Geografisk information (GIS) i miljöbedömningar

Hos Naturvårdsverket finns en mängd öppna data som är fria att använda, till exempel för att beskriva eller analysera miljöeffekter inom ramen för en miljöbedömning. Genom miljödataportalen har du möjlighet att hitta samtliga Naturvårdsverkets underlag, granska eller ladda hem data för egen analys. Det du behöver är en GIS-programvara.

Naturvårdsverkets kartverktyg Skyddad Natur är tänkt som hjälpmedel för alla som jobbar med planering av mark- och vatten i Sverige, men också för dem som jobbar med naturvård eller för den friluftslivsintresserade. Här finns en mängd information om områden med utpekade eller skyddade naturvärden. Via Skyddad Natur kan sökningar ske och data kan granskas samt laddas hem för egna analyser.

Kartverktyget Skyddad natur

Länsstyrelserna har i samråd med andra myndigheter tagit fram en portal som listar information relevant vid till exempel samhällsplanering. I portalen finns metadata och länkar till geografisk information, vägledningar och planeringsunderlag. Allt kategoriserat efter sakområde.

Planeringskatalogen

Lantmäteriet har samlat geodata över Sverige från 23 olika informationsansvariga organisationer. 

Geodataportalen

Lantmäteriet tillhandahåller kartor och geografisk information via portalen Öppna geodata. I portalen finns bland annat Ekonomiska kartan, Terrängkartan, Översiktskartan, historiska ortofoton, laserskannad data över skog och höjddata.

Lantmateriet.se Öppna geodata

Inspire-geoportalen samlar geografisk information från EU:s medlemsländer och flera EFTA-länder. Det har samlats in genom EU:s INSPIRE-direktiv. INSPIRE-direktivet syftar till att göra geografisk information mer lättillgänglig för att främja hållbar utveckling. Informationen ska vara kompatibelt och jämförbart över nationsgränser.

Inspire geoportal

VISS (VattenInformationsSystem Sverige) är en databas som har utvecklats av vattenmyndigheterna, länsstyrelserna och Havs och vattenmyndigheten. VISS förvaltas idag av Länsstyrelsen i Jönköping.

VISS

Överlappsanalyser syftar till att undersöka om två eller flera intressen eller företeelser finns (helt eller delvis) inom samma geografiska område. Den typen av analyser är exempelvis användbara inför eller i de tidiga skedena av miljöbedömningen för finna lämpliga och utesluta olämpliga lokaliseringsalternativ.

För att identifiera lämpliga lokaliseringsalternativ kan överlappsanalyser användas till att sortera fram områden som möter vissa kriterier som är förutsättningar för en plan eller verksamhet. Det kan handla om en viss marktyp, avstånd till vatten, närhet till kommunikationer, söderläge eller annat som är avgörande för det som planeras.

Här behövs andra analyser innan själva överlappsanalysen genomförs för att få fram vilka relevanta kartskikt som ska överlappas. Både läge (väderstreck) och lutning på sluttningar kan exempelvis beräknas med hjälp av en höjdmodell. Om avstånd till en viss företeelse är avgörande behöver överlappsanalysen föregås av buffertanalyser för att identifiera de områden som ligger inom det bestämda avståndet.

Vid tolkning av överlappsanalyser är det viktigt att inte göra sådana förenklingar och borttagande av detaljer att resultaten kan misstolkas. Det kan exempelvis gälla kvaliteten på vissa miljöer (det räcker i många sammanhang inte att med att presentera var till exempel barrskog är om kvaliteten i stora delar av det utpekade området inte räcker till för många arters existens). Skyddade arter kan behöva analyseras särskilt.

I miljöbedömningar ingår ofta att ta fram prognoser av hur trafikflödet kommer påverkas av planen eller verksamheten Förändringar i trafikflöden kan ske för såväl gods- som persontrafik och förändringar kan vara olika stora för olika trafikslag (till exempel cykel, personbil och kollektivtrafik). Förändringarna kan vara begränsade till ett projekts byggtid eller ske när projektet är färdigställt (exempelvis när ett nytt bostadsområde är inflyttat).

För att underlätta förståelsen av hur stor en förändring i trafikflöden är kan det vara intressant att relatera en framräknad trafikprognos till nulägets trafikflöde. På Trafikverkets hemsida finns uppgifter om medeldygnsflöden och årsdygnstrafik, det vill säga det genomsnittliga trafikflödet per dygn, under ett år, för det statliga vägnätet. Kommunen har ofta motsvarande uppgifter om trafik på sina vägar. Med hjälp av sådan och liknande information rörande exempelvis gång-, cykel- eller spårtrafik för relevant infrastruktur, kan en trafikflödeskarta skapas. De begränsningar som finns i trafikinformationen bör framgå av beskrivningen av analysen.

