Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống quản lý chất thải sinh hoạt tại thành phố Quảng Ngãi

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG BÙI TẤN NGỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI SINH HOẠT TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI Chuyên ngành: Khoa học Máy tính Mã số: 60.48.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tấn Khôi Đà Nẵng - Năm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN TẤN KHÔI Phản biện 1: PGS TS Lê Văn Sơn Phản biện 2: TS Hoàng Thị Lan Giao Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Thạc sĩ Kỹ thuật, họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 16 tháng 11 năm 2003 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Quảng Ngãi tỉnh có nhiều tiềm năng, lợi phát triển kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, đại hóa Quá trình phát triển thành phố mang lại nhiều lợi ích kinh tế, góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho người dân, đồng thời kéo theo vấn đề môi trường, đặc biệt lượng chất thải rắn (CTR) gia tăng cách nhanh chóng Quản lý lượng CTR thách thức dịch vụ môi trường đặc biệt quan trọng, không chi phí cho hoạt động lớn mà lợi ích, tiềm tàng sức khỏe cộng đồng đời sống người dân Một đô thị đại thiếu kiến trúc quy hoạch tổng thể sở hạ tầng, bao gồm xây dựng công trình công cộng, hệ thống quản lý xử lý rác thải… Vì vậy, việc áp dụng phương pháp công nghệ đại đem lại nhiều tiện ích Quản lý chất thải rắn ưu tiên công tác bảo vệ môi trường, góp phần kiểm soát ô nhiễm, hướng tới phát triển bền vững đất nước Đây công tác phức tạp, liên quan đến nhiều quan, đơn vị tham gia vào công tác Để hệ thống hoá lại cách hợp lý khoa học, đề tài luận văn cao học: “Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống quản lý chất thải sinh hoạt thành phố Quảng Ngãi” cần thiết, có tính thực tiễn Mục tiêu đề tài Biến GIS thành công cụ hỗ trợ định đầu tư vào sở hạ tầng cách thuận lợi để quản lý tổng hợp thống hệ thống nguồn phát thải, điểm tập trung rác, vị trí đặt thùng rác tuyến Footer Page of 126 Header Page of 126 đường nội thành cách khoa học; Thiết lập CSDL CTR sinh hoạt giúp cho nhà quản lý có nhìn trực quan nhờ vào việc xác định vị trí, lộ trình di chuyển phương tiện vận chuyển rác hiển thị đố số GIS Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Cơ sở lý thuyết hệ thống thông tin địa lý, đồ số, công nghệ GPS thiết kế CSDL địa không gian Các mô hình toán học toán quản lý CTR; Các công cụ phần mềm mã nguồn mở hỗ trợ xây dựng ứng dụng GIS Nghiên cứu khả ứng dụng GIS vào quản lý CTR sinh hoạt phù hợp với yêu cầu thực tiễn TP Quảng Ngãi Phương pháp nghiên cứu Phương pháp phân tích tổng hợp từ tài liệu Phương pháp thống kê, điều tra Phương pháp phân tích thiết kế Phương pháp thực nghiệm Bố cục luận văn Mở đầu Chương Nghiên cứu tổng quan Chương Hệ thống thông tin địa lý quản lý chất thải rắn sinh hoạt Chương Phân tích, thiết kế triển khai hệ thống Kết luận hướng phát triển Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý Hệ thống máy tính từ đầu nhanh chóng sử dụng hữu hiệu vào công việc liên quan tới địa lý phân tích địa lý Cùng với ứng dụng máy tính ngày