Xây dựng mạng lưới quan trắc bụi PM10 tỉnh vĩnh phúc

Tiến hành Xây dựng mạng lưới quan trắc bụi PM10 tỉnh Vĩnh Phúc.. Tuy nhiên , đi cùng với sự phát triển kinh tế là những áp lực về tình trạng ô nhiễm môi trường gia tăng , diễn biến p

Xây dựng ma ̣ng lưới quan trắc bu ̣i PM 10 tỉnh

Vĩnh Phúc Nguyễn Đình Phúc

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa ho ̣c môi trường ; Mã số: 60 85 02

Người hướng dẫn: TS Vũ Văn Mạnh

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Tổng quan : Hoạt động quan trắc môi trường ; Mạng lưới quan trắc môi

trường; Tổng quan về bu ̣i PM 10; Tổng quan về đi ̣a bàn nghiên cứu Tiến hành Xây dựng mạng lưới quan trắc bụi PM10 tỉnh Vĩnh Phúc Kết quả nghiên cứu : Thiết lâ ̣p mạng lưới quan trắc sơ bộ ; Đánh giá hiê ̣n tra ̣ng ô nhiễm bu ̣i PM 10 trong môi trường không khí tỉnh Vĩnh Phúc ; Xây dựng bản đồ phân bố hàm lượng bu ̣i PM 10 trên đi ̣a

bàn tỉnh Vĩnh Phúc

Keywords: Khoa học môi trường; Quan trắc; Vĩnh Phúc; Quan trắc bụi

Content

LỜI MỞ ĐẦU

Sự phát triển của kinh tế và quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ trong những năm qua ở Viê ̣t Nam đã tạo tiền đề thúc đẩy quá trình chuyển đổi cơ cấu kinh tế của các khu vực từ thuần nông sang kinh tế công nghiệp, thương mại - dịch vụ và nông nghiệp Tuy nhiên , đi cùng với sự phát triển kinh tế là những áp lực về tình trạng ô nhiễm môi trường gia tăng , diễn biến phức tạp và là một trong những nguyên nhân dẫn đến suy giảm chất lượng cuô ̣c sống của

cô ̣ng đồng trong những năm gần đây Sự suy giảm chất lượng các thành phần môi trường mô ̣t cách đáng báo động trong đó có chất lượng môi trường không khí cùng với những yếu kém và hạn chế trong hoạt động quan trắc hiện nay đã đặt ra những yêu cầu ngày càng cao h ơn đối với công tác quan trắc môi trường Trước thực tế đó , mô ̣t trong những yêu cầu quan tro ̣ng hàng đầu hiện nay là bổ sung và thiết lập lại mạng lưới các điểm quan trắc một cách hợp lý để

đa ̣t được hiê ̣u quả quan trắc tối ưu

Là một tỉnh nằm trên đỉnh của tam giác châu thổ sông Hồng thuộc đồng bằng Bắc Bộ , Vĩnh Phúc là mô ̣t trong những đi ̣a phương có tốc đô ̣ phát triển kinh tế nhanh nhất của Viê ̣t Nam Từ mô ̣t tỉnh thuần nông , Vĩnh Phúc đã c ó những bước tiến thần kỳ vươn lên đứng thứ nhất miền Bắc, thứ ba cả nước về giá trị sản xuất công nghiệp , phát triển rộng rãi hệ thống các khu và cu ̣m công nghiê ̣p Sự thay đổi nhanh chóng đó đã làm thay đổi tích cực giá tri ̣ kinh tế của vùng, tuy nhiên nó cũng kéo theo nhiều hê ̣ lu ̣y về mă ̣t xã hô ̣i và môi trường ; trong đó, có

mô ̣t thực tế quan tro ̣ng và rất đáng lưu tâm là sự suy giảm chất lượng môi trường không khí đang ở mức báo đô ̣ng

