Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS cho khu vực kênh Tân Hòa, Lò Gốm để phục vụ công tác quản lý môi trường

Những năm gần đây, công tác quản lý môi trường có nhiều tiến bộ đáng kể với nhữgn ứng dụng hệ thống thông tin địa lý, một công nghệ được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực.. Phương hướng

CHƯƠNG - MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề – Lý do chọn đề tài

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những thành phố có nền kinh tế phát triển nhanh nhất Đông Nam Á Mức tăng trưởng GDP trung bình của TP.HCM từ 1991 –2000 là 11,4% so sánh với tăng trưởng quốc gia hàng năm 7,6% trên toàn quốc trong cùng thời kỳ GDP trung bình đầu người của TP.HCM là $620 vào năm

1991 và $1,365 vào năm 2000.[12]

Do sự phát triển kinh tế nhanh chóng, TP.HCM phải đương đầu với thách thức lớn đó là: sự phát triển đô thị không đồng đều Hiên tượng này sẽ còn tăng lên trong những năm tới

TP.HCM có một hệ thống sông và kênh rạch lớn, phức tạp nối liền với nhau có tổng chiều dài gần 100km Tất cả các sông và kênh có chức năng thoát nước và giao thông thủy, môi trường và cảnh quan đô thị nói chung Kênh Tân Hóa – Lò Gốm nằm ở phía Tây thành phố, là một trong những dòng kênh ô nhiễm nặng nề nhất của TPHCM, hai bờ kênh và khu vực chung quanh là nơi ở của những cư dân nghèo nhất của thành phố Lưu vực bị ô nhiễm rộng 19 km2 với 648197 dân (năm 1997)[1] Do đó, việc quản lý môi trường là vấn đề quan trọng để giữ gìn môi trường sống xanh, sạch, đẹp của dân cư trong khu vực và góp phần làm cho môi trường bền vững trong tương lai

Những năm gần đây, công tác quản lý môi trường có nhiều tiến bộ đáng kể với nhữgn ứng dụng hệ thống thông tin địa lý, một công nghệ được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực Thực tế đã chứng minh có rất nhiều nghiên cứu, dự án đã xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý để hỗ trợ cho công tác quản lý môi trường Hiện nay, ở thành phố Hồ Chí Minh mới bước đầu áp dụng công nghệ GIS vào hệ thống quản lý môi trường nên việc xây dựng các cơ sở dữ liệu môi trường vẫn còn thiếu Với những hiểu biết và kiến thức đã học được sinh viên quyết định chọn đề

tài làm đồ án tốt nghiệp là: “Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS cho khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm để phục vụ công tác quản lý môi trường”.

2 Mục tiêu nghiên cứu:

• Tìm hiểu đặc điểm môi trường khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

• Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS môi trường của khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm Thành lập bản đồ nền, bản đồ các trạm quan trắc môi trường và bản đồ qui hoạch môi trường của khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

3 Nội dung nghiên cứu:

• Tìm hiểu về hiện trạng môi trường ở khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

• Xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ nền, bản đồ chuyên đề trợ giúp cho công tác quản lý môi trường của khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

• Dựa vào thông tin GIS cung cấp đề xuất một số biện pháp quản lý môi trường ở khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

4 Đối tượng nghiên cứu:

Thông tin dữ liệu môi trường của khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

5 Giới hạn đề tài:

 Giới hạn về nội dung:

- Khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm với diện tích khu vực là: 2498 ha

- Xây dựng cơ sở dữ liệu về môi trường nền, các điểm quan trắc và qui hoạch môi trường của khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

- Đối với chất lượng không khí, chất lượng nước mặt và nước ngầm chỉ lấy những thông số cơ bản

- Không thể hiện dữ liệu môi trường đất vì thiếu thông tin về lớp dữ liệu này

 Giới hạn về thời gian:

- Đề tài được thực hiện trong 3 tháng từ ngày 1/10/2007 đến

25/12/2007

6 Phương hướng phát triển đề tài:

• Ứng dụng cơ sở dữ liệu GIS để làm báo cáo hiện trạng môi trường của khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

• Ứng dụng cơ sở dữ liệu GIS để làm nguồn dữ liệu xây dựng hệ thống quản lý môi trường của khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

7 Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp Tổng hợp và thu thập số liệu

• Phương pháp đánh giá tổng hợp

• Ứng dụng công nghệ thông tin

• Xây dựng các quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin môi trường

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN KHU VỰC KÊNH TÂN HÓA – LÒ

GỐM1.1.Điều kiện tự nhiên khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

1.1.1.Vị trí địa lý:

Tân Hóa – Lò Gốm nằm ở Tây Nam của nội thành giáp ranh với ngoại vi Kênh chảy từ hướng Đông Bắc đến khu Tây Nam chảy qua 5 quận: Tân Phú (khu Bàu Cát), Quận 11, 6, 8 và Bình Chánh và chấm dứt tại kênh Tàu Hũ Tổng diện tích khu vực là 2498 ha(3,8% của Thành phố) Đây là lưu vực thứ 12 trong số 21 lưu vực của thành phố Dân số tại lưu vực là 648197 người năm 1997 Tất cả gồm 5 quận, trong đó quận Tân Phú, quận 11 và quận 6 là mật độ dân cư cao nhất Theo viện quy hoạch xác định lưu vực nghiên cứu có diện tích 1967 ha Trong tổng cộng 40 phường trong 3 quận của lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm 13 phường trực tiếp với kênh.[1]

Bảng 1.1: Phường xã, quận huyện thuộc khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm.

Hình 1.1: Vị trí khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

1.1.2.Lịch sử hình thành lưu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm:

Vào đầu thế kỷ, khu vực Tân Hóa – Lò Gốm chỉ là hồ và đầm lầy Làng Lò Gốm là một trong các làng tiểu thủ công nghiệp nổi tiếng của Sài Gòn xưa Đầu năm

1940 các lò nung gốm và gạch đá ngưng hoạt động Ngoài sản phẩm sành sứ, hoạt động kinh tế chính thứ 2 của khu vực này là nông nghiệp

Thuyền ghe vận chuyển buôn đóng vai trò quan trọng trong khu vực, hành hóa được vận chuyển đến các vùng khác nhau Điều này chứng tỏ mối liên lạc chặt chẽ của đường xá và kênh rạch giữa khu vực Tân Hóa – Lò Gốm và phần còn lại của Thành phố Một số đường chính chạy dọc theo kênh Tân Hóa – Lò Gốm như đường Renault (hiện nay là đường Hậu Giang) hoặc là đại lộ Alexandre de Rhodes (hiện nay là đường Hồng Bàng) Trên bản đồ lịch sử năm 1880 phần thượng nguồn của con kênh ngắn hơn Thực ra, kênh Lò Gốm là đoạn kênh đào nối với sông Cần Giuộc, trong thời điểm này không có hạ tầng chính trong bờ phía Tây của kênh Năm 1954, kênh được nối với 2 cái kênh khác, một kênh nốivới Chợ Lớn bằng kênh “Bonnard”, kênh kia là “De Ceinture” đi về phía bắc Cùng với quá trình đô thị hóa, phát triển giao thông bằng đường thủy bị chậm lại

Do thương mại phát triển nhanh chóng trong khu vực Sài Gòn, Chợ Lớn, hoạt động tiểu thủ công nghiệp bị đẩy ra khu ngoại ô

