ứng dụng webgis quản lý dữ liệu ô nhiễm không khí khu công nghiệp loteco – thành phố biên hòa
i ỨNG DỤNG WEBGIS QUẢN LÝ DỮ LIỆU Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ KHU CÔNG NGHIỆP LOTECO – THÀNH PHỐ BIÊN HÒA Tác giả TRẦN NGỌC ĐỨC Tiểu luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Hệ thống thông tin địa lý Giáo viên hướng dẫn: Thạc sĩ. Quách Đồng Thắng Trưởng Phòng Kỹ thuật – Trung tâm Ứng dụng Hệ thống Thông tin Địa lý – Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM. TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013 ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS.Quách Đồng Thắng, Trưởng Phòng Kỹ thuật - Trung tâm Ứng dụng Hệ thống Thông tin Địa lý - Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM. Người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình và góp ý cho em trong suốt quá trình thực hiện tiểu luận. Em xin cảm ơn đến tập thể cán bộ viên chức tại Trung tâm Ứng dụng Hệ thống Thông tin Địa lý - Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực tập. Em xin cảm ơn các thầy cô giáo thuộc Bộ môn Thông Tin Địa Lý Ứng Dụng - Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM đã tận tâm truyền đạt những kiến thức quý báu làm nền tảng cho em trong công việc và cuộc sống sau này. iii TÓM TẮT Hiện nay, những vấn đề môi trường đang diễn biến phức tạp, nền sản xuất công nghiệp không ngừng gia tăng, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh, đặc biệt là môi trường không khí. Đồng Nai là địa phương có số lượng khu công nghiệp dẫn đầu cả nước nên tình hình ô nhiễm không khí diễn ra khá phức tạp. Một số khu công nghiệp lại có vị trí gần khu dân cư, điển hình như KCN Loteco nên vấn đề càng trở nên cấp thiết. Do đặc thù của môi trường không khí là biến động không ngừng, khuếch tán nhanh chỉ trong thời gian ngắn nên phải tiến hành quan trắc thường xuyên và liên tục. Kết quả là một khối lượng dữ liệu khổng lồ cần phải được xử lý, gây khó khăn cho cả người quản lý và người sử dụng dữ liệu. Ngày nay, công nghệ WebGIS ngày càng phát triển đã tạo nên một công cụ hữu dụng trong việc quản lý, thể hiện và truy vấn thông tin bản đồ trên Internet. Trên cơ sở đó, tác giả mong muốn xây dựng một trang WebGIS của KCN Loteco sử dụng mã nguồn mở có khả năng thể hiện nhiều lớp bản đồ và cung cấp thông tin cho người sử dụng. Những nghiên cứu trong đề tài gồm: - Nghiên cứu cách thức phát triển, xây dựng WebGIS dựa trên công nghệ GeoServer, OpenLayers và GeoEXT kết hợp với hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL qua module PostGIS. - Tìm hiểu một số ngôn ngữ lập trình như JavaScript, HTML, ExtJS để xây dựng giao diện cho trang web. - Tìm hiểu cách xây dựng và truy xuất dữ liệu trong PostgreSQL bằng PHP. Kết quả thu được: - Báo cáo trình bày nội dung đề tài. - WebGIS của KCN Loteco hỗ trợ quản lý dữ liệu quan trắc không khí, tích hợp nhiều chức năng, giao diện thân thiện, dễ sử dụng. iv MỤC LỤC Chương 1 MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.3. Giới hạn của đề tài 3 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP LOTECO 4 2.1. Giới thiệu sơ lược về KCN Loteco 4 2.2. Sơ đồ tổ chức của KCN Loteco 6 2.3. Hoạt động sản xuất tại KCN Loteco 6 2.4. Hiện trạng ô nhiễm không khí tại KCN Loteco 8 Chương 3 NGHIÊN CỨU CÔNG CỤ MÃ NGUỒN MỞ XÂY DỰNG WEBGIS 14 3.2. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL/PostGIS 15 3.3. Các công cụ hỗ trợ xây dựng WebGIS 17 3.3.1. Công nghệ Mapserver 17 3.3.2. Công nghệ Google Map 17 3.3.3. Công nghệ Geoserver 18 3.3.4. OpenLayers 22 3.3.5. ExtJS 23 3.3.6. GeoExt 23 3.4. Các nghiên cứu trong và ngoài nước 25 Chương 4 KẾT QUẢ XÂY DỰNG TRANG WEBGIS 26 4.1. Thiết kế và xây dựng cơ sở dữ liệu 26 4.2. Thiết kế trang WebGIS 30 4.2.1. Thiết kế chức năng 30 4.2.2. Lập trình trang WebGIS 31 4.2.2.1. Các bước thực hiện chính 31 4.2.2.2. Giao diện và các chức năng cơ bản của trang người dùng 32 4.2.2.3. Giao diện và các chức năng của trang quản trị 44 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 v DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT CSDL: cơ sở dữ liệu KCN: khu công nghiệp KCX: khu chế xuất QCVN: quy chuẩn Việt Nam KTXH: kinh tế xã hội VD: ví dụ STT: số thứ tự GIS: Geographic Information System WWW: World Wide Web URL: Uniform Resource Locator HTML: Hyper Text Markup Language JSON: JavaScript Object Notation PHP: Hypertext Preprocessor CSS: Cascading Style Sheet WMS: Web Map Service WFS: Web Feature Service SQL: Structured Query Language vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các quốc gia đầu tư của KCN Loteco 7 Bảng 2.2 Các ngành nghề kinh doanh trong KCN Loteco 8 Bảng 2.3 Hiện trạng hệ thống xử lý thải tại KCN Loteco 10 Bảng 4.1 Các bảng dữ liệu được lưu trữ trong PostgreSQL 26 Bảng 4.2 Bảng congty 26 Bảng 4.3 Bảng ong_khoi 27 Bảng 4.4 Bảng thongso_quantrac 27 Bảng 4.5 Bảng ketqua_quantrac 28 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 Nội dung thực hiện 3 Hình 2.1 KCN Loteco trên Google Map 5 Hình 2.2 Sơ đồ tổ chức KCN Loteco 6 Hình 3.1 Mô tả hệ thống WebGIS (Nguồn: Theo AA. Alesheikh, 2002) 15 Hình 3.2 Import shapefile bằng plugin PostGIS Shapefile & DBF Loader 16 Hình 3.3 Kết quả sau khi import 16 Hình 3.4 Các nguồn dữ liệu được hỗ trợ trong Geoserver 18 Hình 3.5 Giao diện khai báo kết nối đến CSDL PostGIS 19 Hình 3.6 Giao diện thêm layer từ CSDL vừa kết nối 20 Hình 3.7 Giao diện hiển thị và chỉnh sửa thông tin layer vừa thêm vào 21 Hình 3.8 Giao diện chọn style cho layer 21 Hình 3.9 Xem trước layer vừa tạo bằng công cụ Layer Preview 22 Hình 3.10 Tạo cửa sổ bản đồ đơn giản bằng GeoExt 24 Hình 4.1 Sơ đồ liên kết các bảng 29 Hình 4.2 Sơ đồ thiết kế chức năng người dùng 30 Hình 4.3 Sơ đồ thiết kế chức năng quản trị 30 Hình 4.4 Giao diện tab “Bản đồ KCN” 32 Hình 4.5 Xem thông tin đối tượng (VD: công ty Tae Kwang MTC) 33 Hình 4.6 Tìm kiếm công ty (VD: công ty Suzuki) 34 Hình 4.7 Giao diện tab “Văn bản” 35 Hình 4.8 Giao diện tab “Thông tin công ty” nhóm theo Lô 36 Hình 4.9 Giao diện tab “Thông tin công ty” nhóm theo Quốc gia đầu tư 37 Hình 4.10 Giao diện tab “Thông tin quan trắc” 38 Hình 4.11 Lọc dữ liệu dạng chữ (VD: Lọc theo tên công ty có chữ “s”) 39 Hình 4.12 Lọc dữ liệu dạng số (VD: Lọc theo nồng độ khí so2 > 300 µg/m3) 40 Hình 4.13 Giao diện vẽ biểu đồ theo thông tin lọc được 41 viii Hình 4.14 Giao diện xuất bảng dữ liệu ra Excel 42 Hình 4.15 Giao diện tab “Tuyển dụng” 43 Hình 4.16 Giao diện trang “Đăng nhập” 44 Hình 4.17 Giao diện khi đăng nhập không thành công và khi đăng nhập thành công 44 Hình 4.18 Giao diện trang cập nhật 45 1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Xây dựng và phát triển các khu công nghiệp (KCN) tập trung đang là xu hướng chung của nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là đối với các nước đang phát triển, nhằm tạo ra bước chuyển biến tích cực cho nền kinh tế của mỗi quốc gia. Tại Việt Nam, việc đầu tư phát triển các KCN để đẩy nhanh tiến trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước đang là mục tiêu chiến lược của quốc gia từ nay đến năm 2020. Các KCN ở Việt Nam đã được hình thành và đang phát triển mạnh mẽ trong những năm qua khẳng định được vai trò quan trọng của mình trong quá trình phát triển chung của đất nước. Tỉnh Đồng Nai là địa bàn có tốc độ tăng trưởng và phát triển khu công nghiệp