tăng, khái niệm GIS phát triển từ năm 1960 Đến nhiều định nghĩa GIS đời: − Burrough, 1986: GIS công cụ mạnh để tập hợp, lưu trữ, truy cập, khôi phục, biểu diễn liệu không gian từ giới thực, đáp ứng yêu cầu đặc biệt [2] − Lord Chorley, 1987: GIS hệ thống thu nạp, lưu trữ, kiểm tra, tích hợp, vận dụng, phân tích biểu diễn liệu tham chiếu tới mặt đất Những liệu thông thường sở liệu tham chiếu không gian dựa phần mềm ứng dụng [2] − Michael Zeiler: GIS kết hợp người thành thạo công việc, liệu mô tả không gian, phương pháp phân tích, phần mềm phần cứng máy tính – tất tổ chức quản lý cung cấp thông tin thông qua trình diễn địa lý [2] − David Cowen, NCGIA, Mỹ: GIS hệ thống phần cứng, phần mềm thủ tục thiết kế để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hóa hiển thị liệu quy chiếu không gian để giải vấn đề quản lý lập kế hoạch phức tạp [2] Footer Page of 126 Header Page of 126 Hình 1.2 Hệ thống thông tin địa lý 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 Các lĩnh vực khoa học liên quan đến GIS Các thành phần GIS Các chức GIS Hệ tọa độ địa lý hệ tọa độ quy chiếu Tổ chức lớp đồ GIS Các đối tượng tự nhiên thể tập hợp lớp thông tin riêng rẽ, tách biệt chồng ghép lên để tạo thành đồ Đối tượng địa lý là: đường giao thông, khu dân cư … 1.1.8 Cấu trúc liệu GIS a Mô hình liệu Vector Với mô hình vector toàn giới thực hay đối tượng địa lý biểu diễn ba loại thực thể không gian sở sau: Kiểu đối tượng điểm: Điểm thành phần sơ cấp liệu địa lý mô hình Điểm thể cặp tọa độ (x, y) Kiểu đối tượng đường: Đường biểu diễn danh sách cặp tọa độ nối tiếp Footer Page of 126 Header Page of 126 Kiểu đối tượng vùng: Vùng biểu diễn danh sách cặp tọa độ nối tiếp khép kín hay danh sách đường nối tiếp khép kín b Mô hình liệu Raster Raster hiểu ô hình vuông có kích thước định gọi pixel, cấu trúc raster cấu trúc hình ảnh Mỗi ô vuông có chứa thông tin đối tượng [1] Vị trí đối tượng xác định vị trí ô vuông theo trật tự hàng cột Cấu trúc liệu Raster đơn giản cấu trúc dạng bảng, có chứa thông tin tọa độ thuộc tính phi không gian Thông tin vị trí thể tọa độ theo hàng cột, tính theo trật tự xếp liệu Trường hợp có nhiều tính chất gọi thông tin nhiều chiều Hình 1.13 Biểu diễn Raster vector tương ứng đối tượng điểm, đường, vùng 1.1.9 Các phép toán phân tích không gian mô hình Vector 1.1.10 Cơ sở liệu hệ thống thông tin địa lý a Cơ sở liệu không gian b Cơ sở liệu thuộc tính 1.1.11 Tìm kiếm phân tích liệu không gian Footer Page of 126 Header Page of 126 1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRÊN WEB VÀ CHUẨN MÃ NGUỒN MỞ OPENGIS 1.2.1 Kiến trúc hệ thống thông tin địa lý Web a Kiến trúc chung WebGIS xây dựng để cung cấp dịch vụ thông tin địa lý theo công nghệ web service Vì WebGIS phải thỏa mãn kiến trúc ba tầng thông dụng ứng dụng Web Kiến chung tầng WebGIS bao gồm tầng trình bày, tầng giao dịch tầng liệu b Các hình thức triển khai + Client side: Được dùng để hiển thị kết đến cho người dùng, nhận điều khiển trực tiếp từ người dùng tương tác với web server thông qua trình duyệt web Các trình duyệt web sử dụng chủ yếu HTML để định dạng trang web Thêm vào vài plug-in, ActiveX mã Applet nhúng vào trình duyệt để tăng tính tương tác