Trong khi các hoạt động kinh tế liên quan đến vận tải bị chậm lại, đầu những năm 1980, các khu vực bỏ trống dọc theo bờ kênh dần dần bị những người nhập

cư lấn chiếm Những người nhập cư đầu tiên là hậu quả của thời chiến Sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế sau năm 1986 đã thúc đẩy đô thị hóa và công nghiệp hóa phát triển theo cách không kiểm soát Làn sóng nhập cư thứ hai là do nguyện nhân kinh tế từ các vùng nông nghiệp nhập cư vào Thành phố, đa số từ đồng bằng sông Cửu Long và các tỉnh miền Tây Tất cả dân nhập cư hoặc mua đất bất hợp pháp hoặc chiếm đất công Những người đến trước xây dựng những ngôi nhà ổ chuột ngay trên bờ kênh và người đến sau thì xây nhà ngay trên mặt kênh

1.1.3 Địa hình:

Bờ tây của sông Sài Gòn và Nhà Bè được phân thành 04 địa hình Vùng phía Tây có địa hình thấp, cao độ từ 0,7 – 1m tại huyện Bình Chánh, khu vực ở giữa là vùng đất cao kể cả vùng đất đồi Hóc Môn (8 – 10m), Gò Vấp (10m) và khu đô thị hiện hữu (2 -8m)

Lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm chia thành hai vùng chính Một khu đất chính khá cao bao phủ vùng thượng nguồn của kênh (Quận 11, Tân Phú và Tân Bình ), phần đất thấp phần lớn nằm ở quận 6 Phần thượng nguồn có địa hình nhấp nhô (cao độ từ 6 – 8 m trên mực nước biển) Phần phía Tây và Nam của lưu vực Lò Gốm có cao độ trên 2m trong khi đó huyện Bình Chánh và quận 8 là hai vùng đất đầm lầy thấp Phần lớn Quận 6, 8 và 11 có cao độ dưới 2m Đường đồng mức 2m được xem là ranh giới quan trọng vì nước triều của sông lên đến 1,3m trên mực nước biển Nó cũng được xem là rãnh thu nước và thoát nước rất có hiệu quả của vùng đất có cao độ trên 2 m.Nếu dưới 2 m hệ thống thoát nước sẽ bị ảnh hưởng bởi triều

1.1.4.Khí tượng:

Khí hậu TPHCM bị ảnh hưởng bởi gió mùa nhiệt đới nên có nhiệt độ cao, độ ẩm cao, có mây nhiều Các mùa tương tự với khí hậu miền Nam vào “mùa hè” chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam và vào “mùa đông” chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Bắc Gió mùa vào mùa hè thường diễn ra từ tháng 5 đến tháng 12, 90% lượng nước mưa bình quân đều diễn ra vào mùa này với mức trung bình là 300mm/m2 tháng, mưa hầu như ngày nào cũng có Nhiệt độ và độ ẩm cao (trung bình 320C, độ ẩm 79,7%) Gió mùa vào mùa đông diễn ra từ tháng 1 đến tháng 3, nhiệt độ thấp (210C vào tháng 1), độ ẩm thấp hơn và có mưa nhỏ Lượng mưa lớn nhất thường diễn ra vào tháng 9 và tháng 6, lượng mưa trung bình là 355 mm và

313 mm Mưa thường chảy như trút nước, tốc độ nhanh, thường kéo dài torng 24 giờ ghi nhận vào tháng 9/1942 Lượng mưa trong gió mùa vào tháng đông từ 51

mm vào tháng 4 và tháng 9, 4,7 mm vào tháng 2 Từ tháng 12 đến tháng 4 lượng mưa rất hiếm.

Về lượng nắng hàng năm turng bình 6,2 giờ mỗi ngày, với lượng nắng tối đa là 8 giờ trong tháng 2 và tháng 3 và tối thiểu là 5 giờ cào tháng 10 Lượng mây thay đổi trung bình từ 65- 80% vào tháng 7, 8, 9 và 40% vào tháng 2 Sấm sét, giông gió thường xảy ra vào mùa mưa, khoảng 6, 7 ngày/ tháng nhưng hiếm khi xảy ra trong những tháng còn lại

1.1.5 Vùng ngập lụt:

Là kết quả của việc thiếu duy tu, địa hình đất đai thấp, lượng mưa lớn trong một giai đoạn ngắn, triều cao và không đủ hệ thống trị thủy và thoát nước, một số khu vực của TPHCM bị ảnh hưởng bởi ngập lụt Tình trạng ngập lụt kéo dài trong 1 hoặc 2 ngày trong muà mưa

Khảo sát sơ bộ đã được tiến hành trong 11 khu trong lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm có liên quan đến vấn đề ngập lụt với tổng diện tích ngập lụt là 578,8 ha Khu vực rộng lớn bị ngập do thiếu hệ thống thoát nước nằm ở phần phía Tây của lưu vực quận 6 và Tân Bình Ở Quận 6 nguyên nhân thứ hai bị ngập nước do lượng nước thải trong kênh bị quá tải Đặc biệt tại phường 14, 9 và 11 Số lượng đất trũng hiện nay trong khu đất thấp là nơi điều tiết tự nhiên và rất quan trọng Với quan điểm này thật là một điều đáng tiếc vì trong những năm gần nay, một số lượng đất trũng tại Quận 6 đã bị lấp lại

Bảng 1.2 Thông tin về vùng ngập lụt ở khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm

Quận 6 Quận 11 Quận Tân Bình Diện tích

Thời gian (số giờ)

Mực nước ngầm từ 0,9 – 2,2 m sâu vào mùa khô và có thể tăng lên từ 0,15 – 0,5 vào mùa mưa Ở khu vực cạn của khu vực, nước ngầm bị tác động bởi triều, làm ảnh hưởng đến bất kỳ phần xây dựng của bất kỳ hệ thống nào

1.1.7 Thủy văn:

Sông rạch TP bao gồm một mạng lưới gắn kết với nhau và rất phức tạp Mạng lưới kênh rạch khá dày với tổng chiều dài gần 100km trên toàn Tp Các con kênh chính (55 km) là Bến Nghé, Tham Lương, Vàm Thuật, Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Tàu Hũ – kênh Đôi – kênh Tẻ và Tân Hóa – Lò Gốm Mạng lưới kênh bị ảnh hưởng rất lớn bởi triều, một số kênh còn bị ảnh hưởng của triều từ nhiều hướng và kết quả là các chất ô nhiễm bị lưu giữ lại trong kênh Thời gian triều cường từ tháng 9 – 12, triều thấp từ tháng 4 – 8 và mực triều trung bình từ tháng 1 – 3 Trong lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm có thể ảnh hưởng của triều lên đến cây số 3,57 (đến cầu Tân Hóa) Do không có trạm kiểm soát tại Tân Hóa – Lò Gốm, do đó không có số liệu về triều được ghi nhận tại đây

Tuy nhiên, để tham khảo chú ý là đối với sông Sài Gòn có sự khác biệt trung bình là 1,8m hàng năm giữa triều cao và thấp Trong lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm có sự khác biệt tương tự

Về mực nước cũng ảnh hưởng theo mùa TPHCM có 2 mùa: mùa mưa (từ tháng 6 – 12) và mùa khô Mực nước khác biệt khoảng 75 cm giữa tháng 9 – 10 (tháng

mưa nhiều nhất) và tháng 3 – 4 (tháng khô nhất) Vào mùa khô, do lượng nước thải chậm, sự nhiễm mặn của sông khá quan trọng.