Ett sätt att illustrera trafikflöden i en kartbild är att buffra olika infrastruktursträckor med olika avstånd beroende på storleken på infrastrukturens trafikflöde så att en kraftigt trafikerad delsträcka visas bredare på en kartbild än en glest trafikerad. Genom att illustrera trafikflöden för nuläge, framskrivet nuläge, olika lokaliserings- eller utformningsalternativ, projektets byggtid och tiden efter projektets byggtid kan förståelsen för skillnader i trafikflöden och därtill kopplade miljöeffekter underlättas. Det här kan vara relevant att göra både för årsdygnstrafikflödet och för högsta medeldygnstrafikflödet.

I bilden nedan visas ett exempel på en illustration av hur årsdygnstrafiken beräknas skifta för en vägsträcka. För större utredningar behövs mer komplicerade trafikprognoser än vad som beskrivs här. Trafikverket har riktlinjer för hur dessa kan tas fram.

Bildexempel - Årsdygnstrafik

Bildbeskrivning
Årsdygnstrafik för A) nuläget, B) verksamhetens byggtid och C) efter verksamhetens byggtid. De olika vägsträckornas bredd i figuren är proportionerlig mot antalet passerande fordon ett genomsnittligt dygn.

Det är viktigt att vid användning av illustrationer som den ovan att påminna läsaren om att det inte är för alla miljöeffekter som det finns ett direkt samband mellan miljöeffektens storlek och trafikflödets storlek. Bullerstörningen från en bilväg ökar till exempel inte till det dubbla om biltrafiken ökar med det dubbla. Utsläppen till luft är dock en miljöeffekt som kan dubbleras med dubblerad trafik givet att fördelningen mellan trafikslag, bränsle- och fordonsval antas vara densamma.

Det är alltid viktigt att vara transparent med vad som visas på en karta och hur analyserna är gjorda, vad de baseras på och vad läsaren därför kan vänta sig att kartan faktiskt visar.

Med visuell tolkning av framför allt infraröda ortofoton kan kunskapen om ett område fördjupas. Med tolkning av infraröda ortofoton är det möjligt att exempelvis avgöra:

• om ett område är fuktigt
• vilken vegetation som finns
• vissa trädarter
• om våtmarker är utdikade
• om det finns stigar eller småvägar i ett skogsparti

Inför många typer av fältundersökningar kan det vara värdefullt att genomföra flygbildstolkningar som en del i planeringen av fältbesöket. Vegetationstolkning från ortofoton eller annan marktäckedata kan underlätta prioriteringen av vilka delområden som kan behöva ägnas mer tid i fält och vilka platser som kanske inte behöver besökas alls.

Tolkning i ortofoto möjliggör detaljerade marktäckekarteringar. Ett exempel på en sådan detaljerad marktäckekartering som tagits fram med hjälp av tolkning i ortofoton är Stockholms stads Biotopkartan (bild nedan).

Bildexempel: Stockholms stads Bitopkarta

Bildbeskrivning: Till vänster ett infrarött ortofoto och till höger ett utsnitt ur Stockholms stads Biotopkartan för samma område. Foto: Lantmäteriet.

För analyser av större regioner (till exempel länsnivå eller nationell nivå) är produkter som är baserade på satellitdata ett bra alternativ. I mars 2019 publiceras en ny nationell kartering av marktäckedata som ger ett statistiskt underlag på landskapsnivå.

Grön infrastruktur är nätverk av natur som bidrar till fungerande livsmiljöer för växter och djur. God ekologisk konnektivitet är på många sätt viktig för den gröna infrastrukturen. Det innebär att olika områden har ett fungerande ekologiskt utbyte, så att till exempel individer och olika arter kan röra sig mellan områdena. För att ta reda på om en plan eller verksamhet stärker eller försvagar den ekologiska konnektiviteten kan en miljöbedömning inkludera olika typer av täthetsanalyser och nätverksamband.

Om grön infrastruktur i miljöbedömningar

Länsstyrelsernas regionala handlingsplaner för grön infrastruktur kan vara ett bra stöd och en viktig utgångspunkt både vid urval av vad som ska analyseras och vid tolkning av analysresultaten.

