Dissertation by Jin Su Jeong

TESIS DOCTORAL APROXIMACIÓN A LA PLANIFICACIÓN COLABORATIVA MEDIANTE ANÁLISIS DE DECISIÓN ESPACIAL MULTI‐CRITERIO PARA LA INTEGRACIÓN DE CONSTRUCCIONES RURALES EN SU ENTORNO A TRAVÉS DE HERRAMIENTAS SIG‐WEB JIN SU JEONG Departamento de Expresión Gráfica 2013 TESIS DOCTORAL “APROXIMACIÓN A LA PLANIFICACIÓN COLABORATIVA MEDIANTE ANÁLISIS DE DECISIÓN ESPACIAL MULTI‐CRITERIO PARA LA INTEGRACIÓN DE CONSTRUCCIONES RURALES EN SU ENTORNO A TRAVÉS DE HERRAMIENTAS SIG‐WEB” JIN SU JEONG Departamento de Expresión Gráfica Conformidad de los directores: Fdo: Lorenzo García Moruno Fdo: Julio Hernández Blanco 2013 APROXIMACIÓN A LA PLANIFICACIÓN COLABORATIVA MEDIANTE ANÁLISIS DE DECISIÓN ESPACIAL MULTI‐CRITERIO PARA LA INTEGRACIÓN DE CONSTRUCCIONES RURALES EN SU ENTORNO A TRAVÉS DE HERRAMIENTAS SIG‐WEB Doctorado en Ingeniería Gráfica, Geomática y Proyectos del Departamento de Expresión Gráfica de la Universidad de Extremadura presentado por Jin Su Jeong para optar al grado del doctor en España en Diciembre 2013 Jin Su Jeong APROXIMACIÓN A LA PLANIFICACIÓN COLABORATIVA MEDIANTE ANÁLISIS DE DECISIÓN ESPACIAL MULTI‐CRITERIO PARA LA INTEGRACIÓN DE CONSTRUCCIONES RURALES EN SU ENTORNO A TRAVÉS DE HERRAMIENTAS SIG‐WEB • A COLLABORATIVE PLANNING APPROACH USING MULTI‐CRITERIA SPATIAL DECISION ANALYSIS TO INTEGRATE RURAL BUILDINGS INTO A LANDSCAPE IN GIS‐ENABLED WEB ENVIRONMENT December 2013 de acuerdo con la Mención de Doctorado Europeo accorded with the European Doctoral Mention Diciembre 2013 APROXIMACIÓN A LA PLANIFICACIÓN COLABORATIVA MEDIANTE ANÁLISIS DE DECISIÓN ESPACIAL MULTI‐CRITERIO PARA LA INTEGRACIÓN DE CONSTRUCCIONES RURALES EN SU ENTORNO A TRAVÉS DE HERRAMIENTAS SIG‐WEB Tesis Doctoral por Jin Su Jeong December 2013 A COLLABORATIVE PLANNING APPROACH USING MULTI‐CRITERIA SPATIAL DECISION ANALYSIS TO INTEGRATE RURAL BUILDINGS INTO A LANDSCAPE IN GIS‐ENABLED WEB ENVIRONMENT A Dissertation by Jin Su Jeong ABSTRACT There is often a difficult relationship between rural buildings and the landscape. Selection of rural buildings’ site is a complex process to solve a discordant relation with other components of rural landscapes and needs many diverse criteria to deal with its situation. This may be overcome by methodologies that support a decision‐making processes for establishing harmonious relationships and sustainable environment integrity within a unique framework. The definition of such a framework assumes critical importance because the internet appears to provide the primary mechanism for allowing users the opportunity to acquire diverse geographic information system (GIS) data sources and to support collaborative planning process amongst planners, stakeholders and the public in the asynchronous and distributed environment. This research provides an approach how a spatial methodology for integrating rural tourism buildings into landscapes and coupling multi‐ criteria evaluations (MCE) into a web environment that uses a GIS technique can support to solve the current problem; an application of the proposed interface for Hervás (northern Extremadura region), Spain, is further presented. The analytical hierarchy process (AHP) is used to generate the alternative decisions using the multi‐criteria evaluation techniques standardized by fuzzy membership functions. The parameters are categorized into three criteria groups, namely physical, environmental and economic, and constraints verified by a group discussion with the experts and field survey, making them more objective. With the aid of the simple additive weighting (SAW) method, the calculation of final grading values in multiple criteria problem is evaluated for the study region. Then, this research describes the possibility to design and implement a web‐based GIS application, named ‘e‐shift’, with the methodology consisting of a general overview, a multi‐criteria spatial decision support system, an interoperable knowledge map and a post‐task questionnaire to identify spatial models. Through the implemented web interface, stakeholders reflected their individual experience to achieve desirable planning outcomes by the asynchronous and distributed collaboration with the increased public participation. Based on the qualitative and quantitative data set, this study examined the identification of spatial models for the various perceptions and knowledge sharing of building integrations into a rural landscape, the certification of the possible impact on tourism and the definition of interface usability. To strengthen data interpretation, these hypotheses are analyzed by four different clusters with the aid of analysis of variance (ANOVA) and principal component analysis (PCA) test: weak ties, socially linked, roots and resources, and dedicated to the place according to social and emotional relations. In general, most participants revealed positive responses to the questionnaires and an interesting fact amongst the xi findings is the difference between roots and resources (positive to building integrations) and dedicated to the place (negative to building integrations). In general, however, the differences between the clusters were relatively small. Thus, the relevant of an emotional attachment to the place and willingness to participate future integration did not differ significantly although it is often assumed to their close interrelation. In conclusions, first, the methodology presents the combination of a spatial clustering process revealed the most suitable areas for rural buildings siting with their landscapes. The proposed methodology is intended to solve the rural building integration problem with its landscape and to facilitate the flexible methodology implementation from decision alternatives involved in the decision making process. Also, it can be easily extend as taking other parameters of criteria and sub‐criteria which could yield different decision alternatives. Second, the web design and implementation describes users can learn interactively and iteratively about the nature of the problem, and their own preferences for desirable characteristics of solution, the knowledge map supports and stimulates the sharing of opinions and, hence the clarification and discussion of interests behind user’s preferences. Third, the analyzed results obtained by the web demonstrates that the web application can achieve consensus on recommendations for the spatial planning with the implementation of decision alternatives through improved understanding of the complex nature of the current problems and understanding of the other interest groups’ preferences. The objective was that with an exhaustive analysis that involved all the interest groups, public acceptance and commitment to the decisions to be made was achieved for integrating rural tourism buildings to their landscapes. xii RESUMEN Con frecuencia se observa una difícil relación entre las construcciones rurales y su entorno. La selección de la ubicación de edificaciones rurales es un proceso complejo que conlleva dar respuestas a relaciones discordantes con otros componentes del entorno rural, requiriéndose criterios muy diversos. Para afrontar el proceso de integración, pueden plantearse metodologías que agrupen las etapas de toma de decisión, permitiendo establecer una relación harmoniosa y una integridad medioambiental sostenible con un marco único de trabajo. La definición de este marco de trabajo tiene una importancia crítica, y en este sentido, internet constituye un mecanismo primario para dar a los usuarios la oportunidad de adquirir información variada a través de sistemas de información geográfica (SIG) y apoyar procesos colaborativos de planificación entre los agentes involucrados en el proceso y el público en general, en un entorno asincrónico y distribuido. La investigación que se presenta en esta Tesis Doctoral proporciona una aproximación de cómo una metodología espacial, para la integración de edificaciones turísticas rurales en su entorno, y el acoplamiento de sistemas de evaluación multi‐criterio (EMC) en un entorno web que emplea tecnología SIG, es una solución adecuada para dar respuesta al problema actual de integración; presentándose una aplicación de esta interfaz para Hervás (comarca del norte de Extremadura), España. Se emplea un proceso analítico jerárquico (PAJ) para generar decisiones alternativas a través del empleo de técnicas de evaluación multi‐criterio estandarizadas mediante funciones de pertenencia difusa. Los parámetros se categorizan según las limitaciones que se establezcan y en tres grupos de criterios: físicos, medioambientales y económicos, todo ello verificado mediante grupos de discusión de expertos y entrevistas personales, haciéndolas así más objetivas. Para la región de estudio, los valores de puntuación final, en el sistema de análisis multi‐criterio, se lleva a cabo con la ayuda del método de ponderación aditiva simple (PAS). Así, este trabajo de investigación describe el diseño y la implementación de una aplicación SIG‐WEB, denominada ‘e‐shift’. La metodología de esta aplicación consiste en un área de información general, un zona de sistema de apoyo a la toma de decisión espacial multi‐criterio, un área de mapas de intercambio de conocimiento y finalmente un cuestionario post‐ tarea para identificar los modelos espaciales. A través de la implementación de esta web, los agentes involucrados en el proceso de integración pueden mostrar sus experiencias individuales, y así alcanzar los resultados deseados para la planificación a través de una colaboración asincrónica y distribuida. Basándose en

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