với người dùng + Server side: Gồm có Web server, Application server, Data server Clearing house Server side có nhiệm vụ lưu trữ liệu không gian, xử lý tính toán trả kết cho client side 1.2.2 Công nghệ WebGIS chuẩn mã nguồn mở OpenGIS a Các công nghệ WebGIS − Web Map Service (WMS): Là kỹ thuật phân bố thông tin địa lý dạng đồ tĩnh mạng − Web Feature Service (WFS): Là kỹ thuật phân bố thông tin địa lý dạng đồ động mạng b Giải pháp nguồn mở OpenGIS Footer Page of 126 Header Page of 126 1.3 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CTR TẠI TP QUẢNG NGÃI 1.3.1 Hệ thống thông tin quản lý môi trường 1.3.2 Thông tin địa lý thành phố Quảng Ngãi Thành phố Quảng Ngãi trực thuộc tỉnh Quảng Ngãi, có diện tích tự nhiên 3.712 hecta, dân số gần 134.400 người, thành phố có phường xã Tổng số sở sản xuất công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp địa bàn thành phố 1.632 sở [12] Hiện nay, TP Quảng Ngãi mở rộng địa giới hành với tổng diện tích tự nhiên khoảng 14.200ha, đến năm 2020 hoàn thiện đầy đủ tiêu chí đô thị loại II Do đó, vấn đề giao thông, khu dân cư … hệ thống quản lý chất thải đô thị quy hoạch, xây dựng lại cho phù hợp a Đơn vị quản lý môi trường b Cơ sở xử lý chất thải c Khối lượng thu gom d Quy trình thu gom, vận chuyển 1.3.3 Đề xuất ứng dụng công nghệ GIS vào quản lý CTR sinh hoạt TP Quảng Ngãi a Hiện trạng ứng dụng CNTT vào quản lý CTR sinh hoạt Việc quản lý liệu môi trường tỉnh Quảng Ngãi chưa tin học hóa theo kịp yêu cầu công tác quản lý môi trường giai đoạn Chưa có hệ thống quản lý CSDL ngành môi trường hoàn thiện Chưa ứng dụng CNTT vào công tác quy hoạch, giám sát, tra quản lý môi trường, cụ thể chưa sử dụng phần mềm chuyên dụng để quản lý, giám sát, tra chất thải rắn đô thị để ngày hiệu Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 Sự tham gia cấp quyền vào trình quản lý môi trường nhiều hạn chế việc tổng hợp số liệu chưa thực cách khoa học Chưa triển khai hệ thống quản lý, giám sát, tra quản lý môi trường CNTT, để tăng cường trao đổi CSDL quản lý tài nguyên, môi trường … ban ngành liên quan tỉnh Bộ ngành Trung ương Sự tham gia thân người dân vào công bảo vệ môi trường hạn chế Lý thân người dân khó tiếp cận với thông tin môi trường b Đề xuất ứng dụng GIS xây dựng hệ thống quản lý CTR sinh hoạt TP Quảng Ngãi Sự phát triển CNTT thời gian qua, cho đời mô hình quản lý xử lý liệu không gian có nhiều ưu việt như: đồ số, CSDL đồ hệ thống thông tin địa lý Công nghệ GIS kết nối thông tin môi trường tạo công cụ hỗ trợ bảo vệ môi trường mạnh 1.3.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS vào quản lý chất thải nước 1.4 KẾT CHƯƠNG Trong chương trình bày tổng quan GIS trạng quản lý CTR sinh hoạt TP Quảng Ngãi, từ đề xuất xây dựng hệ thống đảm bảo tiêu chí: Đầy đủ thành phần tham gia cách khoa học; quản lý cách trực quan công nghệ GIS Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 10 Hình 2.5 Mô hình tổ chức liệu CSDL GIS quản lý CTR sinh hoạt − Lớp điểm thu gom: Lưu thông tin chi tiết điểm thu gom − Lớp điểm tập trung rác: Lưu thông tin điểm tập kết rác − Lớp thùng rác công cộng: Lưu thông tin thùng rác công cộng dọc − Lớp tuyến quét rác: Lưu thông tin lộ trình quét rác − Lớp tuyến thu gom: Lưu thông tin lộ trình thu gom xe đẩy tay tuyến đường nhỏ, hẻm − Lớp tuyến vận chuyển: Lưu thông tin chi tiết lộ trình vận chuyển rác từ điểm thu gom, điểm tập trung rác bãi xử lý − Lớp bãi xử lý: Lưu thông tin bãi xử lý, chôn lấp CTR b Thiết kế liệu thuộc tính c Xây dựng đồ Bản đồ thành phần quan trọng hệ GIS Trong luận văn, để xây dựng hệ thống QN-GIS, bước số hóa đồ hành TP Quảng Ngãi với tỷ lệ 1:10000 Dựa đồ hành hình 2.7, xây dựng lớp đồ TP Quảng Ngãi hình 2.6 lớp đồ giao thông hình 2.8 có cấu trúc liệu vector Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 11 Hình 2.7 Bản đồ hành TP Quảng Ngãi giấy số hóa thành dạng raster Hình 2.8 Bản đồ giao thông TP Quảng Ngãi số hóa vector từ đồ giấy hình 2.7 d Xây dựng đồ chuyên ngành Xây dựng đồ chuyên ngành quản lý chất thải sinh hoạt gồm: − Bản đồ mạng lưới nguồn phát sinh CTR sinh hoạt − Bản đồ mạng lưới điểm tập trung trạm trung chuyển rác − Bản đồ mạng lưới tuyến quét, thu gom, vận chuyển rác Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 Tiến hành xây dựng đồ mạng lưới điểm tập trung rác: Dùng máy GPS cầm tay xác định thông tin tọa độ điểm tập trung rác ghi vào bảng 2.2 Bảng 2.2 Tọa độ số điểm tập trung rác đo máy GPS ID Điểm tập trung rác Kinh độ Vĩ độ Truong Dinh 108.781449 15.128258 Hai Bà Trung 01 108.799857 15.133380 An Duong Vuong 01 108.796365 15.133343 Hai Ba Trung 02 108.793471 15.131320 Phan Boi Chau 01 108.794827 15.130483 Phan Boi Chau 02 108.798026 15.124293 … … … … Chúng dùng liệu tọa độ bảng 2.2, chuyển vào phần mềm MapInfo xây dựng đồ mạng lưới điểm tập trung rác hình 2.10 lớp đồ nguồn phát sinh rác hình 2.11 Hình 2.10 Bản đồ mạng lưới điểm tập kết rác tuyến đường số hóa dạng vector Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 Hình 2.11 Bản đồ mạng lưới điểm thu gom rác TP Quảng Ngãi dạng vector 2.3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN XÂY DỰNG CÁC DỰ BÁO TRONG BÀI TOÁN QUẢN LÝ CTR ĐÔ THỊ 2.2.1 Mô hình tính toán dự báo gia tăng dân số Phương pháp ước tính dân số: Giả sử tốc độ gia tăng dân số theo thời gian tỉ lệ thuận với dân số [7] Đặt: k số tốc độ gia tăng dân số; P dân số (người); t thời gian (năm) Phương trình tốc độ gia tăng dân số khu vực trường hợp biểu diễn sau: dP dP = kP hay = kdt dt P Lấy tích phân vế phương trình theo thời gian, ta có: Pt t dP òP P = t ò=0kdt hay ln Pt - ln P0 = k (t - t ) hay ln Pt = k (t - t ) + ln P0 0 Đặt x = t – t0 ; y = lnPt ; Footer Page 15 of 126 a=k; b = lnP0 14 Header Page 16 of 126 Phương trình: ln Pt = k (t - t ) + ln P0 viết lại: y = ax + b Các bước dự báo gia tăng dân số: − Bước 1: Thu thập liệu dân số Bảng 2.3 Dân số thành phố Quảng Ngãi qua năm Năm X Pt (người) Y = lnPt X2 XY 1989 100493 11,51 0 2000 11 117342 11,68 121 128,48 2001 12 118681 11,68 144 140,16 2002 13 120064 11,70 169 152,1 2003 14 121333 11,71 196 163,94 2004 15 122625 11,72 225 175,8 2005 16 124010 11,73 256 187,68 2006 17 125081 11,74 289 199,58 2007 18 125995 11,75 324 211,5 Tổng 116 1075624 105,22 1724 1359,24 (Số liệu dân số theo niên giám thống kê tỉnh Quảng Ngãi năm 2007) − Bước 2: Tính toán hệ số a, b Từ liệu thu thập bước 1, tiến hành xác định hệ số a, b phương