hệ thống thông tin môi trường

trình bày một số vấn ñề cơ bản của ngành tin học môi trường, ñưa ra một loạt các ñịnh nghĩa cơ bản cần thiết cho những phần trình bày tiếp theo nêu lên tầm quan trọng của thông tin nói c

BÙI TÁ LONG

TP HỒ CHÍ MINH 1/2006

Kính mong sự ñóng góp ý kiến của tất cả bạn ñọc

Những ñóng góp quí báu của bạn ñọc sẽ giúp các tác giả nâng

cao chất lượng giáo trình này

Giáo trình này trình bày cơ sở khoa học, phương pháp xây dựng

và phát triển các hệ thống thông tin môi trường Các khái niệm cơ bản như thông tin môi trường, sự phân loại, tổ chức chúng ñược phân tích

từ khía cạnh lý luận lẫn thực tiễn Trong giáo trình cũng dành sự lưu ý ñặc biệt cho những ứng dụng hệ thống thông tin môi trường cụ thể tại Việt Nam trong bối cảnh ñất nước chúng ta ñang có nhiều nỗ lực cho công tác bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

Trong giáo trình ñưa ra những ứng dụng cụ thể các hệ thống thông tin – mô hình môi trường tích hợp với GIS hỗ trợ công tác quản

lý và thông qua quyết ñịnh trong lĩnh vực môi trường

Giáo trình hướng tới ñối tượng là sinh viên, học viên cao học chuyên ngành môi trường và một số nghành liên quan, cũng như giảng viên, nghiên cứu viên tại các trường ñại học và viện nghiên cứu

Bản quyền @ 2006 - Bùi Tá Long, tiến sĩ khoa học,

LỜI CÁM ƠN

để hoàn thành cuốn giáo trình này tác giả xin chân thành cảm ơn đại học Khoa học Huế, Viện môi trường và Tài nguyên, đại học quốc gia Tp HCM, đại học Bách khoa, đại học quốc gia Tp HCM, đại học dân lập kỹ thuật công nghệ Tp.HCM ựã mời tác giả tham gia giảng dạy cho sinh viên, học viên cao học chuyên ngành môi trường

Tác giả gửi lòng biết ơn chân thành tới Sở Khoa học và Công nghệ, Sở Tài nguyên

và Môi trường các tỉnh An Giang, Bà Rịa Ờ Vũng Tàu, Ninh Thuận, đà Nẵng ựã giúp ựỡ và cung cấp nhiều thông tin quý giá trong quá trình thực hiện triển khai các phần mềm hỗ trợ quản lý môi trường

Tác giả gửi lòng biết ơn sâu sắc tới giáo sư, tiến sĩ khoa học Lê Huy Bá, đại học quốc gia Tp Hồ Chắ Minh, tiến sĩ Lê Văn Thăng, đại học Khoa học Huế, phó giáo sư, tiến

sĩ Huỳnh Thị Minh Hằng, Viện môi trường và tài nguyên, đại học quốc gia Tp Hồ Chắ Minh, ựã thể hiện sự quan tâm sâu sắc tới môn học này và ựã mời tác giả tham gia giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành môi trường Tác giả cũng xin cám ơn ý kiến phản biện quắ báu của Hội ựồng xét duyết ựã giúp tác giả có sự ựiều chỉnh cho phù hợp với mục tiêu của một giáo trình

Tác giả cũng gửi lời cảm ơn chân thành ựến tiến sĩ Lê Thị Quỳnh Hà, Viện Môi trường và Tài nguyên, đại học quốc gia Tp Hồ Chắ Minh cùng các thành viên khác của nhóm ENVIM ựã nhiệt tình giúp ựỡ về tài liệu cũng như tinh thần rất quắ báu trong suốt thời gian hoàn thành cuốn sách này

Cuối cùng tác giả xin cám ơn các học trò của mình ựã tham gia rất nhiệt tình phần xử

lý số liệu, nhập số liệu cũng như kiểm tra phần mềm, cùng nhiều hỗ trợ khác ựể nâng cao giá trị về mặt thực tiễn cho tài liệu này

LỜI NÓI ðẦU

Không thể giải quyết tốt vấn ñề môi trường hiện nay mà không có thông tin môi trường Hàng trăm ngàn xí nghiệp, hàng chục ngàn ống khói và các cống xả nước thải, hàng triệu tấn rác thải vào môi trường, hàng tỷ ñô la hàng năm ñược ñổ

ra ñể xử lý, khắc phục tình trạng ô nhiễm – tất cả ñó là những dòng thông tin khổng

lồ cần phải ñánh giá, xử lý, thực hiện các kết luận cần thiết và thông qua những quyết ñịnh ñúng ñắn

Một chuyên gia môi trường hiện nay cần phải biết thông qua những quyết ñịnh có cơ sở ðể làm tốt công việc này bên cạnh các kiến thức truyền thống như

cơ sở khoa học môi trường, sinh thái, quản lý môi trường, ñánh giá tác ñộng môi trường người kỹ sư môi trường phải nắm vững các kỹ năng tìm kiếm, khai thác thông tin và biết cách xây dựng các Hệ thống thông tin môi trường

Ngày nay xử lý thông tin môi trường ñã trở thành một hướng khoa học kỹ thuật ñộc lập với sự ña dạng các ý tưởng và phương pháp Nhiều module riêng rẽ của quá trình xử lý thông tin môi trường ñã ñạt ñược mức ñộ cao trong tổ chức và gắn kết cho phép kết hợp tất cả các phương tiện xử lý thông tin trên một ñối tượng môi trường cụ thể bằng khái niệm “Hệ thống thông tin môi trường” (Environmental Information System – EIS) Việc nghiên cứu chi tiết EIS dựa trên các khái niệm

“thông tin”, “thông tin môi trường” và “hệ thống thông tin môi trường” mà chúng ta

sẽ làm quen trong giáo trình này

Tại Việt Nam một trong những hạn chế chính trong xây dựng các chính sách, ra các quyết ñịnh về môi trường ở Việt Nam ñó là thiếu thông tin/dữ liệu môi trường tin cậy hoặc thông tin ñược cung cấp chưa kịp thời, chưa ñược xử lý thích hợp Tất cả những ñiều này ñã làm cho thấy các công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin, xây dựng các cơ sở dữ liệu môi trường trở nên cấp thiết

Việc giải quyết các nhiệm vụ ñược ñặt ra sẽ trở nên dễ dàng hơn nếu chúng ta làm tốt công tác ñào tạo sinh viên môi trường Làm sao giúp cho sinh viên hiểu và biết cách ứng dụng công nghệ thông tin trong công việc của mình và xa hơn nữa cần hình thành Bộ môn Tin học môi trường ðây là một vấn ñề ñang ñược nhiều Trường ðại học trong cả nước quan tâm Hiện nay rất thiếu tài liệu hay giáo trình nào về lĩnh vực này bằng tiếng Việt, có chăng chỉ là một số bài báo khoa học,

ñề tài nghiên cứu của một số thầy từ các Trung tâm khoa học khác nhau trong cả nước Các tài liệu này rất khó tiếp cận ñối với sinh viên ñại học, bên cạnh tính hàn lâm và rời rạc ñặc thù không thích hợp với công tác ñào tạo

Trước thực tế trên, sau một thời gian tham gia giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành Môi trường của ðại học khoa học Huế, ðại học dân lập kỹ thuật công nghệ Tp Hồ Chí Minh, cũng như cho học viên cao học thuộc Viện môi trường

và tài nguyên, ðại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh tác giả biên soạn giáo trình này với mục tiêu giúp cho sinh viên nắm ñược một số khái niệm cũng như phương pháp xây dựng các hệ thống thông tin môi trường

Cuốn sách này có 3 phần, 9 chương ñược xây dựng như sau Phần thứ nhất là phần căn bản gồm 3 chương Chương 1 trình bày một ngắn gọn những khái niệm và ñịnh nghĩa cơ bản của Hệ thống thông tin Chương 2 trình bày một trong những khái niệm quan trọng của giáo trình này ñó là thông tin môi trường,

trình bày một số vấn ñề cơ bản của ngành tin học môi trường, ñưa ra một loạt các ñịnh nghĩa cơ bản cần thiết cho những phần trình bày tiếp theo nêu lên tầm quan trọng của thông tin nói chung và thông tin môi trường nói riêng trong quá trình thông qua quyết ñịnh Bên cạnh ñó trong chương này hướng sự chú ý thông tin môi trường ñặc trưng, rất cần thiết cho ứng dụng Chương 3 giúp người ñọc nắm ñược các giai ñoạn chính làm việc với thông tin môi trường: quá trình thu thập, xử

lý, lưu trữ, chuyển giao và phổ biến chúng ðây là những kiến thức cần thiết ñê thực hiện một dự án liên quan tới công nghệ thông tin ứng dụng trong quản lý môi trường cần thiết phải thực hiện một số công ñoạn nhất ñịnh

Phần thứ hai gồm 3 chương Chương 4 trình bày những nội dung chính về

hệ thống thông tin môi trường Trong chương này trình bày ñịnh nghĩa, cấu trúc của một hệ thống thông tin môi trường cùng những nguyên lý xây dựng hệ thống thông tin môi trường Bên cạnh ñó trong chương này còn ñưa ra khái niệm hệ thống thông tin – mô hình môi trường như một sự mở rộng cần thiết của hệ thống thông tin môi trường Chương 5 xem xét một số cơ sở lý luận ñể xây dựng một hệ thống thông tin môi trường cấp tỉnh thành cho Việt Nam Bên cạnh cơ sở lý luận, trong chương này trình bày một số kết quả triển khai thực tiễn trong ñiều kiện Việt Nam Chương 6 trình bày một số mô hình mẫu lan truyền chất trong môi trường ðây là những mô hình ñã ñược nhiều Trung tâm khoa học lớn trên thế giới nghiên cứu trong nhiều năm qua Những kiến thức trong chương này giúp sinh viên giải quyết một số bài toán ứng dụng trong thực tế

Phần thứ ba gồm 3 chương Chương 7 trình bày phương pháp xây dựng các hệ thống thông tin môi trường cụ thể Các hệ thống thông tin môi trường ñược trình bày trong chương này ñược xây dựng dựa trên phương pháp tích hợp GIS, CSDL môi trường và mô hình Kết quả nhận ñược là các phần mềm cụ thể giúp công tác thông qua quyết ñịnh trong quản lý môi trường trong lĩnh vực tương ứng Chương 8 trình bày phần mềm tính toán lan truyền chất trong môi trường không khí Các phần mềm này có mục tiêu giúp sinh viên tính toán nhanh ảnh hưởng các ống khói lên môi trường xung quanh Chương 9 trình bày các phần mềm ứng dụng ENVIMAP, ENVIMWQ, ECOMAP Các phần mềm này giúp sinh viên không chỉ quản lý các ñối tượng môi trường quan trọng như cơ sở sản xuất, ống khói, cống

xả, các vị trí quan trắc,… mà còn trợ giúp tính toán mô phỏng ảnh hưởng của các ñối tượng này lên môi trường xung quanh Với việc ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin ñịa lý (GIS), các phần mềm này giúp người dùng một công cụ trực quan

ñể quản lý và phân tích môi trường

Cuốn sách ñược viết như một giáo trình Sau mỗi chương là phần các câu hỏi, bài tập, một số chủ ñề viết tiểu luận và danh mục các tài liệu tham khảo Giáo trình ñược giảng cho sinh viên môi trường ngành kỹ thuật hay khoa học tự nhiên với thời lượng là 45 tiết lý thuyết và 30 tiết thực hành Với sinh viên môi trường các ngành khoa học xã hội và nhân văn có thể áp dụng với 30 tiết lý thuyết và 15 tiết thực hành Tương ứng với thời lượng này là phần 1 và phần 2 cũng như chương 9 của phần 3 trong giáo trình này

Giáo trình này hướng tới ñối tượng sinh viên năm chuyên ngành môi trường hay một số ngành có liên quan tại các trường ðại học Bên cạnh ñó giáo trình này cũng có ích cho học viên trên ñại học cũng như giảng viên, nghiên cứu viên thuộc các Cơ sở ñào tạo và nghiên cứu trong nước

Sau lần ñầu tiên biên soạn tài liệu giảng dạy môn học này vào năm 2003 và

2004, lần này tác giả ñã có một số ñiều chỉnh và bổ sung cho phù hợp với thực

tiễn Dù có nhiều cố gắng nhưng chắc chắn giáo trình này vẫn không thể tránh khỏi

những tồn tại và hạn chế Tác giả rất mong nhận ñược sự ñóng góp ý kiến của quý

ñồng nghiệp cũng như bạn ñọc gần xa có quan tâm tới ứng dụng công nghệ thông

tin trong quản lý môi trường cũng như trong nghiên cứu môi trường Góp ý xin gửi

về ñịa chỉ buita@hcmc.netnam.vn hoặc theo ñịa chỉ trên trang Web:

Tp Hồ Chí Minh 1/2006 Tác giả: TSKH Bùi Tá Long

GIS Geographic Information System – Hệ thống thông tin ñịa lý

CNTT Công nghệ thông tin

HTTTTð Hệ thống thông tin tự ñộng

HTQTMTQG Hệ thống quan trắc môi trường cấp quốc gia

CSDLKG Cơ sở dữ liệu không gian

CAP Computation for Air Pollution – phần phềm tính toán ô nhiễm

không khí ENVIM ENVironmental Information Management software – phần mềm

quản lý môi trường ENVIMNT ENViroment Information Management software for Ninh Thuan

