Các phương pháp quy hoạch môi trường

Các phương pháp quy hoạch môi trường

TRƯỜNG ĐHBK TP HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO CAO HỌC

Quy hoạch môi trường

(Bài 6: Các phương pháp quy hoạch môi

trường)

Cán bộ giảng dạy : PGS.TS Phùng Chí Sỹ

Các phương pháp quy hoạch mơi trường

- Thống kê và xử lý số liệu

- Phương pháp lập bảng liệt kê (Checklist)

- Phương pháp ma trận (Matrix)

- Phương pháp mạng lưới (Network)

- Đánh giá nhanh (Rapid Assessment)

- Mô hình hoá (Environmental Modelling)

- Phương pháp chuyên gia (Delphi)

- Phương pháp phân tích lợi ích chi phí (Cost Benefit

Analysis)

- Phương pháp chồng ghép bản đồ (Overmapping) (GIS)

PHÂN TÍCH THỐNG KÊ CÁC

SỐ LIỆU MÔI TRƯỜNG

Phương pháp thống kê

Phương pháp thống kê (statistics) đã được sử

dụng từ lâu trong nhiều ngành kinh tế, y khoa,

nông nghiệp, sinh học,môi trường …

Các phương pháp thống kê toán học là :

• Thống kê mô tả (descriptive statistics)

• Thống kê suy diễn (Inferential statistics)

• Ước lượng và trắc nghiệm (Estimation and testing)

• Phân tích tương quan (hồi quy) (Regression

analysis)

• Phân tích chuỗi thời gian (Time series analysis)

Phương pháp thống kê(tt)

5 nhiệm vụ xử lý dữ liệu môi trường :

1) Phân tích dữ liệu điều tra các yếu tố môi trường (đất,

nước, không khí …) phục vụ cho việc đánh giá tác động môi trường, phân tích hiện trạng môi trường.

2) So sánh kết quả thu thập được với các tiêu chuẩn quy

định, so sánh kết quả của 2 hay nhiều trạm quan trắc, các

công nghệ xử lý, các chỉ tiêu môi trường của 2 nhà máy, 2

Phương pháp thống kê(tt)

Ứng dụng thống kê mô tả trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường :

• Trình bày kết quả đo đạc môi trường đất, nước và không khí … sau khi phân tích

• Trình bày thông tin cơ bản về các thành phần môi trường như đất đai, thành phần hoá chất, cơ cấu dân số … (Thông tin trạng thái)

• Trình bày khái quát các thống kê về hoạt động sản xuất, đời sống của con người, từ đó đánh giá được các nguồn áp lực lên môi

trường như thống kê giao thông, tình hình sản xuất, dân số, sản

phẩm, năng lượng … (Thông tin áp lực)

• Trình bày các kết quả hoạt động quản lý môi trường, tài nguyên

như thuế, phí môi trường … ( Thông tin đáp ứng)

• Trình bày các kết quả phân tích liều lượng-phản ứng trong đánh giá rủi ro môi trường

CÁC ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ

1 Các thông số đo chiều hướng tập trung của dãy số

Trung bình (mean): Đại lượng đo độ trung bình

của dãy số liệu.

Trung bình hình học (Geometric mean) – Giá

trị trung bình của log các giá trị nằm trong dãy số.

Trung bình số học (Arithmetic mean) – Giá trị

trung bình của các giá trị nằm trong dãy số (Tổng

số các giá trị chia cho cỡ mẫu).

CÁC ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ (tt)

2 Các thông số đo đặc trưng của độ phân tán

• Biến lượng (Variance) : Trung bình của bình

phương tất cả các độ lệch của giá trị quan sát trừ

đi giá trị trung bình

• Độ lệch tiêu chuẩn (Standard Deviation) : Là

căn số dương của biến lượng

• Sai số tiêu chuẩn (Standard Error): là tỷ số

giữa độ lệch tiêu chuẩn và căn bậc 2 của cỡ mẫu (n)

• Độ lệch của phân bố dãy số liệu

(Skewness) : Đại lượng đo sự đối xứng của

phân bố số liệu

• Độ nhọn của phân bố dãy số liệu

(Kurtosis) :Đại lượng đo độ nhọn của sự

phân bố số liệu.

CÁC ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ (tt)

3 Bảng và đồ thị

Các bảng : dữ liệu thô ; dữ liệu được sắp xếp, tần suất,

Các đồ thị :

- Giản đồ tần suất (frequency histograms)

- Các đồ thị đa thức tần suất (Relative frequency

polygons)

- Các đồ thị hộp (box plot)

- Các hộp và râu (Box and whisher plot)

- Các đồ thị tuyến (Line graphs)

Tóm tắt các bước xây dựng Box

B4 : Xây dựng bản đồ tần suất tích luỹ

B5 : Xác định số giữa (50%), số 25%, số 75% B6 : Xây dựng Box and Wisker

A box and whisker graph is used to display a set of data so that you can easily see where most of the numbers are.