Theo thống kê và khảo sát sơ bộ , môi trường đô thị và khu công nghiê ̣p trong vùng có tốc độ ô nhiễm ngày một cao , đă ̣c biê ̣t là ô nhiễm bu ̣i Nguyên nhân là do các khu vực xây dựng

các phương tiện giao thông kém , chưa có cơ chế kiểm soát dẫn đến gây bụi và tiếng ồn ngày càng nhiều ; các khu công nghiệp chưa có hệ thống xử lý khí thải , bụi thải triệt để , cơ sở ha ̣ tầng yếu kém, số lượng các cơ sở sản xuấ t tăng nhanh, việc chấp hành các văn bản pháp quy

về bảo vệ môi trường của các đơn vị sản xuất chưa cao

Môi trường nông thôn đặc biệt , các làng nghề ngày càng phát triển , gây ô nhiễm ngày càng rộng cũng như sự gia tăng hàm lượng các chất ô nhiễm thải vào môi trường không khí

Mă ̣t khác, mạng lưới các trạm quan trắc hiện nay ở Việt Nam nói chung và Vĩnh Phúc nói riêng thường chỉ được xây dựng theo kinh nghiệm , tại khu vực dân cư phân bố đông hay

đi ̣a hình Vì vậy, mạng lưới phân bố cũ này chưa có tính hê ̣ thống và khoa ho ̣c Viê ̣c quan trắc chủ yếu chỉ dừng la ̣i ở viê ̣c đo đa ̣c mô ̣t số thông số khí tượng và môi trường ; số lượng trạm quan trắc không đủ khả năng phản ánh hiện trạng ô nhiễm của vùng (đă ̣c biê ̣t là ô nhiễm bụi) Nói chung, hê ̣ thống các tra ̣m quan trắc môi trường hiê ̣n ta ̣i của vùng vừa thiếu la ̣i phân bố chưa hợp lý , chưa đáp ứng được những thay đổi về yêu cầu của hoa ̣t đô ̣ng quan trắc trong giai đoa ̣n hiên nay

Trước những yêu cầu cấp thiết đó , chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu : "Xây dựng

mạng lưới quan trắc bụi PM 10 tỉnh Vĩnh Phúc"

Chương 1 - TỔNG QUAN 1.1 Hoạt động quan trắc môi trươ ̀ ng

1.1.1 Mô ̣t số khái niệm về quan trắc môi trường

1.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển quan trắc môi trường

1.1.2.1 Hoạt động quan trắc môi trường trên thế giơ ́ i

1.1.2.1 Hoạt động quan trắc môi trường ở Viê ̣t Nam

1.2 Mạng lưới quan trắc môi trường

1.2.1 Khái niệm và tầm quan trọng của mạng lưới quan trắc môi trường 1.2.2 Các nghiên cứu về thiết lâ ̣p ma ̣ng lưới quan trắc môi trường

a) Các nghiên cứu trên thế giới

b) Các nghiên cứu ở Việt Nam

1.2.3 Hiê ̣n tra ̣ng mạng lưới quan trắc môi trường ở Việt Nam

- Mạng lưới quan trắc môi trường Quốc gia

- Mạng lưới QTMT ở các Bộ, ngành

1.3 Tổng quan về bu ̣i PM 10

1.3.1 Đi ̣nh nghi ̃a và đă ̣c trưng của bu ̣i PM 10

a) Đi ̣nh nghi ̃a PM 10

b) Đặc trưng của PM 10

1.3.2 Nguồn gốc cu ̉ a ô nhiễm bu ̣i PM 10

1.3.3 Tác hại của ô nhiễm bụi PM 10

1.4 Tổng quan về đi ̣a bàn nghiên cứu

1.3.1 Vị trí địa lý

1.4.2 Điều kiê ̣n tự nhiên

a) Đặc điểm địa hình - địa chất

- Đi ̣a hình:

- Đi ̣a chất

b) Đặc điểm khí hậu - thủy văn

c) Tài nguyên thiên nhiên

1.4.3 Điều kiê ̣n kinh tế - xã hội

a) Dân số và nguồn nhân lực

b) Kinh tế

c) Y tế, giáo dục

d) Cơ sở ha ̣ tầng

e) Công tác vê ̣ sinh môi trường

Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Bụi PM10 trong môi trườ ng không khí tỉnh Vĩnh Phúc

