Xây dựng phần mềm quản lý tổng hợp số liệu quan trắc chất lượng nước mặt lưu vực hệ thống sông Đồng Nai dựa trên công nghệ Web GIS (WINS)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BÙI TÁ LONG Xây dựng phần mềm quản lý tổng hợp số liệu quan trắc chất lượng nước mặt lưu vực hệ thống sông Đồng Nai dựa công nghệ Web GIS (WINS) Báo cáo tóm tắt kết nghiên cứu TP HỒ CHÍ MINH, 7/2010 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ 2009-2010 mã số B2009-24-05 Xây dựng phần mềm quản lý tổng hợp số liệu quan trắc chất lượng nước mặt lưu vực hệ thống sông Đồng Nai dựa công nghệ Web GIS (WINS) Kính mong đóng góp ý kiến tất bạn đọc Những đóng góp quí báu bạn đọc giúp tác giả nâng cao chất lượng tài liệu Bùi Tá Long, Chủ nhiệm Lê Thị Quỳnh Hà, Thành viên Cao Duy Trường, Thành viên Lê Thị Hiền, Thành viên Nguyễn Thị Thái Hòa, Thành viên Hoàng Thị Mỹ Hương, Thành viên Lê Đào An Xuân, Thành viên Báo cáo trình bày tóm tắt kết nghiên cứu đề tài cấp Bộ 2009 – 2010 mã số B2009 – 24 – 05 Viện Môi trường Tài nguyên chủ trì PGS.TSKH Bùi Tá Long chủ nhiệm Cơ sở pháp lý Hợp đồng số 05/VMTTN/KHCN/HĐ-B2009 ngày 31/8/2009 Các nội dung: tổng quan vấn đề nghiên cứu, sở lý luận thực tiễn, phương pháp thực hiện, sản phẩm trình Các bước cài đặt, khởi động, menu chính, chức trợ giúp trình bày hình vẽ giải thích chi tiết Sản phẩm đề tài www.hcmier.edu.vn/dongnai Bản quyền @ 2010 - Đại học Quốc gia Tp HCM Viện Môi trường Tài nguyên, ii cài đặt địa chỉ: NỘI DUNG NHỮNG ĐẶC TRƯNG CHUNG CỦA ĐỀ TÀI 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Nội dung đề tài Giới hạn đề tài Tính kế thừa tính đề tài Ý nghĩa thực tiễn công trình Những kết đề tài đưa bảo vệ Thử nghiệm Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc sản phẩm giao nộp NỘI DUNG CHÍNH KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI 2.1 2.2 Phân tích hệ thống liên quan Mô hình hệ thống đề xuất 10 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 iii NHỮNG ĐẶC TRƯNG CHUNG CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài Lưu vực hệ thống sông Đồng Nai có diện tích lưu vực 37.885 km2 , trải qua nhiều tỉnh thành, với tập trung phát triển Vùng Kinh tế trọng điểm phía Nam – vùng phát triển kinh tế động đất nước Với tăng trưởng nhanh kinh tế khu vực, lưu vực tồn nhiều hoạt động kinh tế – xã hội có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến môi trường nước với qui mô điều kiện phân bố khác nhau: công nghiệp, đô thị, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy điện, thủy lợi, giao thông vận tải thủy, du lịch, nuôi trồng đánh bắt thủy sản, v.v… Bên cạnh đó, môi trường nước lưu vực chịu tác động yếu tố tự nhiên khác Môi trường nước lưu vực sông, tùy khu vực cụ thể, chịu tác động đơn lẻ đồng thời nhiều yếu tố tự nhiên hay nhân tạo Nhiều giải pháp nhằm cải thiện chất lượng nước sông đưa như: ban hành văn pháp luật kèm theo chế tài hợp lý (luật Bảo vệ Môi trường; luật Tài nguyên nước, hệ thống tiêu chuẩn nước sông, nước thải…); thành lập Ủy ban Bảo vệ Môi trường lưu vực sông; Ủy ban quản lý lưu vực sông, áp dụng công cụ kinh tế thu phí nước thải, lập quỹ Bảo vệ Môi trường,…; xây dựng chương trình quan trắc, giám sát môi trường lưu vực sông,v.v… Tuy nhiên, biện pháp chưa đạt hiệu mong đợi Ô nhiễm nước lưu vực sông nói chung LVHTS Đồng Nai nói riêng vấn đề nan giải nhà quản lý gây nhiều xúc cộng đồng – đối tượng chịu tác động trực tiếp từ vấn đề Việc quản lý, sử dụng số liệu thu thập chất lượng môi trường công tác định, xây dựng sách nhiều bất cập, đặc biệt chưa đến với cộng đồng – yếu tố then chốt việc xây dựng chương trình bảo vệ môi trường lưu vực sông Trong năm 2008, Nghị định số 