Nedan ges exempel på några frågor som kan vara relevanta att ställa för att välja ut vilka arter, artgrupper eller habitat som är relevanta att inkludera i analysen:

• Vilka habitat, artgrupper och arter finns på platsen för planen eller verksamheten?
• Vilka habitat, artgrupper och arter finns i anslutning till platsen?
• Vilka av dessa skulle störas av den planerade verksamheten?
• Är någon eller några av dessa särskilt viktiga att bevara? Finns det hotade eller rödlistade arter?
• Vilka åtgärder skulle kunna genomföras för att bevara och/eller stärka den ekologiska konnektiviteten?

En täthetsanalys är en GIS-analys som identifierar landskapsavsnitt med höga eller låga procentandelar av till exempel en viss naturtyp. Om en plan eller verksamhet är planerad inom till exempel ädellövskog behövs för täthetsanalysen kartskikt som beskriver var all ädellövskog finns. Täthetsanalysen ger information om i vilka områden som ädellövskogen är mest koncentrerad. Redan det kan ge insikt om planen eller verksamheten exempelvis är lämplig på denna plats.

Täthetsanalyser kan göras olika detaljerade genom att variera sökradiens storlek och den skala som används. Täthet beräknas genom att summera habitatarean inom ett visst sökområde och dela med hela sökområdets area. Beräkningen görs pixel för pixel genom att flytta sökfönstret med en pixel i taget tills beräkningen gjorts för alla pixlar i hela området (så kallat rörligt sökfönster, se bilden nedan).

Bildexempel Täthetsberäkning

Bildbeskrivning: Täthetsberäkning pixel för pixel med ett rörligt sökfönster (illustration (modifierad) från Bovin M., Elcim, E., Wennberg, S., 2017a. Landskapsanalys av skogliga värdekärnor i boreal region. Metria AB på uppdrag av Naturvårdsverket. Preliminär slutrapport.)

En nätverksanalys kan genomföras för att ta reda på om planen eller verksamheten kan komma att bryta ett viktigt ekologiskt samband eller ligga i en viktig spridningskorridor för en viss art eller artgrupp.

I en nätverksanalys identifieras vilka värdekärnor som ligger tillräckligt nära varandra för att en viss art ska kunna ta sig däremellan. Med värdekärna avses områden med stor betydelse för skyddsvärda arter och/eller naturtyper.

Övergripande går nätverksanalysen ut på att dela in en karta som beskriver olika marktäcke och markanvändning efter hur bra eller dåligt en art trivs i den miljön. Detta kan göras mer eller mindre detaljerat men principen är att vissa områden är värdefulla livsmiljöer och andra områden fungerar som barriärer. Däremellan finns stödmiljöer där arten, kanske med vissa svårigheter, kan röra sig eller spridas men som inte utgör artens huvudsakliga habitat. Med hjälp av den här indelningen kan därefter spridningssamband modelleras för den utvalda arten eller artgruppen.

Vissa ekosystemtjänster är tydligt kopplade till vissa marktäckeslag och för dessa kan analyser utifrån marktäckekartering vara givande. Att ersätta en våtmark med hårdgjord yta innebär exempelvis en förlust av ekosystemtjänsten rening och reglering av vatten.

I en analys av marktäckedata utifrån perspektivet ekosystemtjänster kan marktäckedata kombineras med information om marktäckets förutsättningar för ekosystemtjänster. Det är också möjligt att ge olika ekosystemtjänster olika värdering utifrån förutsättningar och behov i det enskilda fallet. Analysen kan sedan visa var i landskapet som förutsättningar finns för olika ekosystemtjänster, baserat på hur marktäcket ser ut.  

Vilka ekosystemtjänster och vilken nytta som kommer ut av ekosystemen beror av många faktorer. Storlek hos ekosystemet (som levererar tjänsten) är en faktor som har betydelse i flera fall (en stor våtmark minskar översvämningsrisken mer än en liten och en stor skog minskar temperaturen mer än vad enstaka träd gör). En förenklad analys kan därför vara att multiplicera antalet ekosystemtjänster som en områdestyp (marktäckeklass) antas kunna ge med den marktäckeklassens areal inom undersökningsområdet. Genom att göra denna procedur både för olika alternativa utformningar och för alternativet att planen eller verksamheten inte genomförs (nollalternativ) kan olika alternativs ”ekosystemtjänstpoäng” ställas mot varandra i miljöbedömningen.