- Phạm vi nghiên cứu : Toàn bộ diện tích tỉnh Vĩnh Phúc

2.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Mục tiêu tổng quát: thiết lâ ̣p ma ̣ng lưới các tra ̣m quan trắc bụi PM 10 cho tỉnh Vĩnh Phúc trên cơ sở đánh giá sự biến động theo không gian của số liệu quan trắc

- Mục tiêu cụ thể:

+ Đánh giá hiê ̣n tra ̣ng ô nhiễm bu ̣i PM 10 tỉnh Vĩnh Phúc

+ Xây dựng bản đồ hiện trạng bụi PM 10 thổ tỉnh Vĩnh Phúc

+ Thiết lập ma ̣ng lưới điểm quan trắc sơ bộ

+ Tối ưu hóa số lượng và vị trí của các điểm quan trắc bụi PM10

2.3 Phương pha ́ p nghiên cứu

2.3.1 Phương pha ́ p thu thâ ̣p, kế thừa

Thu thập, tổng hợp, phân tích, đánh giá các tài liệu từ các nghiên cứu khác , kế thừa có chọn lọc những tài liệu này

2.3.2 Phương pha ́ p điều tra, khảo sát, phân tích

Tiến hành khảo sát thực đi ̣a , điều tra chung về hiê ̣n tra ̣ng môi trường không khí, hiê ̣n trạng ô nhiễm bụi PM10, đo đa ̣c và lấy kết quả hàm lượng bu ̣i PM 10 trong không khí

2.3.3 Phương pha ́ p nô ̣i suy

Trong bài toán này, để xác định các điểm xây dựng trạm quan trắc , chúng tôi tiếp cận bài toán theo phư ơng pháp nô ̣i suy và giải bài toán bằng phương pháp tối ưu bầy kiến Theo đó, viê ̣c thiết lâ ̣p ma ̣ng quan trắc sẽ tiến hành trên cơ sở viê ̣c lựa chon loại bỏ m điểm quan trắc trong ma ̣ng lưới quan trắc sơ bô ̣ ban đầu để kết quả nô ̣i suy từ ma ̣ng quan trắc mới giống với kết quả nô ̣i suy từ ma ̣ng quan trắc ban đầu nhất Các bước tiến hành có thể tóm tắt như sau:

- Đầu tiên, tiến hành đo đa ̣c ta ̣i 60 điểm quan trắc và xây dựng bản đồ ô nhiễm bu ̣i cho tỉnh Vĩnh Phúc trên cơ sở phương pháp nô ̣i suy

- Sử du ̣ng thuâ ̣t toán tối ưu bầy kiến xác đi ̣nh viê ̣c loa ̣i bỏ m điểm quan trắc nào sẽ cho

ra sai số nô ̣i suy so với ma ̣ng lưới quan trắc ban đầu là thấp nhất

- Tổng hợp kết quả những ma ̣ng lưới quan trắc tối ưu nhất với từng giá tri ̣ m cu ̣ thể

- Lựa cho ̣n ma ̣ng lưới tối ưu nhất về số lượng tra ̣m quan trắc (60-m) cũng như vị trí

đă ̣t 60-m tra ̣m quan trắc này

Nội suy Kriging

Kriging là một nhóm các kỹ thuật sử dụng trong địa thống kê để nội suy một giá trị của trường ngẫu nhiên tại điểm không được đo đạc thực tế từ những điểm được đo đạc gần đó

2.3.4 Thiết lâ ̣p ma ̣ng lưới quan trắc trên cơ sở tối ưu hóa sai số nô ̣i suy bằng phương pháp tối ưu bầy kiến

Trong nghiên cứu này, viê ̣c ước lượng nồng đô ̣ ta ̣i mô ̣t điểm bất kì được xác đi ̣nh bằng phương pháp nô ̣i suy Kriging