120/2008/NĐ-CP quản lý LVHTS đời Với Nghị định này, tài nguyên nước (TNN) LVS quản lý theo nguyên tắc thống nhất, không chia cắt cấp hành chính, thượng nguồn hạ nguồn; bảo đảm công bằng, hợp lý bình đẳng nghĩa vụ quyền lợi tổ chức, cá nhân lưu vực Cũng năm này, Chính phủ ban hành Quyết định số 157/2008/QĐCP việc thành lập Ủy ban BVMT LVHTS Đồng Nai (gọi tắt Ủy ban sông Đồng Nai) với chức nhiệm vụ, chế hoạt động quy định cụ thể Tuy nhiên, nay, hoạt động Ủy ban chưa thực hiệu Có nhiều lý cho vấn đề này, cốt lõi thiếu hụt công cụ quản lý phù hợp nhằm phục vụ cho công tác QLMT nói chung, quản lý CLN nói riêng cho quan Có thể tóm tắt tính cấp thiết đề tài thể qua vấn đề sau: a Trước yêu cầu phát triển kinh tế xã hội Phần lớn vùng kinh tế trọng điểm nước tập trung cao lưu vực sông với mức độ đô thị hóa đô thị lưu vực sông ngày cao Cần xây dựng sở hạ tầng thông tin để đáp ứng nhu cầu quản lý lưu vực sông thời kỳ Xây dựng sách, định môi trường cần có thông tin/dữ liệu tin cậy xử lý thích hợp b Quản lý liệu lưu vực sông chưa tin học hóa Dữ liệu rời rạc, chưa hệ thống hóa dẫn tới tìm kiếm thông tin cần thiết núi liệu chậm, khai thác liệu khó khăn, báo cáo môi trường tốn nhiều thời gian Từ công tác theo dõi biến động dự báo chưa đầy đủ khoa học; đánh giá hiệu công tác bảo vệ môi trường lưu vực sông gặp nhiều khó khăn c Yêu cầu công tác quản lý môi trường lưu vực sông Đòi hỏi phải quản lý khối lượng lớn liệu Việc lưu trữ, truy cập, chia sẻ thông tin … gắn liền với giải pháp ứng dụng CNTT Cần tiến hành nhiều phân tích khác sở liệu lưu trữ để đánh giá lập kế hoạch điều chỉnh kịp thời d Sự phát triển công nghệ thông tin cho đời mô hình quản lý xử lý liệu không gian có nhiều ưu việt Bản đồ số Cơ sở liệu Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Mô hình hóa e Trước yêu cầu nhiệm vụ công tác ứng dụng công nghệ thông tin Quyết định 179/2004/QĐ-TTg thủ tướng ngày 6/10/2004 «Chiến lược ứng dụng phát triển công nghệ thông tin tài nguyên môi trường đến năm 2015 định hướng đến năm 2020 » Luật bảo vệ môi trường Việt Nam Quốc hội thông qua năm 2005 có hiệu lực từ 7/2006 Quyết định 137/2006/QĐ-TTg "Chiến lược nghiên cứu ứng dụng công nghệ vũ trụ đến năm 2020" Nghị định số 102/2008/NĐ-CP ngày 15/09/2008 Chính phủ quy định việc thu thập, quản lý, khai thác sử dụng liệu tài nguyên môi trường 1.2 Mục tiêu đề tài Xây dựng phần mềm hỗ trợ hoạt động quản lý, lưu trữ, truy vấn sở liệu quan trắc đánh giá diễn biến chất lượng nước lưu vực hệ thống sông Đồng Nai (được đặt tên phần mềm WINS) 1.3 Nội dung đề tài Để đạt mục tiêu cần thiết phải thực nội dung nghiên cứu sau ( hội đồng thông qua): - Nghiên cứu nước liên quan Đưa trạng công tác quản lý số liệu quan trắc chất lượng nước lưu vực hệ thống sông Đồng Nai - Thu thập đồ số lưu vực hệ thống sông Đồng Nai - Tìm hiểu công nghệ Web GIS, phương pháp CSDL công tác quản lý chất lượng nước - Xây dựng CSDL phục vụ cho công tác quản lý số liệu quan trắc chất lượng nước lưu vực hệ thống sông Đồng Nai - Xây dựng chương trình WINS ứng dụng công nghệ Web GIS quản lý chất lượng nước lưu vực hệ thống sông Đồng Nai phù hợp với nội dung D - Bước đầu ứng dụng mô hình toán mô chất lượng nước đánh giá diễn biến chất lượng nước thể kết mạng - Đánh giá mức độ hiệu việc ứng dụng WINS công tác quản lý chất lượng nước lưu vực hệ thống sông Đồng Nai - Báo cáo nghiệm thu Cơ sở pháp lý để thực đề tài là: - Hợp đồng số 05/VMT-TN/KHCN/HĐ-B2009 ngày 31/8/2009 Viện Môi trường Tài nguyên Chủ nhiệm đề tài: PGS.TSKH Bùi Tá Long 1.4 Giới hạn đề tài Đề tài giới hạn việc thực mục tiêu đề tài đặt xây dựng phần mềm hỗ trợ hoạt động quản lý, lưu trữ, truy vấn sở liệu quan trắc