersökningar om kustförvaltning.

The transition to geographical data in 3D is facing big challenges regarding the creation of common standards for a functioning global spatial data infrastructure. The need for such data in planning processes has recently increased. Creating 3D-buildings in LOD1 is rather uncomplicated but creating buildings with a higher level of detail, that provide a better illustration of reality, are expensive and time consuming. The resources and efforts to establish geographical data in 3D differ in Sweden's municipalities, where some rural areas often do not have the same opportunities as urban areas. Therefore, a cost-effective and time-efficient method of creating 3D models for, e.g. municipal planning and civil dialogue would be well received. In this thesis project, the method of creating 3D buildings in ArcGIS Pro using the ExtractRoofForm tool is evaluated. Different data sources used as inputs were analyzed by comparing the outcome of successfully created buildings. In ArcGIS Pro, the calculation of root mean square error was used as measure to distinguish successful and unsuccessful buildings. The result of the ArcGIS Pro process was compared to 3D buildings in LOD2 produced by stereo mapping as reference data. The comparison was done by volume calculation, where the result indicates the significance of different inputs to the extraction of 3D buildings, and how well the evaluation of the process works. It could be shown that input data quality largely affects the process. Data with the highest quality gave the best results in the extraction process. The result of the volume calculation shows that successful buildings in ArcGIS Pro also had a high accuracy. Volume calculation and calculation of root mean square error show no correlation. A reason for this could be that there may be some problems evaluating the process of extracted 3D buildings resulting in more time-consuming work with editing after the extraction process. Still, the process of creating 3D buildings shows great potential for a successful outcome. / Övergången till geografisk information i 3D innebär ett stort arbete med att skapa gemensamma standarder för en fungerande GIS-samverkan världen över. Efterfrågan på presentation av geografisk information i 3D som en del i planeringsprocesser eller att utöva medborgardialog har på senare tid ökat. Att skapa 3D-byggnader i LOD1 är relativt enkelt men att kartera byggnader med en högre detaljnivå som ger en mer realistisk bild av verkligheten kan vara både dyrt och tidskrävande. Resurserna varierar mellan olika områden runt om i landet och vissa glesbygdsområden inte har samma möjlighet att erbjuda utbud av t.ex. medborgardialog som i mer urbana områden. Därför skulle en kostnad- och tidseffektiv metod att skapa 3D-modeller för exempelvis kommunal planeringsprocess och medborgardialog vara välkommen. I detta examensarbete utvärderas metoden att skapa 3D-byggnader i ArcGIS Pro med verktyget ”ExtractRoofForm”. Olika datakällor som används som indata analyserades genom att jämföra utfallet av lyckade byggnader. I ArcGIS Pro användes beräkning av medelfel som utvärdering för att skilja lyckade och mindre lyckade byggnader åt. Resultatet av processen i ArcGIS Pro jämfördes med 3D-byggnader i LOD2 framställda av stereokartering som referensdata. Jämförelsen gjordes med volymberäkning där resultatet avser att ge en fingervisning om betydelsen av indatakvalitet vid skapandet av 3D-byggnader samt om hur väl utvärderingen efter processen fungerar. Kvaliteten på indata visade sig efter analys ha betydelse där data med högst kvalitet också gav bäst utfall av lyckade 3D-byggnader. Resultatet av volymberäkning visade att byggnader med lyckat utfall i extraheringsprocessen också uppvisade en hög noggrannhet. Resultaten från volym-beräkning och beräkning av medelfelet visar ingen korrelation vilket tyder på att det kan finnas vissa problem med att utvärdera processen av skapade 3D-byggnader. Detta medför mer tidskrävande efterarbete än nödvändigt. Dock visar processen att skapa 3D-byggnader stora möjligheter till ett gott resultat.

Skred är en av de naturliga processer som formar landskapet omkring oss. De kan dock, om de sker ibebyggda områden, orsaka stor skada på byggnader, infrastruktur och utgöra en fara för människors liv.Det är därför viktigt att kunna identifiera områden där skred potentiellt kan ske så att lämpliga åtgärderkan vidtas i tid. En modell har tagits fram av Statens geotekniska institut (SGI) och Sveriges geologiskaundersökning (SGU) för att ge en första indikation på var skred kan ske. Modellen baseras på en algoritmav Tryggvason et al. (2015) där områden som består av finkorniga jordarter och där lutningsförhållandetär minst 1:10 betraktas som skredkänsliga. Syftet med denna studie var att undersöka till vilken gradmodellens aktsamhetsområden sammanfaller med tidigare skred från SGI och SGUs databaser. 90 - 94% av de tidigare skreden överlappade med modellerade aktsamhetsområden. Möjliga anledningar till attskred hamnat utanför dessa områden undersöktes även. Att de befinner sig i en jordart som inte betraktassom skredkänslig och att lutningen numera är lägre än tröskelvärdet för modellen var de huvudsakligaanledningarna till detta. / A landslide is a type of mass movement down a slope. It is a natural part of the evolution of the landscapearound us but can cause extensive damages on buildings, infrastructure and pose a threat to human livesif they occur in populated areas. It is therefore important to know which areas that are prone to landslidesso that appropriate measures can be taken in time. It is possible to calculate how stable a certain soil isby taking samples of it and testing it in the lab. In these tests it is determined how sensitive the soil is tovibrations, a higher water content and/or if it is remolded. However, this takes time and require a lot ofwork. Since not all soil types are equally sensitive these tests do not have to be performed on everyslope, but it is important that the most sensitive areas are not overlooked. For this reason, a model hasbeen developed that displays areas where the slope stability might need to be examined prior, forexample, larger infrastructure projects are started. From previous studies it has been found thatlandslides mostly occur in fine grained soils, like silt and clay, and where the slope is steeper than 5.7degrees. Areas that consist of any of these soil types and has a slope over this threshold are consideredpotentially sensitive to landslides in the model. The purpose of this study was to assess how well themodel is at identifying areas that might be prone to landslides. This was done by determining how manyof previous landslides, that are registered in two databases, that fall within the areas marked aspotentially sensitive. Why some landslides were located outside of these areas was also examined. Themain reasons were that the soil type the landslide occurred in is not considered sensitive by the modelor the inclination of the slope have changed since the landslide occurred. 90 - 94 % of the previouslandslides were found to be located within areas that the model point out as potentially sensitive.