trình y = ax + b theo phương pháp bình phương tối thiểu Với giá trị a, b ta ước tính dân số năm thứ t tương lai Xác định hệ số a, b y = ax + b theo phương pháp bình phương tối thiểu sau: = 0,0128 = = Footer Page 16 of 126 = 11,525 15 Header Page 17 of 126 − Bước 3: Tính dự báo dân số Với phương trình y = 0,0128x + 11,525; ước tính dân số TP Quảng Ngãi đến năm 2020 bảng 2.3 2.2.2 Tính toán dự báo lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh Dựa vào số dân tỷ lệ gia tăng dân số hàng năm thành phố, ước tính lượng rác thải sinh hoạt lượng rác phát sinh đến năm 2020 Giả sử lượng rác phát sinh bình quân người 0,8 kg/người/ngày Cứ năm, tốc độ phát sinh rác tăng 0,05 kg/người/ngày Bảng 2.5 Ước tính lượng rác phát sinh thành phố đến năm 2020 Năm Pt Tốc độ phát sinh rác Lượng rác phát sinh (kg/ngày) 2014 139413 0,9 125472 2015 141181 0,95 134122 2016 143000 0,95 135850 2017 144842 0,95 137600 2018 146708 0,95 139373 2019 148627 0,95 141196 2020 150512 1,0 150512 2.2.3 Mô hình tính toán số phương tiện cần đầu tư a Tính toán lượng xe giới b Tính toán cho lượng thùng xe đẩy tay 660L c Kết tính toán minh họa Bảng 2.6 Ước tính lượng xe ép rác cần thiết từ đến năm 2020 Năm Lượng rác phát sinh (kg/ngày) Footer Page 17 of 126 Số chuyến ngày Ước tính số xe ép rác 10 Header Page 18 of 126 16 2014 125472 18 17 2015 134122 19 18 2016 135850 19 18 2017 137600 19 18 2018 139373 20 19 2019 141196 20 19 2020 150512 21 20 2.4 TÍCH HỢP CÔNG NGHỆ GPS VÀO HỆ THỐNG QN-GIS QUẢN LÝ PHƯƠNG TIỆN THU GOM, VẬN CHUYỂN RÁC 2.4.1 Giới thiệu tổng quan Ứng dụng thiết bị GPS (hình 2.12) gắn trực tiếp phương tiện thu gom vận chuyển CTR nhằm: − Giám sát, ghi nhận lộ trình đường phương tiện thu gom, vận chuyển theo thời gian thực: Vận tốc, hướng di chuyển trạng thái xe, vị trí phương tiện di chuyển tuyến đường − Lưu trữ lộ trình phương tiện vận chuyển hiển thị lại lộ trình xe đồ: thời gian xuất phát, dừng điểm thu gom … thời gia kết thúc lộ trình − Báo cáo quãng đường đi, dừng, chạy, vị trí, tốc độ để định mức theo dõi nhiên liệu, tổng hợp doanh số, chi phí nhiên liệu, hiệu kinh doanh, hiệu suất khai thác phương tiện 2.4.2 Mô hình tích hợp GPS vào hệ thống Các phương tiện vận chuyển lắp đặt thiết bị định vị vệ tinh GPS PT302 Dữ liệu vị trí phương tiện thông tin hỗ trợ truyền trung tâm quản lý thông qua mạng vô tuyến GSM sử dụng kỹ thuật GPRS hay 3G Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 17 Hình 2.13 Mô hình tích hợp GPS vào hệ thống QN-GIS Hoạt động hệ thống GIS tích hợp GPS vào quản lý phương tiện vận chuyển rác hình 2.13: − Tại trung tâm quản lý sử dụng phần mềm QN-GIS theo dõi trình di chuyển, dừng đỗ phương tiện Song song với việc lưu trữ liệu datalogger thiết bị GPS, liệu truyền hệ thống máy chủ nhà cung cấp GSM/GPRS, thông qua dịch vụ GPRS nhà cung cấp di động − Máy chủ trung tâm quản lý kết nối với máy chủ nhà cung cấp dịch vụ GSM/GPRS thông qua mạng Internet, để nhận liệu thiết bị GPS, chuyển đổi tọa độ cho thích hợp hiển thị lên đồ số GIS, đồng thời lưu lại thông tin vào CSDL 2.4.3 Ánh xạ tọa độ GPS vào đồ số 2.5 ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH HỆ THỐNG QN-GIS VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 