đánh giá diễn biến chất lượng nước lưu vực hệ thống sông Đồng Nai Các liệu quan trắc tập trung vào liệu quan trắc nước mặt, liệu nguồn thải Đánh giá diễn biến chất lượng nước dựa mô hình Mike11 Như đề tài tập trung xây dựng phần mềm quản lý số liệu quan trắc chất lượng nước mặt tích hợp mô hình toán Mike11 1.5 Tính kế thừa tính đề tài Tính kế thừa đặc trưng hoạt động nghiên cứu khoa học, nghiên cứu khoa học tìm kiếm, sáng tạo sở thừa kế có phê phán chọn lọc tri thức có Đề tài ngoại lệ Để tài kế thừa số nghiên cứu trước đây, đặc biệt phần mềm TISEMIZ (2008 – 2010), CapWeb (2008 – 2009) , ENVIMQNg (2007 – 2008), H-waste (2009) Tính khoa học đề tài thể chỗ: Đã xây dựng hệ thống kết nối liệu quan trắc chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai thành hệ thống tập trung thống Hệ thống cho phép phân quyền để tất quan chức liên quan tham gia ví dụ nhập liệu cho hệ thống, xem thông tin phụ trách phân cấp quản lý Phần mềm giúp cấp quản lý có thông tin cập nhật môi trường địa phương quản lý Thông tin lưu thông giám sát Cơ quan chức có quyền cao Ủy ban bảo vệ lưu vực sông Đồng Nai Đã xây dựng phương pháp thay phương thức quản lý rời rạc, giấy phương thức quản lý tập trung với liệu điện tử vàcông nghệ số Với kết giúp thay đổi phương thức quản lý môi trường từ giấy tờ sang điện tử Kết hợp ngành khoa học khác quản lý môi trường, CNTT, mô hình hóa môi trường Tính đề tài là: Đã đưa hệ thống CSDL giúp quản lý tổng hợp thống chất lượng nước lưu vực sông Đề xuất dựa kinh nghiệm trong, nước thực tiễn Việt Nam thông qua đề tài trước nhóm tác giả Đã tích hợp CSDL môi trường, GIS, công nghệ WebGis mô hình Mike11 thành công cụ hỗ trợ định Đề xuất kết hợp nhóm thông tin môi trường tài nguyên hệ thống thông tin môi trường quản lý lưu vực sông Đề xuất ý tưởng phân quyến cho nhiều đối tượng giúp đối tượng tham gia hệ thống trao đổi, chia sẻ thông tin Đề xuất hệ thống báo cáo kết quan trắc môi trường cho phép quan chức giám sát chất lượng nước nhánh sông thuộc phạm vi tỉnh hay toàn thể lưu vực Tuy nhiên đề tài khác với tất đề tài trước chỗ nghiên cứu chuyên xây dựng công cụ tin học phục vụ quản lý lưu vực sông Đây đề tài nhóm tác giả lĩnh vực 1.6 Ý nghĩa thực tiễn công trình Đã xây dựng công cụ tin học giúp nâng cao lực tính hiệu cho công tác quản lý chất lượng nước mặt lưu vực sông Đồng Nai Giúp cho quan chức năng, tỉnh thành doanh nghiệp tham gia công tác bảo vệ môi trường Từ giáo dục cho họ ý thức tự chấp hành qui định nhà nước lĩnh vực bảo vệ môi trường Giúp cho quan chức Ủy ban bảo vệ lưu vực sông Đồng Nai, quyền 11 tỉnh thành tất đối tượng liên quan có nguồn thông tin có chất lượng cao, khách quan chất lượng nước sông Đồng Nai 1.7 Những kết đề tài đưa bảo vệ Các kết sau đưa bảo vệ : - Phân tích, thiết kế hệ thống cấu trúc CSDL hệ thống - Công cụ tin học WINS ứng dụng công nghệ Web GIS với công nghệ tích hợp CSDL môi trường, GIS, Web mô hình toán Mike11 phục vụ quản lý chất lượng nước mặt lưu vực sông Đồng Nai - Phương pháp luận thực đề tài 1.8 Thử nghiệm Kết đề tài ứng dụng dạng 02 Luận văn cao học, báo khoa học báo cáo Hội nghị khoa học Quốc tế “Bui Ta Long, Hoang Thi My Huong, Cao Duy Truong, Nguyen Thi Thai Hoa, 2009 Applying WebGis in Management and Sharing Water Quality Information of the Dongnai River System Proceedings of Asian Conference for Remote Sensing 2009, Beijng, China http://www.acrs2009.org “ 1.9 Phương pháp nghiên cứu Trong trình thực đề tài này, số phương pháp sau sử dụng (xem phần bổ sung Báo cáo tổng hợp kết nghiên cứu): Phương pháp thu thập tài liệu Thu thập tài liệu trạng sông Thị Vải từ đề tài cấp; Thu thập đồ giấy, tiến hành số hóa đồ địa hình