Trường đại học Kỹ Thuật đã tiến hành tính toán mức độ ngập trong mùa khô (tháng 3) Trong thời gian triều xuống, năng suất thoát là 15 m3/s với vận tốc 0,2 – 0,25m/s và 14m3/s với vận tốc 0,15m/s trong thời gian triều cường, nghĩa là năng suất thoát nước chỉ 1 m3/s Ngoài một số điểm tắc nghẽn, vấn đề chính ảnh hưởng đến khả năng thoát nước của kênh liên quan đến tác động của triều, vì năng suất thoát nước của kênh chỉ còn mức 0 trong thời gian triều cường

Do nước kênh Tân Hóa – Lò Gốm rất ô nhiễm so với nước sông Sài Gòn, nước kênh Tàu Hũ, nên khi nước kênh Tân Hóa – Lò Gốm thải ra không hòa chung với nước sông Sài Gòn Do đó nước ô nhiễm bị đẩy lên và xuống khi bị ảnh hưởng của triều Quá trình pha loãng diễn ra khá chậm Vào mùa khô mực nước từ cầu Tân Hóa lên thượng nguồn rất thấp Phần còn lại của kênh hòa vào sông Cần Giuộc

1.2 Điều kiện kinh tế – xã hội và môi trường:

1.2.1 Dân số:

Theo số liệu chính thức, sự phát triển của Thành phố giảm nhẹ trong thời gian qua Năm 1985 tỉ lệ gia tăng dân số là 2,48%; 2,24% năm 1997 và là 1,99% năm 2006

Bảng 1.3 Diện tích, dân số, mật độ dân số của các quận thuộc lưu vực kênh Tân Hóa – Lò

Dân số trong 3 quận tương đối trẻ, vì lý do kinh tế nhiều thế hệ cùng chung sống trong một nhà Trong lưu vực hầu hết người dân không sinh ra tại Thành phố mà nhập cư từ các tỉnh khác Trình độ văn hóa khá thấp.

Thu nhập được xác định là thấp Mức thu nhập đầu người cho thấy 11,5% dưới mức nghèo chính thức là 250.000 đồng một tháng và hơn 76% dưới 750.000 đồng một tháng Khoảng 40% thu nhập thấp hơn $1/ngày Thu nhập hộ gia đình phản ánh trường hợp này với hơn 74% có thu nhập ít hơn 3,5 triệu đồng một tháng.[6] Khi những tiêu dùng cần thiết được tính toán (vd như thực phẩm và những dịch vụ

cơ bản) tổng lượng thu nhập phải chi cho hầu hết các gia đình là rất nhỏ; thường dưới 1 triệu đồng Mặc dù có nhiều việc làm tại chỗ trong và quanh những khu vực có thu nhập thấp tỉ lệ thất nghiệp vẫn khoảng 16%

1.2.2 Công nghiệp:

Khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm, năm 1985 ba quận chiếm khoảng 10% đến 12% tổng sản phẩm công nghiệp (GOI) thành phố Năm 2000, GOI cho ba quận là 5.688 tỷ đồng (400 triệu đô la) theo giá so sánh năm 1994: Quận Tân Bình chiếm 49%; Quận 11 chiếm 29%; và quận 6 chiếm 22% Mức gia tăng GOI trong vùng dự án thường từ 1 đến 2 điểm phần trăm dưới bình quân thành phố Chỉ có khác là quận Tân Bình từ trước đến nay cao hơn mức trung bình thành phố Niên giám quận cũng chỉ rằng những quận trong dự án chỉ chiếm từ 1% đến 4% đầu tư thương mại nước ngoài của TPHCM Tương tự, tổng đầu tư báo cáo là rất khiêm tốn cho số người sống và làm việc ba quận Những số liệu hiện có cho thấy trong tổng đầu tư gia tăng từ 136,7 tỷ đồng (12,5 triệu đô la) năm 1995 đến 272,9 tỷ đồng (19 triệu đô la), chỉ chiếm 1% tổng đầu tư TPHCM.[4]

Bảng 1.4: Số Doanh Nghiệp Theo Loại Hình Sở Hữu Và Phường Trong Quận 6, 11 Và

Doanh nghiệp Nhà nước và

ngoài quốc doanh

Ghi chú: Số liệu quận 6 và Tân Bình năm 2001, số liệu quận 11 trong năm 2000

Nguồn: [4]

Bảng1.5: Số Lượng Doanh Nghiệp Theo Ngành Nghề

Trong Quận 6, 11 Và Tân Bình

Quận Tân Bình

Thuộc da, vali, giầy, túi xách 53 6 184 169 98 100

Y khoa, thiết bị nghe nhìn, đồng hồ

Máy phát thanh, truyền hình, và các

1.2.3 Thông tin liên lạc:

Hiện nay mạng lưới bưu chính viễn thông ngày càng phát triển nhanh chóng Mạng lưới đường thư được mở rộng, có xe chuyên dùng Số lượng điện thoại ngày càng tăng

1.2.4 Mạng lưới điện:

Mạng lưới điện của Quận thuộc mạng lưới chung của Thành phố, gồm lưới điện công cộng do ngành điện đầu tư, quản lý và lưới điện của dân lập do Quận và phường đầu tư, quản lý Hệ thống cấp điện nhìn chung là tốt và nguồn điện đến được hầu hết các khu vực nhà có thu nhập thấp Tuy nhiên có một số đáng kể những hộ gia đình không nối điện một cách chính thức, điển hình trong khu vực dọc bờ kênh, nơi mà những hiện tượng câu nối bất hợp pháp là bình thường Trong những trường hợp này điện thường được mua từ nhà hàng xóm với giá gấp

4 lần giá chính thức

1.2.5 Mạng lưới cấp nước:

Ở nay người dân sử dụng 2 nguồn nước là nước cấp do mạng lưới cấp nước của Thành phố và giếng khoan Do quận 6, quận Bình Chánh và quận 8 là những quận ở cuối mạng lưới cấp nước, lượng nước chảy ít và áp lực yếu Sự phân bổ giếng nước ngầm tầng cạn và giếng nước ngầm tầng sâu; vào năm 1995 UPI (PMU 415, 2001) đã ước tính có hơn 30.000 giếng trong 3 quận, trong đó 96% là giếng cạn (có độ sâu 30 – 40 m) và tính trên tổng số có hơn 90% là ở quận Tân Bình Nước giếng khoan: nguồn nước cấp cho Quận hiện nay chủ yếu là nguồn nước ngầm được khai thác sử dụng từ những giếng khoan công nghiệp, giếng nước do UNICEP tài trợ và giếng cá nhân Bên cạnh đó có nhiều hộ dân sử dụng cùng lúc 2 nguồn nước: với nước máy phục vụ cho nấu ăn, đun nước… và nước giếng để tưới cây, rửa xe…

Chất lượng nước cấp thay đổi rất lớn từ khu vực này đến khu vực khác Trung bình khoảng 37% hộ gia đình có hệ thống nước cấp thông qua đồng hồ riêng Chất lượng nước cấp cũng thay đổi và có một tỷ lệ cao áp lực thấm dẫn đến tình trạng ngưng và cấp nước yếu đến từng hộ gia đình Ở những nơi không có nước cấp thường sử dụng nước ngầm có nguy cơ ô nhiễm Trong quận Tân Bình có khoảng 80% các hộ gia đình trong khu vực có thu nhập thấp dựa vào nước ngầm

Một số hộ gia đình dựa vào những người kinh doanh nước, đặc biệt là những hộ lụp xụp dọc bờ kênh

Việc thiếu hệ thống thoát nước được quy hoạch đầy đủ ảnh hưởng đến phần lớn nhưng khu vực có thu nhập thấp, lên đến 70% trong hầu hết các trường hợp Trong một số khu vực dường như không có kế hoạch thoát nước nào cả Thậm chí đối với những nơi có hệ thống thoát nước nghèo nàn và thường xuyên bị bao vây và quá tải

1.2.6 Hệ thống cống và thoát nước:

Đối với Thành phố mạng lưới thoát nước trong lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm rất phức tạp và phân bố thay đổi Hệ thống được phân thành 4 cấp tùy theo kích cỡ và chức năng Hệ thống thoát nước của lưu vực dài 157,1 Km đổ vào kênh bằng