(Phần mềm hỗ trợ quản lý và giám sát môi trường tỉnh Ninh Thuận) ECOMAP

Mapping and computing for Air Pollution software for central EConomic key regiOn – Vẽ và tính toán ô nhiễm không khí cho các

tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng ñiểm Miền Trung

ENVIMWQ ENVironmental Information Management and Water Quality

simulation – Phần mềm quản lý và mô phỏng chất lượng nước ENVIMAP ENVironmental Information Management and Air Pollution

estimation – Phần mềm quản lý và ñánh giá ô nhiễm không khí

KCN Khu công nghiệp

TCCP Tiêu chuẩn cho phép

CSDL Cơ sở dữ liệu

CSSX Cơ sở sản xuất

DANH MỤC

LỜI CÁM ƠN iii

LỜI NÓI đẦU iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

PHẦN THỨ NHẤT 1

CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG THÔNG TIN 1

1.1 Các khái niệm và ựịnh nghĩa cơ bản 1

1.2 Các thành phần của công nghệ thông tin 2

1.3 Phân loại công nghệ thông tin 4

1.4 Các giai ựoạn phát triển của hệ thống thông tin 6

Câu hỏi và bài tập 6

Tài liệu tham khảo 6

CHƯƠNG 2 THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG NHƯ MỘT PHẦN TÀI NGUYÊN THÔNG TIN CỦA XÃ HỘI 7

2.1 Thông tin và thông tin môi trường 7

2.2 Vai trò của thông tin trong quản lắ nói chung và quản lắ môi trường nói riêng 9 2.3 Sự sản sinh ra thông tin môi trường 11

2.3.1 Mở rộng kiến thức 11

2.3.2 Quan trắc môi trường 14

2.4 đối tượng nghiên cứu của thông tin môi trường 16

2.5 Sự phân loại thông tin môi trường 18

2.6 Các cơ quan thu thập thông tin môi trường trên vắ dụ Tp Hồ Chắ Minh 24

2.7 Một số ấn phẩm chứa ựựng thông tin môi trường tại Việt Nam 26

2.8 Thông tin về các vấn ựề môi trường ựặc trưng 27

2.8.1 Chất lượng nước, không khắ, ựất 28

2.8.2 Thông tin về các xắ nghiệp gây ô nhiễm 29

2.8.3 Thông tin về cơ sở sản xuất - các dạng chắnh của báo cáo môi trường 30

2.8.4 Sức khoẻ của nhân dân 33

Câu hỏi và bài tập 34

Tài liệu tham khảo 35

CHƯƠNG 3 CÁC GIAI đOẠN LÀM VIỆC VỚI THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG 36 3.1 Xác ựịnh mục ựắch và nội dung công việc 37

3.2 Thu thập thông tin 38

3.3 đánh giá nguồn thông tin 39

3.3.1 Tắnh xác thực và ựầy ựủ 39

3.3.2 Tài liệu tham khảo và luận chứng Văn hóa làm việc với thông tin 40

3.3.3 Một số tiêu chắ khác ựánh giá nguồn thông tin 41

3.3.4 Nguyên lý dư thừa và nguyên lý ựầy ựủ một cách hợp lý 42

3.4 Xử lý và hệ thống hóa 43

3.5 Diễn giải 44

3.5.1 Ý nghĩa của diễn giải thông tin 44

3.5.2 Báo cáo tổng hợp thông tin 46

3.6 Biểu diễn và phổ biến thông tin 46

3.6.1 Mức ựộ biểu diễn thông tin 47

3.6.2 Các kênh phổ biến thông tin 48

3.7 Tin học môi trường Ờ một lĩnh vực khoa học mới hình thành 49

3.8 Một số hướng nghiên cứu trong Tin học môi trường 51

Câu hỏi và bài tập 54

Tài liệu tham khảo 54

PHẦN THỨ HAI 55

CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG 55

4.1 Một số khái niệm cơ bản 55

4.1.1 Hệ thống, ñặc trưng và các thành phần của hệ thống 55

4.1.2 Công nghệ CSDL trong nghiên cứu môi trường 56

4.1.3 Về vai trò của công nghệ hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) trong nghiên cứu môi trường 58 4.1.4 Công nghệ mạng và công dụng của nó 59

4.2 Nhu cầu thực tế như một yêu cầu làm xuất hiện các hệ thống thông tin môi trường 60 4.3 Phân tích một số công trình nghiên cứu xây dựng hệ thống thông tin môi trường 61 4.4 ðịnh nghĩa Hệ thống thông tin môi trường 62

4.5 Cơ cấu tổ chức của HTTTMT 63

4.5.1 Phát triển hệ cơ sở dữ liệu không gian 63

4.5.2 Quản lý hệ CSDL không gian (CSDLKG) 69

4.6 Các nguyên lý xây dựng Hệ thống thông tin môi trường 74

4.6.1 Thông tin tư liệu – cơ sở quan trọng của HTTTMT 75

4.6.2 Xây dựng khối ngân hàng dữ liệu 75

4.6.3 Xây dựng khối cơ sở pháp lý cho ñối tượng cần quản lý 76

4.6.4 Xây dựng khối thông tin tra cứu 77

4.6.5 Xây dựng khối quan trắc môi trường trong HTTTMT 78

4.6.6 Nghiên cứu ứng dụng những thành tựu mới nhất của khoa học và công nghệ 79

4.6.7 ðảm bảo tính ñộc lập giữa các khối 79

4.7 Hệ thống thông tin – mô hình môi trường tích hợp như sự mở rộng hệ thống thông tin môi trường 80

4.7.1 Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống thông tin – mô hình tích hợp 80

4.7.2 Phân tích một số công trình nghiên cứu xây dựng hệ thống thông tin – mô hình môi trường tích hợp 82

Câu hỏi và bài tập 83

Tài liệu tham khảo 83

CHƯƠNG 5 MỘT SỐ VẤN ðỀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG TẠI VIỆT NAM 85

5.1 Mở ñầu 85

5.2 Một số cơ sở lý luận xây dựng hệ thống quan trắc môi trường tổng hợp và thống nhất cấp quốc gia (HTQTMTQG) 87

5.3 Một số tiền ñề cơ bản cho việc xây dựng hệ thống thông tin môi trường tại Việt nam 89 5.4 ðề xuất mô hình hệ thống thông tin môi trường cấp tỉnh 91

5.5 Khía cạnh kỹ thuật thực thi hệ thống thông tin môi trường 95

5.6 Một số kết quả triển khai xây dựng hệ thống thông tin môi trường cho các tỉnh thành Việt Nam 96

5.6.1 Module quản lý bản ñồ số 98

5.6.2 Module quản lý dữ liệu 98

5.6.3 Module phân tích, truy vấn, làm báo cáo 99

5.6.4 Module quản lý tập văn bản môi trường 101

5.6.5 Module mô hình 101

5.6.6 Module WEB 103

5.6.7 Module quản lý giao diện và giao tiếp user 103

5.6.8 Một số công cụ khác 103

Câu hỏi và bài tập 104

Tài liệu tham khảo 104

CHƯƠNG 6 MỘT SỐ MÔ HÌNH MẪU LAN TRUYỀN CHẤT Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƯỜNG 106

6.1 Mô hình lan truyền chất ô nhiễm không khí từ nguồn ñiểm 106

6.1.1 Cơ sở lựa chọn mô hình tính toán lan truyền và khuếch tán chất ô nhiễm không khí 107 6.1.2 Mô hình Berliand tính toán lan truyền chất ô nhiễm trong khí quyển 110

6.1.3 Mô hình vệt khói GAUSS tính toán lan truyền chất ô nhiễm trong khí quyển 114

6.2 Tính toán nồng ñộ trung bình – mô hình Hanna – Gifford cho nguồn vùng 119 6.3 Mô hình Paal ñánh giá ô nhiễm cho nguồn ñiểm xả thải vào kênh sông 122

6.3.1 Khái niệm chất lượng nước 122

6.3.2 Cơ sở lý luận xây dựng mô hình toán chất lượng nước mặt 123

6.3.3 Mô hình Paal - mô hình hóa quá trình hình thành chất lượng nước sông 125

6.4 Mô hình toán sinh thái 130

6.4.1 ðặt vấn ñề 130

6.4.2 Xây dựng mô hình toán mô tả một số hệ sinh thái 135

Câu hỏi và bài tập 140

Tài liệu tham khảo 141

PHẦN THỨ BA 142

CHƯƠNG 7 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG hỆ THỐNG THÔNG TIN – MÔ HÌNH MÔI TRƯỜNG TÍCH HỢP VỚI GIS 142

7.1 Mở ñầu 142

7.2 GIS như một thành phần quan trọng trong xây dựng Hệ thống thông tin – mô hình môi trường 143

7.3 Xây dựng phần mềm ENVIMWQ – quản lý và mô phỏng chất lượng nước 144 7.3.1 Mục tiêu của phần mềm ENVIMWQ 144

7.3.2 Sơ ñồ cấu trúc và các chức năng chính của phần mềm ENVIMWQ 144

7.3.3 Các chức năng tạo ñối tượng quản lý trong ENVIMWQ 146

7.3.4 Các thông tin quan trắc ñược quản lý trong ENVIMWQ 150

7.3.5 Nội dung báo cáo ñược thực hiện trong ENVIMWQ 154

7.3.6 Chức năng thống kê trong ENVIMWQ 155

7.3.7 Tính toán mô phỏng chất lượng nước trong ENVIMWQ 156

7.3.8 Các chức năng hỗ trợ khác trong ENVIMWQ 158

7.4 Xây dựng phần mềm ENVIMAP – quản lý và ñánh giá ô nhiễm không khí 158 7.4.1 Mục tiêu của phần mềm ENVIMAP 159

7.4.2 Sơ ñồ cấu trúc và các chức năng chính của phần mềm ENVIMAP 159

7.4.3 Các chức năng tạo ñối tượng quản lý trong ENVIMAP 160

7.4.4 Các thông tin quan trắc ñược quản lý trong ENVIMAP 163

7.4.5 Nội dung báo cáo ñược thực hiện trong ENVIMAP 165

7.4.6 Chức năng thống kê trong ENVIMAP 166

7.4.7 Tính toán mô phỏng chất lượng không khí trong ENVIMAP 167

7.4.8 Các chức năng hỗ trợ khác trong ENVIMAP 169

7.5 Xây dựng phần mềm ECOMAP – quản lý phát thải và mô phỏng chất lượng không khí theo mô hình nguồn vùng 170

7.5.1 Mục tiêu của phần mềm ECOMAP 170

7.5.2 Sơ ñồ cấu trúc và các chức năng chính của phần mềm ECOMAP 171

7.5.3 Các chức năng tạo ñối tượng quản lý trong ECOMAP 172

7.5.4 Các thông tin quan trắc ñược quản lý trong ECOMAP 175

7.5.6 Chức năng thống kê trong ECOMAP 177

7.5.7 Tính toán mô phỏng chất lượng không khí trong ECOMAP 178

7.5.8 Các chức năng hỗ trợ khác trong ECOMAP 179

Câu hỏi và bài tập 180

Tài liệu tham khảo 180

CHƯƠNG 8 PHẦN MỀM TỰ ðỘNG HÓA TÍNH TOÁN ðƠN GIẢN 181

8.1 Phần mềm CAP 1.0 (Computing Air Pollution) 181

8.1.1 Tính phân bố nồng ñộ chất bẩn tại mặt ñất theo chiều gió 181

8.1.2 Tính nồng ñộ cực ñại chất bẩn tại mặt ñất với các vận tốc gió khác nhau 184

8.1.3 Tính phân bố nồng ñộ chất bẩn tại mặt ñất vuông góc với chiều gió 185

8.1.4 Tính phân bố nồng ñộ chất bẩn tại mặt ñất theo chiều gió cho nhiều ống khói 187

8.2 Phần mềm CAP 2.5 (Computing Air Pollution) 189

8.2.1 Các thành phần của thanh công cụ CAP 2.5 190

8.2.2 Các thành phần của menu Mô hình 190

8.2.3 Các dữ liệu tính toán trong CAP 2.5 191

8.2.4 Tính toán ô nhiễm không khí trong CAP 2.5 195

8.2.5 Mô phỏng ô nhiễm không khí theo hướng gió 198

8.2.6 Tính toán nồng ñộ chất ô nhiễm tại một ñiểm bất kỳ 199

8.2.7 Nồng ñộ chất ô nhiễm cực ñại ñối với các vận tốc gió khác nhau 199

8.2.8 Khoảng cách ñạt nồng ñộ cực ñại ñối với các vận tốc gió khác nhau 200

8.2.9 In ấn trong CAP 2.5 201

Câu hỏi và bài tập 202

Tài liệu tham khảo 204

CHƯƠNG 9 PHẦN MỀM TÍCH HỢP CƠ SỞ DỮ LIỆU MÔI TRƯỜNG, HỆ THỐNG THÔNG TIN ðỊA LÝ VÀ MÔ HÌNH TOÁN 205

9.1 Giới thiệu tổng quan về các phần mềm tích hợp hệ thống thông tin ñịa lý, cơ sở dữ liệu môi trường và mô hình toán 205

9.2 Cài ñặt 206

9.2.1 Hướng dẫn cài ñặt phần mềm hỗ trợ DotnetFrameWork 206

9.2.2 Hướng dẫn cài ñặt phần mềm hỗ trợ Flash Player 7 ActiveX control 207

9.2.3 Hướng dẫn cài ñặt font chữ MapInfo 207

9.3 Khởi ñộng ENVIMWQ 2.0 208

9.4 Menu và thanh công cụ của ENVIMWQ 2.0 211

9.4.1 Menu chính 211

9.4.2 Thanh công cụ ðiều khiển bản ñồ 212

9.4.3 Thanh công cụ Thao tác trên ñối tượng 212

9.4.4 Thanh công cụ Vẽ ñối tượng 212

9.4.5 Thanh công cụ Mô hình 212

9.4.6 Chọn một ñối tượng 212

9.4.7 Chọn nhiều ñối tượng 213

9.4.8 Menu tiếp xúc của ñối tượng 213

9.4.9 Thanh trạng thái và các thành phần 213

9.5 Thao tác với hộp thoại 214

9.5.1 Thao tác với hộp thoại thông thường 214

9.5.2 Thao tác với hộp thoại dạng bảng 215

9.5.3 Thao tác với hộp thoại có chứa ñồ thị 220

9.6 Giao diện của ENVIMWQ 2.0 221

9.7 Làm việc với thông tin bản ñồ, ñối tượng ñịa lý, thông tin hành chính, tạo mới thông tin cho ñối tượng ENVIMWQ 2.0 222

