Ứng dụng gis hỗ trợ bài toán phân bổ vị trí thu gom chất thải rắn sinh hoạt theo vị trí khu dân cư trên địa bàn quận Thủ Đức

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GIS HỖ TRỢ BÀI TOÁN PHÂN BỔ THU GOM CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT THEO VỊ TRÍ KHU DÂN CƢ TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN THỦ ĐỨC, TP.HCM Họ tên sinh viên: LƢƠNG THỊ PHƢƠNG Ngành: Hệ thống Thơng tin Địa lý Niên khóa: 2012 – 2016 Tháng 6/2016 ỨNG DỤNG GIS HỖ TRỢ BÀI TOÁN PHÂN BỔ THU GOM CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT THEO VỊ TRÍ KHU DÂN CƢ TRÊN ĐỊA QUẬN THỦ ĐỨC, TP.HCM Tác giả LƢƠNG THỊ PHƢƠNG Tiểu luận đƣợc đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kĩ sƣ ngành Hệ thống Thông tin Địa lý Giáo viên hƣớng dẫn: ThS Khƣu Minh Cảnh i Tháng năm 2016 ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên , xin chân thành cám ơn tới quý thầy cô trƣờng Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh,thầy khoa Mơi trƣờng Tài nguyên nhƣ quý thầy cô môn Hệ thống Thông tin Địa lý đặc biệt PGS.TS.Nguyễn Kim Lợi tận tình bảo,truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian học tập trƣờng Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ths:Khƣu Minh Cảnh công tác trung tâm ứng dụng Hệ Thống Thông Tin Địa Lý- Sở Khoa Học Và Công Nghệ Tp.HCM ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, truyền đạt góp ý để tơi hồn thành đề tài Tiểu luận tốt nghiệp Đồng thời, xin chân thành cảm ơn tới anh Phùng Hoàng Vân_chun viên phịng quản lí chất thải rắn Sở Tài Nguyên Và Môi Trƣờng TP.HCM nhƣ gi p đ c a toàn thể anh chị cán bộ,nhân viên c a Phòng QLCTR tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp thông tin tài liệu,số liệu xác thực để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Bên cạnh đó, tơi xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn c a tập thể lớp DH12GI đồng hành, động viên gi p đ suốt thời gian giảng đƣờng đại học Cuối muốn gửi lời cảm ơn chân thành biết ơn đến công lao nuôi dƣ ng, dạy bảo c a bố mẹ; ng hộ, quan tâm con, cho yên tâm học tập suốt thời gian qua Lƣơng Thị Phƣơng Khoa Môi trƣờng Tài ngun Trƣờng Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Số điện thoại: 01687069143 Email: 12162031@st.hcmuaf.edu.vn iii TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS hỗ trợ tốn phân bổ vị trí thu gom chất thải rắn sinh hoạt theo vị trí khu dân cƣ địa bàn quận Thủ Đức, Tp.HCM” đƣợc thực khoảng thời gian từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2016.Phƣơng pháp tiếp cận đề tài giải toán phân bổ vị trí thu gom rác với mạng lƣới giao thơng quận dựa vào ứng dụng lí thuyết đồ thị kết hợp với phần mềm arcgis để giải vấn đề thực tế điểm hẹn,các trạm trung chuyển rác bị ô nhiễm ảnh hƣởng tới sức khỏe khu dân cƣ, làm mĩ quan đô thị quận Kết đạt đƣợc tiểu luận tìm đƣợc cở sở thuận tiện,thích hợp cho việc thu gom,vận chuyển Đặc biệt phân bố tƣơng đối đồng mặt không gian đảm bảo việc thu gom theo chu trình tối ƣu iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu 1.2.1 Mục tiêu chung 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu CHƢƠNG 2:TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan chất thải rắn sinh hoạt 2.1.1 Khái niệm chất thải rắn 2.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn .3 2.