Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/26732
Title: Sistema de Apoio à Decisão Espacial Multicritério na Localização de Centrais de Biogás
Authors: Silva, Sandra Cristina Gonçalves da 
Orientador: Almeida, Luís Alçada
Dias, Luís
Keywords: Sistemas de Apoio à Decisão; Avaliação Multicritério; Sistemas de Informação Geográfica; Localização; Investigação Operacional; Decision Support Systems; Geographic Information Systems; Sustainability; Operational Research
Issue Date: 19-Jan-2015
Citation: SILVA, Sandra Cristina Gonçalves da - Sistema de apoio à decisão espacial multicritério na localização de centrais de biogás. Coimbra : [s.n.], 2015. Tese de doutoramento. Disponível na WWW: http://hdl.handle.net/10316/26732
Abstract: A presente tese pretende abordar, de forma integrada, o desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão espacial multicritério na localização de infraestruturas indesejáveis. As infraestruturas indesejáveis, como é o caso das centrais de biogás que usam efluentes animais como fonte de biomassa, exercem um efeito desagradável sobre as populações próximas da sua localização, apesar dos seus benefícios ambientais e económicos. Assim, aos critérios tipicamente utilizados na decisão da localização de infraestruturas indesejáveis (habitualmente a minimização de custos), é necessário adicionar preocupações que refletem a manutenção da qualidade de vida das regiões que sofrem o impacte da instalação destas. A localização de centrais de biogás requer, portanto, uma abordagem multiobjetivo, que é desenvolvida nesta tese com o objetivo de definir o respetivo número, a afetação destas às explorações leiteiras (fornecedoras de biomassa) e a sua capacidade. Para este objetivo concorrem duas vertentes também desenvolvidas nesta tese: a avaliação de sustentabilidade das explorações leiteiras, por forma a tentar projetar a sua (atual) continuidade na atividade, e a avaliação da aptidão do solo para a localização das centrais de biogás. Estas avaliações são desenvolvidas através de processos de decisão espacial multicritério, utilizando critérios de ordem ambiental, económica e social definidos por um grupo de especialistas e aplicando o método multicritério ELECTRE TRI (de forma interativa e com a consideração de cenários distintos) e Sistemas de Informação Geográfica (SIG) (recorrendo à álgebra de mapas e à criação de grelhas vetoriais). A integração destas duas ferramentas, multicritério e SIG, é essencial no apoio à decisão em problemas espaciais multicritério. Nesta tese é desenvolvida uma integração completa onde, num ambiente SIG (mais concretamente no ArcGIS), é disponibilizada uma interface que permite a utilização integrada de um método multicritério (o ELECTRE TRI), através da implementação de um protocolo de acesso a um servidor de algoritmos de métodos multicritério via Internet. A tese estabelece um processo global de decisão espacial multicritério, também ele perfeitamente integrado, composto por três componentes (com diferentes intervenientes): Quais os locais viáveis para possível instalação de centrais? (análise espacial da aptidão); Quais as previsíveis explorações a considerar? (análise de sustentabilidade); Onde instalar centrais, de que tipos, e qual o esquema geral de afetação a explorações? (otimização multiobjectivo). De modo a ilustrar e a validar as componentes desenvolvidas, estuda-se um problema com dados reais relativo à localização de centrais de biogás para tratamento dos efluentes animais provenientes das explorações leiteiras, na Região Entre Douro e Minho, em Portugal.
This thesis aims to address, in an integrated manner, the development of multicriteria spatial decision support systems in locating undesirable facilities. Undesirable facilities, as is the case of biogas plants that use animal manure as a source of biomass, have an unpleasant effect on people living around its location, despite its environmental and economic benefits. Thus, to the criteria typically used in the location of undesirable facilities (usually, cost minimization), it is necessary to add social rejection. The location of biogas plants, therefore, requires a multiobjective approach, which is developed in this thesis in order to specify its number, the allocation of these to dairy farms (suppliers of biomass) and its capacity. For this purpose, this thesis develops two complementary strands: the sustainability classification of dairy farms in order to asses the (current) continuity in the activity, and the land-use suitability assessment to locating biogas plants. These assessments are developed through multicriteria spatial decision processes using environmental, economic and social criteria defined by a group of experts and applying the multicriteria ELECTRE TRI method (interactively and considering different scenarios) and Geographic Information Systems (GIS) (using the map algebra and the vector grids analysis). The integration of these two tools, multicriteria and GIS, is essential in multicriteria spatial decision support problems. This thesis is develops a full integration in GIS environment (more specifically, the ArcGIS), and provides an interface that enables the integrated use of a multi-criteria method (ELECTRE TRI) through the implementation of an access protocol to an algorithms server via the Internet. The thesis establishes an integrated and global multicriteria spatial decision process made of three components (with different actors): Which viable locations for possible installation of central? (spatial analysis of suitability); Which predictable dairy farms to consider? (sustainability analysis); Where to install biogas plants, what types, and what the general scheme of allocation to farms? (multiobjective optimization). In order to illustrate and validate the developed components, we study a problem with real data on the location of biogas plants for treating animal waste from dairy farms in the Entre-Douro-e-Minho region in Portugal.
Description: Tese de doutoramento em Gestão, no ramo de Ciência Aplicada à Decisão, apresentada à Faculdade de Economia da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/26732
Rights: openAccess
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