rất cao, với số lượng lên đến 30 KCN trong toàn tỉnh, thu hút hàng trăm ngàn lao động trên cả nước. Trong đó, KCN Loteco là một trong những KCN quan trọng của tỉnh. Qua 16 năm hoạt động, KCN Loteco đã thu hút trên 800 triệu đô-la vốn đầu tư nước ngoài và giải quyết việc làm cho gần 40 ngàn lao động. Song song với sự phát triển và đóng góp tích cực đó, các KCN cũng đã làm tăng áp lực nặng nề lên môi trường, đặc biệt là môi trường không khí. KCN Loteco lại nằm gần kề với khu dân cư nên vấn đề quản lý ô nhiễm không khí càng trở nên cấp thiết hơn. Tuy nhiên, vẫn chưa có một công cụ nào cho phép chia sẻ thông tin một cách rộng rãi và dễ dàng cho người dân có nhu cầu tra cứu. Đồng thời các nhà quản lý KCN cũng cần phải quản lý một khối lượng lớn các dữ liệu nhưng chưa được hệ thống hóa một cách đầy đủ và hoàn chỉnh. Việc giám sát và quản lý các dữ liệu quan trắc hiện còn khá thủ công và phức tạp. Việc lưu trữ, truy cập, chia sẻ thông tin… luôn gắn liền với giải pháp ứng dụng Công nghệ Thông tin mà WebGIS là một công cụ hỗ trợ đắc lực, giúp giải quyết tốt vấn đề trên. WebGIS cho phép người sử dụng thể hiện đồng thời thông tin thuộc tính và thông tin không 2 gian lên trang web. Hiện nay, việc xây dựng WebGIS kết hợp với các phần mềm mã nguồn mở đang trở thành xu hướng phổ biến thông tin mạnh mẽ trên Internet. WebGIS mã nguồn mở tận dụng được các ưu điểm của các phần mềm mã nguồn mở như: miễn phí, được hỗ trợ bởi cộng đồng người sử dụng trên toàn thế giới, độ tin cậy cao, khả năng thay đổi nhanh để thích ứng với nhu cầu sử dụng,… Một số công nghệ xây dựng WebGIS mã nguồn mở phổ biến hiện nay là: Mapserver, Geoserver, GeoExt, SharpMap, GoogleMap API,… 1.2. Mục tiêu của đề tài Mục tiêu Xây dựng trang WebGIS KCN Loteco dựa trên các phần mềm mã nguồn mở, phục vụ cho công tác quản lý và truy xuất thông tin của người sử dụng. Nội dung thực hiện - Nghiên cứu tổng quan KCN Loteco. - Số hóa bản đồ ranh giới KCN, vị trí và ranh giới của công ty, vị trí của các ống khói xả thải. - Thu thập dữ liệu công ty, dữ liệu quan trắc không khí KCN Loteco. - Xây dựng CSDL phục vụ công tác quản lý và chia sẻ thông tin công ty và thông tin quan trắc không khí KCN Loteco một cách trực quan sinh động. - Xây dựng trang WebGIS dựa trên CSDL đã tạo và các phần mềm mã nguồn mở, có khả năng hiển thị nhiều lớp bản đồ và tra cứu thông tin quan trắc không khí, với giao diện thân thiện, dễ sử dụng. [...]... gọi là dữ liệu nền bản đồ được số hóa bằng phần mềm ArcGIS 9.3 Gồm có: dữ liệu về ranh giới của KCN Loteco, ranh giới các công ty và vị trí các ống khói thải Dữ liệu thuộc tính gồm các thông tin về khu công nghiệp, công ty, các thông số quan trắc, các bản đồ ô nhiễm được thu thập từ văn bản của ban quản lý các khu công nghiệp, các báo cáo của Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Đồng Nai được công bố công khai... DO, 3 tấn/h Không có Không có Hơi dung môi Không có Không có Hơi axit Không có Phát tán qua ống khói Hơi dung môi Không có Không có 25 DY VINA 26 DONGJIN LEIPORT 27 SAKAI Bụi Có Lắng trọng lực 28 IL SHIN Lò hơi DO, 3 tấn/h Không có Phát tán qua ống khói 11 Hơi dung môi 31 EMICO Không có Có Hấp thụ than hoạt tính Lò hơi DO, 2 tấn/h Không có Phát tán qua ống khói Hơi dung môi Không có Không có Lò hơi... nguyên, môi trường, công nghiệp, thương mại và du lịch,… Nghiên cứu ứng dụng công nghệ WebGIS vào công tác quản lý môi trường đã được triển khai tại một số Viện, Trung tâm nghiên cứu và Trường Đại học lớn của Việt Nam Một số đề tài đã thực hiện trong thời gian qua như: - Xây dựng WebGIS phục vụ công nghiệp dựa trên công nghệ WebGIS của MapInfo MapXtreme kết hợp công nghệ xây dựng