25 cửa xả và 5 kênh nhánh Hệ thống cống hiện hữu của phạm vi nghiên cứu gồm đường cống có đường kính 0,8m hoặc lớn hơn vào một số đường cống nhỏ hơn chưa được biết Chức năng của hệ thống cống này là hệ thống cống chung vì nó mang cả nước mưa, nước thải từ bể tự hoại, nước thải và nước cống thô Các kỹ sư Pháp đã thiết kế hệ thống này và bắt đầu xây dựng vào đầu năm 1980 Việc xây dựng tiếp tục theo từng giai đoạn vì không thể không theo kịp sự mở rộng của thành phố Do đó, một bề mặt rất lớn của luu vực không có hệ thống thoát nước riêng

1.2.7 Vận tải thủy:

Vận tải thủy thường tập trung ở hạ nguồn và có thể phân thành 3 đoạn:

1 0 – 1 km Từ kênh Tân Hóa

đến cửa kênh Bà Lài

- Rộng: 25–50 m

- Sâu: 2m

Xà lan 50 – 100 tấn (chở cát, vật liệu, sản phẩm nông nghiệp)

2 1 – 1,5 km Từ Bà Lài đến cầu

XN Nông Sản xuất khẩu

bán trực tiếp)

3 1,5 – 2,8

km

Từ XN Nông sản đến cầu Phú Lâm

- Rộng: 10 – 15 m

- Sâu: 1m

- Nhà ổ chuột nằm phía bờ Tây

- Có 9 cầu, trong đó

5 cầu có chiều cao

< 2,5 m

Khi triều thấp, các thuyền nhỏ chở phần lớn trái cây

Nguồn: [1]

Cả hai đoạn đầu (Km 0 – Km 1,5) có 12 bến bốc dỡ hàng Các bean này khá nhỏ nhưng đóng vai trò kinh tế quan trọng trong khu vực Nếu tàu 100 tấn có đủ chiều rộng và không vì sự cản trở của cầu cho đến 1,5 Km, chúng chỉ có thể sử dụng km đầu tiên vì độ sâu của nước kênh Cầu số 1 (Km 1,5) là nguyên nhân cản trở giao thông tàu thuyền chính vì tàu phải chờ triều xuống mới có thể đi qua được CŨng nên lưu ý theo các cuộc khảo sát khác nhau việc tàu nhỏ lưu thông qua lại đã giảm dần theo thời gian

Nguyên nhân gồm có như: cạnh tranh đường bộ, cưỡng ép về mặt chính quyền (do người trên thuyền mang tiếng là người làm ô nhiễm kênh), giảm điều kiện giao thông và chỗ lên hàng xây dựng dọc theo bờ kênh Hầu hết tàu thuyền đến từ tỉnh Tiền Giang, Long An

1.2.8 Việc thu gom chất thải rắn:

Trong hầu hết những khu vực này, có hơn 90% các hộ gia đình tham gia dịch vụ thu gom rác thải Chất lượng của dịch vụ này khác nhau nhưng có sự phàn nàn từ những người dân về những điểm yếu kém của dịch vụ Một số người không sẵn lòng chi trả cho dịch vụ thu gom rác thải, đặc biệt là những hộ dân sống dọc theo bờ kênh, những người nhận thấy việc thải bỏ trực tiếp vào nguồn nước là dễ dàng hơn

1.2.9 Vấn đề môi trường :

Vấn đề môi trường ở khu vực này chủ yếu là sự ô nhiễm nước và ô nhiễm không khí do các cơ sở sản xuất công nghiệp gây ra.Ước tính tổng lượng nước thải phát

sinh và thải vào kênh THLG khoảng 11.312 m /ngày, chiếm 16-19% tổng lượng nước thải phát sinh do công nghiệp trong quận 6, 11, và Tân Bình Con số này được ước tính chiếm khoảng 15% tổng lượng nước thải hàng ngày từ tất cả các nguồn vào kênh Tân Hóa – Lò Gốm, khoảng 107.913 m3/ngày Mặc dù đã có những văn bản pháp lý nhằm hạn chế tiêu chuẩn khí thải và nước thải (TCVN 5945-1995 - loại B và C), việc tuân thủ quy định BVMT rất chậm và hoạt động cưỡng chế bị giới hạn Hơn 98% lượng nước thải công nghiệp thải vào kênh THLG vẫn không được xử lý dưới một hình thức nào.

Người dân hiểu được sự ô nhiễm trên kênh và nguyên nhân gây ô nhiễm, 28% số dân trong biên 0 5m phải hứng chịu sự ô nhiễm này và chỉ 15% trong biên 20 -40m 48% dân cho là có khả năng cải thiện môi trường nếu người dân nhận thức vấn đề và tham gia hành động hơn Để làm giảm và cải thiện ô nhiễm trên kênh rạch nên nắm bắt vấn đề ô nhiễm gây ra bởi các nhà máy (lập ra và áp dụng quy định cho các nhà máy), sự tham gia cộng đồng và giáo dục môi trường

Từ những thông tin về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của khu vực kênh Tân Hóa – Lò Gốm ta thấy đây là khu vực có địa hình phức tạp Khu vực kênh trải dài từ vùng đất cao (cao độ 6 – 8m so với mặt nước biển) cho đến vùng đất thấp và chấm dứt ở vùng đầm lầy thấp Khu vực này được bao phủ bởi lớp trầm tích pleistocene với thành phần chủ yếu là đất sét và cát Tuy nhiên nới đây lại tập trung rất nhiều các cơ sở công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp Một số cơ sở sản xuất nơi đây có công nghệ rất lạc hậu nên phát sinh ra rất nhiều chất thải ảnh hưởng đến môi trường sống trong khu vực Bên cạnh đó đây cũng là nơi tập trung dân nhập cư đông đúc Tỉ lệ gia tăng dân số tự nhiên và cơ học đều còn rất cao Dân cư nơi đây có thu nhập thấp và trình độ văn hóa còn khá thấp Vì thế vấn đề bảo vệ môi trường của khu vực này chưa được quan tâm Qua đó, ta thấy việc quản lý môi trường ở khu vực này là điều rất cấp thiết Một trong những công cụ

hỗ trợ cho hệ thống quản lý môi trường đó là cơ sở dữ liệu GIS cung cấp thông tin môi trường của khu vực.

CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ ỨNG DỤNG GIS2.1 Giới thiệu thế mạnh GIS trong nghiên cứu môi trường:

2.1.1 Khái niệm GIS:

GIS là chữ viết tắt của Geographic Information System – Hệ thống thông tin địa lý

Từ trước đến nay có nhiều tác giả đã định nghĩa khác nhau về GIS, sau đây là một số định nghĩa về GIS:

Hệ thống thông tin địa lý GIS là một công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng trên trái đất Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ bản đồ Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau ( phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược)

Nhìn chung, ta thấy rằng Hệ thống thông tin địa lý bao gồm những khía cạnh sau:

Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống làm việc với loại thông tin đặc biệt là thông tin địa lý

Hệ thống thông tin địa lý trước hết vẫn là một hệ thông tin, do đó phải có đầy đủ chức năng làm việc với dữ liệu của một hệ thông tin: nhập, lưu trữ, phân tích và xuất dữ liệu

Hệ thống thông tin địa lý hoạt đđộng dựa vào máy tính nên hệ thống phải bao gồm cả phần cứng với đầy đủ các thiết bị, phần mềm để hoạt động và không thể thiếu

“chất liệu” quan trọng là một cơ sở dữ liệu của các dữ liệu địa lý

Tiến trình phát triển GIS

Hình 2.1: Sự tuần hoàn của dữ liệu địa lý [11]

2.1.2 Thành phần của GIS:

HTTTĐL được tiếp cận nghiên cứu dựa trên mô hình hệ thống thông tin

địa lý 6 thành phần : Dữ liệu, phần cứng, phần mềm, quy trình, tổ chức, nhân lực

Hình 2.2: Các thành phần của GIS[11]

Mỗi thành phần sẽ tập trung vào các công việc sau:

- Dữ liệu: là thành phần cơ bản của hệ thống Dữ liệu GIS bao gồm dữ

liệu không gian và dữ liệu thuộc tính, dữ liệu không gian mô tả vị trí, hình dạng của các đối tượng Dữ liệu trong một hệ thống GIS chuyên

ngành gồm có dữ liệu nền (dùng để định hướng: thông tin về tọa độ, địa hình, dân cư, giao thông…) và dữ liệu chuyên đề, trong đó dữ liệu chuyên đề là thành phần quan trọng, là đối tượng để quản lý, phân tích chuyên ngành.