Với mu ̣c đích làm giảm số lượng điểm quan trắc mà sai số dữ liê ̣u đo đa ̣c so với ma ̣ng lưới quan trắc ban đầu là nhỏ nhất nghiên cứu này đã tiếp câ ̣n trực tiếp vào nguyên nhân làm xuất hiê ̣n sai số khi giảm số lượng các điể m quan trắc : chính là việc nội suy số liệu vùng nghiên cứu dựa trên mô ̣t số lượng nhỏ hơn các điểm quan trắc so với 60 điểm ban đầu

Khi loa ̣i bỏ mô ̣t điểm quan trắc sơ bô ̣ i bất kì trong ma ̣ng lưới quan trắc ban đầu, số liê ̣u tại điểm i sẽ được nội suy từ các điểm khác trong mạng lưới quan trắc mới Và quá trình này sẽ làm xuất hiện sai số khi so sánh kết quả nội suy tại điểm i (trong ma ̣ng lưới quan trắc mới) với kết quả quan trắc ta ̣i điểm i trong ma ̣ng lưới ban đầu Mức chênh lê ̣ch được tính theo

công thức:

d =

Trong đó:

 d là chênh lệch giữa nồng độ quan trắc trực tiếp với nồng độ nội suy từ các điểm khác ;

 là nồng độ tại điểm i được nô ̣i suy từ các điểm còn la ̣i ;

 là nồng độ quan trắc được tại điểm i trong ma ̣ng lưới ban đầu

Tuy nhiên , nếu chỉ sử du ̣ng công thức này sẽ không thể đánh giá được mức đô ̣ biến thiên của dữ liê ̣u ở những điểm có nồng đô ̣ k hác nhau Chẳng ha ̣n, sự thay đổi 0.05mg/m3

ở điểm có nồng đô ̣ 0,1mg/m3

sẽ có ý nghĩa hơn rất nhiều so với điểm có nồng độ 1mg/m3 Từ đó, đề tài đã tính sai số nội suy tại từng điểm bằng cách sử dụng công thức :

η i =

Trong đó, η i là sai số dữ liê ̣u khi loa ̣i bỏ mô ̣t điểm quan trắc sơ bô ̣ i bất kỳ - hay cũng

có thể gọi là sai số nội suy tương đối

Nếu sai số nô ̣i suy η i càng lớn thì có nghĩa là không thể nội suy nồng độ tại điểm i từ

các điểm xung quanh ; ngược la ̣i, nếu sai số nô ̣i suy η i càng nhỏ thì chứng tỏ nồng độ tại điểm

i có thể nội suy từ các điểm xung quanh và đây là một tro ng những điểm bi ̣ loa ̣i bỏ tiềm năng

Khi tiến hành loa ̣i bỏ m điểm quan trắc sơ bô ̣ , sự mất mát thông tin (hay sai lê ̣ch so với kết quả ban đầu) có thể được định lượng dựa trên sai số nội suy trung bình (AIE - average interpolation error)

AIE = Trong đó:

 AIE là sai số dữ liê ̣u của toàn bô ̣ khu vực nghiên cứu khi nô ̣i suy nồng đô ̣ ta ̣i 60-m điểm dựa trên giá tri ̣ quan trắc ta ̣i các điểm còn la ̣i so với dữ liê ̣u quan trắ c ta ̣i toàn bô ̣

60 điểm

 là nồng độ tại điểm i được nội suy từ các điểm còn lại

 là nồng độ quan trắc được tại điểm i

Mục tiêu tổng thể của quá trình xây dựng mạng lưới các điểm quan trắc tối ưu là giảm sự mất mát dữ liê ̣u hay giảm tối đa sai số dữ liê ̣u khi chỉ quan trắc ta ̣i mô ̣t số điểm nhất đi ̣nh

so với dữ liê ̣u ta ̣i 60 điểm ban đầu Vì thế, vị trí các điểm quan trắc bị loại bỏ được xác định tại giá trị AIE nhỏ nhất tức min AIE

Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Thiết lâ ̣p ma ̣ng lưới quan trắc sơ bô ̣