đáy Phương pháp tổng hợp tài liệu Tổng hợp tài liệu, số liệu có từ dự án, nhiệm vụ, đề tài sông Thị Vải, nghiên cứu nước liên quan … đúc kết thông tin tin cậy làm sở để xây dựng kịch Phương pháp xử lý số liệu, thống kê, so sánh: - Phương pháp xử lý số liệu: Nhập, xử lý số liệu điều tra, số liệu phân tích EXCEL, WORD Nhập kết thống kê điều tra thực kết phân tích mẫu xử lý để đưa nhận định - Phương pháp thống kê: sử dụng phân tích, xử lý số liệu, truy vấn liệu đánh giá công tác quản lý môi trường -Phương pháp so sánh: Thu thập thông tin liên quan qui định, tiêu chuẩn có Nhà nước quản lý môi trường để so sánh phát vấn đề không phù hợp - Phương pháp mô hình hóa: Ứng dụng phần mềm Mike21trong đánh giá mô hình hóa chất lượng nước Phương pháp sử dụng hệ thông tin địa lý (Geographcal Information System – GIS) Sử dụng phần mềm MapInfo để thao tác với đồ - Phương pháp xây dựng phần mềm tin học: Được xây dựng theo nguyên lý module Mỗi module thể chức cụ thể phần mềm - Phương pháp sử dụng Web Sử dụng Web liên kết với hệ sở liệu để chia sẻ phổ biến thông tin thông qua giao diện thân thiện với người sử dụng Có thể tóm tắt sau: Bước 1: Nghiên cứu hệ thống quan trắc chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai, Cơ sở pháp lý, cấu tổ chức liên quan, Cơ sở pháp lý ứng dụng CNTT quản lý lưu vực sông Bước 2: Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn đề tài Bước 3: Phân tích hệ thống liên quan, đề xuất sơ đồ khối CSDL, phân rã CSDL, đề xuất mô hình hệ thống, mô tả công nghệ sử dụng Bước 4: Xây dựng phần mềm WINS, kiểm tra chức hệ thống, đánh giá tính hiệu 1.10 Cấu trúc sản phẩm giao nộp Phần giao nộp sản phẩm gồm : - Báo cáo tổng hợp kết đề tài đánh máy in khổ giấy A4 với 108 trang đánh máy bao gồm: phần mở đầu, chương mục, kết luận, tài liệu tham khảo gồm 31 trích dẫn - Tóm tắt kết nghiên cứu đề tài gồm 25 trang - Hướng dẫn sử dụng phần mềm gồm 18 trang - Chương trình WINS cài đặt mạng từ 10/2009 Địa chỉ: www.hcmier.edu.vn/dongnai NỘI DUNG CHÍNH KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Phân tích hệ thống liên quan Đăng nhập Nhập liệu Quản lý Cơ sở sản xuất Quản lý hệ thống sông Quản lý tài nguyên nước Quản lý liệu nguồn thải Tạo báo cáo Quản lý Giấy phép Người dùng Quản lý danh mục Hệ thống quản lý nhà nước Thanh kiểm tra Tìm kiếm Quản lý Khiếu nại xử phạt Hình 2.1 Sơ đồ thể chức hệ thống Sơ đồ chức hệ thống thể Hình 2.1 gồm: Chức đăng nhập: Cho phép user đăng nhập vào hệ thống Chức nhập liệu: Cho phép nhập tất thông tin cần quản lý vào hệ thống để quản lý Chức tạo báo cáo: Cho phép tạo báo cáo dựa liệu có sẵn Chức kiểm tra: Cho phép xem cập nhật thông tin kiểm tra Chức tìm kiếm: Cho phép tìm kiếm dựa liệu có sẵn Chức quản lý danh mục: Cho phép quản lý danh mục phục vụ cho việc quản lý thông tin tốt Chức quản lý hệ thống quản lý nhà nước: cho phép quản lý văn pháp luật, tiêu chuẩn liên quan đến việc quản lý nguồn tài nguyên nước thông tin quan đầu ngành môi trường Chức quản lý hệ thống sông: Cho phép quản lý thông tin hệ thống sông, cố môi trường xảy hệ thống sông Chức quản lý liệu nguồn thải: Cho phép người dùng xem cập nhật thông tin liệu nguồn thải (khu công nghiệp, lưu lượng nước thải, tính chất nước thải ) (Hình 2.1) Chức đăng nhập liệu (Hình 2.2) gồm - Chức Thêm liệu: Thêm thông tin vào sở liệu - Chức Xóa liệu: Xóa thông tin khỏi sở liệu - Chức Sửa liệu: Sửa thông tin khỏi sở liệu nhập trước Quản lý tài khoản Phân quyền người dùng Admin Toàn quyền hệ thống Quản lý liệu Admin cho phép Xem liệu Admin cho phép Nhập liệu Xem liệu Admin cho phép Khách c ướ Ph T -V BR nh Bì uậ n Th BC B DL QL , TK DL R- m Xe VT c m Xe ướ Xe m n Ph DL TK ,B C