9.7.1 Làm việc với thông tin bản ñồ 222

9.7.2 Các tác vụ gắn với một ñối tượng ñịa lý 226

9.7.3 Các thông tin hành chính 234

9.7.4 Tạo mới thông tin cho ñối tượng 241

9.8 Thống kê các dữ liệu của các ñối tượng trong ENVIMWQ 249

9.8.1 Thống kê lượng xả thải tại cống xả 250

9.8.2 Thống kê lượng xả thải tại cơ sở sản xuất 255

9.8.3 Thống kê lượng xả thải tại ñiểm xả 260

9.8.4 Thống kê lượng nước cấp tại cơ sở sản xuất 265

9.8.5 Thống kê chất lượng nước cấp tại cơ sở sản xuất 270

9.8.6 Thống kê chất lượng nước tại ñiểm lấy mẫu chất lượng nước 275

9.8.7 Thống kê chất lượng nước tại ñiểm kiểm soát chất lượng nước 280

9.8.8 Thống kê số liệu ño tại trạm thủy văn 285

9.9 Tính toán mô phỏng ô nhiễm nước kênh sông trong ENVIMWQ 2.0 291

9.10 Tính toán mô phỏng ô nhiễm không khí trong ENVIMAP 2.0 299

9.11 Tính toán mô phỏng ô nhiễm không khí do nguồn phát thải vùng ECOMAP 2.0 306 Câu hỏi và bài tập 315

Tài liệu tham khảo 316

DANH MỤC BẢNG BIỂU 317

DANH MỤC HÌNH 318

1.1 Các khái niệm và ñịnh nghĩa cơ bản

Một trong những ñiều kiện tiên quyết nâng cao hiệu quả công tác quản lý là ứng dụng công nghệ thông tin Công nghệ thông tin ñòi hỏi phải biết cách làm việc với thông tin và nắm bắt ñược các kỹ thuật tính toán và xử lý số liệu

Công nghệ thông tin – là sự kết hợp nhiều quá trình diễn ra như thu thập, nhận, lưu trữ, bảo quản, xử lý, phân tích và truyền thông tin trong một cấu trúc có tổ chức Các quá trình này diễn ra với việc ứng dụng các kỹ thuật tính toán, xử lý hay nói một cách khác các quá trình này diễn ra cùng với việc biến ñổi thông tin do bộ vi xử lý của hệ thống tính toán

Phương pháp xử lý thông tin rất khác nhau Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào ñối tượng quản lý cũng như hệ thống quản lý ðể dễ cho nghiên cứu và thiết kế các quá trình này người ta phân biệt một số quá trình khác nhau

Chế ñộ làm việc của quá trình xử lý thông tin trong các hệ thống tính toán (HTTT) có ảnh hưởng quan trọng tới sự phân loại Người ta phân biệt chế ñộ làm việc và chế ñộ khai thác các HTTT Chế ñộ khai thác liên quan tới nỗ lực nâng cao tính hiệu quả làm việc của người

sử dụng Chế ñộ làm việc chủ yếu xác ñịnh tính hiệu quả làm việc của HTTT

Tính hiệu quả hoạt ñộng của HTTT ñược ñặc trưng bởi năng suất lao ñộng của nó Khả năng kết hợp trong hệ thống thiết bị Input – Output và vi xử lý có ảnh hưởng lớn tới năng xuất lao ñộng của HTTT Nếu có nhiều vi xử lý hơn thì năng suất lao ñộng của HTTT cũng tăng lên ñáng kể Chế ñộ làm việc như vậy gọi là ña xử lý

Chúng ta cùng xem xét một số chế ñộ hoạt ñộng khai thác HTTT Có thể lấy ví dụ :

chế ñộ xử lý ngoại tuyến (off line) (Không ghép nối trực tiếp với các máy tính khác) Trong

chế ñộ làm việc này sự can thiệp ñiều hành viên là tối thiểu, HTTT làm việc với mức ñộ hiệu quả cao nhưng thời gian chờ ñợi kết quả rất nhiều ðể làm tăng nhanh ra kết quả cần tận dụng chế ñộ làm việc của hệ ñược gọi là xử lý song song cho xử lý ngoại tuyến Ở chế ñộ này mỗi chương trình ứng dụng ñược qui ñịnh một khoảng thời gian nhất ñịnh ñể khi kết thúc thì việc quản lý chuyển tiếp cho chương trình sau ðiều nảy cho phép nhận ñược kết quả theo các chương trình ngắn cho tới khi kết thúc xử lý toàn bộ chương trình

Chế ñộ xử lý tiếp theo ñược gọi là trực tuyến (on line) (theo từ ñiển tin học có nghĩa là

trực tuyến có nghĩa là sự ghép nối trực tiếp máy bạn với một máy tính khác, ñồng thời bạn có thể thâm nhập vào máy tính ñó; ví dụ, sau khi bạn mắc nối thành công nó với máy PC của bạn

và bật ñiện cho nó chạy Trong truyền thông dữ liệu, trực tuyến là ñã ñược nối với máy tính khác ở xa) Cách xử lý này cho phép gia tăng tốc ñộ trả lời của hệ cho người sử dụng

Phương pháp chia sẻ thời gian (time-sharing) máy tính là phương pháp chia xẻ

những tài nguyên của một máy tính nhiều người dùng, trong ñó mọi thành viên ñều có cảm

giác mình là người duy nhất ñang sử dụng hệ thống Trong các hệ máy tính lớn có hàng trăm hoặc hàng ngàn người có thể sử dụng máy ñồng thời, mà không hề biết có nhiều người khác cũng ñang sử dụng Tuy nhiên, ở những giờ cao ñiểm, hệ thống ñáp ứng rất chậm

Các nhiệm vụ ñược giải quyết trong các hệ tự ñộng ñược chia ra thành các nhiệm vụ ñòi hỏi xuất kết quả ngay lập tức trong phạm vi thời gian rất ngắn Với những nhiệm vụ ñòi hỏi kết quả ngay lập tức người ta dùng chế ñộ thời gian thực Chế ñộ này ñặc trưng bởi quá trình xử lý thông tin từ xa Chế ñộ này cho phép người dùng nhận ñược kết quả tại ñịa ñiểm cách xa máy tính xử lý ðể truyền dữ liệu người ta thường dùng các kênh liên lạc

Việc lựa chọn chế ñộ này hay chế ñộ khác trong xử lý HTTT ñược xác ñịnh bởi các tham số của nhiệm vụ cần giải quyết Khi người dùng có thể truy cập tới một thiết bị nào ñó

và chỉ có một khối lượng nhỏ thông tin tham gia vào quá trình xử lý dữ liệu (ví dụ thông báo tin tức cho nhau) nên sử dụng chế ñộ truy cập trực tiếp và xử lý thật nhanh

Khi làm việc với một khối lượng lớn thông tin và vấn ñề không ñòi hỏi sự gấp gáp về mặt thời gian có thể chọn chế ñộ off line Kết hợp với xử lý từ xa sẽ cho phép thông tin nhanh kết quả tới người dùng

Các dữ liệu ñã ñược chuẩn bị và chuẩn bị ñưa vào HTTT trong quá trình lưu trữ ñược chứa trên các thiết bị lưu trữ thông tin (ñĩa cứng, CD, USB)

Ngày nay thông tin không ngừng tăng lên về số lượng ñòi hỏi các công nghệ lưu trữ

nó dưới dạng các ngân hàng dữ liệu ðiều này giúp cho xử lý thông tin diễn ra nhanh chóng

và thuận lợi hơn

Một khối lượng lớn thông tin cần xử lý, lưu trữ và truyền tới người dùng, phần còn lại ñược nhập vào hay xử lý bên trong quá trình sản xuất Ở ñây có thể nói ngắn gọn về các quá trình tuần hoàn và xử lý thông tin (các quá trình thông tin)

1.2 Các thành phần của công nghệ thông tin

Công nghệ thông tin dựa trên và phụ thuộc vào hỗ trợ kỹ thuật, chương trình, thông tin, phương pháp và tổ chức

Hỗ trợ kỹ thuật – ñó là máy tính cá nhân, tổ chức kỹ thuật, ñường truyền và các thiết

bị mạng Dạng công nghệ thông tin phụ thuộc vào trang bị kỹ thuật (bằng tay, tự ñộng, từ xa)

sẽ ảnh hưởng tới thu thập, xử lý và truyền thông tin tại chỗ Sự phát triển kỹ thuật tính toán không giậm chân tại chỗ Máy tính càng ngày cành mạnh hơn, rẻ hơn và do vậy dễ tiếp cận hơn với nhiều người dùng Máy tính ngày nay ñược trang bị bởi các thiết bị truyền thông: modem, bộ nhớ lớn, máy scaner, các thiết bị nhận giọng nói và chữ viết

Chương trình máy tính (phần mềm) phụ thuộc trực tiếp vào yếu tố kỹ thuật và hỗ trợ thông tin thực thi chức năng lưu trữ, phân tích, bảo quản, phân tích và giao tiếp người – máy

Hỗ trợ thông tin – tập hợp các dữ liệu ñược biểu diễn dưới dạng nhất ñịnh cho xử lý trên máy tính

Hỗ trợ về tổ chức và phương pháp là một tập hợp các biện pháp hướng tới sự hoạt ñộng của máy tính và các phần mềm ñể nhận ñược kết quả mong muốn

Các tính chất cơ bản của công nghệ thông tin là:

- Hợp lý,

- Có thành phần và cấu trúc,

- Tác ñộng với môi trường bên ngoài,

- Phát triển theo thời gian

1 Hợp lý - mục tiêu chính của ứng dụng công nghệ thông tin là nâng cao hiệu quả

công việc dựa trên ứng dụng các thiết bị máy tính hiện ñại xử lý thông tin, các CSDL phân bố

và các mạng tính toán khác nhau bằng cách lưu thông và xử lý nhiều lần thông tin

2 Các thành phần và cấu trúc:

Các thành phần chức năng – ñây là nội dung cụ thể của các quá trình lưu thông và xử

lý nhiều lần thông tin;

Cấu trúc của công nghệ thông tin:

Hình 1.1 Cấu trúc của công nghệ thông tin

Cấu trúc của công nghệ thông tin – là một sự tổ chức bên trong, thực chất là sự phụ thuộc tương hỗ giữa các thành phần tạo nên nó ñược kết hợp thành hai nhóm lớn: công nghệ nền tảng và cơ sở tri thức

Mô hình ñối tượng – là tập hợp các mô tả, ñảm bảo sự hiểu nhau giữa những người sử dụng: các chuyên gia của xí nghiệp và những người xây dựng chương trình

Công nghệ nền tảng – là tập hợp các phương tiện, thiết bị tự ñộng hóa, lập trình hệ thống và xây dựng công cụ trên cơ sở ñó thực thi các hệ con lưu trữ và biến ñổi thông tin

Cơ sở tri thức là tập hợp các tri thức, ñược lưu trữ trong bộ nhớ máy tính Tri thức có thể ñược chia ra thành tri thức thống quan (nghĩa là kiến thức về vấn ñề gì ñó một cách tổng quan) và tri thức chuyên ngành (nghĩa là kiến thức về cái gì ñó cụ thể) Cơ sở tri thức thực chất là biểu diễn ñối tượng Nó bao hàm CSDL (thông tin về xí nghiệp, cơ sở sản xuất, chế ñộ làm việc…)

Các phương tiện hệ thống và công cụ:

a) Thiết bị;

b) Phần mềm hệ thống (hệ ñiều hành, CSDL);

c) Phần mềm công cụ (tiếng anh, hệ thống lập trình, nguôn ngữ chuyên biệt, công nghệ lập trình);

d) Tập hợp các nút lưu trữ và xử lý thông tin

3 Tác ñộng với môi trường bên ngoài – sự tương tác công nghệ thông tin với các ñối

tượng quản lý, các xí nghiệp có liên hệ chặt chẽ với nhau, với khoa học, công nghiệp và các phương tiện kỹ thuật tự ñộng hóa

4 Tính toàn vẹn – công nghệ thông tin là một hệ thống hoàn chỉnh, có khả năng giải

quyết các nhiệm vụ mà không một thành phần riêng rẽ nào của nó có thể giải quyết ñược

5 Phát triển theo thời gian – ñảm bảo sự phát triển năng ñộng của công nghệ thông

tin, các phiên bản nâng cấp, sự thay ñổi về cấu trúc và sự bổ sung các thành phần mới

1.3 Phân loại công nghệ thông tin

ðể có thể hiểu một cách chính xác và ñánh giá nó cũng như sử dụng công nghệ thông tin có hiệu quả trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống cần thiết có sự phân loại chúng

Sự phân loại công nghệ thông tin phụ thuộc vào tiêu chí phân loại Tiêu chí ở ñây có thể lấy chỉ số hay tập hợp các tiêu chí có ảnh hưởng lên sự lựa chọn công nghệ này hay công nghệ khác Ví dụ cho tiêu chí như vậy chính là giao diện người dùng, hay hệ ñiều hành thực thi

Hệ ñiều hành thực hiện các lệnh thông qua giao diện dạng lệnh, WIMP, SILK

Giao diện dạng lệnh – ñề xuất phương án xuất ra màn hình lời mời nhập lệnh vào WIMP - (Window-cửa sổ, Image-hình ảnh, Menu-thực ñơn, Pointer-con trỏ)

SILK - (Speech-tiếng nói, Image-hình ảnh, Language-ngôn ngữ, Knowledge-tri thức) Các hệ ñiều hành ñược chia ra thành nhiều loại : một chương trình, nhiều chương trình

Các dạng công nghệ thông tin ñược liệt kê ở trên ñược sử dụng rộng rãi ngày nay trong các hệ thống thông tin môi trường, hệ thống thông tin kinh tế,…

Công nghệ thông tin ñược phân loại theo dạng thông tin ñược chỉ ra trên Hình 1.2

Hình 1.2 Phân loại công nghệ thông tin theo dạng thông tin Không nên chỉ giới hạn bởi hình trên Công nghệ thông tin bao gồm cả các hệ tự ñộng thiết kế Một phần không thể thiếu của công nghệ thông tin chính là thư ñiện tử, gồm một bộ các chương trình cho phép lưu trữ và gửi nhắn tin giữa các người dùng

Hiện nay các công nghệ hypertext và multimedia cho phép làm việc với âm thanh, video và các hình ảnh ñộng

Phân loại công nghệ thông tin theo dạng lưu trữ thông tin có thể kể tới giấy (là ñầu vào và ñầu ra) và các công nghệ không giấy (công nghệ mạng, các tài liệu ñiện tử)