Mạng lưới quan trắc bụi sơ bộ được thiết lập với 60 điểm quan trắc ; các điểm này phân bố đồng đều trên toàn bô ̣ diê ̣n tích tỉnh Vĩnh Phúc (hình 4):

Hình 4: sơ đồ vi ̣ trí các điểm quan trắc bụi PM 10 trong đề ta ̀i

3.2 Đa ́ nh giá hiê ̣n tra ̣ng ô nhiễm bu ̣i PM10 trong môi trường không khí tỉnh Vĩnh Phúc

3.2.1 Xây dư ̣ng biểu đồ về mức đô ̣ tâ ̣p trung của hàm lươ ̣ng bu ̣i PM10 tại các điểm quan trắc

Sau khi tổng hợp số liê ̣u , đề tài đã xây dựng biểu đồ phân bố nồng độ bụi PM10 tại các điểm quan trắc cũng như đối chiếu kết quả quan trắc với quy chuẩn chất lượng môi trường không khí hiê ̣n hành:

Hình 5: biểu đồ phân bố nồng độ bụi PM 10 (mg/m 3 ) tại các điểm quan trắc sơ bộ

3.2.2 Nhâ ̣n xét mƣ́c đô ̣ ô nhiễm bu ̣i PM10 nói chung và tại từng điểm khảo sát (so sa ́ nh theo QCVN)

Nhìn chung , so với quy chuẩn Viê ̣t Nam 05:2009/BTNMT thì ở đa số các điểm quan trắc, nồng đô ̣ bu ̣i PM10 đều chưa vượt quá mức cho phép Chỉ riêng tại 6 điểm có nồng đô ̣ bu ̣i vượt quá mức cho phép là điểm K 4 (Đại học sư phạm Hà Nội 2, Phường Xuân Hòa , Phúc Yên), điểm K 32 (Xóm Đồi, xã Hoàng Lâu , huyện Tam Dương ), điểm K 33 (Thôn Giềng , xã Đạo Tú, huyê ̣n Tam Dương ), điểm K 35 (Thôn Cầu Tre, Hồ Sơn, Tam Đảo), điểm K40 (thôn Phù Viễn, xã Đồng Tĩnh, huyện Tam Dương), và điểm K 45 (thôn Sau Ga , xã Tử Du, huyê ̣n Lập Thạch)

Đáng chú ý nhất vẫn là 2 điểm quan trắc ở Xóm Đồi , xã Hoàng Lâu , huyê ̣n Tam Dương và ởThôn Giềng , xã Đạo Tú, huyê ̣n Tam Dương đã ghi nhâ ̣n được giá tri ̣ nồng đô ̣ bu ̣i lần lượt là 0,33mg/m3

và 0,27mg/m3, cao hơn tiêu chuẩn cho phép xấp xỉ 2 lần

3.3 Xây dư ̣ng bản đồ phân bố hàm lươ ̣ng bu ̣i PM10 trên đi ̣a bàn tỉnh Vĩnh Phúc

Hình 6: bản đồ phân bố nồng độ bụi PM 10 trên đi ̣a bàn tỉnh Vĩnh Phúc

Qua bảng liê ̣t kê kết quả quan trắc ta ̣i các điểm , biểu đồ phân bố hàm lượng bu ̣i PM 10

tại các điểm quan trắc cũng như bản đồ phân bố nồng đô ̣ bu ̣i PM 10 trên toàn lãnh thổ tỉnh Vĩnh Phúc , có thể thấy môi trường không khí tỉnh Vĩnh Ph úc đang bị ảnh hưởng bởi bụi

PM10 Mặc dù nhìn chung nồng đô ̣ vẫn chưa vượt qua giới ha ̣n của quy chuẩn hiê ̣n hành , tuy nhiên, vớ i hàm lượng bu ̣i như các kết quả trên cũng có thể gây ra những tác đô ̣ng không tốt đến sức khỏe con người

3.4 Xây dư ̣ng thuâ ̣t toán giải quyết vấn đề thiết lâ ̣p ma ̣ng lưới các điểm quan trắc dựa trên phương pháp tối ưu bầy kiến

