Standortsuche / Standortoptimierung

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Geobot

Beschreibung

Gesucht wird ein Standort für einen Betrieb, von dem Gefahren oder Belästigungen ausgehen, wie zum Beispiel ein Atomkraftwerk oder ein Schweinezuchtbetrieb. Die zu Grunde liegende Datenbasis ist eine Bevölkerungsdichtekarte. Die Anforderungen an den Standort lauten:

• Nicht mehr als X₁ Bewohner im Radius Y₁ (kleiner Suchkreis)

• Nicht mehr als X₂ Bewohner im Radius Y₂ (großer Suchkreis)

• In jedem Sektor um den Betrieb herum mit dem Winkel A und dem Radius B dürfen nicht mehr als X₃ Bewohner leben.

Zur Lösung dieses Problems wird ein Suchagent eingesetzt, der sich über die gesamte Karte bewegt. Zuerst wird die Anzahl der Bewohner im kleinen Suchring überprüft. Liegt sie unter dem vorgegebenen Schwellwert X₁, folgt die Überprüfung im großen Suchring. Wird der Schwellwert in einem der beiden Kreise überschritten, bewegt sich der Suchagent direkt zum nächsten patch. Andernfalls erfolgt die Suche in den Sektoren. Wird in auch in keinem der untersuchten Sektoren der Schwellwert überschritten, wird der patch grün eingefärbt. Die folgenden Abbildungen zeigen die Ergebnisse zweier Suchen mit unterschiedlichen Einstellungen, Die erzielten Ergebnisse sind insofern interessant, daß sie nicht unbedingt so erwartet worden wären (zum Beispiel der Ring in der rechten oberen Ecke des rechten Bildes).

Die zugrunde liegende Bevölkerungdichtekarte hat eine Auflösung von 150 x 230 patches, besteht also insgesamt aus 34500 patches. Insbesondere die Sektorensuche ist sehr rechenaufwendig, Deshalb liegt die Rechendauer für das vorliegende Modell, je nach Einstellungen, zwischen mehreren Stunden und mehreren Tagen. Ein Grund hierfür ist die graphische Darstellung des Suchvorgangs, die der Sache wegen nicht unbedingt notwendig wäre. Da es sich nur um ein Beispiel handelt und der Suchvorgang ausdrücklich anschaulich gemacht werden soll, wurde sie trotzdem umgesetzt.

Der Schlüsselcode, den der Suchagent für jeden patch ausführt, lautet:

Ein Wort zur Sektorsuche: Sie läuft nicht fehlerfrei. Das Problem liegt im Aufbau des Sektorfeldes, welches über eine recht verwinkelte Funktion unter Zuhilfenahme der heading-Stammfunktion geschieht. Ursächlich sind Schwierigkeiten bei der Subtraktion von Winkeln im Wertebereich von Null bis 360. Sie führen dazu, daß die Sektorsuche niemals direkt südlich des Suchagents durchgeführt werden kann, was zu einer Blindheit des Agenten in südlicher Suchrichtung führt. Dies führt zu falschen Suchergebnissen (siehe folgende Abbildung).