- Phần cứng: Sản phẩm được nghiên cứu xây dựng trong đề tài sẽ được

cài đặt lên hệ thống thiết bị phần cứng hiện hữu tại các đơn vị sẽ tiếp nhận các kết quả cuối cùng của đề tài Phần cứng gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi để nhập và xuất dữ liệu

Hình 2.3 Phần cứng máy tính [11]

- Phần mềm: Những phần mềm cần thiết trong một hệ thống GIS chuyên

ngành bao gồm hệ quản trị cơ sở dữ liệu, phần mềm GIS và phần mềm ứng dụng Đề tài sẽ tiến hành khảo sát và từ đó đề xuất hướng triển khai sử dụng có hiệu quả phục vụ cho công tác quản lý và điều hành thu gom rác trên địa bàn Một số phần mềm GIS như: MapInfo, ArcInfo, SPANS, WINGIS…

- Quy trình: đề tài tập trung xây dựng một số quy trình dựa trên khả năng

phân tích không gian của GIS nhằm phục vụ cho lãnh đạo ra quyết định Đề tài nghiên cứu khảo sát một số quy trình, phân tích lộ trình vận

chuyển, thu gom CTRĐT trong các quy trình có liên quan đến GIS như: cập nhật, quản lý, tra cứu, thống kê, tính toán, in báo cáo, hiển thị dữ liệu.

- Tổ chức: Trong hệ thống thông tin địa lý, tổ chức giữ vai trò rất quan

trọng vì có tổ chức, có cơ chế thích hợp, việc chia sẻ dữ liệu, cập nhật tài nguyên dữ liệu mới được thực thi, hệ thống mới phát huy được tính hiệu quả của nó

- Nhân lực: Con người là yếu tố quyết định sự thành công trong quá trình

vận hành và khai thác hệ thống thông tin địa lý, do đó việc nâng cao trình độ khoa học kỹ thuật của cán bộ vận hành, khai thác và phát triển hệ thống

- Nhóm kỹ thuật viên: thao tác trực tiếp các phần mềm để thu thập, tổ chức, hiển thị thông tin

- Nhóm chuyên viên GIS: sử dụng GIS để đánh giá và thiết kế, phân tích các bài toán

- Nhóm người khai thác sử dụng: những người thuộc chuyên môn khác nhau nhưng cần dùng GIS để giải quyết những vấn đề cụ thể

Hình 2.4 Khả năng các vấn đề GIS giải quyết được [11]

Khi ứng dụng HTTTĐL những ưu điểm đạt được như sau:

- Làm giảm hay loại bỏ các hoạt động thừa, tiết kiệm thời gian, tiền của và công sức

- Nhanh chóng thu nhận được nhiều thông tin và phân tích chúng, lập báo cáo mọi nhu cầu của công tác quản lý

- Các lĩnh vực hoạt động mới của cơ quan có thể tự động hóa bằng một ô chứa đầy đủ các số liệu của HTTTĐL

- Cầu nối giữa các công cụ và công nghệ nhằm cải tiến sản xuất

- Tăng khả năng lưu trữ và xử lý số liệu, cải tiến truyền thông thông tin

- Tạo ra một loại dịch vụ mới là cung cấp thông tin

- Trả lời các vấn đề quan tâm nhanh, chính xác và tin cậy cao

- Luôn có sẵn các sản phẩm phục vụ cho các mục đích mới như bản đồ, báo cáo thông tin, số liệu…)

Hình 2.5: So sánh tính ưu việt khi áp dụng công nghệ GIS trong quản lý so với

phương pháp quản lý truyền thống [11]

2.1.3.Các chức năng cơ bản của hệ thông tin địa lý

Bất cứ hệ thông tin địa lý nào cũng cần phải có những khả năng thực hiện các phép toán cơ bản giúp tìm ra các giải pháp cho các vấn đề trong thế giới thực, các chức năng đó là: nhập, lưu trữ, phân tích, truy vấn, hiển thị và xuất dữ liệu

- Nhập dữ liệu: nguồn dữ liệu GIS được thu thập chủ yếu từ các nguồn:

- Số hóa từ bản đồ giấy, các số liệu tọa độ thu được từ các máy đo đạc, số liệu thống kê, ảnh vệ tinh, hệ thống định vị toàn cầu (GPS)

- Các công cụ sử dụng cho công việc này gồm thiết bị đầu cuối giao tiếp hoặc thiết bị hiện hình, bàn số hoá, máy quét và các thiết bị cần thiết dùng truy xuất dữ liệu đã ghi trên các môi trường từ như băng từ, đĩa quang học…

Hình 2.6 Nhập dữ liệu[11]

- Lưu trữ dữ liệu: Dữ liệu thuộc tính có thể được lưu trữ gắn kết trong mỗi

bảng thuộc tính của đối tượng không gian hoặc là các bảng dữ liệu hoàn toàn độc lập, khi cần thiết thì bảng dữ liệu này mới kết nối vào bảng thuộc tính của đối tượng không gian tạo thành dữ liệu địa lý

- Truy vấn dữ liệu:

o Truy vấn đối tượng không gian tìm ra thuộc tính của chúng Người sử dụng phải xác định được vị trí của đối tượng cần quan tâm, sau đó xem thuộc tính của chúng

o Truy vấn từ dữ liệu thuộc tính để truy tìm vị trí của đối tượng trong không gian bằng cách xây dựng các biểu thức dựa vào các điều kiện ràng buộc.

- Phân tích dữ liệu: Trả lời các câu hỏi về sự tác động lẫn nhau của những

mối quan hệ không gian và thuộc tính giữa nhiều tập dữ liệu

- Hiển thị dữ liệu:GIS cung cấp công cụ để hiển thị những đối tượng địa lý

sử dụng nhiều ký hiệu diễn đạt tượng trưng Biểu diễn đối tượng không gian, các bài toán phân tích không gian cũng như các mô hình không gian trên hệ thống máy tính

Hình 2.7 Xuất dữ liệu [11]

2.1.4 Các lĩnh vực ứng dụng GIS:

GIS có mặt ở hầu hết các lĩnh vực khoa học công nghệ và đời sống xã hội từ những thập kỷ 70 của thế kỷ trước Công nghệ này không mới trên thế giới cũng như ở Việt nam, nhưng việc biết đến và ứng dụng nó một cách phổ thông thì còn nhiều hạn chế

Vì GIS được thiết kế như một hệ thống chung để quản lý dữ liệu không gian, nó có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển đô thị và môi trường tự nhiên như là:

quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, bản đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và bệnh tật Trong phần lớn lĩnh vực này, GIS đóng vai trò như là một công cụ hỗ trợ quyết định cho việc lập kế hoạch hoạt động