Những con kiến đi qua mô ̣t loa ̣t các điểm đa ̣i diê ̣n cho các điểm quan trắc Khi tớ i điểm i bấ t kì (i=1,2 12) trong ma ̣ng lưới các điểm quan trắc , mô ̣t con kiến có thể có 2 sự lựa chọn bất kỳ đối với điểm quan trắc j tiếp theo - hoă ̣c là loa ̣i bỏ không đi qua điểm (j=0) hoă ̣c

là đi tới điểm j (j=1) Trong nghiên cứu này , lựa cho ̣n của các cá thể kiến được đi ̣nh hướng bằng mâ ̣t đô ̣ pheromone và hành vi bầy đàn - những thứ được điều chỉnh bằng sai số nô ̣i suy

tương đối η i tại mỗi điểm và sai số nội suy trung bình AIE của mạng lưới giám sát

Mục tiêu: loại bỏ m điểm thuộc tập hợp 60 điểm ban đầu sao cho AIE thấp nhất Quy trình lựa chọn các điểm quan trắc bị loại bỏ có thể tóm tắt như sau :

1) Xác định điểm khởi đầu của kiến: điểm khở i đầu của kiến là mô ̣t điểm làm tổ giả đi ̣nh ở một vị trí bất kì

Hình 7 Sơ đồ đường đi của kiến

2 Ở điểm i hiê ̣n ta ̣i, mô ̣t con kiến sẽ quyết đi ̣nh điểm j tiếp theo mà nó đi qua trong tổng số L điểm chưa đi qua Sai số nô ̣i suy ta ̣i mỗi điểm được tính toán cho mỗi điểm j:

η j =

Trong đó, là nồng độ tại điểm i được nội suy từ các điểm còn lại là nồng độ

quan trắc được ta ̣i điểm i Mô ̣t giá tri ̣ η j thấp chứ ng tỏ rằng sai số nô ̣i suy ta ̣i điểm j là thấp và có nghĩa là nồng độ tại điểm j có thể được nội suy từ các điểm xung quanh và đây là điểm

quan trắc tiềm năng

Với các điểm quan trắ c j nằm ở biên của ma ̣ng lưới , cần so sánh giá tri ̣ sai số nô ̣i suy

tại điểm đó với một giá trị T edge cho trước Điều này hỗ trợ cho viê ̣c ha ̣n chế sự phân bố đi ̣a

phương trong kết quả vi ̣ trí phân bố các tra ̣m quan trắc Cụ thể, nếu điểm quan trắc j nằm ở biên của ma ̣ng lưới và có giá tri ̣ η j ≥ Tedge thì kiến sẽ không tính toán có đi qua nó hay không (nghĩa là trạm này sẽ được giữ lại cho mạng lưới mới ) Nếu η j < Tedge thì kiến sẽ tiếp tục tính toán khả năng đi qua điểm này ở các bước tiếp theo

Nếu điểm quan trắc j không nằm ở biên của ma ̣ng lưới quan trắc sơ bô ̣ thì dù η j có lớn hơn Tedge đi chăng nữa thì kiến vẫn tính toán xác suất đi qua nó

Điểm được cho ̣n tiếp theo j là điểm được chọn ngẫu nhiên dựa trên sai số ở trên η j và

mâ ̣t đô ̣ pheromone do ̣c theo đường đi từ i -> j (τ ij ) Xác suất mà điểm j được cho ̣n cho mô ̣t

con kiến đang ở điểm i được tính theo công thức:

Trong đó α và β là các thông số điều chỉnh mối tương quan giữa pheromone và sai số

nô ̣i suy η ij ; l là một điểm thuộc L (tập hợp các điểm mà kiến chưa đi qua ); τ ij = mật độ

pheromone đối với phân đoa ̣n ij; τ il = mật độ pheromone đối với phân đoa ̣n il

Quy trình này được tiến hành đến khi kiến đi qua hết số lượng L điểm

3 Nếu AIE nhỏ hơn tham số T cho trướ c thì pheromone sẽ được câ ̣p nhâ ̣p cho lần đi này của kiến Để câ ̣p nhâ ̣p pheromone cho mô ̣t lần đi thỏa mãn điều kiê ̣n của kiến , mật độ pheromone sẽ được cập nhập dựa vào việc tính toán trên từng phân đoạn của lần đi này Mỗi

phân đoa ̣n đường đi τ ij của kiến được cập nhập lặp lại theo quy tắc :