WebGIS theo chuẩn OpenSource... - Ứng dụng WebGIS quản lý tổng hợp và thống nhất số liệu quan trắc môi trường tỉnh Quảng Ngãi - Hệ thống WINSCAN (Web gIs eNvironmental information management Software for CAN tho) là một hệ thống thông tin môi trường để lưu trữ, quản lý và phân tích các thông tin môi trường ở thành phố Cần Thơ Dù mới chỉ là bước đầu nhưng nhiều kết quả nghiên cứu đã được đưa vào ứng dụng trong công tác quản lý môi... WebGIS cho phép hiển thị thông tin của các lớp bản đồ, thông tin quan trắc không khí, một vài công cụ tương tác bản đồ cơ bản và chức năng in ấn, xuất báo cáo Về công nghệ Đề tài sử dụng công nghệ WebGIS mã nguồn mở Geoserver, thư viện JavaScript OpenLayers, ExtJS, GeoExt và hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL/PostGIS 3 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP LOTECO 2.1 Giới thiệu sơ lược về KCN Loteco. .. những nhà quản lý, WebGIS cho phép cập nhật, chỉnh sửa dữ liệu rất thuận tiện Các ứng dụng WebGIS hỗ trợ đưa các bản đồ và dữ liệu GIS đến từng cá nhân thông qua web Người sử dụng có thể dễ dàng truy cập vào các ứng dụng như một website thông thường Bản đồ hiển thị không chỉ ở dạng file ảnh (như file pdf hay jpg) mà còn là các ứng dụng giúp người sử dụng có thể phóng to/thu nhỏ, tắt/mở các lớp dữ liệu và... trường không khí tại KCN Loteco đang bị ô nhiễm và ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân trong KCN và người dân ở các vùng lân cận Theo đó: - 14 công ty phát sinh khí thải do đốt nhiên liệu thì 5/14 công ty có khí thải được phát tán qua hệ thống ống khói, không xử lý (Dueck Woo, Ilshin, Dy Vina, Shin 9 Han, Peak Top) 2/14 công ty chưa có hệ thống xử lý hoàn chỉnh, chỉ lắp đặt hệ thống lắng bụi cho khí thải... các truy vấn cơ bản Các ứng dụng WebGIS tổng hợp và sử dụng công nghệ Web Server để quản lý các truy vấn thông tin đến Map Server và truyền tải dữ liệu và bản đồ đến người dùng Hình 3.1 thể hiện một cách cơ bản hệ thống WebGIS: 14 Hình 3.1 Mô tả hệ thống WebGIS (Nguồn: Theo AA Alesheikh, 2002) 3.2 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL/PostGIS PostgreSQL là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ và đối tượng... tử 9 4 Cơ khí chế tạo máy 6 5 Đồ gỗ 1 6 Thực phẩm 4 7 Đồ trang sức 1 8 Hóa chất 4 9 Plastic 3 10 Kim loại 3 11 Bao bì carton 2 12 Sành sứ 3 13 Văn phòng phẩm 2 2.4 Hiện trạng ô nhiễm không khí tại KCN Loteco Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí : Khói thải từ nguồn đốt nhiên liệu Rất nhiều các ngành công nghiệp hoạt động tại - KCN Loteco đều sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau làm chất liệu đốt nhằm... 7/14 Công ty có hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ (Unisun, Vega, Harada, Ulhwa, Kaya Vina, Dea Chang, Jae Ill) - 20 công ty phát sinh hơi dung môi trong quá trình sản xuất thì 12/20 công ty không có hệ thống xử lý hơi dung môi (Công ty Bride&Co, Dong Jin Leiport, Dong Jin Vina, Il Shin Vina, Muto, Nec\Tokin, Peak Top, Emico, SM Alupack, Dy Vina, Fulien và công ty Uy tín) Chỉ có 8/20 công . i ỨNG DỤNG WEBGIS QUẢN LÝ DỮ LIỆU Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ KHU CÔNG NGHIỆP LOTECO – THÀNH PHỐ BIÊN HÒA Tác giả TRẦN NGỌC ĐỨC Tiểu luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp. của công ty, vị trí của các ống khói xả thải. - Thu thập dữ liệu công ty, dữ liệu quan trắc không khí KCN Loteco. - Xây dựng CSDL phục vụ công tác quản lý và chia sẻ thông tin công ty và thông. Hiện trạng ô nhiễm không khí tại KCN Loteco Nguồn phát sinh ô nhiễm không khí : - Khói thải từ nguồn đốt nhiên liệu. Rất nhiều các ngành công nghiệp hoạt động tại KCN Loteco đều sử dụng các