 Môi trường

Theo những chuyên gia GIS kinh nghiệm nhất thì có rất nhiều ứng dụng đã phát triển trong những tổ chức quan tâm đến môi trường Với mức đơn giản nhất thì người dùng sử dụng GIS để đánh giá môi trường, ví dụ như vị trí và thuộc tính của cây rừng Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là dùng khả năng phân tích của GIS để mô hình hóa các tiến trình xói mòn đất sư lan truyền ô nhiễm trong môi trường khí hay nước, hoặc sự phản ứng của một lưu vực sông dưới sự ảnh hưởng của một trận mưa lớn Nếu những dữ liệu thu thập gắn liền với đối tượng vùng và ứng dụng sử dụng các chức năng phân tích phức tạp thì mô hình dữ liệu dạng ảnh (raster) có khuynh hướng chiếm ưu thế

 Khí tượng thuỷ văn

Trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ thống đáp ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đưa ra các biện pháp phòng chống kịp thời vì những ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế

một công cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo hiểm, xác định với độ chính xác cao hơn những khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất Lĩnh vực này đòi hỏi những dữ liệu cơ sở khác nhau như là hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết và giá trị tài sản

 Chính quyền địa phương

Chính quyền địa phương là một trong những lĩnh vực ứng dụng rộng lớn nhất của GIS, bởi vì đây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không gian nhiều nhất Tất cả các

cơ quan của chính quyền địa phương có thể có lợi từ GIS GIS có thể được sử dụng trong việc tìm kiếm và quản lý thửa đất, thay thế cho việc hồ sơ giấy tờ hiện hành Nhà cầm quyền địa phương cũng có thể sử dụng GIS trong việc bảo dưỡng nhà cửa và đường giao thông GIS còn được sử dụng trong các trung tâm điều khiển và quản lý các tình huống khẩn cấp

 Bán lẻ

Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô được xác định vị trí với sự trợ giúp của GIS GIS thường lưu trữ những dữ liệu về kinh tế-xã hội của khách hàng trong một vùng nào đó Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt siêu thị có thể được tính toán bởi thời gian đi đến siêu thị, và mô hình hoá ảnh hưởng của những siêu thị cạnh tranh GIS cũng được dùng cho việc quản lý tài sản và tìm đường phân phối hàng ngắn nhất

 Giao thông

GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải Việc lập kế hoạch và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực, nhưng giờ đây có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vị trong vận tải hàng hải, và hải đồ điện tử Loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự hỗ trợ của GIS

Các dịch vụ điện, nước, gas, điện thoại

Những công ty trong lĩnh vực này là những người dùng GIS linh hoạt nhất, GIS được dùng để xây dựng những cơ sở dữ liệu là cái thường là nhân tố của chiến lược công nghệ thông tin của các công ty trong lĩnh vự này Dữ liệu vecto thường được dùng trong các lĩnh vực này Những ứng dụng lớn nhất trong lĩnh vực này là Automated Mapping và Facility Management (AM-FM) AM-FM được dùng để quản lý các đặc điểm và vị trí của các cáp, valve Những ứng dụng này đòi hỏi những bản đồ số với độ chính xác cao

Một tổ chức dù có nhiệm vụ là lập kế hoạch và bảo dưỡng mạng lưới vận chuyền hay là cung cấp các dịch vụ về nhân lực, hỗ trợ cho các chương trình an toàn công cộng và hỗ trợ trong các trường hợp khẩn cấp, hoặc bảo vệ môi trường, thì công nghệ GIS luôn đóng vai trò cốt yếu bằng cách giúp cho việc quản lý và sử dụng thông tin địa lý một cách hiệu quả nhằm đáp ứng các yêu cầu hoạt động và mục đích chương trình của tổ chức đó

2.2 Khả năng của GIS trong nghiên cứu môi trường:

GIS có rất nhiều khả năng khác nhau, việc phát huy và liên kết những khả năng của GIS phụ thuộc rất nhiều yếu tố như: khả năng của người sử dụng, dữ liệu đđược cung cấp, phần mềm đđược sử dụng… GIS cho phép người sử dụng có nhiều cách thu thập dữ liệu từ bàn phím, từ việc quét ảnh, các file dữ liệu, bàn số hóa, tập văn bản… GIS có khả năng lưu trữ và quản lý một khối lượng lớn các thông tin, do đó cho phép người sử dụng thiết lập những hệ thống thông tin thống nhất từ vi mô đến

vĩ mô GIS còn có khả năng liên kết các dữ liệu không gian kết hợp với dữ liệu thuộc tính của các đđối tượng cho phép người sử dụng truy xuất thông tin (giao

diện với người sử dụng) một cách nhanh chóng về các thông tin xuất ra ở nhiều dạng như bảnđđồ, biểu đồ, dạng chữ Ngoài ra GIS còn có khả năng xây dựng các mô hình mô tả các diễn biến của các hiện tượng trong tự nhiên cũng như trong đđời sống ( mô phỏng các khu vực ngập lụt trong mùa mưa…).

Nhờ khả năng xử lý các tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp, nên GIS thích hợp với các nhiệm vụ quản lý môi trường GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn cho các nhà hoạch định chính sách Các

cơ quan chính phủ dùng GIS trong quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, mô hình hoá và quan trắc GIS cũng được sử dụng để đánh giá các sự cố môi trường Các cơ quan chính phủ và địa phương phải đối phó nhanh chóng với thiên tai, các rủi ro trong công nghiệp và các sự cố môi trường Thông tin địa lý là những thông tin quan trọng để đưa ra những quyết định một cách nhanh chóng Các phân tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị và tính tương thích của các dữ liệu địa lý dạng số Việc chia sẻ dữ liệu sẽ kích thích sự phát triển các nhu cầu về sản phẩm và dịch vụ GIS Các nguồn dữ liệu tăng thêm nhờ sự kết hợp của GIS với GPS (hệ thống định vị toàn cầu) và công nghệ viễn thám, đã cung cấp các công cụ thu thập dữ liệu hiệu quả hơn

Các ứng dụng GIS được liên tục phát triển trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ môi trường Từ chương trình kiểm kê nguồn tài nguyên thiên nhiên của Canada trong những năm 1960, đến các chương trình GIS cấp bang của Mỹ bắt đầu vào cuối những năm 1970, đến mô hình hoá quản lý các sự cố môi trường hiện đang được phát triển, công nghệ GIS đã cung cấp các phương tiện để quản lý và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường ngày càng hữu hiệu hơn Xu hướng hiện nay trong quản lý môi trường là sử dụng tối đa khả năng cho phép của GIS Sự phát triển của phần cứng làm cho máy tính có nhiều khả năng hơn, mạnh hơn và các ứng dụng GIS cũng trở nên thân thiện hơn với người sử dụng bởi các khả

năng hiển thị dữ liệu ba chiều, các công cụ phân tích không gian và giao diện tuỳ biến.