BC , TK nh Bì DL L LD nh Bì QL D LL on gA Q nh Bì ng Dư Lo ng An Hình 2.8 Các nhóm đối tượng phân quyền WINS Hình 2.9 Mô hình chia sẻ liệu WINS 11 Có nhóm phân quyền gồm: - Admin: có toàn quyền hệ thống, admin có quyền tạo người dùng, thay đổi thông tin người dùng, thay đổi quyền truy cập sở liệu nhóm người dùng - Nhập liệu: Người nhập liệu xem chỉnh sửa thông tin mà admin cho phép - Khách: khách xem liệu admin cho phép Khi người dùng muốn sử dụng hệ thống, người gửi yêu cầu tới cho admin Admin tạo tài khoản cho người sử dụng, tài khoản thuộc nhóm quyền cụ thể Sau cấp tài khoản người sử dụng đăng nhập vào hệ thống tài khoản cấp Sau đăng hệ thống thành công, người sử dụng thao tác liệu cho phép Ngoài ra, WINS cho phép kết hợp GIS, CSDL môi trường WINS quản lý mô hình Mike11 để xây dựng đồ trạng CLN toàn lưu vực sông Sản phẩm từ kết hợp đồ số, CSDLvà mô hình Mike11 đồ thể CLN WINS cho phép chuyển đổi hiển thị đồ số từ MapInfo Đây ưu điểm chương trình, tăng tính phổ dụng cho việc sử dụng số phần mềm đòi hỏi tính chuyên môn cao Hình 2.10 Giao diện khởi động phần mềm WINS Giao diện phần mềm WINS thể Hình 2.10 Trên hình phía bên trái chức quản lý thông tin hệ thống Chi tiết chức thể Hình 2.11- Hình 2.16 Nhóm thông tin lưu vực sông thể Hình 2.11 gồm: Hệ thống sông: (bao gồm tất dạng dòng chảy ao, hồ) chiều dài, diện tích lưu vực, mô đun dòng chảy, mực nước trung bình, lưu lượng trung bình 12 Thông tin địa phương lưu vực: vị trí địa lý LVS, diện tích, dân số, chiều dài sông chảy qua tỉnh, nguồn nước cấp, nhu cầu sử dụng nước… Thông tin tài nguyên: gồm thông tin tài nguyên nước, tài nguyên đất, tài nguyên khoáng sản, tài nguyên rừng, tài nguyên thực vật, thủy sinh vật, cảnh quan sinh thái, trạng khai thác sử dụng tài nguyên, … Thông tin phát triển kinh tế xã hội: dân số, trình đô thị hóa, công nghiệp, nông nghiệp, thủy điện, giao thông, du lịch, cấp nước, nuôi trồng đánh bắt thủy sản Thông tin cố môi trường LVS Nhóm thông tin nguồn thải thể Hình 2.12 gồm: - Nguồn thải từ hoạt động công nghiệp - Nguồn thải từ đô thị, - Nguồn thải sở sản xuất phân tán, làng nghề, … - Nguồn thải từ hoạt động nông nghiệp nuôi trồng thủy sản - Nguồn thải từ bệnh viện, sở y tế, … - Nguồn thải từ bãi rác, … Nhóm thông tin hệ thống QLNN QLMT LVS thể Hình 2.13 gồm: Các quan quản lý cấp Nhà nước: Quốc hội, Chính phủ, Bộ Tài nguyên Môi trường, Cục Tài nguyên nước, Tổng Cục Môi trường, … Các quan quản lý cấp vùng: Ủy ban Bảo vệ môi trường LVS (sau gọi tắt UB LVS), Chi cục BVMT Đông Nam Bộ, Viện Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ, … Các quan cấp địa phương LVS: Sở Môi trường Tài nguyên Tỉnh; Chi cục BVMT Tỉnh, Ban Quản lý KCN Tỉnh, … Thông tin hệ thống văn pháp luật Tiêu chuẩn CLN, quy chuẩn CLN 2008, … Nhóm thông tin hệ thống quan trắc, giám sát môi trường thể - Thông tin trạm đo đạc thủy văn - Thông tin quan trắc chất CLN: hệ thống điểm giám sát nước sông, tiêu giám sát, kết giám sát CLN, số liệu quan trắc nước thải, … Thông tin Bản đồ: đồ LVS đượcthể Hình 2.16 Trên Hình 2.17 - Hình 2.18 hiển thị vị trí quan trắc chất lượng nước mặt vị trí có nguồn thải Với công nghệ WebGis tương tác trực tiếp với vị trí quan trắc đồ Dữ liệu GIS chuẩn hóa theo tiêu chuẩn ban Bộ Tài nguyên Môi trường Điều cho phép mở rộng hệ thống tích hợp thông tin với hệ thống xây dựng trước sau đề tài Đây điều nhiều chuyên gia CNTT ý đóng góp ý kiến cho đề tài đề tài có ứng dụng GIS khác nhóm tác giả nhóm tác giả tiếp thu 13 Hình 2.13 Mục thông tin “Hệ thống quản lý nhà nước” Hình 2.12 Mục thông tin “Nguồn thải” Hình 2.11 Mục thông tin “Hệ thống sông” Hình 2.16 Mục thông tin “Bản đồ” Hình 2.14 Mục thông tin “Báo cáo” Hình 2.15 Mục thông tin “Danh mục” 14 Hình 2.17 Bản đồ lưu vực sông hiển thị vị trí quan trắc chất lượng nước mặt lưu vực sông Đồng Nai Hình 2.18 Bản đồ hiển thị vị trí nguồn xả thải khu vực thành phố Biên Hòa – Đồng Nai 15 Hình 2.19 Chức nhập số liệu quan trắc điểm quan trắc Việc nhập số liệu phân quyền cho đối tượng tham gia bảo vệ lưu vực sông Đồng Nai Theo ý kiến nhóm tác giả, Chi cục bảo vệ Môi trường tỉnh thành nơi có sông Đồng Nai chảy qua (hoặc Trung tâm quan trắc môi trường trực thuộc Sở hay Chi cục) Các đối tượng phân cấp chịu trách nhiệm nhập số liệu vào hệ thống Để thực chức này, hệ thống WINS cung cấp chức hình Hình 2.19 -Hình 2.20 Hình 2.20 Nhập số liệu quan trắc chất lượng nước 16 Hình 2.21 Chức xem kết quan trắc vị trí có nguồn xả thải Người dùng xem kết quan trắc trực tiếp đồ Hình 2.21 Trên ví dụ số liệu quan trắc nguồn thải Một kết đề tài kết nối CSDL WINS quản lý sinh với Mike11 hiển thị kết chạy mô hình Mike11 WebGis Các bước thực sau: người sử dụng nhập liệu sông, liệu nguồn thải vào WINS Sau liệu xả thải xuất sang dạng file excel để làm liệu đầu vào cho MIKE11 Sử dụng MIKE11 để chạy mô hình mô chất lượng nước Kết chạy Mike11 thể Hình 2.22 Sau kết chạy mô hình chất lượng nước MIKE11 số hóa ArcGIS Bước cuối cùng, WINS biểu diễn kết chạy mô hình WEB GIS (Hình 2.24) Tóm tắt trình thể Hình 2.25 17 Hình 2.22 Kết chạy Mike11 Hình 2.23 Kết chạy mô hình thể ArcGIS 18 Hình 2.24 Kết chạy mô hình WINS Hình 2.25 Các bước chạy mô hình Mike11 hiển thị kết WINS Một module quan trọng WINS module quản lý tài khoản Module phân quyền cho người sử dụng tham gia vào hệ thống Khả trao đổi, chia sẻ thông tin CLN phân cấp theo chức năng, nhiệm vụ đối tượng Như vậy, quan cá nhân trực thuộc tham gia vào hệ thống với chế độ phân cấp phù hợp, chức WINS cho phép xuất báo cáo thể Bảng 2.1 19 Bảng 2.1 Phân loại báo cáo chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai Mẫu Giao diện Ý nghĩa - Sự khác biệt Báo cáo trạng chất lượng nước sông cho sông thuộc tỉnh/tỉnh thành Báo cáo – Ví dụ: Báo cáo trạng chất lượng nước sông đoạn Sông Vàm Cỏ Đông thuộc tỉnh Tỉnh Long An Báo cáo trạng chất lượng nước sông cho tất sông thuộc tỉnh/thành Báo cáo – Ví dụ: Báo cáo trạng chất lượng nước sông tỉnh Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Báo cáo trạng chất lượng nước sông cho sông chảy qua nhiều tỉnh/thành Báo cáo – Ví dụ: Báo cáo trạng chất lượng nước sông Sài Gòn Báo cáo tổng hợp trạng chất lượng nước lưu vực sông Báo cáo KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Trong Báo cáo trình bày kết thực đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ ” Xây dựng phần mềm quản lý tổng hợp số liệu quan trắc chất lượng nước mặt lưu vực hệ thống sông Đồng Nai dựa công nghệ Web GIS (WINS)” Kết bật đề tài xây dựng thành công công cụ tin học WINS bước đầu ứng dụng công 20 - - - - nghệ Web GIS với công nghệ tích hợp CSDL môi trường, GIS, Web mô hình toán Mike11 phục vụ quản lý chất lượng nước mặt lưu vực sông Đồng Nai Trong trình thực đề tài tiến hành số công việc giải toán sau : Thu thập tài liệu trạng chất lượng nước, hệ thống quản lý lưu vực sông Đồng Nai Tiến hành đánh giá trạng ứng dụng CNTT quản lý, chia sẻ thông tin CLN LVS nói chung địa phương LVHTS Đồng Nai Kết thể chương báo cáo Phân tích số nghiên cứu nước liên quan tới đề tài Kết phân tích cho thấy nghiên cứu ứng dụng công nghệ WebGIS tiến hành nhiều nơi giới Việt Nam Hiện giới Việt nam nghiên cứu tương tự khuyến khích có sở để khẳng định thời gian tới đầu tư nhiều Kết thực chương báo cáo Phân tích thiết kế hệ thống, xây dựng CSDL cho hệ thống bao gồm 83 bảng biểu Kết thể chương báo cáo Viết