Bei der Bewältigung der Folgen des demographischen Wandels stehen viele Länder vor der Herausforderung, staatliche Dienstleistungen weiterhin flächendeckend anzubieten. Hierbei geht es darum, Dienstleistungen des öffentlichen Sektors wie Schulen, Krankenhäuser, Feuerwachen, etc. möglichst gleichwertig und kosteneffizient bereitzustellen, wenn die Standorte optimal gewählt sind. Bei dieser Optimierung sind Bevölkerungsdaten eine wichtige Eingangsgröße. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, die sehr spezifische und aufgrund ihrer multifaktoriellen Problemstellung hochkomplexe Thematik der Standortanalyse und -planung zu generalisieren und eine benutzerfreundliche Desktop-Applikation auf Basis der von Esri Inc. bereitgestellten ArcGIS-Technologie (Location-Allocation-Analyse, Einzugsgebiet-Analyse etc.) zu entwickeln. Dabei wurde sich auf die Location-Allocation-Funktionalität fokussiert. Die beiden Hauptkomponenten dieser sind Einrichtungen und Bedarfsstellen bzw. -punkte. Einrichtungen können sowohl bestehende als auch potenzielle Standorte darstellen. Bedarfsstellen repräsentieren die Anzahl der Bürger oder Verbraucher in einem bestimmten Gebiet. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde ein generisches Modell für Standortanalysen und -planungen entwickelt und bereitgestellt. Dies geschah nach einer Exploration von Ausgangsdatenquellen zu Einrichtungen öffentlicher Dienstleistungen und Bedarfsstellen zur Bevölkerungsverteilung in Deutschland. Die benutzerfreundliche Applikation wurde gemäß der Methodik des Software Engineerings entwickelt. Hierbei wurden eine Anforderungsanalyse und Entscheidungen des Entwurfsprozesses, konkret, berücksichtigt. Die Implementierung wurde als Add-in namens „LA-Application“ in ArcGIS Pro integriert. Ein Add-in ist eine Erweiterung des Desktop-GIS auf Basis des ArcGIS Pro SDK for .NET. Abschließend wurde ein Testdatenbestand für die Komponenten „Einrichtungen“ und „Bedarfsstellen“ erstellt, um Lösungen für die Analyse und Planung von Standorten aufzuzeigen.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Vorwort 1. Einleitung 2. Theorie und verwandte Arbeiten 3. Exploration von Ausgangsdatenquellen 4. Bereitstellung eines generischen Modells für Standortanalysen und -planungen 5. Implementierung einer benutzerfreundlichen Applikation 6. Anwendung der Applikation und Auswertungen 7. Zusammenfassung und Ausblick Glossar Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis A. Geschäftsverteilungsplan der Landeshauptstadt Dresden B. Anforderungsspezifikation C. Erklärungen zur Testdatenbestandskomponente 'Network Dataset' D. Digitale Anlagen Erklärung über die eigenständige Erstellung der Arbeit

The main goal of this study was to investigate whether residents of rural areas especially in deprived communities in BC have reasonable geographic access to healthy and affordable food providers (e.g., supermarkets, grocery stores, and farmers’ markets), and if lack of access impacts their weight status. As well, I investigated the extent to which farmers’ markets improve food accessibility in BC’s rural food deserts. In order to identify food deserts, the methodology which has been developed by USDA was modified and adapted to BC’s rural situations. In the first step, using Principal Component Analysis, deprived rural regions were identified based on selected socioeconomic and demographic variables. Then, using ArcGIS Network Analyst extension, the distance based on driving time from the Population Weighted Centroid of each rural region to the closest supermarket or grocery store was calculated on BC road networks. A 15 minute driving time cut-off was set to identify low access areas. Deprived rural regions which were also classified as low access were identified as food deserts. The impact of food accessibility on the weight status of rural British Columbians was investigated using the 2013-14 Canadian Community Health Survey (CCHS). A hierarchical regression model was constructed with weight status of residents as the dependent variable and distance to the closest supermarket or grocery store as the independent target variable. I found that food deserts are more concentrated in the Central Coast, Cariboo, and Peace River regions of the province. In addition, farmers’ markets play no role in providing healthy foods to the residents of food deserts. Lastly, distance from food stores is not significantly associated with the weight status of rural respondents in CCHS data. The findings of this study can be highly beneficial to government officials within different jurisdictions and health practitioners to develop or refine food policies toward providing healthy and affordable food to deprived residents and Aboriginal peoples in rural and remote communities. / Graduate