Công nghệ thông tin ñược phân loại theo mức ñộ cụ thể các phép toán: công nghệ ñiều hành hay công nghệ ñối tượng ðiều hành khi sau mỗi phép toán là một vị trí với phương tiện kỹ thuật cụ thể ðây là ñặc trưng của công nghệ xử lý thông tin ñóng gói ñược thực hiện trên những máy tính lớn Công nghệ hướng ñối tượng cho phép thực hiện tất cả các phép toán tại một chỗ, ví dụ trên một máy tính các nhân, trường hợp riêng là APM (Hệ thống tự ñộng hóa tại chỗ làm việc)

1.4 Các giai ñoạn phát triển của hệ thống thông tin

Những hệ thống thông tin ñầu tiên xuất hiện vào những năm 50 của thế kỷ trước Trong những năm này, các hệ thống thông tin ñược dùng ñể xử lý các phép tính thống kê và tính lương và ñược thực thi trên các máy tính cơ ñiện Trên thực tế các hệ thông tin ñầu tiên này ñã làm giảm ñáng kể chi phí và thời gian chuẩn bị các tài liệu tương ứng

Những năm 60 của thế kỷ trước ñánh dấu sự thay ñổi mối liên hệ với Hệ thống thông tin Trong tin nhận ñược từ các hệ thông tin ñược ứng dụng ñể làm các báo cáo thông kê theo nhiều thông số khác nhau Nhiều chức năng của hệ thống thông tin ñã ñược bổ sung ñể xử lý thông tin

Trong những năm 70 — bắt ñầu những năm 80 của thế kỷ trước hệ thống thông tin ñã ñược sử dụng rộng rãi trong công tác quản lý, hỗ trợ quá trình thông qua quyết ñịnh hành chính

Vào cuối những năm 80 quan ñiểm sử dụng hệ thống thông tin lại thay ñổi một lần nữa Thời ñiểm này các hệ thống thông tin trở thành nguồn thông tin mang tính chiến lược ở mọi mức ñộ tổ chức Hệ thống thông tin ñã cung cấp thông tin một cách kịp thời, hỗ trợ cho các tổ chức ñạt ñược những thành tựu quan trọng, góp phần nâng cao hiệu quả công việc, tạo

ra sản phẩm mới, tìm kiếm thị trường mới, sản xuất ra những sản phẩm với chi phí thấp và nhiều thứ khác nữa

Câu hỏi và bài tập

1 Hãy trình bày những thành phần chính của công nghệ thông tin và tính chất cơ bản của công nghệ thông tin

2 Trình bày phân loại công nghệ thông tin theo dạng thông tin

Tài liệu tham khảo

1 ðặng Mộng Lân, 2001 Các công cụ quản lý môi trường Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 199 trang

2 Võ Văn Huy, Huỳnh Ngọc Liễu, 2001 Hệ thống thông tin quản lý Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 290 trang

CHƯƠNG 2 THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG NHƯ MỘT PHẦN TÀI NGUYÊN THÔNG TIN CỦA XÃ HỘI

Trong chương này chúng ta xem xét một trong những khái niệm quan trọng nhất trong giáo trình này ñó là thông tin môi trường Phần tiếp theo sẽ trình này các nội dung: vai trò của thông tin môi trường trong công tác quản lý môi trường, phương pháp sản sinh ra thông tin môi trường, sự phân loại thông tin môi trường cùng các dạng thông tin môi trường ñặc trưng Các nội dung của chương trình cung cấp cho người ñọc những kiến thức cơ bản của một ngành khoa học còn mới mẻ ñó là: thông tin môi trường Các kiến thức này là cần thiết phục

vụ cho các chương mục tiếp theo

2.1 Thông tin và thông tin môi trường

Thông tin là một yếu tố có mặt trong bất kỳ hoạt ñộng nào của con người, từ cuộc sống hàng ngày, các hoạt ñộng kinh tế, nghiên cứu khoa học, bảo vệ môi trường Khái niệm thông tin ñược nhà toán học người Mỹ tên là Shennon ñưa ra vào năm 1948 Simon người

ñoạt giải thưởng Nobel về kinh tế năm 1978 viết “năng lượng và thông tin là hai yếu tố lưu

chuyển cơ bản của các hệ thống hữu cơ và xã hội “ /[1], 2001/ Như vậy, từ quan ñiểm của

Simon, “thông tin” ñược ñặt bên cạnh “năng lượng”, hai khái niệm này cùng với “vật chất” là

“bộ ba” khái niệm khoa học tổng quát nhất Tuy vậy khác với “năng lượng” và “vật chất” bản chất của “thông tin” cho tới nay vẫn chưa ñược giải quyết /[1], tr 37/ Mặc dù vậy nhà khoa học kinh ñiển trong lĩnh vực ñiều khiển học như Norbert Wiener, /[1], 2001, tr 38 – 39/ ñã ñưa ra khái niệm thông tin theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp Theo Norbert Wiener “thông tin là thông tin, không phải là năng lượng, không phải là vật chất” ðịnh nghĩa này dựa trên hiểu biết của khoa học hiện nay về sự tồn tại các dạng cơ bản nhất của thế giới xung quanh ta hiện nay là năng lượng, vật chất và thông tin Theo nghĩa hẹp, “thông tin” ñược hiểu như là một mức của thông tin theo nghĩa rộng trong trật tự thông tin ñược chế biến từ thấp lên cao

Hình 2.1 Tháp thông tin Trong tháp thông tin trên Hình 2.1 có thể ñịnh nghĩa các yếu tố như sau:

- Dữ liệu: là quặng chưa tinh luyện, là những dữ kiện bất kỳ năm ngoài ngữ cảnh;

- Thông tin: là quặng ñã tinh luyện, là những dữ liệu ñã ñược tổ chức nhưng chưa ñược

ñưa vào những cái khung khái niệm của bản thân

- Kiến thức: là thông tin ñã ñược liên kết vào trong những cái khung khái niệm của bản

thân

Có thể lấy một ví dụ hình tượng như sau: thông tin theo nghĩa rộng ứng với các phân

tử lúa mì, bột mì ứng với dữ liệu, bánh mì ứng với kiến thức và sự khôn ngoan ứng với bánh gatô

Trong xã hội ngày nay, thông tin ñã trở thành một loại tài nguyên Tài nguyên thông tin ñã trở thành ñộng lực quan trọng thúc ñẩy sự phát triển xã hội loài người Tài nguyên thông tin có 5 ñặc tính lớn:

- Có thể sử dụng nhiều lần mà không mất ñi giá trị: “xử lý một lần, sử dụng nhiều lần”

- Thông tin phát triển nhanh gần như theo hàm số mũ, gây nên hiện tượng “bùng nổ thông tin” Chính sự bùng nổ của thông tin ñã là một trong những nguyên nhân dẫn tới cuộc cách mạng về tin học hóa thông tin với sự trợ giúp của computer và phần mềm, ñưa tới những khái niệm mới như kỷ nguyên kỹ thuật số, nền kinh tế tri thức …

…

Thông tin môi trường là một trong những khái niệm cơ bản của môn học này cho nên

dưới ñây sẽ cố gắng ñưa ra một ñịnh nghĩa phù hợp với những trình bày tiếp sau ñây: “thông tin môi trường bao gồm một phạm vi rộng các dữ liệu, các thống kê và các thông tin ñịnh lượng và ñịnh tính khác; về tính chất, chúng có thể là vật lý – sinh vật, kinh tế - xã hội hay chính trị Các dữ liệu ñó có thể bao gồm một tỉ lệ lớn các dữ liệu ñịa lý hay không gian, nghĩa

là thông tin ñược xác ñịnh theo không gian, cùng với các dữ liệu ñặc thù mô tả các thực vật, ñộng vật và nơi cư trú của chúng Khối kiến thức ña dạng này có một ñiểm chung là nó mô tả hiện trạng của môi trường, hoặc mô tả những nhân tố bên ngoài nào có thể gây ra những thay ñổi hay biến ñổi ñối với môi trường, hoặc giúp người sử dụng hiểu ñược các hệ quả của các hành ñộng ảnh hưởng ñến môi trường hay bị môi trường ảnh hưởng”

Trong “Tuyên bố về thông tin môi trường” của Diễn ñàn quốc tế “Thông tin môi trường cho thế kỷ XXI” tại Montreal tháng 5 – 1991 ñã ñưa ra ñịnh nghĩa sau ñây về thông tin môi trường /[1], tr 42/: Từ “thông tin môi trường” chỉ các dữ liệu, các thống kê và các tư liệu ñịnh lượng và ñịnh tính khác mà những người ra quyết ñịnh cần có ñể ñánh giá các ñiều kiện

và các xu hướng trong môi trường, ñể xác ñịnh và ñiều chỉnh các phương hướng chính sách

và ñể ñầu tư vốn Thông tin ñó cho phép những người ra quyết ñịnh phân tích nguyên nhân và hậu quả, triển khai các chiến lược hành ñộng, quản lý các tài nguyên thiên nhiên, phòng ngừa

và kiểm soát ô nhiễm, và ñánh giá sự tiến bộ ñạt tới các mục tiêu

Trong bài giảng của mình, tiến sĩ Barbara Murch cũng ñã ñưa ra ñịnh nghĩa sau về

và các thông tin ñịnh lượng và ñịnh tính khác; về tính chất của chúng, chúng có thể là vật lý – sinh vật, kinh tế - xã hội hay chính trị Các dữ liệu ñó có thể bao gồm một tỉ lệ lớn các dữ liệu ñịa lý hay không gian, nghĩa là thông tin ñược xác ñịnh theo không gian, cùng với các dữ liệu ñặc thù mô tả thực vật và ñộng vật và nơi cư trú của chúng Khối kiến thức ña dạng này có một ñiểm chung là nó mô tả hiện trạng của môi trường, hoặc mô tả những nhân tố bên ngoài nào có thể gây ra những thay ñổi hay biến ñổi với môi trường, hoặc giúp người sử dụng hiểu ñược các hệ quả của các hành ñộng ảnh hưởng ñến môi trường hay bị môi trường ảnh hưởng »

Thông tin môi trường có thể xuất hiện trong các báo cáo ñánh giá tác ñộng môi trường, các ñánh giá nghiên cứu, sách thống kê, trong các báo cáo chính sách và chương trình của các tổ chức trong khu vực công cộng cũng như tư nhân

Thông tin môi trường có thể ñược trình bày dưới nhiều dạng và sử dụng các phương tiện khác nhau, chủ yếu trong các báo cáo gửi các bộ trưởng trong chính phủ, các bản tin truyền hình, băng video, các hội nghị và xemina quốc tế, các hội nghi ngành, trong các tạp chí khoa học và chuyên ñề báo cáo

2.2 Vai trò của thông tin trong quản lí nói chung và quản lí môi trường nói riêng

Thông tin từ lâu ñã ñược ñánh giá có vai trò quan trọng trong quản lí kinh tế như người ta vẫn thường nói: ”ai nắm ñược thông tin, người ñó sẽ chiến thắng” lại càng trở nên ñúng ñắn Thực vậy ñể làm kinh tế giỏi, người ta cần phải giám sát chặt chẽ những biến ñộng thị trường, cần thường xuyên thu thập và nắm vững thông tin ñến từ các nguồn Ai nắm ñầy

ñủ thông tin thì người ñó chiếm ưu thế trong thị trường ñang cạnh tranh gay gắt

ðể thấy ñược vai trò của thông tin và tin học hóa quản lí thông tin trong thời ñại hiện nay có thể xem xét một vài ví dụ dưới ñây:

Khoảng nửa thế kỷ trước ñây, khi nói ñến nước nghèo người ta thường cho rằng ñó là

vì các nước này không có vốn ñể mở mang kinh tế Song vào những năm 90 của thế kỷ trước

sự nổi lên của các con rồng châu Á nhờ những chính sách kinh tế thích hợp ñã làm thay ñổi quan ñiểm này Có thể thấy rằng hiện nay một trong những nguyên nhân làm nhiều nước tiếp tục nghèo là do sự thiếu thông tin cho việc ra quyết ñịnh và lập chính sách Nhiều tác giả ñã

nói về ñiều này một cách rất xúc tích, thí dụ:”thông tin thì ñắt tiền, song không thông tin còn ñắt hơn ” Báo cáo hiện trạng môi trường của Canada viết: “thông tin – cái chìa khóa ñể có các quyết ñịnh tốt hơn”

Qua thống kê cho thầy trong thập niên 90 cho thầy nền kinh tế Mỹ trở nên vượt trội so với các nước châu Âu, một trong những nguyên nhân chủ yếu là do Mỹ ñã kết hợp ñồng thời giữa việc xây dựng hệ thống xa lộ thông tin và tiến hành tin học hóa thông tin ñề quản lý nền kinh tế nhanh và toàn diện hơn, ñi trước châu Âu và Nhật bản một bước

Hiện nay Ân ñộ là quốc gia rất mạnh về lập trình phần mềm với những chuyên gia hàng ñầu thế giới vượt trội hơn hẳn Singapore nhưng nền kinh tế Ấn ñộ không hiệu quả, không có sức cạnh tranh và phát triển bằng Singapore bởi vì phát triển của họ là gia công phần mềm, bán sản phẩm phần mềm, trong khi ñó Singapore là ứng dụng tin học toàn diện trong mọi mặt của nền kinh tế, là quản lí kinh tế bằng tin học

Trong thời ñại hiện nay, khi phát triển bền vững ñã trở thành mục tiêu cơ bản ñược chấp nhận ở hầu kết các quốc gia trên thế giới thì thông tin môi trường ñã trở nên có một tầm quan trọng ñặc biệt trong việc ra quyết ñịnh Vai trò quan trọng của thông tin môi trường ñược thể hiện ở chỗ thông tin môi trường giúp nâng cao trách nhiệm và cho phép những

người ra quyết ựịnh giảm bớt nguy cơ có các quyết ựịnh nghèo nàn Cụ thể là thông tin môi trường tốt sẽ giúp những người ra quyết ựịnh:

- đánh giá tác ựộng của các hoạt ựộng của con người ựến môi trường;

- Quản lý các tài nguyên thiên nhiên theo cách bền vững;

- đưa các chi phắ do suy thoái môi trường và cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên vào trong quá trình ra quyết ựịnh về kinh tế;

- Thấy trước sự suy thoái môi trường và tránh ựể xảy ra những hoạt ựộng sửa chữa tốn kém;