Bảng 2.1: Các khả năng sử dụng GIS

Chức năng Yêu cầu của người sử dụng Các kết quả hay sản phẩm (ví

dụ)1.Ngân hàng

dữ liệu

Quản lý lượng lớn thông tin có tính không gian Dễ lấy ra

Lưu trữ, chia loại, kiểm kê

2 Phân tích Cung cấp dữ liệu về các đặc

tính của đối tượng được quản lý

Tóm tắt theo vùng, các bản đồ thích hợp Địa điểm, phân bố

3.Chồng chập Liên hệ các dữ liệu thuộc

tính không gian với nhau

Phát hiện những xung đột về tài nguyên đang diễn ra hoặc có thể xảy ra

Phát hiện những giới hạn và thời

cơ để phát triển tài nguyên Các chương trình có mục tiêu về mặt không gian

6.Tích hợp Quan hệ của thông tin có tính

không gian và không có tính không gian hay bán không gian

Phân tích sự tương ứng giữa các dữ liệu môi trường và kinh tế – xã hội tổng hợp

7.Tìm hiểu Cung cấp đầu ra phù hợp với

tập quán cho các lĩnh vực hay vấn đề đặc thù

Hỗ trợ việc ra quyết ding95 về địa điểm nhà máy hoặc tìm năng tác động tài nguyên

8.Mô hình Dự tính về mặt không gian, Những môi trường tương lai khả

hóa chuỗi thời gian Giao tiếp với

các quá trình phân tích hay mô hình hóa

dĩ Những dự tính về tăng trưởng đô thị Địa điểm có khả năng xảy ra xung đột

9.Lập bản đồ Cung cấp các bản đồ in bằng

máy tính

Bản đồ để xuất bản hay giới thiệu

Nguồn: [6]

2.2.1 Ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên thiên nhiên

Ứng dụng này được dùng để xây dựng bản đồ phân bố tài nguyên, kiểm kê, đánh giá trữ lượng tài nguyên, Có rất nhiều ứng dụng của GIS trong lĩnh vực này như:

 Tài nguyên sinh vật :

 Kiểm soát các khu bảo tồn: sử dụng bản đồ biểu diễn các loài thực vật bằng các màu khác nhau và biễu diễn các khu bảo tồn bằng nền chéo Từ những thông tin này có thể dễ dàng xác định các vùng cần được bảo vệ và các vùng hiện được bảo vệ có khả năng bị xâm hại

 Bảo tồn những loài đang bị đe dọa: dữ liệu bao gồm các thông tin về độ rộng và độ sâu của dòng chảy, chất lượng và nhiệt độ nước, sự phân bố của các loài cá Công việc bảo tồn được bắt đầu với việc xác định nơi

cư trú của các quần thể và giúp cho chúng mở rộng quần thể GIS được sử dụng để hiển thị và phân tích thông tin về điều kiện sống của loài

 Tài nguyên đất :

GIS được dùng để mô phỏng và quy hoạch sử dụng tài nguyên đất của một thành phố, một vùng hoặc một quốc gia

 Quy hoạch sử dụng tài nguyên đất: những dữ liệu về hiện trạng sử dụng đất được thu thập từ những quan trắc không gian được xử lý trong hệ GIS, lập bản đồ hiện trạng, kèm theo đó là những số liệu phân tích Dựa vào đó các nhà quy hoạch có thể dễ dàng quản lý và phát triển các kế hoạch sử dụng đất hợp lý

 Kiểm soát tài nguyên đất: GIS được sử dụng để kiểm kê, lập bản đồ các nguồn tài nguyên, tác động của con người, cơ sở hạ tầng

 Tài nguyên dầu mỏ, khí đốt :

Ứng dụng GIS để xác định vị trí khai thác mỏ Các ảnh vệ tinh và dữ liệu quan trắc không gian được nhập vào hệ thống ArcView/GIS để tạo bản đồ cơ sở của vùng Sau đó, các nhà khoa học tiến hành kiểm tra và hiệu đính các vị trí của các đối tượng cố định như các giếng dầu và đường giao thông so với số liệu nhận được từ hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Những dữ liệu khác như vị trí vùng đất ngập nước những loài bị đe dọa, dân cư đều được đưa vào bản đồ số Tất cả những dữ liệu GIS này cùng với các số liệu thăm dò đã giúp xác định vị trí thích hợp nhất để tạo một giếng khoan, đồng thời hỗ trợ tích cực cho các nhà quản lý tài nguyên

 Tài nguyên nước :

GIS có thể hỗ trợ đánh giá mức nước ngầm, mô phỏng hệ thống sông hồ và nhiều ứng dụng có liên quan đến quản lý tài nguyên nước khác Một vài ứng dụng của GIS trong lĩnh vực này như:

 Kiểm soát mực nước ngầm

 Kiểm soát sự phục hồi mực nước ngầm

 Phân tích hệ thống sông ngòi

 Quản lý các lưu vực sông

 Kiểm soát các nguồn nước

 Tài nguyên rừng :

Một vài ứng dụng của GIS cho lĩnh vực này như:

 Kiểm kê trạng thái rừng hiện tại

 Hỗ trợ phát triển chiến lược quản lý

 Mô hình hóa hệ sinh thái rừng

2.2.2 Ứng dụng GIS trong giám sát và dự báo các sự cố về môi trường

 Phá hủy của lũ : Với GIS có thể xác định các vùng sẽ chịu ảnh hưởng của lũ dựa vào cấu trúc từng vùng Ngoài ra GIS còn được dùng để tính toán những thiệt hại có thể xảy ra như ước tính thiệt hại tài chính, phá hủy cơ sở hạ tầng và những ảnh hưởng đối với vùng không có lũ do thiệt hại từ các ảnh hưởng dịch vụ.

 Dự báo ảnh hưởng ô nhiễm không khí đối với sự phát triển của thực vật : Với GIS các nhà khoa học có thể phủ dữ liệu cho các vùng (các dữ liệu về sự tăng trưởng, phân bố loài thực vật, ) theo thời gian, tạo nên các bản đồ đánh giá sự biến đổi sinh trưởng của từng loại cây Những phân tích này rất hữu ích trong dự báo ảnh hưởng lâu dài của ô nhiễm không khí không chỉ đối với thực vật mà còn đối với động vật và cả con người

2.2.3 Ứng dụng GIS trong quy hoạch và quản lý đô thị

Sử dụng công cụ GIS xây dựng các thông tin về địa hình, sông ngòi, đất đai, hiện trạng sử dụng đất, hệ thống đường giao thông, hệ thống cấp thoát nước, Hệ GIS cho phép quản lý, phân tích, cập nhật các thông tin địa lý đô thị, giúp nâng cao hiệu quả quy hoạch và quản lý đô thị

 Quản lý và lập kế hoạch mạng lưới đường phố : nhằm tìm kiếm địa chỉ, tìm

vị trí khi biết địa chỉ đường phố, điều khiển đường đi, lập kế hoạch lưu thông xe cộ, phân tích vị trí, chọn địa điểm xây dựng các công trình công cộng, lập kế hoạch phát triển các đường giao thông

 Quản lý và lập kế hoạch các dịch vụ công cộng : bao gồm tìm địa chỉ cho các công trình ngầm như ống dẫn, đường điện, , cân đối tải điện, lập kế hoạch bảo dưỡng các công trình công cộng

2.2.4 Ứùngdụng GIS trong đánh giá tác động môi trường:

 Xác định các tác động không gian của các tác nhân gây hại liên quan đến các thực thể như trường học, bệnh viện, các trung tâm điều trị

 Xác định vị trí để thiết lập một nhân tố hoặc một cơ sở hạ tầng nào đó

 Xác định đường đi nhanh nhất của quá trình thải chất thải lỏng dọc theo các kênh dẫn nước.