phần mềm WINS, nhập liệu cho hệ thống, vận hành thử nghiệm để kiểm tra tính ổn định hệ thống Kết thể chương Báo cáo Vận hành chạy mô hình Mike11 dựa số liệu nhập vào WINS Kết cho thấy khả tích hợp mô hình Mike11 với WINS cho kết khả quan Với công nghệ WebGIS WINS, kết chạy mô hình Mike11 thể đầy đủ Công nghệ cho phép Ủy ban quản lý sông Đồng Nai thấy trạng ô nhiễm ngày Kết phản ánh chương Với thời gian năm thực đề tài rút số kết luận sau: Các nội dung đề tài thực đầy đủ Sản phẩm WINS sản phẩm kết hợp công nghệ thông tin thể bước tiến tập thể Phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường Tài nguyên Ứng dụng CNTT công tác quản lý môi trường quan tâm nhiên việc triển khai vào thực tế gặp nhiều khó khăn Mặc dù hành lang pháp lý có nguồn nhân lực lĩnh vực Tin học Môi trường thiếu yếu nên công tác triển khai vao thực tế gặp nhiều khó khăn Vì điều cấp thiết phải đào tạo nguồn nhân lực để sản phẩm tin học đầu tư, nghiên cứu sớm ứng dụng, mang lại hiệu kinh tế - xã hội bảo vệ môi trường ĐHQG Tp HCM với vai trò quan nghiên cứu đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cần sớm mở mã ngành đào tạo để đáp ứng nhu cầu thực tiễn Phòng Tin học môi trường tiếp tục nghiên cứu mở rộng sản phẩm hướng tới ứng dụng cho quan chức TP, khu vực phía Nam Tổng cục Môi trường ĐHQG Tp HCM tiếp tục đặt hàng Trường, Viện trực thuộc xây dựng phát triển công nghệ lĩnh vực Tin học Môi trường Đề xuất kiến nghị - Tổ chức Hội thảo cấp Quốc gia sản phẩm đề tài (do tính cấp thiết vấn đề quản lý lưu vực sông) Từ nhanh chóng ứng dụng cho đơn vị quản lý phù hợp, cụ thể Ủy ban sông Đồng Nai để tạo công cụ quản lý CLN cấp vùng thống chung cho quan nhà nước QLMT cộng đồng LVHTS Từ đó, tạo động lực cho địa phương lưu vực tham gia vào hệ thống 21 - Hoàn thiện hệ thống pháp luật việc thu thập, quản lý, khai thác sử dụng liệu chất lượng môi trường cho địa phương LVS xây dựng qui chế báo cáo liệu thuộc phạm vi trách nhiệm bên liên quan, phân cấp chế thu thập, quản lý liệu môi trường lưu vực sông cách cụ thể thống để nhập vào WINS Tập trung xây dựng chế cụ thể đối tượng tham gia vào hệ thống kế hoạch cụ thể việc cập nhật trì CSDL cho hệ thống - Tăng cường đào tạo nguồn nhân lực có chuyên môn để tiếp nhận vận hành WINS địa phương lưu vực sông TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Tài nguyên Môi trường (2002), Báo cáo tổng hợp Dự án LVHTS Đồng Nai [2] Bộ Tài nguyên Môi trường (2003), Báo cáo kết dự án KHCN cấp nhà nước Môi trường LVS Cầu, Tạp chí Bảo vệ môi trường số [3] Bộ Tài nguyên Môi trường (2006), Báo cáo trạng môi trường lưu vực sông: Cầu, Nhuệ - Đáy Đồng Nai - Sài Gòn [4] Bùi Tá Long, 2006 Hệ thống thông tin môi trường Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 334 trang [5] Bùi Tá Long, 2008 Mô hình hóa môi trường, Nhà xuất Đại học quốc gia Tp HCM, 441 trang [6] Bùi Tá Long, 2009 Xây dựng trang Web với kỹ thuật phần mềm tính toán ô nhiễm không khí trực tuyến phục vụ công tác giảng dạy sinh viên môi trường Báo cáo tổng hợp kết nghiên cứu đề tài KHCN cấp Bộ 2008 – 2009 [7] Bùi Tá Long, 2008 Nghiên cứu xây dựng công cụ tin học phục vụ quản lý nhà nước môi trường cho khu công nghiệp tập trung – trường hợp cụ thể Khu công nghiệp Lê Minh Xuân Báo cáo tổng hợp kết nghiên cứu đề tài KHCN cấp Tp HCM [8] Bui Ta Long, Hoang Thi My Huong, Cao Duy Truong, Nguyen Thi Thai Hoa, 2009 Applying WebGis in Management and Sharing Water Quality Information of the Dongnai River System Proceedings of Asian Conference for Remote Sensing 2009, Beijng, China http://www.acrs2009.org [9] Chi cục BVMT KV Đông Nam Bộ, Báo cáo tổng hợp nhiệm vụ quan trắc chất lượng nước sông Sài Gòn – Đồng Nai năm 2005 – 2009 [10] Cục Bảo vệ môi trường, Báo cáo tổng hợp nhiệm vụ “Điều tra, thống kê lập danh sách nguồn thải lưu vực hệ thống sông Đồng Nai”, 2005 [11] Huỳnh Thị Minh Hằng, Nguyễn Hoàng Anh, Ứng dụng Geoinformatics công tác quản lý lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai Một số kết đánh giá ban đầu, Viện Môi trường Tài nguyên, 2006 22 [12] Huỳnh Thị Minh Hằng, Nguyễn Thanh Hùng Nguyễn Văn Dũng, Quản lý thống tổng hợp nguồn thải gây ô nhiễm lưu vực hệ thống sông Đồng Nai, Tạp chí phát triển KH&CN, tập 9, Viện Môi trường Tài nguyên, 2006 [13] Lâm Minh Triết ctv, Nghiên cứu xây dựng quy định khai thác, sử dụng bảo vệ nguồn nước sông Sài Gòn - Đồng Nai, Viện Môi trường tài nguyên, 9/2004 [14] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Quản lý tổng hợp thống lưu vực sông Đồng Nai, Viện Môi trường tài nguyên, 2004 [15] Lê Đào An Xuân, 2008 Nghiên cứu nâng cao hiệu quản lý chất lượng nước ứng dụng công nghệ Webgis Áp dụng thử nghiệm hệ thống sông Đồng Nai Luận văn thạc sĩ Viện Môi trường Tài nguyên [16] Lê Trình, Nguyễn Quốc Hùng, Môi trường lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn, NXB KHKT, 2004 [17] Nguyễn Kỳ Phùng, 2007 Nghiên cứu, xây dựng mô hình GIS quản lý môi trường dự báo ô nhiễm phù hợp với quy mô quận, huyện TPHCM [18] Nguyễn Thị Hoàng Oanh, 2007 Ứng dụng tin học công tác quản lí môi trường công ty môi trường đô thị Tp Hồ Chí Minh Đồ án tốt nghiệp kỹ sư môi trường ĐHBK Tp HCM [19] Tôn Thất Lãng ctv, Xây dựng sở liệu GIS kết hợp với mô hình số chất lượng nước để phục vụ công tác quản lý kiểm soát chất lượng nước hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai, Đề tài nghiên cứu khoa học Sở KH&CN TP.HCM, 2006 [20] Tôn Thất Lãng, Quản lý bền vững xây dựng sở liệu lưu vực sông đến 2010, Tạp chí Tài nguyên Môi trường, số 10, 2004, trang 55 – 56 [21] Tôn Thất Lãng, Xây dựng số chất lượng nước để quản lý đánh giá chất lượng nước hệ thống sông Đồng Nai, Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10, Viện KH KTTV&MT, 2007 [22] Trần Quốc Vương, 2006 Nghiên cứu WebGis phục vụ du lịch Luận văn thạc sĩ ĐHBK – ĐHQG TP.HCM, 90 trang [23] Kostas Karatzas, Gertraud Peinel, Thomas Rose GIS-Based Dissemination of Air Quality Information in Apnee Computers, Environment and Urban Systems, Volume 26, Issue 1, January 2002, Pages 39-61 [24] Nina M Kelly, Karin Tuxen, 2003 WebGIS for Monitoring ‘‘Sudden Oak Death’’ Computers, Environment and Urban Systems 27 (2003), 527–547 [25] Mathiyalagana V., S Grunwaldb,K.R Reddyb and S.A Bloomb, 2005 A WebGIS and geodatabase for Florida's wetlands Computers and Electronics in Agriculture 47 (2005) 69–75 [26] M.S Rosenberg, Ph.D, T Leahy, A.G Hooper, T A Pedersen, Developing a Web Based River Basin Management System in Ireland, CDM, 2006 [27] http://www2.hcm.ciren.gov.vn/jvnwebgis/ [28] http://www.epa.gov/waters/about/index.html 23 [29] http://eprints.hrwallingford.co.uk/213/ [30] http://www.michigan.gov/deq/0,1607,7-135-3313_3686_43375 -,00.html [31] http://www.tucson.ars.ag.gov/agwa CÁC TÁC GIẢ THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI PGS.TSKH Bùi Tá Long, Phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, chủ nhiệm đề tài TS Lê Thị Quỳnh Hà, Phòng Đào tạo, Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, thành viên Th.s Cao Duy Trường, Phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, thành viên KS Lê Thị Hiền, Phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, thành viên 24 KS Nguyễn Thị Thái Hòa, Phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, thành viên TH.S Lê Đào An Xuân, Chi cục Bảo vệ Môi trường Phú Yên 25