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu 2.2.1 Vị trí địa lí 2.2.2 Điều kiện tự nhiên .5 2.2.3 Điều kiện xã hội 2.3 Tổng quan sở lí thuyết liên quan .7 2.3.1 Tổng quan Gis 2.3.2 Tổng quan lí thuyết đồ thị 2.4 Tổng quan lí thuyết lứng dụng cho đề tài nghiên cứu .13 2.4.1.Python 13 2.4.2 Metis for python 13 2.4.3 P_center .18 2.4.4 Công cụ arcgis ứng dụng nghiên cứu 18 2.5.Hiện trạng thu gom,vận chuyển chất thải quận Thủ Đức 21 2.5.1 Hệ thống quản lí thu gom, vận chuyển rác quận 21 2.5.3 Hiện trạng điểm hẹn,các trạm trung chuyển chất thải rắn quận Thủ Đức 22 2.6.Bài toán phân bổ thu gom chất thải rắn theo vị trí khu dân cƣ 25 2.6.1 Phân tích tốn 25 2.6.2 Mơ hình thực thi tốn 26 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.1 Dữ liệu .34 3.1.1 Dữ liệu không gian 34 v 3.1.2 Dữ liệu thuộc tính 34 3.2 Phƣơng pháp 34 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 4.1 Kết 47 4.2 Thảo luận .48 CHƢƠNG KẾT LUẬN,KIẾN NGHỊ 50 5.1 Kết Luận 50 5.2 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO .51 vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Mô tả GIS Geographic information system( Hệ thống thông tin địa lí) QLCTR CTR CTRSH TTC Quản lí chất thải rắn Chất thải rắn Chất thải rắn sinh hoạt Trạm trung chuyển vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Phân loại dạng đồ thị Bảng 2.2 Tổng hợp lộ trình,cự ly thu gom vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt trạm trung chuyển 12A Quang Trung & khu liên hiệp xử lí chất thải rắn Đa Phƣớc giai đoạn (31/12/2014 đến 30/3/2105): 22 Bảng 2.3 Tổng hợp lộ trình,cự ly thu gom vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt TTC 12A Quang Trung& khu liên hiệp xử lí chất thải rắn Đa Phƣớc giai đoạn (31/3/2015 đến 30/12/2105) .23 Bảng 3.1 Mô tả liệu không gian .34 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1.Sơ đồ nguồn gốc phát sinh chất thải rắn .3 Hình 2.2.Bản đồ quận Thủ Đức Hình 2.3.Biểu diễn đồ thi vơ hƣớng ma trận kề .11 Hình 2.4 Biểu diễn đồ thị có hƣớng ma trận kề 11 Hình 2.5.Mơ hình cấu tr c file liệu đầu vào 12 Hình 2.6 Biểu diễn đồ thị có hƣớng ma trận trọng số 12 Hình 2.7 Biểu diễn đồ thị vô hƣớng ma trận trọng số 13 Hình 2.8 Phân vùng đô thị 15 Hình 2.9 Phân chia thu gom rác 18 Hình 2.10 Sơ đồ hệ thống quản lí nhà nƣớc cơng tác QLCTR quận 21 Hình 2.11 Quy trình thu gom,vận chuyển chất thải rắn quận 21 Hình 2.12 Bãi rác đƣờng Lê Văn Chí 25 Hình 2.13 Trạm trung chuyển rác nằm gần chợ nhà dân ven đƣờng Kha Vạn Cân, phƣờng Hiệp Bình Chánh 25 Hình 2.14 Mơ hình tốn .26 Hình 2.15 Hiển thị thơng tin dạng ma trận kề 26 Hình 3.1 Sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu 35 Hình 3.2 Hiển thị đồ quận Thủ Đức .36 Hình 3.3 Hiển thị giao lộ đƣờng giao thông 36 Hình 3.4 Hiển thị lớp vị trí thu gom, điểm hẹn trạm trung chuyển 37 Hình 3.6 Hiển thị liệu thuộc tính 37 Hình 3.6 Hiển thị chức netwwork analyst 38 Hình 3.7 Hiển thị add liệu mạng lƣới 38 Hình 3.8 Hiển thị lớp phân tích mạng(New Location-Allocation) 39 Hình 3.9 Hiển thị chức phân bổ vị trí 39 Hình 3.10 Hiển thị thêm đối tƣơng phân tích mạng 39 Hình 3.11 Hiển thị thuộc tính TTC 40 Hình 3.12 Hiển thị thơng tin thuộc tính cho vị trí thu gom .40 Hình 3.13 Hiển thị kết phân bổ vị trí thu gom CTRSH với điều kiện trở kháng 10 km 42 ix