2.3 Các nghiên cứu ứng dụng GIS trong quản lý môi trường:[7],[15]

• Burrough, P.A, 1986 Các thành phần chính của hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá tài nguyên đất

• KevinM Johnson, 1993 Ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý nghiên cứu sự phân loại trong sử dụng đất

• Beata M De Vlieghter và Morgan De Dapper, 1997 Nghiên cứu sự xâm nhập của nước biển, sử dụng đất và sản xuất lúa gạo ở vùng đồng bằng thuộc châu thổ sông Mê Kông (Việt Nam), dựa trên thực địa, Viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý

• Nguyễn Trần Cầu, 1996 Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý quản lý đất đai và môi trường cho các tỉnh miền núi Việt Nam

• Nguyễn Đình Dương, Lê Thị Thu Hiền, Lê Kim Thoa, Nguyễn Hạnh Quyên Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá môi trường chiến lược quy hoạch phát triển thành phố Hạ Long và vùng lân cận

• Đinh Thị Bảo Hoa Ứng dụng công nghệ Hệ thống thông tin địa lý và viễn thám trong nghiên cứu quy hoạch đô thị Hà Nội

• Trần Văn Ý, Nguyễn Quang Mỹ, Nguyễn Văn Nhưng Sử dụng hệ thống thông thi địa lý xây dựng bản đồ xói mòn tiềm năng Việt Nam tỷ lệ 1 : 1.000.000

• Nguyễn Ngọc Thạch, Bùi Công Quế, Ngô Bích Trâm, Trịnh Hoài Thu Áp dụng Viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý để nghiên cứu quản lý tổng hợp vịnh Văn Phong, tỉnh Khánh Hòa

• Trần Văn Điện Tác động của quá trình đô thị hóa lên chất lượng nước Vịnh Hạ Long: tiếp cận bằng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý

TS Lê Văn Trung “Xây dựng công cụ để theo dõi diễn biến đường bờ

kênh rạch trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh phục vụ công tác chống ngập”.Mục tiêu: Xây dựng một công cụ hiệu quả dựa trên cơ sở tích hợp các công nghệ viễn thám (RS), hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ định vị toàn cầu (GPS) để theo dõi diến biến đường bờ kênh rạch trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh

TS Lê Văn Trung “Nghiên cứu khả thi và thiết kế tổng thể Hệ thống

thông tin địa lý Khu đô thị mới Thủ Thiêm – TP.HCM”

Mục tiêu: Nghiên cứu khả thi và thiết kế tổng thể hệ thống thông tin địa lý khu đô thị mới Thủ Thiêm nhằm mục tiêu ứng dụng công nghệ tin học, đặc biệt là hệ thống thông tin địa lý phục vụ quản lý quá trình đầu tư xây dựng và khai thác khu đô thị mới Thủ Thiêm Phục vụ phân hệ HCMGIS

TS Lê Văn Trung “Nghiên cứu thành lập hệ thống tích hợp thông tin

phục vụ quản lý đô thị TP Đà Lạt”

TS Lê Văn Trung Đề tài: “Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý đất

đai tỉnh Lâm Đồng”: Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS để cung cấp thông tin tài nguyên đất để phục vụ công tác quản lý đất đai

2.4 Cơ sở dữ liệu về GIS trong nghiên cứu phục vụ quản lý:

2.4.1 Khái niệm thông tin môi trường:

Thông tin môi trường bao gồm một dải rộng các dữ liệu, các thống kê và các thông tin định lượng và định tính khác; về tính chất, chúng có thể là vật lý – sinh vật, kinh tế – xã hội hay chính trị Các dữ liệu có thể bao gồm một tỉ lệ lớn các dữ liệu đặc thù mô tả động vật, thực vật và nơi cư trú của chúng Khối kiến thức đa dạng này có một điểm chung là nó mô tả hiện trạng môi trường, hoặc mô tả những nhân tố bên ngoài nào có thể gay ra những thay đổi hay biến đổi của môi trường, hoặc giúp người sử dụng hiểu rõ các hệ quả của các hành động ảnh hưởng đến môi trường hay bị môi trường ảnh hưởng

2.4.2.Khái niệm cơ sở dữ liệu môi trường:

Cơ sở dữ liệu là tập hợp thông tin được cấu trúc hóa co` thể tìm kiếm và lấy ra theo những cách khác nhau, nói chung phải trả tiền Cơ sở dữ liệu trực tuyến là cơ sở dữ liệu được đặt trong một mạng lưới máy tính nhất định mà những người sử dụng mạng lưới có thể với tới nó Cơ sở dữ liệu trong môi trường gồm có các loại như sau:

Dữ liệu thống kê (dữ liệu điều tra thống kê môi trường, viễn thám)

Dữ liệu vật lý – sinh vật (do các cơ quan chính phủ cũng như khu vực tư nhân biên soạn, trong đó có cả thông tin từ đánh giá tác động môi trường)

Dữ liệu từ các nguồn quốc tế

Thông tin báo cáo hiện trạng môi trường

Dữ liệu GIS gồm dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian (hay còn gọi là dữ liệu thuộc tính)

Là những mô tả số của hình ảnh bản đồ Chúng bao gồm toạ độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định hình ảnh cụ thể của bản đồ trong một khuôn dạng hiểu được của máy tính HTTĐL dùng các dữ liệu đồ thị để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vị Có 6 loại thông tin bản đồ dùng để thể hiện hình ảnh bản đồ và ghi chú của nó trong hệ thống thông tin địa lí như sau:

• Điểm (Point)

• Đường (Line)

• Vùng (Polygon)

• Ô lưới (Grid cell)

• Ký hiệu (Symbol)

• Điểm ảnh (Pixel)

Dữ liệu bản đồ có thể lưu trữ ở dạng Vector hoặc dạng Raster Dữ liệu dạng Vector là các điểm tọa độ (X,Y) hoặc là các quy luật tính toán toạ độ và nối chúng thành các đối tượng trong một hệ thống tọa độ nhất định Dữ liệu Raster (ảnh đối tượng) là dữ liệu được tạo thành bởi các ô lưới có độ phân giải xác định Loại dữ liệu này chỉ dùng cho mục đích diễn tả và minh hoạ chi tiết bằng hình ảnh thêm cho các đối tượng quản lý của hệ thống.

Lớp đối tượng (layer): Thành phần dữ liệu đồ thị của hệ thống thông tin địa lí hay còn gọi là cơ sở dữ liệu bản đồ được quản lí ở dạng các lớp đối tượng Mỗi một lớp chứa các hình ảnh bản đồ liên quan đến một chức năng, một ứng dụng cụ thể Lớp đối tượng là tập hợp các hình ảnh thuần nhất dùng để phục vụ cho một ứng dụng cụ thể và vị trí của nó so với các lớp khác trong một hệ thống cơ sở dữ liệu được xác định thông qua một hệ toạ độ chung Việc phân tách các lớp thông tin được dựa trên cơ sở của mối liên quan logic và mô tả họa đồ của tập hợp các hình ảnh bản đồ phục vụ cho mục đích quản lí cụ thể

Dữ liệu thuộc tính là những mô tả về đặc điểm, đặc tính của từng đối tượng cụ thể, chúng được liên kết với dữ liệu không gian qua “mã địa lý” được lưu trong dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

Dữ liệu thuộc tính được thể hiện dưới dạng bảng gồm nhiều dòng (record) và nhiều cột (field), mỗi dòng được thể hiện một đối tượng cụ thể và mỗi cột thể hiện một thuộc tính của đối tượng đó Cấu trúc dữ liệu thuộc tính dựa vào nội dung và đặc điểm của đối tượng cùng với vấn đề mà người sử dụng quan tâm, qua đó người sử dụng có thể đưa ra những bài toán cụ thể trên cấu trúc dữ liệu thuộc tính đó

Để phục vụ trong công tác quản lý người ta có thể chia dữ liệu ra làm 3 loại:

- Thông tin về môi trường nền: cơ sở dữ liệu bao gồm các lớp thông tin về địa hình, địa chất, thủy văn, ranh giới hành chính, đường giao thông Giúp

cho người sử dụng biết nay đủ về các thông tin khái quát về môi trường ở khu vực đó.

Bảng 2.2: Các lớp dữ liệu thông tin môi trường nền