18 Hệ thống sử dụng mô hình Client/Server sơ đồ hình 2.15 Hình 2.15 Mô hình đề xuất xây dựng hệ thống QN-GIS Geoserver: Các liệu địa lý Geoserver quản lý, đóng vài trò trung gian để nhận yêu cầu truy xuất cập nhật thông tin từ phía WebGIS Server, sau Geoserver xử lý, thao tác trực tiếp đến liệu trả kết cho Webserver WebGIS Server: WebGIS Server nhận yêu cầu truy xuất cập nhật liệu địa lý từ phía Client, xử lý, chuyển yêu cầu thành lời gọi dịch vụ WFS đến Geoserver Sau nhận kết xử lý từ Geoserver, thông dịch kết chuyển lại cho Client Client: Client có trách nhiệm giao tiếp với WebGIS Server lấy thông tin hiển thị hình ảnh đồ, cho phép người dùng tương tác hiệu chỉnh liệu địa lý 2.6 KẾT CHƯƠNG Chương giới thiệu tổng quan hệ thống QN-GIS, xây dựng mô hình liệu GIS cho hệ thống Tìm hiểu mô hình toán học tính toán dự báo ứng dụng công nghệ GPS quản lý phương tiện vận chuyển rác Footer Page 20 of 126 19 Header Page 21 of 126 CHƯƠNG PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG 3.1 MÔ TẢ BÀI TOÁN − Xây dựng ứng dụng DesktopGIS nhằm: § Đọc xếp chồng lớp đồ xây dựng chương 2, tạo thành đồ số hoàn chỉnh phục vụ cho công tác quản lý CTR TP Quảng Ngãi § Bộ công cụ hỗ trợ quản lý, cập nhật liệu không gian trực tiếp đồ số Quản lý, giám sát phương tiện tham gia thu gom, vận chuyển CTR công nghệ GPS … § Ứng dụng mô hình toán học trình bày chương 2, xây dựng dự báo gia tăng dân số, ước lượng rác thải phát sinh; số lượng xe thùng đẩy tay 660L cần đầu tư − Xây dựng WebGIS tích hợp vào HTTTMT tỉnh Quảng Ngãi có khả hiển thị đồ giao thông, mạng lưới điểm thu gom vận chuyển rác…; chia sẻ thông tin, văn bản, sách môi trường CTR đến Sở - Ngành liên quan công chúng 3.1.1 Phân tích yêu cầu chức a Chức Quản trị hệ thống QN-GIS b Chức Cập nhật liệu không gian thuộc tính c Chức Quản lý phương tiện thu gom, vận chuyển rác công nghệ GPS d Chức Đưa dự báo toán quản lý CTR e Chức Phân tích, tổng hợp, thống kê báo cáo f Chức Quản lý khai thác thông tin đồ 3.1.2 Đối tượng sử dụng Footer Page 21 of 126 20 Header Page 22 of 126 3.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG QN-GIS 3.2.1 Các ca sử dụng hệ thống a Ca sử dụng tổng quát hệ thống Hình 3.1 Sơ đồ ca sử dụng tổng quát hệ thống QN-GIS b Ca sử dụng quản lý điểm tập trung rác Dang nhap Quan ly tram trung chuyen Quan ly dia diem tap ket rac Quan ly cho Nguoi dung Quan ly loai rac Them loai rac Footer Page 22 of 126 Xoa loai rac Quan ly bai rac 21 Header Page 23 of 126 c Ca sử dụng quản lý lộ trình thu gom vận chuyển rác Dang nhap Them lo trinh Cap phuong tien cho lo trinh Quan ly lo trinh Phan cong nhan vien cho lo trinh Nguoi dung Xoa lo trinh Cap nhat lo trinh In danh sach lo trinh d Ca sử dụng quản lý đơn vị hành thành phố e Ca sử dụng khối lượng rác tập trung bãi rác 3.2.2 Thiết kế chức Hệ thống thiết kế xây dựng gồm module chính: a Module “Quản lý đồ số” b Module “Quản lý sở liệu” c Module “Tính toán dự báo” d Module “Tích hợp GPS vào QN-GIS” e Mô-đun “Phân tích, thống kê báo cáo” 3.2.3 Thiết kế sở liệu thuộc tính a Dữ liệu điểm thu gom STT Tên trường Kiểu liệu Khóa ID Integer colTen Character(100) colDiachi Integer colHopdong Character(100) Hợp đồng thu gom colHinh Image Hình ảnh Footer Page 23 of 126 Chính Mô tả Mã ID Tên điểm thu gom Ngoại Địa Header Page 24 of 126 22 b Dữ liệu điểm tập trung rác c Dữ liệu lộ trình quét, thu gom vận chuyển rác thải d Dữ liệu lộ trình quét, thu gom vận chuyển rác thải 3.2.4 Sơ đồ quan hệ sở liệu thuộc tính 3.3 KẾT QUẢ TRIỂN KHAI THỰC NGHIỆM 3.3.1 Mô hình triển khai Hệ thống sử dụng mô hình Client/Server, kiến trúc hệ thống gồm phần thể sơ đồ hình 3.11 Hình 3.11 Mô hình triển khai hệ thống QN-GIS 3.3.2 Thực nghiệm chức hệ thống QN-GIS a Chức quản lý, biên tập lớp đồ Đọc xếp chồng lớp đồ để tạo đồ thành đồ hoàn chỉnh phục vụ cho công tác quản lý CTR TP Quảng Ngãi hình 3.15 Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 Hình 3.15 Bản đồ số phục vụ công tác quản lý CTR tạo từ hệ thống QN-GIS b Chức tính toán dự báo c Chức quản lý thiết bị, nhân tham gia thu gom, vận chuyển CTR d Quản lý trang thiết bị - xe giới e Chức chia sẻ thông tin môi trường rác thải thông qua WebGIS 3.3.3 Nhận xét đánh giá kết KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Luận văn đạt kết sau: § Về mặt lý thuyết − Tìm hiểu nghiên cứu hệ thống thông tin địa lý GIS, thiết bị GPS, phương pháp thiết kế, xây dựng CSDL GIS − Đánh giá trạng hệ thống thu gom, vận chuyển để từ đề xuất giải pháp ứng dụng GIS thay Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 − 24 Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán học đưa dự báo toán quản lý CTR đô thị § Về mặt thực tiễn − Xây dựng CSDL GIS bao gồm lớp thông tin: · Lớp liệu nền: Lớp hành chính; lớp đường giao thông · Lớp liệu chuyên đề: Lớp mạng lưới điểm tập trung rác; lớp mạng lưới điểm thu gom nơi phát sinh lượng rác lớn như: bệnh viện, công viên, trường học, chợ − Xây dựng ứng dụng phục vụ công tác quản lý thu gom, vận chuyển rác WebGIS chia sẻ thông tin môi trường CTR KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Dựa kết đạt được, luận văn theo hướng phát triển: − Tiếp tục cập nhật hoàn thiện CSDL không gian mạng lưới thùng rác công cộng, điểm tập trung, thu gom rác toàn địa bàn TP Quảng Ngãi để ứng dụng công nghệ GIS xây dựng lại lộ trình thu gom, vận chuyển xe giới tối ưu hơn, xếp lại hệ thống thùng rác công cộng cách hợp lý, khoa học − Lắp đặt thiết bị định vị vệ tinh GPS vào phương tiện vận chuyển rác để dễ dàng theo dõi, giám sát di chuyển xe ép rác trình hoạt động đồ số Hoàn thiện thêm chức có hệ thống WebGIS, đồng thời bổ sung thêm số chức liệu, lớp đồ xây dựng chức dẫn đường đồ cho xe ép lộ trình tuyến thu gom vận chuyển định sẵn Footer Page 26 of 126 ... chuyển 1.3.3 Đề xuất ứng dụng công nghệ GIS vào quản lý CTR sinh hoạt TP Quảng Ngãi a Hiện trạng ứng dụng CNTT vào quản lý CTR sinh hoạt Việc quản lý liệu môi trường tỉnh Quảng Ngãi chưa tin học hóa... nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS vào quản lý chất thải nước 1.4 KẾT CHƯƠNG Trong chương trình bày tổng quan GIS trạng quản lý CTR sinh hoạt TP Quảng Ngãi, từ đề xuất xây dựng hệ thống đảm bảo... tầng, bao gồm xây dựng công trình công cộng, hệ thống quản lý xử lý rác thải Vì vậy, việc áp dụng phương pháp công nghệ đại đem lại nhiều tiện ích Quản lý chất thải rắn ưu tiên công tác bảo vệ