For example, suppose you were to catch and measure the length of

13 fish in a lake:

A box and whisker plot is based on medians The first step is to

rewrite the data in order, from smallest length to largest:

Now find the median of all the numbers Notice that since there are 13

numbers, the middle one will be the seventh number:

This must be the median (middle number) because there are six numbers

on each side.

• The next step is to find the lower median This is the middle of the

lower six numbers The exact centre is half-way between 8 and 9

• Now find the upper median This is the middle of the upper six

numbers The exact centre is half-way between 14 and 14 which

must be 14

Now you are ready to construct the actual box & whisker graph

First you will need to draw an ordinary number line that extends

far enough in both directions to include all the numbers in your data:

First, locate the main median 12 using a vertical line just above

your number line:

Now locate the lower median 8.5 and the upper median 14 with

similar vertical lines:

Next, draw a box using the lower and upper median lines as

endpoints:

Finally, the whiskers extend out to the data's smallest number 5 and largest number 20:

This is a box & whisker plot!

But what does it mean? What information about the data does this graph give you?

Well, it's obvious from the graph that the lengths of the fish were as

small as 5 cm, and as long as 20 cm This gives you the range of

the data 15.

You also know the median, or middle value was 12 cm

Since the medians (three of them) represent the middle points, they split the data into four equal parts In other words:

- one quarter of the data numbers are less than 8.5

- one quarter of the data numbers are between 8.5 and 12

The shading below, as an example, shows the quarter of the

numbers that are between 12 and 14:

Here is a picture of the quarter of the data that is between 8.5 and

12 Notice that the data is more spread out here:

This picture is showing where half the

data numbers are Half of all the fish

caught had a length between 8.5 and 14 centimetres:

Các hộp và râu (Box and whisker plot)

Max

Ph ần tư vị ư vị ị n t v

d i ( ư vị ới ( 25%)

Phần tư vị trên (75%)

Trung bình cộng (Mean)

Số giữa (Median)

Box and whisker plot

Sau khi thực hiện các bước trên ta tiến hành xây dựng đồ

thị biễu diễn sự biến thiên của nồng độ bụi.

Bụi

(mg/m 3 )

Năm

Box and Whisker

Giản đồ tần suất tích luỹ

0 25 50 75 100

Số 75%

PHƯƠNG PHÁP HỒI QUI

1) Hồi qui tuyến tính đơn tố (Simple Linear

Regression) (SLR)

- Tương quan thuần tuyến tính : Y= A + B.X

Ở đây : Y là biến phụ thuộc ; X là biến độc lập ;

PHƯƠNG PHÁP HỒI QUI (tt)

2) Hồi quy tuyến tính đa tố (Multiple

Linear Regression) (MLR)

Y = α + β1X1 + β2X2 + β3X3 + + βkXk

Ở đây : Y là biến phụ thuộc ; Xi là biến độc lập ; α, βi là các hằng số.

PHƯƠNG PHÁP HỒI QUI (tt)

3) Hồi quy phi tuyến tính (Nonlinear

có thể biến hàm hồi quy phi tuyến tính đơn

tố thành hàm hồi quy tuyến tính đa tố :

PHƯƠNG PHÁP HỒI QUI (tt)

- Hồi quy phi tuyến tính đa tố (Multiple nonlinear)

Y = α + β1X1 + β2X12 + β3X2 + β4X22

NẮN SỐ LIỆU (DATA SMOOTHING

Phương pháp nắn số liệu được áp dụng

để xử lý với số liệu chuỗi thời gian nhằm hạn chế các tác động bất thường của các biến thiên ngẫu nhiên.

K Ỹ THUẬT NẮN SỐ LIỆU

Làm mềm

PHÂN TÍCH CHIỀU HƯỚNG (TREND ANALYSIS)

Phương pháp phân tích chiều hướng cho phép

mô phỏng quy luật biến đổi của chuỗi số liệu thời gian theo đường thẳng (tuyến tính); đường cong hàm parabol hay hàm mũ hay đường cong dạng

Các bước thực hiện như sau:

B1 : Chia chuỗi số liệu thành 3 phần có kích thước gần bằng nhau

VD : chuỗi số liệu 10 năm (1 năm có 365 số) là 3.650 số  chia làm 3 phần: