Luận văn Ứng dụng mô hình đánh giá hiện trạng ô nhiễm không khí do giao thông trên địa bàn quận Bình Tân, thành phố Hồ Chí Minh

c thể thao Văn hóa thông tin là ngành có chức năng phục vụ nhu cầu về đời sống văn hóa tinh thần của người dân, đồng thời tuyên truyền chủ trương, đường lối chính sách của Đảng, Nhà nước đến mọi tầng lớp nhân dân. Bảng 1-12-Văn hóa thông tin - Thể dục thể thao Tên ĐVT Số lượng Trung tâm VHTT – TDTT trung tâm 1 Câu lạc bộ câu lạc bộ 2 Trạm phát thanh trạm 1 Trạm truyền thanh trạm 10 Thư viện cái 1 Tủ sách cơ sở cái 10 Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 23 1.4. Đặc đểm giao thông khu vực quận Bình Tân 1.4.1 Mạng lưới giao thông Mạng lưới đường chính bao gồm các con đường có mật độ lưu thông đáng kể · Trục Đông- Tây:gồm các đường như:Đường Tân Kỳ Tân Quý, đường Kinh Dương Vương, đường Lê Văn Quới, đường Thoại Ngọc Hầu, đường Bà Hom, đường Hương Lộ 3… · Trục Bắc –Nam: gồm các đường: Đường Quốc Lộ 1A, đường Bình Long, đường Phan Anh, đường Mã Lò, đường An Dương Vương Mạng lưới đường phụ: bao gồm các đường còn lại. Xét về phân loại đường tại quận Bình Tân có thể đưa 5 loai: Trục quốc lộ ; trục đường liên tỉnh; trục đường liên quận huyện; trục đường nội bộ trong quận; trục đường nội bộ trong khu dân cư; trục đường trong khu công nghiệp. · Giao lộ: ngả tư Bốn Xã, vòng xoay Phú Lâm… · Bến xe: miền Tây (xe khách liên tỉnh và xe buýt thành phố). · Đơn vị quản lý các loại xe cộ là xí nghiệp quản lý cầu đường 5 thuộc Sở Giao thông công chánh Tp.HCM. · Số lượng phương tiện vận tải cơ giới: Tỷ lệ sở hữu xe máy cao so với các nơi khác trên thế giới, từ đó cho thấy cần phải giảm tỷ lệ sử dụng xe gắn máy và tăng tỷ lệ sử dụng các loại hình giao thông công cộng. · Vận tải hành khách công cộng: Kết cấu hạ tầng không theo kịp với tốc độ phát triển kinh tế- xã hội và vận tải hành khách công cộng chưa được quan tâm đúng mức 1.4.2 Sự phát tán ô nhiễm, hiên trạng ô nhiễm không khí do giao thông tại quận Bình Tân. Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa và đặc biệt là nền kinh tế thị trường đã thúc đẩy nhanh sự phát triển kinh tế cho toàn thành phố nói chung và quận Bình Tân nói riêng. Là một quận có vị trí phía tây của thành phố, mức độ quan trọng của hệ thống giao thông đường bộ thể hiện rõ nét nhất. Nó không chỉ phục vụ cho việc vận chuyển hành khách rất lớn trong quận, trong nội thành và liên tỉnh mà còn chịu trách nhiệm vận chuyển số lượng hàng hoá vô cùng lớn, có thể nói nó ảnh hưởng lớn Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 24 đến mức cung cầu trong thành phố. Bên cạnh đó, hệ thống giao thông cũng là nhân tố thúc đẩy quá trình xây dựng và nâng cao hệ thống hạ tầng cơ sở. Ngoài ra, hệ thống giao thông đường bộ còn phục vụ nhiều ngành kinh tế quốc dân khác như du lịch, nông nghiệp, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp… Song song với những mặt tích cực đó, hoạt động giao thông vận tải cũng có nhiều mặt tiêu cực, đó là hậu quả trong việc ô nhiễm môi trường. Đặc điểm nổi bật của nguồn ô nhiễm giao thông vận tải gây ra là nguồn ô nhiễm rất thấp, nếu cường độ giao thông lớn và mật độ giao thông chằng chịt thì nó giống như nguồn mặt, chủ yếu chúng gây ô nhiễm cho hai bên đường. Khả năng phát tán các chất ô nhiễm này phụ thuộc rất nhiều vào địa hình và quy hoạch kiến trúc hai bên đường. Quận Bình Tân và TP.HCM nói chung đang đứng trước nguy cơ phải chịu ảnh hưởng xấu của bầu khí quyển bị ô nhiễm nặng nề ở mức trầm trọng. Hằng ngày, có rất nhiều xe tải nặng các loại, các loại xe khác nhau có gắn động cơ với mật độ cao thải ra những luồng khói đen đặc và gây ra độ ồn cao. Mặt đường luôn có một lớp bụi che phủ và thể hiện rõ nhất là hai hàng cây bên đường không còn xanh tốt như nó vốn có. Hơn nữa các nhà cao và quy hoạch không hợp lý, ít cây cối, điều kiện khí hậu bất lợi càng ngăn cản thêm quá trình phát tán của các chất ô nhiễm. Theo kết quả quan trắc chất lượng không khí ven đường tại trạm quan trắc Hồng Bàng ở quận 5 thì các phương tiện giao thông vận tải là nguồn gây ô nhiễm lớn cho môi trường không khí, chúng thải ra 2/3 khí CO và ½ khí NOX, HC. Vấn đề nghiêm trọng hơn do tính di động của các nguồn thải Hiện nay các phương tiện giao thông vận tải đường bộ chủ yếu sử dụng động cơ đốt trong. Sự đốt cháy lý tưởng chỉ tạo ra những sản phẩm cuối cùng ít độc hại như khí cacbonic (CO2) và hơi nước. Nếu quá trình cháy không hoàn toàn do thiếu oxy thì nhiên liệu không được chuyển hoá hoàn toàn thành các sản phẩm như CO2, H2O dẫn đến các quá trình phát thải các chất độc hại như sau: muội, khói đen và mồ hóng- than chì, cabon oxit CO, các hợp chất hydrocacbon, các hợp chất andehyt, axit,…các khí NOX, các khí SOX, chì…Tỷ lệ không khí /nhiên liệu phụ thuộc vào đặc tính làm việc của từng loại động cơ, là yếu tố sinh ra các loại chất ô nhiễm khác nhau. Ngoài ra, sự phát tán ô nhiễm còn phụ thuộc rất nhiều yếu tố khác nhau như: đường sá, chế độ tải Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 25 trọng, vận tốc, vận hành của người sử dụng phương tiện giao thông, các biện pháp kiểm soát ô nhiễm và các yếu tố khác như hình dáng động cơ xe, cấu tạo, vị trí bình nhiên liệu, vị trí ống xả… Ô nhiễm không khí từ xe cộ: Xe chạy xăng:Trong khói thải: THC = 900ppm (qui theo hexan) CO=3.5% NOX=1500ppm Chì ở dạng các hợp chất:oxit, clorua, bromua, sunfat, phosphat… Xe chạy dầu: Trong khói thải: THC = 100-600ppm (qui theo hexan) CO < 1000ppm NOX = 10-1000ppm Formadehyde: 5-20ppm Còn nhiều chất khác như PAHS, bụi vỏ xe, bụi đường, bụi amiang từ phanh xe… Trong khí thải là nguyên nhân gây ô nhiễm từ xe cộ được đánh giá: 100% CO, 100% NOX, 100%Pb, 60%HC (số HC còn lại là 20% từ thùng đựng xăng, 20% từ buồng đốt…) Xăng là hỗn hợp hydrocacbon được chưng cất từ dầu mỏ. Khi đốt cháy xang dầu ( trong xylanh xe ô tô để thuận tiện người ta coi nó như một hydrocacbon đơn chất là Octan hoặc Isooctan, C8H8, phản ứng xảy ra như sau: 222288 4798)76.3(5.12 NOHCONOHC ++®++ (coi không khí có 79% nitơ và 21% oxy theo thể tích) Tỷ lệ đúng giữa không khí và nhiên liệu được tính như sau: NAFR = Air/ N fuel = ( 12.5 + 47 )/l = 59.5/l Đổi ra đơn vị khối lượng thì: Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 26 AFR = 59.5 ( 28.84 )/114 = 15kg không khí/ 1kg nhiên liệu.Trong đó 28.84 là trọng lượng phân tử của không khí sạch. Gía trị AFR ở trên là rất đặc trưng cho quá trình cháy của hydrocacbon. Tức là khi đốt 1kg nhiên liệu ( xăng ) thì cần 15kg không khí. Bảng 1-13-Lượng khí thải do ô tô thải ra khi tiêu thụ 1 tấn nhiên liệu: Lượng khí độc hại ( kg/tấn nhiên liệu) Chất ô nhiễm Xe chạy xăng Xe chạy dầu CO HC NOX SO2 Andehyde 465.6 23.28 15.83 1.86 0.93 20.81 4.16 13.0 7.8 0.78 Đối với các động cơ đốt xăng, xăng từ thùng chứa theo ống dẫn tới bình xăng con, ở đây xăng đi vào vòi phun. Tại cổ hút do chenh lệch áp suất, xang được phun ra khỏi vòi phun, cuốn theo dòng khí, bốc hơi tạo thành hỗn hợp hơi xăng –khí, phân phối đều trong xi lanh của động cơ. Trong xi lanh hơi xăng bị nén tới một thời điểm thích hợp thì bugi đánh lửa, tại thời điểm đó hơi xăng bắt cháy rất nhanh. Thể tích khí cháy trong xilanh tăng lên, đẩy piston xuống, còn khí thải theo cửa xả ra ngoài. 1.4.3 Tác động của tình hình ô nhiễm giao thông Theo Cục Bảo vệ Môi Trường Việt Nam, TP.HCM hiện naycó hơn 3,8 triệu xe máy, chiếm hơn 70% nguồn chất thải độc hại hang ngày tuôn vào bầu không khí. Các cơ sở công nghiệplà nguồn xả thải củahơn 20% lượng chất thải trong. Mặc dù khối lượng ít hơn, nguồn xả thải này lại có tính tập trung với nồng độ cao hơn, gây nhiều thiệt hại cho cộng đồng và môi trường xung quanh các khu công nghiệp. Phần ô nhiễm do giao thông gây ra chiếm 70% ô nhiễm trong thành phố. Các phát thải do ô tô gây ra là một hỗn hợp lớn hơn 200 chất. Các chất ô nhiễm chính trong phát thải Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 27 do ô tô là các chất khí, trong số này phần lớn là ôxit cacbon, điôxit cacbon, ôxit nitơ, điôxit nitơ và các hạt rắn ( bụi, bồ hóng ). Các phát thải được đặc trưng bởi khối lượng của chất tương ứng gia nhập vào trong khí quyển trong một đơn vị thời gian ( g/s, kg/s, t/năm ). Trong các thành phố, các phát thải của bụi, ôxit nitơ, SO2 có thể đạt hàng chục ngàn tấn/ năm, CO có thể đạt hàng trăm ngàn. Trong năm 2008, bụi luôn là chỉ tiêu đáng lo ngại nhất khi có tới 89% giá trị quan trắc không đạt TCCP. Qua quan trắc bán tự động cho thấy, nồng độ bụi tổng năm 2008 trung bình dao động khoảng 0,37mg/m3 – 0,78 mg/m3, vượt chuẩn cho phép từ 1,24 – 2,59 lần. Tác hại đối với con người: sức khoẻ và tuổi thọ của con người phụ thuộc rất nhiều váo độ trong sạch của môi trường không khí xung quanh. Lượng không khí mà cơ thể cần cho sự hô hấp hàng ngày khoảng 10m3, do đó nếu trong không khí có nhiều chất độc hại thì phổi và cơ quan hô hấp chịu ảnh hưởng và gây hậu quả cho sức khoẻ con người. Khí CO: là loại khí độc, phản ứng rất mạnh với hồng cầu trong máu và tạo ra caboxy hemoglobin (COHb) làm hạn chế sự trao đổi và vận chuyển oxy của máu đi nuôi cơ thể. Khí NOX: chủ yếu là NO2 với độc tính cao, gây bệnh viêm xơ phổi mãn tính. Khí SO2 : được hấp thụ hoàn toàn rất nhanh khi hít thở, ảnh hưởng đến khí quản và đường hô hấp gây khó thở. Bụi: gây tổn thương mắt, da, hệ tiêu hoá và sự xâm nhập của bụi có kích thước < 10 mm vào phổi gây hậu quả nghiêm trọng. Tác hại đối với động vật: Gia súc chịu ảnh hưởng của không khí ô nhiễm chậm lớn, cơ thể suy yếu, hàm lượng sữa giảm, lượng trứng giảm hoặc có thể bị chết. Tác hại đối với thực vật: Ô nhiễm không khí làm giảm cường độ chiếu sáng nên giảm năng suất quang hợp, quá trình hô hấp và thoát nước gây tác hại làm cây suy yếu, tốc độ tăng trưởng chậm và giảm kích thước, cò khi chết cây. Tác hại đối với vật liệu: Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 28 Ô nhiễm không khí gây tác hại lớn với các loại vật liệu như kim loại, sơn, sản phẩm dệt…bằng quá trình ăn mòn, mài mòn gây hoen rỉ và phá huỷ chúng. Hậu quả toàn cầu của ô nhiễm không khí: Hiệu ứng nhà kính: làm nhiệt độ khí quyển trái đất tăng cao do các chất ô nhiễm không khí. Sự suy giảm ozon ở tầng bình lưu: giảm khả năng hấp thụ các tia bức xạ cực tím trong thành phần bức xạ mặt trời. Mưa axit: do các khí SO2 và NOX bị mưa hấp thụ và rơi xuống đất. Từ tháng 7/2007, tất cả mô tô xe, xe máy sản xuất mới, nhập khẩu phải được kiểm soát theo tiêu chuẩn khí thải Euro 2 theo quyết định 249/2005/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ. Tuy nhiên, những xe đã và đang lưu thông là nguồn ô nhiễm chính lại không chịu bất kỳ hình thức kiểm soát nào. Ông Trịnh Ngọc Giao cho rằng: cần phải thực hiện kiểm tra định kỳ tiêu chuẩn khí thải hằng năm đối với xe máy, nếu xe nào không đạt thì không cho lưu thông. Đồng thời, dùng biện pháp hành chính để loại bỏ xe cũ và thay bằng xe mới. Tuy nhiên, với số lượng xe không đạt tiêu chuẩn lớn như vậy (50% tại Hà Nội, 59% tại TP.HCM) thì việc kiểm tra là rất khó khăn. Khi thực hiện sẽ gặp phải nhiều phản ứng, do xe máy là phương tiện đi lại và làm ăn chính của nhân dân. Với tốc độ tăng trưởng xe cơ giới nhanh chóng, nếu không có các chính sách quản lý bảo vệ môi trường thích hợp thì TP.HCM sẽ phải gánh chịu một nguồn phát thải khổng lồ. 1.5. Kết quả quan trắc ô nhiễm do giao thông tại Tp. HCM năm 2006 Theo kết quả báo cáo quan trắc chất lượng không khí ven đường (chịu ảnh hưởng của giao thông) của Chi Cục bảo vệ môi trường thành phố trong 6 tháng đầu năm như sau: Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 29 Bảng 1-14-Chất lượng không khí ven đường đo các trạm 6 tháng đầu năm 2005 và 2006 Thông số Trạm Nồng độ trung bình giờ lớn nhất Gìơ đo Trung bình 6 tháng đầu năm 2006 Trung bình 6 tháng đầu năm 2005 HB 19.30 19:00 01/02/06 7.88 4.19 DOSTE 28.10 18:00 15/02/06 7.20 4.40 BC 17.21 10:00 06/02/06 4.28 3.34 CO TN 23.49 18:00 10/01/06 3.71 3.43 BC 133.49 13:00 17/01/06 34.91 48.17 NO2 TN 74.37 8:00 26/05/06 29.08 33.70 HB 166.45 12:00 11/01/06 23.38 35.43 O3 DOSTE 190.47 12:00 19/01/06 22.62 38.03 BC 361.99 10:00 22/06/06 97.75 115.59 PM10 TN 296.70 2:00 19/02/06 44.33 59.12 SO2 TN 196.96 8:00 03/03/06 24.05 28.15 Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 30 CHƯƠNG 2 MỘT SỐ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Trong chương này trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn của Luận văn. Các nội dung được trình bày trong chương này gồm: Hệ thống thông tin môi trường, công nghệ hệ thống thông tin địa lý, mô hình mobile (của Mỹ), mô hình Berliand và một số kết quả gần với hướng của đề tài này đã được thực hiện trong các đề tài trước đây. 2.1. Hệ thống thông tin môi trường (Environmental Information System- EIS) Bảo vệ môi trường là công việc làm đặc biệt và rất quan trọng đặc biệt trong bối cảnh hiện nay. Hiệu quả của công tác bảo vệ môi trường phụ thuộc nhiều vào việc thi hành và quản lý quy định liên quan tới công tác bảo vệ môi trường. Công tác quản lý môi trường liên quan tới nhiều người khác nhau: các nhà sản xuất gây ô nhiễm, các nhà quản lý, các nhà hoạt động môi trường. Chính vì vậy, quản lý và lập kế hoạch môi trường là một công việc khá phức tạp. Vấn đề môi trường xuất hiện từ đầu những năm 70, đến nay vấn đề môi trường đang là vấn đề toàn cầu được sự quan tâm rộng rãi của toàn thế giới. Nhiều dữ liệu và các sản phẩm nghiên cứu được chất thành hàng đống trong nhiều năm. Trong những năm gần đây, công nghệ tin học đang có những bước phát triển nhảy vọt. Sự phát triển của công nghệ thông tin đã và đang ảnh hưởng sâu sắc đến cách nghiên cứu, quản lý, lập kế hoạch và ra quyết định về môi trường. Bên cạnh lập mô hình môi trường, nhiều phần mềm máy tính được viết ra nhằm liên kết các cơ sở dữ liệu về thông tin môi trường khác nhau. Hệ thống thông tin môi trường được nhiều trung tâm khoa học trên thế giới nghiên cứu từ khía cạnh lý luận cũng như thực tiễn. Hệ thống thông tin môi trường được định nghĩa như một hệ thống dựa trên máy tính để lưu trữ, quản lý và phân tích các thông tin môi trường và các dữ liệu liên quan. Hệ thống thông tin môi trường chứa đựng các thông tin về mô tả mặt đất ( ví dụ các dòng chảy, đường giao thông, đất, thông tin về sử dụng đất, lớp thực vật, các đứt gãy địa tầng…) khu vực dưới đất (ví dụ nước ngầm, các mỏ khoáng sản…), dữ liệu về các hoạt động môi trường ( ví dụ khoan đào hố, khai thác …), thông tin lưu trữ về quan trắc môi trường ( dữ liệu về các mẫu môi trường, luồng khí ô nhiễm, ranh giới ô nhiễm…), dữ liệu về khí tượng thuỷ văn ( Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 31 lượng mưa, lượng bốc hơi, nhiệt độ, bức xạ, tốc độ gió…), các hồ sơ và mô tả các dự án có liên quan ( bản trình bày các tác động môi trường, bản đồ…). Thành phần cốt lõi của hệ thống thông tin môi trường là một cơ sở dữ liệu không gian được cấu trúc chặt chẽ và dễ truy xuất, trong đó chứa đựng các thông tin phân bố không gian cùng với các thông tin thuộc tính liên quan của nó. Mục đích củ hệ thống thông tin môi trường là nhằm cung cấp các thông tin môi trường cần thiết cho các nhà quản lý dự án môi trường hay các nhà nghiên cứu, các đơn vị và cơ quan pháp chế. Hệ thống thông tin môi trường còn có thể đóng vai trò là một trung tâm thông tin công cộng trong việc nâng cao nhận thức về môi trường. Hệ thống thông tin môi trường có thể được xây dựng, bảo dưỡng và phân bố thông qua nhiều kỹ thuật thông tin khác nhau. Thành phần cốt lõi của hệ thống thông tin môi trường là cơ sở dữ liệu không gian chính vì vậy nhiệm vụ chính của công tác xây dựng hệ thống thông tin môi trường là phát triển và quản lý một hệ cơ sở dữ liệu không gian. Cơ cấu tổ chức như sau: Hình 2-1 Cấu trúc hệ thống thông tin môi trường Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 32 Cũng như nhiều nước trên thế giới, hiện nay Việt Nam đang triển khai nhiều đề tài, dự án nghiên cứu tổng hợp các quá trình xảy ra trong sinh quyển dưới tác động của các hoạt động về kinh tế của con người. Các nghiên cứu trong lĩnh vực bảo vệ môi trường được tiến hành trong hầu hết các lĩnh vực của khoa học và kỹ thuật. Kết quả nghiên cứu được công bố trong hàng trăm ấn phẩm khác nhau, rất nhiều trong số này rất khó tìm. Nhiều kết quả nghiên cứu nằm tại các cơ sở khoa học rất khó cho việc sủ dụng. Trên thế giới hiện giờ có khoảng 10000 ấn phẩm có chu kỳ liên quan tới môi trường. Số các cơ quan nghiên cứu môi trường cũng rất lớn. Tuy nhiên điều cần lưu ý ở đây là việc triển khai các kết quả này vào thực tiễn để giải quyết những yêu cầu do thực tế đặt ra có nhiều hạn chế do sự chưa quan tâm tới sự phát triển về mặt lý luận cũng như thực tiễn xây dựng các hệ thống thông tin môi trường. Theo ý kiến của nhiều chuyên gia, hệ thống thông tin môi trường là một dạng mới của hệ thống thông tin tự động và hướng tới công việc thu thập và phân tích các thông tin khác nhau về tình trạng hệ thống sinh quyển nhằm giải quyết bài toán sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên. Mức độ phức tạp của các vấn đề môi trường hiện nay đòi hỏi phải ứng dụng các hệ thống thông tin. Mức độ này ngày càng tăng lên. Nhiều ý kiến thận trọng cũng phải thừa nhận sự cần thiết phải tiếp tục nâng cao, mở rộng các hệ thống thông tin môi trường đang tồn tại cũng như xây dựng thêm các hệ thống thông tin mới nhiều mục tiêu mức độ toàn cầu có khả năng hỗ trợ giải quyết các bài toán thực tiễn đặt ra: từ những vấn đề mang tính chất tra cứu đến những vấn đề thu thập tự động và biểu diễn thông tin, quản lý, thiết kế, mô phỏng và dự báo các quá trình khác nhau. Vào năm 1999, tập thể một số nhà khoa học tại Viện Cơ Học Ứng dụng đã đề xuất một số ý tưởng xây dựng một hệ thống thông tin hỗ trợ cho công tác quản lý, quy hoạch và đánh giá tác động môi trường cho các tỉnh thành của Việt Nam. Hệ thống thông tin môi trường cấp quốc gia cần thiết được xây dựng theo 3 mức độ: cấp tỉnh (thành phố lớn), cấp vùng và cấp quốc gia với các chức năng nhiệm vụ cụ thể: Hệ thống thông tin môi trường EIS cấp tỉnh thành phải bao gồm các mođun khác nhau nhưng liên hệ chặt chẽ với nhau. Các môđun này có thể được xây dựng độc lập phụ thuộc vào khả năng, điều kiện mỗi tỉnh. Giai đoạn đầu tiên EIS cho từng tỉnh Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 33 gồm 3 khối: khối quản lý các số liệu quan trắc môi trường, khối tính toán theo mô hình mô phỏng và khối thực hiện chức năng báo cáo môi trường. Để từng bước hình thành EIS cần thiết phải tiến hành các bước như: xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường, hình thành các ngân hàng dữ liệu, xây dựng các công cụ xử lý số liệu, xây dựng các mô hình khai thác số liệu. Điều quan trọng là mô hình có khả năng dự báo. EIS có thể xây dụng dựa trên những thành tựu mới nhất của công nghệ thông tin như: Hệ thống thông tin địa lý (GIS), công nghệ internet (mạng, Web). Nhiệm vụ của hệ thống thông tin môi trường · Chuẩn bị thông tin tích hợp về hiện trạng môi trường, dự báo kịch bản phát triển các hoạt động kinh tế của con người. · Mô hình hoá các quá trình diễn ra trong môi trường có lưu ý tới các mức độ tải trọng khác nhau. · Đánh giá rủi ro do các xí nghiệp đang tồn tại hay sẽ được xây dựng với mục tiêu quản lý các rủi ro có thể xảy ra. · Lưu trữ thông tin thay đổi theo thời gian liên quan tới số liệu quan trắc từ các phương tiện kỹ thuật khác nhau về các tham số môi trường. · Chuẩn bị các bản đồ điện tử thể hiện tình trạng môi trường. · Xây dựng các báo cáo môi trường khác nhau phục vụ cho mục tiêu phát triển bền vững. · Giúp cho việc luận cứ mạng lưới quan trắc môi trường tối ưu. · Giúp trao đổi thông tin giữa các hệ thống thông tin môi trường khác nhau. · Cung cấp thông tin cho các tổ chức, cá nhân có nhu cầu về thông tin môi trường. Lợi ích của hệ thống thông tin môi trường · Tìm kiếm thông tin môi trường một cách nhanh chóng. · Hỗ trợ hình thành các ngân hàng dữ liệu môi trường cho các đối tượng sử dụng khác nhau. · Cho phép thực hiện các truy vấn khác nhau đánh giá tác động lên môi trường của các đối tượng gây ô nhiễm môi trường. Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 34 · Thực hiện các kịch bản dự báo khác nhau. · Hỗ trợ cho công tác thông qua quyết định tại các cơ quan quản lý môi trường. · Giải quyết vấn đề số hoá tài liệu, văn bản liên quan tới môi trường. 2.2. Công nghệ Hệ thống thông tin địa lý ( GIS ) Hệ thống thông tin địa lý GIS là một ngành khoa học được xây dựng và phát triển trên nền tảng của khoa học máy tính, khoa học bản đồ, khoa học địa lý nhằm nghiên cứu xây dựng mô hình, cấu trúc dữ liệu và cơ sở dữ liệu không gian của các đối tượng không gian đảm bảo cập nhật, lưu trữ, truy xuất, hiển thị, phân tích và xử lý dữ liệu không gian trên máy tính số. · Hệ thống thông tin địa lý có thể được tổ chức theo các mô hình: · Mô hình 3 thành phần: phần cứng, phần mềm, con người. · Mô hình 4 thành phần: thiết bị kỹ thuật ( phần cứng, phần mềm), thông tin, tổ chức, con người. · Mô hình 5 thành phần: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, quy trình, con người. · Mô hình 6 thành phần: phần cứng, phần mềm, quy trình, tổ chức, con người. · Hệ thống thông tin địa lý GIS ra đời vào đầu thập kỷ 70 của thế kỷ trước và ngày càng phát triển trên nền tảng của tiến bộ công nghệ máy tính, đồ hoạ máy tính, phân tích dữ liệu không gian và quản lý dữ liệu. Hệ GIS đầu tiên được ứng dụng trong công tác quản lý tài nguyên ở Canada với tên gọi là “Canadian Geographic Information System” bao gồm các thông tin về nông