Trong đó, ρ = tốc đô ̣ bay hơi của pheromone ; τ ij (t) = mật độ pheromone đối với phân

đoa ̣n ij hiện tại; và Δτ ij = Q/AIE, trong đó Q là một tham số (Q = 100) Nếu sự mất mát dữ

liệu tổng AIE thấp thì mật độ pheromone trên đoa ̣n τ ij của kiến sẽ cao, dẫn đến khả năng thu hút nhiều những con kiến đi theo con đường này hơn e là hê ̣ số pheromones ưu thế , là số lượng những con kiến ưu thế trong mô ̣t lần lă ̣p (e=5)

4 Thực hiê ̣n quy trình trên trong mô ̣t quá trình liên tu ̣c , với thời gian, số lượng kiến và số vòng lă ̣p của kiến xác đi ̣nh Sau đó lựa cho ̣n tuyến đường tối ưu nhất mà kiến đã ta ̣o ra trong hành trình của mình , xác định các điểm nằm trên tuyến đường đó ; và sau đó lựa cho ̣n các điểm đó để loa ̣i bỏ khỏi ma ̣ng lưới quan trắc Sơ đồ tóm tắt toàn bô ̣ thuâ ̣t toán có thể được

Hình 8 Tóm tắt sơ đồ thuật toán

Các thông số được sử dụng trong nghiên cứu này được trình bày ở bảng sau :

Bảng 9 các thông số sử dụng trong quá trình tính toán

Bán kính nội suy 10.000(m)

Giá trị pheromone ban đầu 0,1

Thông số kiến ưu thế 5 Tốc đô ̣ bay hơi pheromone 0,5 Tổng lượng pheromone 500

3.5 Kết qua ̉ xác đi ̣nh ma ̣ng lưới quan trắc tối ưu nhất

Sau khi lâ ̣p trình và cha ̣y kết quả bằng phần mềm C++

, tác giả thu được 57 các kết quả, với số lượng các tra ̣m quan trắc bi ̣ loa ̣i bỏ biến đổi từ 57 - 3 Ngoài ra, với mỗi số lượng m trạm bị loại bỏ , chương trình cũng tính ra kết quả sai số nô ̣i suy trung bình AIE Đây là cơ s ở

quan tro ̣ng để lựa cho ̣n số lượng tra ̣m quan trắc sẽ bi ̣ loa ̣i bỏ khỏi ma ̣ng lưới quan trắc sơ bô ̣

Sau khi xem xét các kết quả thu được ở trên , kết hợp với viê ̣c phân tích mối quan hê ̣ giữa số lượng điểm quan trắc và sai số nô ̣i suy, nghiên cứu đã chỉ ra sự tương quan biến thiên giữa hai tiêu chí này Cụ thể, khi càng giảm số lượng điểm quan trắc thì mức sai số nô ̣i suy càng tăng, và mức độ tăng được xác định bằng những giá trị cụ thể

N

Bắt đầu

Kiến tiếp theo Lựa chọn trạm ngẫu nhiên

Trạm tiếp theo

Tất cả các trạm đã đươ ̣c đến thă m?

Tính toán AIE và = (T/AIE)2 Xem xét AIE có lớn hơ n T

Cập nhập thông tin pheromone

Tất cả kiến đã đ i xong?

η < Tedge ?

Xử lý bởi kiến Trạm đươ ̣c giữ lại

Tính toán tổng lượng pheromone trên các tuyến

Trạm có nằm ở vị

trí biên?

N

Tìm tuyến có lượng pheromone cao nhất Kết thúc chương trình

N