- đo lường sự tiến bộ của việc thực hiện phát triển bền vững;

- đánh giá hậu quả dài hạn của quản lắ

Hình 2.2 Luồng thông tin trong quá trình ra quyết ựịnh và lập chắnh sách liên quan tới môi

trường /[1]/

Các bước sử dụng thông tin trong quá trình thông qua quyết ựịnh ựược thể hiện trên Hình 2.2 Lưu ý rằng thông tin ựược sản sinh trong bước 1 và ựược sử dụng trong các bước 2, 3 và 4 Trong bước thứ 5 thông tin ựược sản sinh là ựể phản hồi

Một câu hỏi ựược ựặt ra là những loại thông tin nào sẽ tạo ra thuận lợi cho việc ra quyết ựịnh và lập chắnh sách trong bối cảnh phát triển bền vững Các nhà khoa học môi trường Canada ựã nghiên cứu vấn ựề này và ựưa ra một số loại thông tin cần thiết ựể ra quyết ựịnh: thứ nhất ựó là thông tin về mục tiêu và bối cảnh của dự án, thứ hai là thông tin về các hệ sinh thái tự nhiên, lưu ý tới mối tương tác giữa người và môi trường, thứ ba là những thông tin có thể so sánh với các ngành và trong khu vực, những thông tin phù hợp với cách tiếp cận quốc tế Thông tin môi trường có ý nghĩa là thông tin ựược thiết kế nhằm làm rõ: những yếu

tố gây sức ép ựối với môi trường, những thay ựổi của trạng thái môi trường theo thời gian, hậu quả của trạng thái môi trường theo các chỉ tiêu tác ựộng, hiệu quả từ những biện pháp biến ựổi Ầ

2.3 Sự sản sinh ra thông tin môi trường

Thông tin môi trường có thể sản sinh bằng hai cách, hoặc là mở rộng kiến thức hiện

có, hoặc là tổ chức thu thập, phân tích và báo cáo về thông tin môi trường một cách có hệ thống

2.3.1 Mở rộng kiến thức

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Canada, thông tin môi trường ñược sản sinh trên cơ sở mở rộng kiến thức bởi nhiều nhóm người và tổ chức, trong số ñó có:

- Các nhà nghiên cứu khoa học ở các trường ñại học và viện nghiên cứu;

- Các nhà quản lý và phân tích trong các cơ quan chính phủ;

- Các nhà quản lý và phân tích trong các cơ sở sản xuất;

- Các cơ quan theo dõi môi trường của chính phủ và phi chính phủ;

- Các chương trình an ninh và quốc phòng;

- Người dân

Hình 2.3 Hai phương pháp sản sinh ra thông tin môi trường Bảng 2.1 Các loại thông tin (dữ liệu) môi trường

Dữ liệu quy chiếu dài hạn:

Lập bản ñồ Viễn thám

Tình trạng môi trường vật lý:

Thiên tai

Dự báo thời tiết

Các tính chất hóa học và phân loại của

ñất

Nhiệt ñộ bề mặt ñại dương

Tài nguyên khoáng sản và năng lượng

Ô nhiễm nước

Không gian (ñịa lý) Bảng Chuỗi thời gian

Nghiên cứu khoa học Các chương trình theo dõi (cố ñịnh, di ñộng)

Ô nhiễm không khắ

Lượng mưa hàng năm

Tình trạng môi trường sinh học:

Chỉ tiêu về thực vật

Tắnh ựa dạng sinh học

Kê khai các quần thể

Kiểm soát sâu bệnh trong nông nghiệp

hay lâm nghiệp

Phá rừng

Tình trạng nơi cư trú của các sinh vật

hoang dã

Không gian (ựịa lý) Bảng Chuỗi thời gian

Nghiên cứu khoa học Các chương trình theo dõi (cố ựịnh, di ựộng)

Thông tin kinh tế và chắnh sách:

Chi phắ phục hồi môi trường

Giá trị của các tài nguyên môi trường

Mô tả các chắnh sách và quy chế

Thống kê sản xuất/tiêu dùng

Bảng Nghiên cứu thị trường

Phân tắch kinh tế Ờ xã hội Thống kê công nghiệp và các hộ gia ựình

Các hoạt ựộng của con người:

Thông tin về sử dụng ựất ựai

đô thị hóa

Sự tăng dân số và nhân khẩu học

Thông tin về sức khoẻ và dịch tễ

Tiêu thụ năng lượng

Canh tác

Sản sinh và quản lý chất thải

Không gian (ựịa lý) Bảng Chuỗi thời gian

điều tra và lấy ý kiến Thống kê công nghiệp và các hộ gia ựình

Thông tin về các cơ sở dữ liệu (các

ỘsiêuỢ cơ sở dữ liệu)

Trong cơ sở kiến thức về môi trường hiện nay thường gặp phải những vấn ựề sau ựây:

- Các dữ liệu thiếu khả năng so sánh từ ngành này sang ngành khác, từ bộ môn này sang

bộ môn khác, từ khu vực này sang khu vực khác;

- Các dữ liệu chưa ựủ ựộ tin cậy hay khả năng kiểm nghiệm;

- Không lấy ựược nhiều dạng thông tin môi trường;

- Dữ liệu còn thiếu và khó có ựược các dữ liệu một cách kịp thời

Vào năm 1991, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường phối hợp với một số tổ chức quốc tế như UNDP, SIDA, UNEP ựã soạn thảo ỘKế hoạch quốc gia về môi trường và phát triển bền vững 1991 Ờ 2000Ợ

Bảng 2.2 Danh mục thứ tự ưu tiên trong thu thập cơ sở dữ liệu và nghiên cứu về môi trường (theo ỘKế hoạch quốc gia về môi trường và phát triển lâu bền 1991 Ờ 2000 của Việt Nam)

1 Thu thập cơ sở dữ liệu về các hệ sinh thái ít ñược biết ñến:

- Các hệ sinh thái nước ngọt

- Các hệ sinh thái cửa sông

- Các hệ sinh thái ven biển và biển

- Các hệ sinh thái ñất ngập nước

- Các hệ sinh thái trên cạn

2 Xây dựng các nguyên tắc chỉ ñạo thích hợp về mặt sinh thái cho phát triển bền vững của:

- Sản xuất nông nghiệp

- Lâm nghiệp, bao gồm cả nông – lâm kết hợp

- Ngư nghiệp, bao gồm cả nông – ngư kết hợp

3 Công cụ thúc ñẩy ñể ñạt ñược sự ñiều khiển dân số

4 Công cụ ñánh giá môi trường

5 Mối quan hệ giữa các hệ sinh thái – xã hội và các cộng ñồng

6 Hậu quả môi trường của chiến tranh

7 Các công nghệ nuôi trồng thủy sản bền vững

8 Các công nghệ cải tạo ñất thoái hóa

9 Các cách tiếp cận kinh tế - xã hội ñối với ñịnh canh ñịnh cư

10 Sử dụng hợp lý các vùng ñất ñai có vấn ñề

11 Biện pháp chống suy thoái và cải tạo ñất canh tác

12 Kiểm soát xói mòn ñất và công nghệ bảo vệ

13 Sử dụng tối ưu và áp dụng thích hợp các công nghệ nông hóa

14 Công nghệ trồng rừng và phủ xanh lại rừng

15 Biện pháp chống hoang mạc hóa

16 Công nghệ bảo vệ năng lượng

17 Các nguồn năng lượng có thể thay thế tốt về mặt môi trường

18 Sử dụng lại, tái chế chất thải, sử dụng thay thế và các công nghệ có thể thay thế ñể giảm chất thải

19 Các biện pháp bảo vệ san hô

20 Các biện pháp bảo vệ hệ sinh thái rừng ngập mặn

21 Ảnh hưởng về môi trường của việc sử dụng tài nguyên không tái tạo

22 Ảnh hưởng của những biến ñổi khí hậu toàn cầu và sự dâng cao mực nước biển

23 Các biện pháp ngăn ngừa và khống chế xói mòn ven biển

24 Hệ thống thu thập, lưu trữ, thu hồi và trao ñổi thông tin

25 Các biện pháp phòng chống lũ lụt

26 Các biện pháp phòng chống thiên tai lũ lụt

27 Bảo vệ thiên nhiên

28 Bảo vệ các loài bị ñe dọa nguy hiểm và tiêu diệt

29 ðiều tra và xếp thứ tự ưu tiên các vùng cần bảo vệ

Một trong những thách thức chính trong việc ñáp ứng nhu cầu thông tin phục vụ phát triển bền vững là nâng cao chất lượng của các dữ liệu hiện có Có 3 lĩnh vực hoạt ñộng riêng

rẽ sau ñây:

- Nâng cao khả năng so sánh của các dữ liệu ñược sản sinh từ các ngành, bộ môn và các khu vực khác nhau;

- Nâng cao chất lượng của các dữ liệu qua các chương trình bảo ñảm chất lượng;

- Tăng cường các nguồn lực, ñào tạo và phát triển kỹ năng cho người sản xuất cũng như

sử dụng thông tin

2.3.2 Quan trắc môi trường

Một trong những phương pháp sản sinh ra thông tin môi trường rất quan trọng ñó là quan trắc môi trường Quan trắc ñảm bảo cho chúng ta thông tin về tình trạng hiện tại của môi trường và những xu hướng thay ñổi của chúng Theo phạm vi quan trắc ñược chia ra thành các mức khác nhau : toàn cầu, vùng và ñịa phương

Cũng giống như nhiều nước trên thế giới, tại Việt nam trước khi hình thành các Cơ quan bảo vệ môi trường các cấp, công tác quan trắc do Tổng cục khí tượng thủy văn thực hiện (nay trực thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường) Trong một thời gian dài chúng ta hiểu thuật ngữ quan trắc “là hệ thống các quan sát cho phép làm sáng tỏ sự thay ñổi của sinh quyển dưới ảnh hưởng các hoạt ñộng của con người” Hệ thống này bao gồm các phép ño, sự ñánh giá và

dự báo thay ñổi của trạng thái môi trường do những hoạt ñộng kinh tế của con người Trên thực tế quan trắc môi trường ñược ñồng nhất với các hệ thống theo dõi thủy văn và khí tượng Trong nhiều năm chúng ta ñã thực hiện các quan sát các tham số môi trường tại những trạm

cố ñịnh và với tần suất như nhau Phương pháp tiếp cận này trong thời ñiểm hiện nay không còn phù hợp nữa bởi vì trong nhiều trường hợp xuất hiện những tình huống không ñủ dữ liệu

ñể giải quyết các bài toán cụ thể Ngoài ra một trong những nguyên lý rất quan trọng của quan trắc môi trường là nguyên lý “hướng ñối tượng”, nghĩa là thực hiện những quan sát phục vụ cho việc giải quyết những vấn ñề cụ thể Nguyên lý này theo một mức ñộ nào ñó mẫu thuẫn với cách tiếp cận ở trên

Một ñiều có thể nhận thấy ngay rằng trong ñịnh nghĩa quan trắc ở trên không bao hàm khía cạnh quản lý Tuy nhiên ñể có thể tổ chức tốt quản lý chất lượng môi trường một trong những ñiều kiện cần thiết quan trọng là phải tổ chức tốt hệ thống quan trắc Một trong những phương pháp tiếp cận tổng quát nhất hiện nay do nhiều nhà khoa học soạn thảo ra là: “quan trắc là hệ thống theo dõi, kiểm soát và quản lý tình trạng môi trường” Trên cơ sở ñó viện sĩ

người Nga Gerasimov I.P ñã ñưa ra ñịnh nghĩa sau về thuật ngữ quan trắc môi trường: Quan trắc môi trường là những quan sát thường xuyên môi trường thiên nhiên và các nguồn tài nguyên theo không gian và thời gian ñược thực hiện theo một chương trình ñịnh sẵn cho phép ñánh giá tình trạng và những quá trình ñang diễn ra trong môi trường chịu tác ñộng của con người với mục tiêu chuẩn bị và thông qua những quyết ñịnh liên quan tới quản lý chất lượng môi trường.

Hình 2.4 Các bước chính của hệ thống quan trắc môi trường Thành phần chính của hệ thống quan trắc ñược trình bày trên Hình 2.4 Cấu trúc của hệ quan trắc theo phương pháp tiếp cận mới ñược chia ra thành các khối: “quan sát”,”ñánh giá tình trạng thực tế”,”dự báo trạng thái”,”ñánh giá tình trạng dự báo” ( Hình 2.5)

Quan sát Đánh giá trạng thái hiện tại

Điều chỉnh chất lượng môi trường Dự báo trạng thái

Liên hệ trực tiếp Liên hệ ngược

Hệ thống thông tin (Quan trắc) Quản lý

Đánh giá tình trạng dự báo

Hình 2.5 Sơ đồ khối hệ thống quan trắc Các khối “quan sát” và “dự báo trạng thái” liên quan chặt chẽ với nhau Cơng việc dự báo một mặt địi hỏi hiểu biết các qui luật thay đổi trạng thái mơi trường, khả năng tính tốn

số cho kết quả là những giá trị số cụ thể, mặt khác việc dự báo theo hướng nào, theo chỉ tiêu nào ở mức độ đáng kể sẽ xác định cấu trúc và thành phần trong mạng quan trắc (mối quan hệ ngược)

Cơng tác dự báo là một thành phần quan trọng trong hệ thống quan trắc Dự báo là bài tốn làm sáng tỏ các qui luật chính trong hệ ràng buộc tương hỗ “xã hội-con người-thiên nhiên” Trên cơ sở nhìn thấy trước sự thay đổi hệ “xã hội-con người-thiên nhiên” cho phép đưa ra những khuyến cáo cần thiết nhằm tổ chức sự tác động hài hịa giữa con người và mơi trường xung quanh Dự báo phải hỗ trợ cho việc xác định các quan điểm khoa học và chiến lược sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên

Mối liên hệ giữa phần thơng tin và phần quản lý trong hệ thống quan trắc mơi trường thể hiện ở chỗ thơng tin về tình trạng mơi trường và những xu hướng thay đổi của mơi trường cần phải được xem như cơ sở khoa học chính trong việc soạn thảo các biện pháp bảo vệ mơi trường và phải được lưu ý tới trong kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội

2.4 ðối tượng nghiên cứu của thơng tin mơi trường

Theo định nghĩa rộng nhất thì “mơi trường” là tập hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngồi cĩ ảnh hưởng tới một vật thể hoặc sự kiện Bất cứ vật thể, sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong mơi trường như mơi trường vật lý, mơi trường pháp lý, mơi trường kinh doanh

nhưng chỉ khi có mặt các cơ thể sống thì chúng mới trở thành các thành phần của môi trường sống Môi trường sống của con người là tổng hợp các ñiều kiện vật lý, hoá học, sinh học, xã hội bao quanh con người và có ảnh hưởng tới sự sống, sự phát triển của từng cá nhân và toàn

bộ cộng ñồng Thuật ngữ “môi trường” thường dùng với nghĩa này

Có thể nêu ra ñịnh nghĩa chung về môi trường như sau /[4]/:

Môi trường là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người có ảnh hưởng tới con người và tác ñộng qua lại với các hoạt ñộng sống của con người như : không khí, nước, ñất, sinh vật, xã hội loài người vv

Môi trường sống của con người theo chức năng ñược chia thành các loại:

Môi trường tự nhiên: bao gồm các yếu tố tự nhiên như các yếu tố vật lý, hoá học và sinh học, tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người

Môi trường xã hội: là tổng thể các quan hệ giữa người và người tạo nên sự thuận lợi hoặc trở ngại cho sự tồn tại và phát triển của các cá nhân và cộng ñồng loài người

Môi trường nhân tạo: là tất cả các yếu tố tự nhiên, xã hội do con người tạo nên và chịu

sự chi phối của con người

Khoa học môi trường là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ tương tác qua lại giữa con người và môi trường xung quanh Tại nhiều nơi trên thế giới ñã xây dựng chương trình ñào tạo về Khoa học môi trường trên cơ sở tích hợp các kiến thức của các ngành khoa học ñã có cho một ñối tượng chung là môi trường sống bao quanh con người với phương pháp

và nội dung nghiên cứu cụ thể

Mỗi ngành khoa học ñều có cách diễn ñạt thông tin bằng các ký tự, ngôn ngữ, học thuyết, mức ñộ phát triển cấu trúc ngữ nghĩa và giá trị ứng dụng riêng Tất nhiên là ký tự và ngôn ngữ của tất cả các ngành khoa học trùng lặp lẫn nhau, nhưng chúng luôn có ñặc ñiểm riêng và còn có nhiều ý nghĩa hơn những tính chất chung ñó

Bởi vì, ở một mức ñộ nào ñó, khoa học môi trường là sự tích hợp tri thức từ nhiều ngành khoa học khoa học khác, cho nên thông tin của ngành khoa học môi trường không thể khác biệt quá nhiều với các ngành khoa học khác

Nếu nói thông tin môi trường có những nét ñặc thù riêng, thì ñó chính là các mối quan

hệ trực tiếp hoặc gián tiếp của con người với tất cả các thông tin thuộc tính của bản thân thông tin môi trường

Chính vì vậy ñặc ñiểm ñặc trưng của thông tin môi trường chính là mối quan hệ Tiêu chí tiếp theo ñể phân biệt thông tin môi trường là mục tiêu nâng cao khả năng thích nghi và ổn ñịnh của con người trong những ñiều kiện thường xuyên thay ñổi của môi trường

ðiểm yếu nhất của Con Người như là một hệ thống thể hiện ở chỗ là thành phần sinh học nguyên thủy của con người rất nhạy cảm với sự thay ñổi trong thế giới xung quanh, cũng như sự phụ thuộc cơ sở của con người với thành phần nhạy cảm nhất của hành tinh ñó là vật chất sống Kết quả là vật chất sống không chỉ là nguồn vật chất thường xuyên ñược phục hồi cho sự tồn tại của con người mà còn là yếu tố chính xác ñịnh môi trường thuận lợi cho cuộc sống của con người

Từ ñó ta thấy, cốt lõi của thông tin môi trường chính là các cơ thể sống và bản thân con người như một ñối tượng xã hội – xã hội Tất cả những thông số còn lại trong nhiều tổ hợp khác nhau cần phải ñược xem xét tổng thể trong mối quan hệ với thành phần sinh học sinh học chủ yếu ñó

2.5 Sự phân loại thông tin môi trường

Xét về phương diện lý luận cũng như thực tiễn, thông tin môi trường là một ngành khoa học mới hình thành - có các thành phần cấu trúc riêng Tính cấp thiết phải phát triển hướng nghiên cứu này là do ñòi hỏi của thực tiễn

Trong trường hợp tổng quát, việc phân loại thông tin có thể ñược thực hiện trên cơ sở

xác ñịnh loại ñối tượng, mục tiêu quản lý, thuộc tính ñối với khối chức năng của hệ thống thông tin, hình thức thu thập, chuyển giao, lưu trữ và phổ biến Hoàn toàn có thể hiểu ñược là

sự phân loại thông tin có lưu ý tới khía cạnh ñịnh lượng, ngữ nghĩa và tính thực dụng của thông tin

ðại ña số các khối thông tin ñược phân loại không trực tiếp liên quan tới thông tin môi trường ñược xác ñịnh bởi thuộc tính của thông tin ñối với khối chức năng nhất ñịnh của hệ thống

Có thể phân chia thông tin thành các giai ñoạn: thu thập, chuyển giao, lưu trữ và phổ biến

Thông tin ñược thu thập trực tiếp bằng các thiết bị ño lường có thể xem là thông tin sơ cấp Tính chất của loại thông tin này là hoàn toàn phụ thuộc vào ñặc tính kỹ thuật của các thiết bị ño lường, vào các nguyên tắc tổ chức ñể thu thập thông tin

Dựa vào mục ñích thu thập, có thể phân loại thông tin sơ cấp theo nhiều hướng: khám phá, thu thập ñịnh kỳ và theo yêu cầu thực tiễn

Dạng thông tin khám phá thường ñược thu thập trong nghiên cứu cơ bản dựa trên các giả thuyết mới (các giải thiết này vẫn có thể ở chừng mức nào ñó còn ở mức tìm tòi) ðặc ñiểm của loại thông tin này là thường có số lượng lớn và có tính linh hoạt Số lượng thông tin thường rất lớn là do khi ñặt ra bài toán có nhiều thông số chưa xác ñịnh Tính linh hoạt của thông tin ñược xác ñịnh bằng khả năng hoán ñổi nhanh các phương pháp quan sát, ñảm bảo cho công tác khám phá khoa học mở rộng hơn

Dạng thông tin khoa học thu thập ñịnh kỳ thường có trong nghiên cứu thực nghiệm dựa trên việc kiểm tra các giả thuyết thực tế ðặc ñiểm của loại thông tin này là sự xác ñịnh rõ ràng các biến số, phương pháp và khối lượng thông tin thu thập Loại nghiên cứu theo tiêu chuẩn này thường ñược thực hiện theo chương trình

ðặc ñiểm nổi bật của loại thông tin sơ cấp là sự tuân thủ chặt chẽ vào các nhiệm vụ kinh tế quốc dân Trong thực tế người ta chỉ thu thập ñúng loại thông tin và với số lượng cần thiết, ñủ ñể tiến hành các hoạt ñộng thực tiễn trong lĩnh vực nghiên cứu

Thông tin sơ cấp

Thông tin cấp 1

Thông tin cấp 2

Thông tin thứ cấpThông tin môi trường

Hình 2.6 Sự phân loại của thông tin môi trường

Cũng như nhiều loại thông tin khác, các thông tin môi trường có tính phổ biến và luôn

có thể phân ra một số bước chuyển tiếp

Việc truyền thông tin vào hệ thống xử lý có thể ñược thực hiện bằng nhiều cách khác nhau Trường hợp ñơn giản nhất là dùng sổ nhật ký hiện trường, các ghi chép trong quá trình quan trắc Hiện ñại hơn là dùng sóng ñiện từ hay kênh chuyển mạch từ xa ðể chuyển giao thông tin khoa học người ta thường áp dụng nguyên tắc sao chép từng phần hay toàn bộ các kênh ðiều này hạn chế rủi ro thất thoát thông tin quý hiếm và thường ñược chuyển tải bằng các phương tiện hiện ñại nhất Khi truyền thông tin thực tế, nguyên tắc làm bản sao ñược áp dụng trong trường hợp các thông tin sơ cấp chỉ ñược thu thập một lần, nếu mất ñi thì không thể thu thập lại ñược

Sau khi ñã gia nhập vào hệ thống xử lý thông tin, thông tin môi trường ñược biến ñổi

Có nhiều cách chế biến thông tin sơ cấp Cách ñơn giản và khả thi nhất là phân loại ñể sắp xếp toàn bộ thông tin theo một thông số nào ñó, và nén thông tin nhờ vào việc giảm số lượng biến số , chỉ giữ lại ñủ thông tin cần thiết ñể giải quyết các mục tiêu cụ thể Cách phân loại ñơn giản nữa là xác ñịnh giá trị trung bình trong các số liệu quan sát, và sau ñó là ñánh giá các thông số thống kê ñược

Trong trường hợp tổng quát, mục ñích của việc xử lý thông tin môi trường là làm rõ mối quan hệ giữa các biến số Có nhiều phương pháp phân tích khác nhau, nhưng chúng ñều

có một mục tiêu chung là xác ñịnh sự phụ thuộc kinh nghiệm ñã biết

Trong mọi trường hợp, thông tin sơ cấp ñược chế biến thành thông tin thứ cấp Loại

thông tin này có giá trị khoa học thực tiễn nhất ñịnh và tham gia vào nhiều lĩnh vực khác nhau

Trong các hệ thống thông tin chỉ có một khối xử lý thông tin thì kết quả xử lý có thể ñược xem là cơ sở ñể thông qua quyết ñịnh Trong các hệ thống phức tạp hơn, thông tin thứ cấp lại ñược gia nhập vào các khối xử lý và phân tích tiếp theo

Một trường hợp thường hay gặp ở ñây là tích hợp thông tin thứ cấp của các biến số nào ñó với thông tin sơ cấp hay dạng thông tin tương tự theo các biến số khác Ví dụ, việc liên kết các bản ñồ chuyên ñề theo các thành phần khác nhau của tự nhiên

Trong trường hợp ñiển hình khác là sự tổng quát hóa các thông tin kinh nghiệm thứ cấp ñược tổng kết thành lý thuyết, diễn giải theo bản chất của nó Thao tác này ñược thực hiện trên cơ sở kiểm nghiệm các mô hình ñã có, hoặc trên các mô hình ñược xây dựng riêng cho mục ñích này Kết quả của nhiều lần thao tác sẽ làm cho thông tin ñược nén chặt hơn, và ñưa thông tin về dạng các phát biểu khẳng ñịnh ñơn giản

Tương tự ta xem xét thông tin thứ cấp của thông tin cấp 2 Về chất lượng, loại thông tin này khác với thông tin thứ cấp của thông tin cấp 1, chúng là là sản phẩm chế biến trực tiếp của khối số liệu Trong một số trường hợp, loại thông tin này liên quan tới mức cao hơn của tích hợp các biến số, còn trong trường hợp khác lại liên quan tới sự tổng quát hóa lý thuyết một cách sâu sắc

Cuối cùng, thông tin ñược chuyển sang bước chuẩn bị cho người sử dụng Việc phân tích thông tin sơ cấp cho phép ta nén loại thông tin này ñến mức tối ña, thành dạng dễ xem xét

và ñánh giá ðể sử dụng các kết quả này cần phải xử lý thông tin một lần nữa, sao cho với số lượng hạn chế các yêu cầu cơ bản có thể nhận ñược nhiều khẳng ñịnh phức tạp hơn – ñó là các hệ quả Loại thông tin này là kết quả của việc mô hình hóa hay lý thuyết với ngôn ngữ có thể chấp nhận ñược

Như vậy, tất cả các dạng thông tin có thể xác ñịnh như là các tri thức Thông tin sơ cấp chẳng qua chỉ là tập hợp các dữ liệu ñược thu thập và loại thông tin này liên quan ñến khía cạnh ñịnh lượng của quá trình thông tin Thông tin thứ cấp của thông tin sơ cấp là dạng có ngữ nghĩa xác ñịnh, còn loại thông tin bậc 3 mở ra cấu trúc của ngôn ngữ và quy tắc biến ñổi các phát biểu cơ bản (quy tắc rút ra hệ quả)

Mỗi loại thông tin trên có giá trị thực tiễn riêng và ñược lưu trữ ñộc lập Thêm vào ñó

ta thấy rằng, ở mức ñộ xử lý thông tin bất kỳ nào, sơ cấp hay thứ cấp, có thể áp dụng rất nhiều phương pháp biến ñổi khác nhau và khó có thể nói chắc chắn xem phương pháp ñược dùng là tối ưu nhất Xét theo các quan ñiểm này, thông tin sơ cấp có giá trị ứng dụng cao nhất, vì chỉ khi bảo lưu ñược thông tin này mới có thể từng bước hoàn thiện các phương pháp ñể nhận ñược thông tin thứ cấp, và nói chung ñó là yếu tố chủ ñạo trong hệ thống nhận thức Nếu như bảo lưu ñược thông tin sơ cấp, thì luôn luôn có thể nhận ñược bất kỳ loại thông tin nào khác Nếu như làm thất lạc thông tin sơ cấp, thì trong phần lớn các trường hợp, không thể chế biến lại thông tin hay phát triển công tác nghiên cứu

Có thể phân loại thông tin môi trường theo các cơ sở ñộc lập sau ñây:

- Xem xét các mối quan hệ trong phạm vi không gian và/hoặc thời gian

- Xem xét các mối quan hệ theo các tỷ lệ trong không gian và/hoặc thời gian

- Theo loại quan hệ

- Theo ñối tượng – chức năng chủ ñạo

- Theo biến số quan trọng nhất

- Theo biến số phụ thuộc

- Theo tập hợp các biến số

- Theo ánh xạ các mối quan hệ trực tiếp và mối quan hệ ngược

- Theo ñối tượng logic của các hàm và biến số

Do vậy, nguyên tắc ñồng bộ các quan sát các biến số là ñiều kiện quan trọng nhất

trong việc thu thập thông tin sơ cấp, còn phạm vi ñược xem như là cơ sở chủ ñạo

Người ta phân biệt 2 nguyên tắc ñồng bộ ñiển hình nhất là: quan sát ñồng bộ theo không gian và quan sát ñồng bộ theo thời gian Theo lý thuyết chung, không thể kết hợp ñồng thời 2 nguyên tắc ñồng bộ này với nhau trong cùng một hệ thống ño lường Tăng tính ñồng bộ theo thời gian sẽ làm giảm tính ñồng bộ theo không gian về chất lượng và khối lượng thông tin và ngược lại Nếu hệ thống ñồng bộ không gian – thời gian thực sự thể hiện ñược cả hai phương án này như nhau, thì mỗi loại trong số này tất yếu sẽ bị mất một phần thông tin (ví dụ

vệ tinh bay vòng quanh trái ñất không thể chụp ñược toàn bộ trái ñất trong một thời ñiểm)

Dạng thông tin môi trường, mà trong ñó có sự quan trắc ñồng bộ của các biến số theo không gian, có thể gọi là dạng thông tin ñịa lý, hay chính xác hơn là thông tin ñịa lý – môi trường; dạng ñồng bộ theo thời gian là thông tin môi trường

Khi nói tới sự ñồng bộ của thông tin theo không gian, tất nhiên có hàm ý là các thông tin này ñược thu thập trong cùng khoảng thời gian với sự sai biệt không quá lớn, giống như trong trường hợp ñồng bộ theo thời gian thì phải hiểu là có sự khác biệt không quá lớn về cách bố trí các ñiểm quan trắc trong không gian Trong trường hợp ñầu tiên cần phải thu thập thông tin “cùng một lúc”, trong trường hợp thứ hai – “cùng một nơi” Trong cả hai trường hợp, ñối tượng ñều có dạng ñồng nhất tôpô, nghĩa là các phần tử của tập hợp thông tin thu thập ñược trong phạm vi không gian của ñối tượng phải có tính chất ñẳng cấu; nếu cho trước

ñộ sai số cho phép thì các phần tử này không khác nhau

Phạm vi tuyến tính thực tế và thời gian ñồng bộ ñược xác ñịnh bằng các mối quan hệ không gian và thời gian của chính ñối tượng, và trong từng trường hợp, ñể xác ñịnh các tỷ lệ này phải có các nghiên cứu cụ thể Ở ñây, tỷ lệ ñược xác ñịnh bằng chính tính chất của ñối tượng: ñối với cây là một tỷ lệ, cỏ – là một tỷ lệ khác Tuy nhiên có thể xác ñịnh tỷ lệ theo quan ñiểm tổ chức không gian và thời gian quan trắc Trong trường hợp này cho phép có các quá trình dao ñộng theo chu kỳ có ñộ dài thời gian và khoảng cách khác nhau

Khi nói về không gian, thường nói về phạm vi thu thập thông tin cục bộ (khoảng cách giữa các ñiểm quan trắc trong hệ thống thường là vài km) phạm vi vùng, khu vực và toàn cầu

Khi nói về thời gian, trong thực tế sử dụng khái niệm thời gian môi trường ngắn, dài,…Tất nhiên, ñó chỉ là cách diễn giải rất thô về phạm vi không gian – thời gian

Phạm vi thực tế của chúng rộng hơn và chính là phạm vi ñối tượng nghiên cứu của khoa học môi trường và thông tin môi trường Khái niệm “ñịa phương”, “khu vực”, “toàn cầu” chỉ có tính chất tương ñối mang tính ước lệ cho sự phân loại thông tin theo phạm vi không gian Và ñối với các tỷ lệ thời gian cũng ñúng như vậy

Mối quan hệ xác ñịnh giữa các dạng không gian và thời gian chính là một nguyên tắc chung có tầm quan trọng Ví dụ, thật vô lý khi nói về thông tin có tính chất cục bộ trong phạm vi tiến triển của thời gian, vì phạm vi cục bộ chỉ là một ñiểm rất nhỏ trong tiến trình thời gian Và ngược lại cũng vậy ðối với nhiều quá trình sinh thái thực tế, khi nói về các thay ñổi trên phạm vi toàn cầu, thật vô lý nếu dùng các khoảng thời gian quan trắc là ngày, năm, thập kỷ, và ñối với một số quá trình, thật vô lý khi dùng khoảng thời gian thế kỷ hay thiên niên kỷ Tóm lại khi xem xét vấn ñề môi trường cụ thể cần phải ñặt nó theo những phạm vi không gian và thời gian phù hợp

Ví dụ, khi nói về những thay ñổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu, ta ngầm hiểu khoảng thời gian xảy ra thay ñổi ñó là vài chục năm Nhưng nếu liên hệ sự thay ñổi khí hậu ñến những biến ñổi trên phạm vi toàn cầu về cơ cấu vùng của lớp phủ thực vật hay thổ nhưỡng thì khoảng thời gian ñược nói ñến là hàng ngàn, trăm ngàn, triệu năm

Việc phân loại thông tin môi trường theo từng ñối tượng nghiên cứu cần phải phản ánh ñược tập hợp các biến số Hoàn toàn dễ hiểu là mỗi biến số phải ñược phản ánh bắc ñầu

từ mức tổng thể nhất

Ở ñây, ñể giải thích rõ hơn nên dùng học thuyết lý luận của V.I Vernadxki

Trong tiền ñề lý luận ñầu tiên, ông khẳng ñịnh là với quan niệm ñơn giản nhất thì các lớp vỏ quả ñất ñã phản ảnh trạng thái cân bằng ñộng của nhiều biến số ñộc lập là nhiệt ñộ, áp suất, các tính chất vật lý và thành phần hóa học của vật chất,…

Tiền ñề thứ hai khẳng ñịnh rằng “tất cả các lớp vỏ trái ñất (ñịa quyển) hình thành theo thời gian có thể là minh họa ñặc trưng cho một số biến số ñã ở trạng thái cân bằng » Các biến

số này là ñộng lực học (nhiệt ñộ và áp suất), biến số pha (tính chất vật lý của vật chất –pha khí, rắn và lỏng), biến số hóa học (thành phần hóa học của vật chất)

Tiền ñề thứ ba cho rằng, trong hệ thống này ñã bỏ qua một biến số ñộc lập – vật chất hữu sinh, ñây là một trường nhiệt ñộng lực ñộc lập có cấu trúc riêng và các mối cân bằng bên của của tất cả các biến số, cho phép tách sinh vật hữu sinh,các sinh vật sống như là một biến

Hoàn toàn dễ hiểu là, có thể hoặc ñã tồn tại hay hình thành các cơ sở dữ liệu trong từng ñối tượng mà không cần xác ñịnh thuật ngữ “môi trường” Nhưng trong các CSDL này không phản ảnh các mối quan hệ giữa các thành phần của môi trường

Ví dụ, trong các số liệu cơ sở về khí hậu có lưu trữ các số liệu về áp suất trên trái ñất trong các khoảng thời gian khác nhau, về nhiệt ñộ, về lượng nước ngưng tụ, …trong các trạm cũng như mạng quan trắc, nhưng trong các số liệu này không có thông tin về trạng thái của sinh vật, hay thông tin về thành phần khí của khí quyển và ngược lại

Tất nhiên, trong một số ñiều kiện xác ñịnh có thể liên kết các CSDL này và nghiên cứu các mối quan hệ Tuy nhiên, mối liên kết này không thể thực hiện chỉ bằng biện pháp cơ học: thứ nhất, cần phải quan trắc ñồng thời nhiều thành phần khác nhau; thứ hai, khi liên kết các số liệu, không phải liên kết toàn bộ các số liệu mà cần phải chọn lọc; thứ ba, dù sao ñồng

bộ cũng không thể là lý tưởng nhất và chỉ có thể chấp nhận với một số ñiều giả thiết nhất ñịnh Bằng cách này hay cách khác, việc tạo ra các số liệu môi trường – hoàn toàn là vấn ñề chuyên môn và theo lý thuyết phải xây dựng bài toán này trên cơ sở các quan trắc thực sự ñồng bộ, mà chúng ta hiện nay chỉ mới nói ñến ñiều này

Phụ thuộc vào sự lựa chọn xem biến nào ñược xác ñịnh là hàm số, còn biến nào là ñối

số sẽ xác ñịnh ñược loại thông tin môi trường Nếu chúng ta xác ñịnh vật chất sinh học là hàm số, thì các thông tin về ñịa vật lý và ñịa hóa học và các thông tin về năng lượng bức xạ là các ñối số Nếu chúng ta xem khí hậu là hàm số, thì tương ứng khối lượng và nội dung thông tin cũng thay ñổi

Bởi vì hạt nhân của thông tin môi trường các cơ thể sống và con người, cho nên sự phân loại tiếp theo nên tiến hành theo các biến số này

Cấu trúc phân tầng của tổ chức sinh vật ở mức trên như sau:

Mức quần thể (toàn bộ các sinh vật cùng nòi giống trong một vùng giới hạn, các sinh vật này có khả năng tự sinh trong một khoảng thời gian dài),

Mức quần xã (toàn bộ các sinh vật của các loài khác nhau, sống trong cùng một khu vực và trong cùng thời gian, có khả năng cùng tồn tại ổn ựịnh và tái sinh lâu dài),

Mức hệ sinh thái hay mức sinh học quần lạc (quần xã sinh vật có sự tác ựộng qua lại

với thế giới vô sinh có trong tự nhiên từ lâu ựời, là thành phần riêng (bên trong) của quần thể này)

Trong từng mức ựộ này có thể nói về các ựối tượng có phạm vi không gian Ờ thời gian khác nhau: ở mức quần thể Ờ từ mức quần thể ựịa phương ựến tập hợp các quần thể, tạo nên dạng cơ thể sống tương ứng; ở mức quần xã Ờ từ tập hợp tương ựối thuần nhất cụ thể với kắch thước tuyến tắnh trong phạm vi từ vài chục mét ựến các biom; ở mức hệ sinh thái Ờ từ các hệ sinh thái cụ thể với kắch thước tuyến tắnh của một quần xã cụ thể ựến cả sinh quyển

Tương ứng có thể thu thập thông tin sinh thái ở mức quần thể, mức quần xã và ở mức

hệ sinh thái có lưu ý tới các ựối số tương ứng Thêm vào ựó ựối với mức quần thể ựối số có thể là thông tin phản ánh trạng thái của quần xã

Chặt chẽ nhất là thông tin về thực vật, mà tập hợp các loài này rất dễ quan sát như một khối thống nhất Thông tin về các sinh vật dị dưỡng (heterotrophy) ở mức quần xã ựược biểu diễn chủ yếu thông qua tập hợp các chỉ số riêng Mức phân loại thông tin sinh thái chia nhỏ

nó ở quần thể và quần xã, chứ không có trong mức hệ sinh thái Ở mức hệ sinh thái, các dạng chức năng của các sinh vật tạo thành một vùng không gian ựặc trưng

Thông tin sinh thái có thể phân loại theo các dạng sinh học Cách phân loại này nhiều

khi trùng hợp với cách phân loại ựộc tắnh, vắ dụ;

Thực vật > (thực vật bậc cao ((cỏ (Ầ,Ầ), cây (Ầ,Ầ), bụi cây (Ầ,Ầ))), thực vật bậc thấp (Ầ,Ầ)))))

Sinh vật dị dưỡng > (thực vật bậc 1 (không xương sống, có xương sống),Ầ

Tên gọi của dạng sinh vật ở từng mức phản ảnh mối quan hệ của ựối tượng ựối với cấu trúc của toàn bộ hệ thống và tương ứng là ý nghĩa chức năng thông tin của nó

Trong thông tin ở mức quần thể và ở mức quần xã, thông tin về các thông số môi trường thường ựược ựưa vào theo các loại biến số và ở mức khối lượng thông tin cần thiết tương ứng với quan ựiểm chung ựể phản ánh các mối quan hệ

Vắ dụ như, ựối với thực vật, ựó là các loại thông tin như tổng lượng bức xạ quang hợp trực tiếp và tán xạ, nhiệt ựộ trung bình, tổng nhiệt ựộ hoạt tắnh sinh học, nhiệt ựộ tới hạn trung bình, biên ựộ nhiệt ựộ trung bình trong một khoảng thời gian xác ựịnh, ựộ ẩm của không khắ (các giá trị tới hạn) theo các thời kỳ trong năm, tổng lượng mưa trong năm, các chỉ số cân bằng bức xạ và chỉ số ựặc trưng cho ựộ khô,Ầ đó là các biến số ựược giả thuyết là có thể ảnh hưởng ựến trạng thái và chức năng của các loài thực vật Hoàn toàn dễ hiểu là trong nhiều trường hợp, loại thông tin này là kết quả của sự biến ựổi ựặc biệt của các thông tin thu thập ựược trong phạm vi hẹp Trong ựa số các trường hợp, các ựối số ựược thể hiện qua loại thông tin thứ cấp

Trong mức hệ sinh thái, thông tin sinh thái có kiểu phân loại hoàn toàn khác Ở ựây, trong từng phần của hệ thống, không chỉ quan sát ựến các sinh vật mà còn quan tâm ựến các biến số vô sinh, và giá trị của biến vô sinh là các hàm số của mối tương tác giữa vật chất sống với các thông số bên ngoài trong dòng bức xạ mặt trời Bản thân vât chất sống về mặt cấu trúc

ựã là biến số, còn về mặt chức năng (quá trình sản xuất) lại là hàm số của chắnh vất chất sống

và các biến số còn lại

Các biến số chính làm cơ sở cho sự phân loại chung của thông tin sinh thái là vật chất sống, các thông số nhiệt ñộng học, thành phần pha, nguyên tố hóa học Nếu phân loại theo các thành phần môi trường thì có: khí quyển, thủy quyển, môi trường ñất (sự phong hóa vỏ quả ñất theo thời gian), môi trường không khí trong ñất

Tương ứng các thông số nhiệt ñộng học tạo nên các tổ hợp sau ñây với các thành phần môi trường: nhiệt ñộ và áp suất của khí quyển, nhiệt ñộ và áp suất của thủy quyển, nhiệt ñộ và

áp suất của ñất, thành phần pha của các loại môi trường trên, thành phần khí của các loại môi trường, thành phần hóa học của các loại môi trường,…

Tổng hợp các thông số này có thể xác ñịnh ñược nội dung của thông tin Ví dụ, thông

số nhiệt ñộng học, mức hệ sinh thái ñịa phương, khí quyển, thành phần hóa học; mức hệ sinh thái toàn cầu (khí quyển, pha khí),…

Như ñã nói ở trên, có thể xác ñịnh thứ tự phát biểu cho mỗi loại khái niệm như sau:

- Thứ nhất: ñặt tên chung cho biến số;

- Thứ hai: mức hệ thống;

- Thứ ba: mức không gian (không gian – thời gian);

- Thứ tư: môi trường thành phần;

- Thứ năm: vùng ñối tượng chính (hàm số)

- Tất nhiên là có thể có các kiểu sắp xếp khác

Các hàm số phải ñược thể hiện trong các hệ thống ño ñạc với mức ñộ chi tiết cao, với khối lượng thông tin lớn hơn biến số bên ngoài Nói chung, các biến số bên trong nằm trong phạm vi không gian – thời gian của hệ thống là các biến số bên ngoài của hệ thống cùng loại nhưng ở mức thấp hơn: các hệ sinh thái ñịa phương là thành phần của sinh quyển, còn các biến số của sinh quyển cũng là các ñối số của chúng Nói chung, dạng thông tin ñược xác ñịnh tương ứng theo các biến số

2.6 Các cơ quan thu thập thông tin môi trường trên ví dụ Tp Hồ Chí Minh

Thông thường việc thu thập, ño ñạc, xử lý các số liệu về môi trường thường ñược thực hiện bởi một số cơ quan nhà nước Tuy nhiên việc tiếp cận chúng rất khó khăn do những thông tin này ít ñược phổ biến rộng rãi và bị phân tán trong nhiều ñề tài, dự án khác nhau Lý

do chính là bởi mỗi cơ quan chỉ quản lý một vài thông số về một môi trường nhất ñịnh, hệ quả

là xã hội hiểu biết rất ít về các vấn ñề môi trường ở mức ñộ tổng quan

Dưới ñây giới thiệu một số cơ quan thu thập và lưu trữ các dữ liệu môi trường trên ví

dụ của Tp Hồ Chí Minh Tác giả giáo trình này nhận thức rằng, những thông tin dưới ñây chưa phải là ñầy ñủ Rất nhiều Viện, Trung tâm khác ñóng trên ñịa bàn Tp HCM hàng năm

ñã thực hiện nhiều ñề tài, dự án cho ra những thông tin môi trường quí giá Bạn ñọc quan tâm

sẽ có thể tìm hiểu thêm trong phần tài liệu tham khảo dưới ñây:

Phân Viện khí tượng thủy văn

Chức năng, nhiệm vụ ñược nhà nước giao ở ñây là thực hiện việc ñiều tra, khảo sát, phân tích, tiến hành thực nghiệm về khí tượng thủy văn, hải văn, môi trường không khí và nước theo kế hoạch Trong thời gian qua ñơn vị này ñã thực hiện quan trắc, thu thập số liệu về khí tượng, thủy văn và môi trường Một số ñề tài tiêu biểu ñược thực hiện trong thời gian qua như: ñiều kiện khí tượng thủy văn nông nghiệp Tp Hồ Chí Minh, ñiều tra khảo sát chất lượng nước hệ thống sông Sài gòn - ðồng nai, nghiên cứu một số yếu tố khí tượng thủy văn ảnh

hưởng tới xâm nhập mặn vào trong sông và nội ựồng, nghiên cứu sự lan truyền mặn trên hệ thống sông Sài gòn - đồng nai

đài khắ tượng thủy văn Nam bộ

Tại Tp Hồ Chắ Minh ựây là một trong những cơ quan nhà nước thu thập nhiều số liệu nhất liên quan tới môi trường Chức năng và nhiệm vụ ựược giao là:

Quản lý, tổ chức ựo ựạc, chỉnh lý lưu trữ các dữ liệu ựiều tra cơ bản về khắ tượng thuỷ văn, hải văn, môi trường, bức xạ, ozone và tia cực tắm ;

Dự báo khắ tượng thuỷ văn ngắn hạn, hạn vừa, dài hạn và các hiện tượng thời tiết thuỷ văn nguy hiểm, phục vụ nền kinh tế quốc dân, quốc phòng và ựời sống xã hội;

Ký kết các hợp ựồng dịch vụ kinh tế trong và ngoài nước hoạt ựộng trên lãnh thổ Việt nam, kể cả trên ựất liền, trên biển và trên không trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, ựiều tra

cơ bản, tắnh toán cung cấp số liệu khắ tượng thuỷ văn Ầ

địa bàn hoạt ựộng: 18 tỉnh thành Nam Bộ, lãnh hải và bầu trời Việt Nam từ Phan Thiết trở vào

Là cơ quan Nhà nước có trách nhiệm ựo ựạc, khảo sát, ựánh giá cơ sở dữ liệu khắ tượng thuỷ văn, hải văn và thực hiện các dịch vụ tư vấn khắ tượng thuỷ văn trên ựịa bàn rộng lớn Với một lực lượng hùng hậu bao gồm: 4 phòng chức năng chắnh, 17 trung tâm dự báo khắ tượng thuỷ văn tại 17 tỉnh, 1 trạm Ra ựa thời tiết, 1 trạm thu ảnh vệ tinh, 28 trạm khắ tượng,

51 trạm thuỷ văn, 25 trạm kiểm soát môi trường nước, 4 trạm ựo chất lượng không khắ, 32 trạm ựo mặn và 92 ựiểm ựo mưa cùng nhiều công cụ trợ giúp hiện ựại khác, ựây là nơi cung cấp thông tin chất lượng cao về các vấn ựề khắ tượng, khắ hậu, thuỷ văn, hải văn và giám sát môi trường

Viện môi trường và tài nguyên - đại học quốc gia Tp Hồ Chắ Minh

Cùng với Phân viện khắ tượng thủy văn và đài khắ tượng thủy văn Nam bộ, Viện môi trường và tài nguyên thuộc đại học quốc gia Tp HCM là ựơn vị thu thập rất nhiều số liệu liên quan tới môi trường thuộc khu vực phắa Nam đây là Cơ quan ựược giao nhiệm vụ thực hiện quan trắc môi trường quốc gia khu vực phắa Nam và hệ thống sông Sài Gòn Ờ đồng Nai Trong thời gian qua Viện ựã thực hiện nhiều ựề tài nghiên cứu khoa học các cấp khác nhau và

ựã thu thập ựược một khối lượng lớn các dữ liệu

Viện kỹ thuật nhiệt ựới và bảo vệ môi trường

Là một trong số những Viện tại Tp HCM tiến hành nhiều công trình trong lĩnh vực bảo vệ môi trường Trong số chức năng nhiệm vụ ựược giao có:

- Quan trắc và ựánh giá chất lượng môi trường không khắ, nước và ựất, ựáp ứng yêu cầu phục vụ nền kinh tế quốc dân đánh giá tác ựộng môi trường cho các dự án kinh tế quốc dân

- Nghiên cứu, thiết kế, thi công, triển khai công nghệ xử lý ô nhiễm khắ thải, nước thải, chất thải rắn và chất thải nguy hại

Trong hơn 10 năm qua, Viện ựã ựược giao 10 ựề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước, hơn 50 ựề tài nghiên cứu cấp Tỉnh, Thành, Bộ, nhiều ựề tài hợp tác quốc tế về bảo vệ

môi trường Một số ñề tài nghiên cứu về khảo sát, ñánh giá chất lượng môi trường không khí, nước ñược ñánh giá cao như các ñề tài khảo sát, quan trắc nước sông Sài gòn - ðồng nai, nghiên cứu vùng thượng lưu sông ðồng Nai, khảo sát môi trường hầu hết các tỉnh thành phía Nam

2.7 Một số ấn phẩm chứa ñựng thông tin môi trường tại Việt Nam

Tạp chí Khí tượng - Thủy văn

ðây là tạp chí chuyên ngành do Tổng cục khí tượng thủy văn trước ñây phát hành (nay gọi là Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia) Hàng tháng tạp chí này ñều công bố số liệu quan trắc chất lượng nước và không khí cũng như số liệu về khí tượng - thủy văn trung bình tháng tại các trạm do Tổng cục khí tượng - thủy văn quản lý

Tạp chí Hóa học

ðây là tạp chí do Viện Khoa học và Công nghệ Việt nam phát hành, mỗi năm 4 số Tạp chí Hoá học ñăng những công trình nghiên cứu có giá trị khoa học và thực tiễn trong lĩnh vực hoá học và công nghệ hoá học

Tạp chí Các khoa học về trái ñất

ðây là tạp chí do Viện Khoa học và Công nghệ Việt nam phát hành 4 số trong một năm Tạp chí Các khoa học về trái ñất ñăng các kết quả các công trình nghiên cứu cơ bản, nghiên cứu triển khai, ứng dụng, giới thiệu phương pháp ñiều tra nghiên cứu mới, trao ñổi về các công trình ñã công bố; phê bình và giới thiệu sách mới; ñưa tin về các hội nghị trong và ngoài nước thuộc các ngành ñịa học

Tạp chí Khoa học và công nghệ Biển

Tạp chí này do Viện khoa học và công nghệ Việt nam phát hành, ñăng các bài tổng quan, nêu các kết quả khoa học các công trình nghiên cứu và thông tin ngắn về Khoa học và Công nghệ biển

Tạp chí khoa học và công nghệ

Tạp chí này do Viện khoa học và công nghệ Việt nam phát hành, ñăng các bài tổng quan, nêu các kết quả khoa học các công trình nghiên cứu và thông tin ngắn về Khoa học và Công nghệ Với tần xuất 12 số trong một năm tạp chí này có một số chuyên mục về hoá học, sinh học, công nghệ thông tin, môi trường,…

Tạp chí Bảo vệ môi trường

ðây là tạp chí do Cục bảo vệ môi trường thuộc Bộ tài nguyên và môi trường ấn phẩm

kiện, Trao ựổi kinh nghiệm, Thông tin hoạt ựộng,Văn bản Một số số liệu quan trắc liên quan tới chất lượng nước các con sông chắnh của ựất nước như sông Cầu, sông Nhuệ - sông đáy, sông Sài gòn - đồng nai (lấy từ các ựề tài, dự án khác nhau) Trong trang Web của Cục Bảo

vệ môi trường ( www.nea.gov.vn) chứa ựựng nhiều thông tin môi trường rất hữu ắch cho nghiên cứu, ứng dụng như: CSDL các văn bản quy phạm pháp Luật về Bảo vệ môi trường, CSDL các chỉ tiêu thống kê môi trường, CSDL an toàn hóa chất, CSDL quản lý cán bộ, chuyên gia môi trường, CSDL công nghệ môi trường, CSDL dự án môi trường, CSDL các báo cáo ựánh giá tác ựộng môi trường, CSDL quan trắc môi trường, CSDL thanh tra môi trường, CSDL ựề tài nhiệm vụ nghiên cứu về môi trường, CSDL tin tức về môi trường, CSDL tạp chắ Bảo Vệ Môi Trường, CSDL sách ựỏ Việt Nam, CSDL, GIS môi trường: Hệ thống các khu bảo tồn thiên nhiên của Việt nam, rừng ngập mặn, dân số và môi trường, khu kinh tế trọng ựiểm phắa Nam

Với quan ựiểm chiến lược Bảo vệ môi trường quốc gia ựến năm 2010 và ựịnh hướng ựến 2020 : "Phát triển kinh tế phải kết hợp chặt chẽ, hài hòa với phát triển xã hội và bảo vệ môi trường đầu tư cho bảo vệ môi trường là ựầu tư cho phát triển" trong thời gian tới, ựịnh hướng của tạp chắ này là tăng cường các hoạt ựộng tuyên truyền, cung cấp thông tin nhằm nâng cao nhận thức cộng ựồng về môi trường Các số liệu ựiều tra, thống kê, ựánh giá và phân loại các nguồn gây ô nhiễm chắnh, các giải pháp quản lý và kỹ thuật ựể xử lý các nguồn thải; các hoạt ựộng quan trắc, thanh tra kiểm soát cũng sẽ ựược thông tin trên tạp chắ Trong tạp chắ cũng công khai thông tin về các cơ sở gây ô nhiễm, mức ựộ ô nhiễm môi trường ở lưu vực sông

Tiêu chuẩn Việt nam

Trong ựiều kiện và khả năng hiện nay của công nghệ, chưa thể loại trừ hoàn toàn chất thải ô nhiễm trong quá trình sản xuất Chắnh vì vậy, dựa vào các kết quả nghiên cứu về vệ sinh dịch tễ người ta ựã xây dựng các tiêu chuẩn ựảm bảo cho môi trường không khắ tương ựối trong sạch Mức ựộ sạch của không khắ, nước ựược ựánh giá bằng nồng ựộ chất ựộc hại chứa trong một ựơn vị trọng lượng hay một ựơn vị thể tắch không khắ, nước đơn vị ựo lường thường là trọng lượng chất ô nhiễm chứa trong 1 m3 không khắ (mg/m3) ựối với nước là (mg/l)

Người ta thường phân ra nồng ựộ từng lần (cực ựại), nồng ựộ trung bình 1 giờ, nồng

ựộ trung bình 8 giờ, trung bình ngày và trung bình qua một thời gian dài như trung bình tháng, trung bình năm Nồng ựộ từng lần là nồng ựộ chất ựộc hại chứa trong không khắ ựi qua ống hút trong một khoảng thời gian tương ựối ngắn (10 Ờ 20 phút) Trị số nồng ựộ lớn nhất nhận ựược trong quá trình quan trắc từng lần gọi là nồng ựộ cực ựại từng lần

Dựa theo mức ựộ tác hại của chất ựộc hại ựối với cơ thể con người, người ta phân thành : giới hạn cho phép, giới hạn nguy hiểm ựối với sự sống và mức gây tử vong

Trong tiêu chuẩn chất lượng môi trường không khắ người ta thường dùng trị số nồng

ựộ cực ựại cho phép, ựó là nồng ựộ lớn nhất của chất ựộc hại trong không khắ mà không gây tác tại ựối với con nguời Năm 1995, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi truờng nước ta ựã ban hành Tiêu chuẩn môi truờng đến năm 2001, một số tiêu chuẩn môi trường ựược bổ sung (xem www.nea.gov.vn )

2.8 Thông tin về các vấn ựề môi trường ựặc trưng