nghiệp, lâm nghiệp, sử dụng đất và động vật hoang dã. Từ những năm 80 trở lại đây, công nghệ GIS đã có sự nhảy vọt về chất, trở thành một công cụ hữu hiệu trong công tác quản lý và trợ giúp quyết định. Các phần mềm GIS đang hướng tới đưa công nghệ GIS thành hệ tự động thành lập bản đồ và xử lý dữ liệu, hệ chuyên gia, hệ trí tuệ nhân tạo. Vào thế kỷ 20, khi mà việc nghiên cứu địa lý phát triển mạnh theo xu hướng định lượng, đã nảy sinh những vấn đề về dữ liệu không gian. Nghiên cứu chuyên đề đòi hỏi quá trình điều tra, khảo sát, đo đạc thực địa ở những mức độ khác nhau, nhưng nói chung thường rất tỉ mỉ, để xác định các đặc điểm định tính và định lượng của các thực thể địa lý không chỉ ở một thời điểm, mà còn trong những chu kỳ thời gian khác Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 35 nhau.Những phương pháp truyền thống trong quá trình thu thập thông tin không đáp ứng nổi các nhu cầu về địa lý. Ngày nay, các phương pháp và công nghệ tiên tiến trong thu thập và xử lý thông tin không gian như: công nghệ định vị toàn cầu, trắc địa ảnh, viễn thám,… đã cho phép trong một thời gian ngắn thu thập về một khối lượng thông tin rất lớn.Máy tính điện tử là tiền đề để phát triển công nghệ tự động hoá thành lập bản đồ. Sự tham gia của máy tính đã cho ra đời những mô hình bản đồ mới có nhiều ưu việt hơn: bản đồ số, cơ sở dữ liệu bản đồ, hệ thống thông tin địa lý. Nói tới hệ thống thông tin địa lý GIS là người ta liên tưởng ngay tới bản đồ, tới các toạ độ cùng các công cụ vẽ và chỉnh hình.Thực ra thông tin về toạ độ chỉ là một phần của thông tin địa lý. Bản đồ là tập hợp các dữ liệu địa lý. Các dữ liệu này mô tả các đối tượng trong thế giới thực bằng ba đặc trưng cơ bản: vị trí toạ độ của chúng trong một hệ toạ độ đã biết nào đó, các thuộc tính không liên hệ tới vị trí đối tượng như màu sắc, diện tích… và mối quan hệ về mặt không gian lẫn nhau của các đối tượng đó. Ngày nay, nhu cầu về bản đồ đo đạc, bản đồ chuyên đề về bề mặt trái đất như tài nguyên thiên nhiên ngày càng tăng nhanh. Ảnh viễn thám đã tạo ra những bản đồ có diện tích rất lớn và có độ chính xác cao. Sự cần thiết của dữ liệu cũng như sự phân tích về mặt không gian chỉ giới hạn cho những nhà khoa học về trái đất. Các nhà quy hoạch, nhà môi trường rất cần biết thông tin chi tiết về sự phân bố đất đai, tài nguyên trong khu vực mình quan tâm. Hình 2-2 Sơ đồ khái quát một hệ GIS: Vai trò của GIS được thể hiện như sau: · Công nghệ GIS dùng để phân tích địa lý như kính hiển vi, kính tiềm vọng và máy tính điện tử đối với các môn khoa học khác. Luận văn tốt nghiệp GVHD:TSKH. Bùi Tá Long SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn 36 · GIS có thể coi như là một chất xúc tác cần để hoà nhập những sự tách biệt có tính chất vật lý và có tính chất địa lý với các lĩnh vực khác sử dụng thông tin bản đồ. · GIS liên kết thông tin địa lý và các loại thông tin khác trong phạm vi một hệ độc lập. Nó tạo ra một cái nền nhất quán để phân tích dữ liệu bản đồ. · Bằng cách tạo ra bản đồ và các dạng khác của các thông tin về dạng số, GI