Metoden som beskrivs här ovan är tydlig och transparent men det är viktigt att vara medveten om dess begränsningar (Bovin et al. (2017b)). Exempelvis är de verkliga sambanden mellan hur mycket av en ekosystemtjänst som tillhandahålls av olika arealer av ett visst marktäckeslag långt mer komplexa än det linjära samband som används i ovan nämnda metod. Det är knappast så att halvstor skog sänker temperaturen med en grad medan en riktigt stor skog sänker temperaturen med hundratals grader. De olika ekosystemtjänsterna kan naturligtvis också värderas olika högt.

Både tillgång och behov för nuvarande och kommande generationer kan påverka värderingen av ekosystemtjänster. Eftersom ekosystem och ekosystemtjänster är komplexa krävs kunskap inom många fält. Avgränsningar och förenklingar är nödvändiga för att göra GIS-analyser av ekosystemtjänster. Antaganden och osäkerheter behöver redovisas för att resultaten ska användas på ett lämpligt sätt i miljöbedömningar. I bestämmelser för specifik miljöbedömning (19 § miljöbedömningsförordningen) finns uttryckliga innehållskrav om redovisning av brister och osäkerheter i underlag. Se vägledning om innehåll i miljökonsekvensbeskrivningen. 

Mer om miljökonsekvensbeskrivning i specifik miljöbedömning

(Referens: Bovin M., Elcim, E., Wennberg, S., 2017a. Landskapsanalys av skogliga värdekärnor i boreal region. Metria AB på uppdrag av Naturvårdsverket. Preliminär slutrapport.).

Flödesriktningar och avrinningsområden kan beräknas och avgränsas med hjälp av kartskikt med höjddata. I vissa fall där endast en översiktlig bild behövs kan det räcka att använda de befintliga avgränsningarna av avrinningsområden som Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut (SMHI) tillhandahåller. Många gånger krävs dock en mer noggrann analys.

Avgränsningen av avrinningsområden blir mer precis ju mer högupplöst höjddata som används. Beräkningen av avrinningsområden utgår från ett antal steg som inleds med en beräkning av flödesriktningen utifrån höjddata. Detta ligger till grund för att beräkna hur flödet ackumuleras och var utloppspunkten i avrinningsområdet finns. Med denna information är det sedan möjligt att avgränsa själva avrinningsområdet.

Bildexempel beräkning av avrinningsområden

Bildbeskrivning:
Beräknad flödesriktning utifrån höjdskillnader (A), hur flödet ackumuleras till vissa områden (B), avrinningsområdets utlopp (C) och avrinningsområdets avgränsning i rött (D).

Höjdmodellen som analyserna är baserade på visas som bakgrund i B, C och D (hög höjd är gråbrun och låg höjd är gröngul).

Att avgränsa avrinningsområden handlar mycket om skala eftersom varje avrinningsområde kan delas upp i mindre delavrinningsområden. Avrinningsområdet i bilderna ovan mynnar i Lännasjön i Södermanlands län och är en del av ett delavrinningsområde som SMHI kallar Utloppet av Lännasjön. Det är i sin tur är en del av Norrströms huvudavrinningsområde.

När avrinningsområdet har avgränsats kan det användas till olika typer av GIS-analyser för att ta reda på vad det rymmer i form av särskilt känsliga mark- och vattenanvändningar eller naturområden. GIS-analyser utifrån avrinningsområden kan behöva göras för att exempelvis:

• identifiera den mest lämpliga platsen och utformningen för en plan eller verksamhet samt för att
• analysera vilka åtgärder som behövs för att förebygga, hindra, motverka eller avhjälpa negativa miljöeffekter.

En rad förenklingar och antaganden måste göras för att kunna modellera hydrologin. Det finns därför begränsningar som är viktiga att ha i åtanke vid användning av resultatet av till exempel beräkning av ett avrinningsområde. Olika miljöbedömningar kräver olika noggranna modelleringsresultat beroende på vilka miljöeffekter som kan väntas. Vilka förenklingar som är lämpliga att göra behöver därför bedömas från fall till fall.

Ett vanligt antagande är att all nederbörd blir till avrinning, det vill säga att anta att inget vatten infiltreras genom marken och ingen evapotranspiration (avdunstning från vattenytor och vegetation) sker. En annan förenkling är att inte ta hänsyn till jordlagrens genomsläpplighet (hydrologiska konduktivitet) eller att anta att vattnets rörelse genom landskapet enbart beror på höjdskillnader.

Med hjälp av uppgifter om de olika jordlagrens genomsläpplighet kan analysen förbättras. Analysresultatet blir också säkrare om en så kallad hydrologiskt anpassad höjdmodell används. Det innebär att modellen tar hänsyn till exempelvis vägtrummor, dagvattensystem eller andra konstruktioner som leder vatten i landskapet.

När bullerberäkningar har genomförts är det vanligt att göra ytterligare analyser utifrån resultatet. Vanliga GIS-analyser av bullerberäkningsresultat för olika lokaliserings- eller utformningsalternativ är:

• beräkning av antalet berörda fastigheter eller boende
• identifiering av bullerkänsliga miljöer inom områden med olika bullernivåer (till exempel vård- eller undervisningslokaler, områden med störningskänslig natur eller friluftslivsområden).

GIS är ett effektivt hjälpmedel för att jämföra miljöeffekter kopplade till buller för olika alternativ. Exempelvis kan bullerspridning se olika ut för olika vägalternativ till följd av utformning av vägen, topografi och vad som finns inom de områden som exponeras för buller (till exempel bostäder,  känsliga naturområden eller friluftslivsområden). Det är också möjligt att kombinera beräkningar av vad som exponeras med effekten av olika skyddsåtgärder för att utreda vilka bullerdämpande åtgärder som ger mest nytta.

I vissa fall kan det vara relevant att redovisa ett värsta scenario för bullerberäkningarna. Det kan vara relevant när osäkerheterna är stora kring någon viktig faktor i bullerberäkningen.

Vid anläggning av en bergtäkt kan man till exempel göra modelleringen med antagandet att samtliga arbetsfordon och annan bullrande utrustning är i drift 100 procent av tiden, även om utrustning och fordon i verkligheten bara är i drift en del av tiden. Vid beräkningar enligt standardiserade modeller utgår man också normalt ifrån ett värsta scenario vad gäller vindriktningar och antar att det blåser medvind i alla riktningar samtidigt. En ytterligare förenkling som kan användas vid ett värsta scenario är att bortse från ljuddämpande effekter av den omkringliggande vegetationen.

Följande beskrivning utgår från en analys vid en planerad vindkraftsetablering. Motsvarande arbetssätt kan användas för andra typer av etableringar.

Frågeställningen i det här exemplet är från vilka områden i det omgivande landskapet som en vindkraftspark kan komma att synas. En siktanalys kan ge en uppfattning om den visuella påverkan för ett stort område och kan vara ett underlag för att välja punkter för fotomontage. 

En siktanalys tar hänsyn till topografin och annat i terrängen som utgör hinder för siktlinjer. Det kan till exempel vara höga byggnader och även vegetationens siktpåverkan kan läggas in i en siktanalysen.

Värt att komma ihåg är att skogsavverkning kan innebära att sikten på vissa platser förändras under till exempel en vindkraftsparks driftsperiod. Sikten kan också förändras mellan olika årstider eftersom lövskog skymmer sikten mer under sommaren än under vinterhalvåret.

Metoden för att analysera från vilka områden i landskapet som vindkraftsparken skulle synas kan förenklat beskrivas av följande två steg:

• Ange hur högt vindkraftverket är och från vilken höjd över marken vindkraftverket betraktas (det vill säga gör antagande om betraktarens ögonhöjd).
• Beräkna från vilka områden i det omgivande landskapet hela eller delar av vindkraftsparken skulle bli synliga genom att använda en modell för siktanalys (viewshed) (se nedan bild).

Utöver ovanstående kan det vara relevant att analysera siktförhållandena från särskilt känsliga blickpunkter, exempelvis kulturmiljöer. Analyser av sådana känsliga blickpunkter är relevanta att göra även inom skogsmiljöer eftersom vegetation inte skymmer året om. Siktanalysen går att kombinera med andra analysverktyg som exempelvis buffertanalys.

Bildexempel siktanalys av vindkraft

Bildbeskrivning:
Bild A: Marktäckekarta. Skogsmark visas i gröna nyanser, åkermark i ljusgult, exploaterad mark i grått samt svart och sötvatten i blått.
Bild B: Höjdmodell. Hög höjd visas i brunt, lägre höjd i gult och grönt.
Bild C: Objekthöjd. Visas med starkare grön nyans för de objekt som reser sig högt över markytan.
Bild D: Siktanalys. Vindkraftverk (svarta stjärnor) är synliga från de rosa ytorna.

Se även avsnittet Analyser av ekologiska samband.