Ứng dụng GIS trong xây dựng bài toàn quy hoạch môi trường cho thành phố tuy hòa, tỉnh phú yên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -ĐẶNG THỊ NHƯ NGỌC ĐẶNG THỊ NHƯ NGỌC QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG BÀI TỐN QUY HOẠCH MƠI TRƯỜNG CHO THÀNH PHỐ TUY HỊA, TỈNH PHÚ YÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG KHĨA 2010B Hà Nội - Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG THỊ NHƯ NGỌC ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG BÀI TỐN QUY HOẠCH MƠI TRƯỜNG CHO THÀNH PHỐ TUY HỊA, TỈNH PHÚ N Chun ngành: QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Trần Ngọc Anh Hà Nội - Năm 2012 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ADB Ngân hàng phát triển Châu Á AQ Chỉ số chất lượng khơng khí BNV Bộ Nội vụ BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường CSDL Cơ sở liệu CTR Chất thải rắn CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt DBMS Hệ quản trị sở liệu GDP Tổng sản phẩm quốc nội GIS Hệ thống thông tin địa lý GPS Hệ thống định vị tồn cầu ICAO Tổ chức Hàng khơng Dân dụng Quốc tế WQI Chỉ số chất lượng nước thải KCN Khu công nghiệp QHMT Quy hoạch môi trường UBND Ủy ban nhân dân WHO Tổ chức Y tế giới DANH MỤC BẢNG Bảng 3.2 Dự báo tải lượng chất nhiễm khơng khí hoạt động giao thơng gây tính theo qng đường vận chuyển đến năm 2020 29  Bảng 3.3 Dự đoán tải lượng phát thải KCN An Phú/ CCN Tuy Hòa đến năm 202030  Bảng 3.7 Lưu lượng nước thải sinh hoạt thành phố thải môi trường đến năm 2010.34  Bảng 3.8 Dự báo lưu lượng nước thải sinh hoạt thành phố đến năm 2020 35  Bảng 3.9 Hệ số phát thải chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt 36  Bảng 3.10 Tải lượng nước thải sinh hoạt thành phố năm 2010 .36  Bảng 3.11 Dự báo tải lượng nước thải sinh hoạt thành phố đến năm 2020 37  Bảng 3.12 Dự báo lượng nước thải công nghiệp thải vào môi trường đến năm 2020 38  Bảng 3.13 Ước tính tải lượng chất ô nhiễm KCN/CCN năm đến 2020 38  Bảng 3.15 Dự báo lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh thu gom thành phố Tuy Hoà đến năm 2020 41  Bảng 3.16 Dự báo tải lượng CTR công nghiệp thành phố Tuy Hòa đến năm 2020 42  Bảng 3.17 Cơ cấu sử dụng đất thành phố Tuy Hòa 43  Bảng 4.1 Tổng hợp sở liệu thành phố Tuy Hòa 53  Bảng 4.2 Thuộc tính đối tượng dạng điểm nhóm mơi trường nước .57  Bảng 4.3 Thuộc tính đối tượng dạng điểm nhóm mơi trường khơng khí .59  Bảng 4.4 Thuộc tính đối tượng nhóm chất thải rắn 59  Bảng 4.5 Thuộc tính đối tượng nhóm trạng sử dụng đất 60  Bảng 4.6 Phân cấp mức độ nhiễm dịng thải theo số WQI 62  Bảng 2.1 Đơn vị hành chính, diện tích, dân số thành phố Tuy Hòa năm 2009 phụ lục.85  Bảng 3.1 Kết đo đạc mơi trường khơng khí thành phố Tuy Hịa 2009 phụ lục.87  Bảng 3.4 Kết quan trắc chất lượng nước mặt phụ lục.88  Bảng 3.5 Kết quan trắc chất lượng nước ngầm .phụ lục.89  Bảng 3.6 Kết quan trắc chất lượng nước biển ven bờ .phụ lục.90  Bảng 3.14 Vị trí điểm tập kết chất thải rắn địa bàn thành phố Tuy Hòa…phụ lục.91  DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS) 5  Hình 1.2 Sơ đồ chức GIS .6  Hình 1.3 Sơ đồ tổng quát hệ sở liệu 9  Hình 1.4 Sơ đồ phân tích liệu hệ thống 10  Hình 3.1 Biểu đồ nồng độ bụi trung bình điểm quan trắc qua năm .27  Hình 3.2 Biểu đồ độ ồn điểm quan trắc khu vực thành phố qua năm 27  Hình 4.1 Bản đồ vị trí quan trắc mức độ ô nhiễm chất ô nhiễm môi trường nước mặt thành phố Tuy Hòa 93  Hình 4.2 Bản đồ đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt thành phố Tuy Hịa 94  Hình 4.3 Bản đồ vị trí điểm quan trắc chất nhiễm nước ngầm thành phố Tuy Hòa 95  Hình 4.4 Bản đồ mức độ nhiễm COD, Coliform nước ngầm 97  Hình 4.5 Bản đồ vị trí điểm quan trắc mơi trường khơng khí thành phố Tuy Hịa .98  Hình 4.6 Bản đồ trạng ô nhiễm tiếng ồn thành phố Tuy Hịa .99  Hình 4.7 Bản đồ đánh giá mức độ nhiễm bụi thành phố Tuy Hịa 100  Hình 4.8 Bản đồ trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt thành phố Tuy Hịa 101  Hình 4.9 Bản đồ trạng thu gom CTR sinh hoạt bãi tập kết 102  Hình 4.10 Bản đồ dự báo tải lượng chất ô nhiễm BOD5 nước thải sinh hoạt thành phố Tuy Hòa .103  Hình 4.11 Bản đồ dự báo tải lượng chất ô nhiễm N-NH4 nước thải sinh hoạt thành phố Tuy Hòa .104  Hình 4.12 Bản đồ dự báo tải lượng COD BOD5 nước thải công nghiệp KCN/CCN thành phố Tuy Hòa .105  Hình 4.13 Bản đồ dự báo tải lượng bụi khu công nghiệp địa bàn thành phố 107  Hình 4.14 Bản đồ dự báo CTRSH thành phố Tuy Hịa năm 2020 .109  Hình 4.15 Bản đồ phân vùng phục vụ QHMT cho thành phố Tuy Hòa .110  MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT  DANH MỤC BẢNG  DANH MỤC HÌNH  MỞ ĐẦU… 1  Chương 1  CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ QUY HOẠCH MÔI TRƯỜNG 4  1.1. Giới thiệu chung GIS 4  1.1.1.  Định nghĩa GIS 4  1.1.2.  Các thành phần GIS 5  1.1.3.  Chức GIS 6  1.1.4.  Cấu trúc liệu GIS 6  1.1.5.  Tổ chức sở liệu GIS 8  1.1.6.  Phân tích liệu GIS 9  1.2. Lý thuyết Quy hoạch môi trường 13  1.2.1.  Khái niệm Quy hoạch môi trường (QHMT) 13  1.2.2.  Mục tiêu quy hoạch môi trường 14  1.2.3.  Nội dung QHMT 14  1.2.4.  Phân vùng môi trường 15  1.2.5.  Các phương pháp công cụ trợ giúp xây dựng quy hoạch môi trường… 15  1.3. Ứng dụng GIS phục vụ quy hoạch quản lý môi trường 16  Chương 2  TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN KINH TẾ – XÃ HỘI THÀNH PHỐ TUY HÒA, TỈNH PHÚ YÊN 18  2.1. Điều kiện tự nhiên 18  2.1.1.  Vị trí địa lý 18  2.1.2.  Địa hình, địa chất 18  2.1.3.  Khí hậu 18  2.1.4.  Đặc điểm thủy văn 19  2.2. Hiện trạng quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội thành phố Tuy Hòa 20  2.2.1.  Dân số lao động 20  2.2.2.  Tình hình xã hội 20  2.2.3.  Tình hình kinh tế 21  2.2.4.  Cơ sở hạ tầng 22  2.2.5.  Quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội thành phố Tuy Hòa 23  Chương HIỆN TRẠNG – DỰ BÁO CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG VÀ PHÂN VÙNG PHỤC VỤ QUY HOẠCH MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ TUY HÒA 26  3.1. Hiện trạng dự báo chất lượng mơi trường thành phố Tuy Hịa 26  3.1.1.  Mơi trường khơng khí, tiếng ồn 26  3.1.2.  Môi trường nước 31  3.1.3.  Hiện trạng quản lý chất thải sinh hoạt thành phố Tuy Hòa 39  3.1.4.  Hiện trạng dự báo sử dụng tài nguyên môi trường đất thành phố 42  3.2. Các vấn đề tài nguyên môi trường cấp bách thành phố Tuy Hịa tác động q trình phát triển kinh tế – xã hội 44  3.2.1.  Nguyên nhân phát sinh vấn đề môi trường địa bàn thành phố 44  3.2.2.  Vấn đề tài nguyên môi trường thành phố Tuy Hòa 44  3.3. Phân vùng phục vụ quy hoạch môi trường thành phố Tuy Hòa 47  Chương 4  ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG BÀI TỐN QUY HOẠCH MƠI TRƯỜNG CHO THÀNH PHỐ TUY HÒA, TỈNH PHÚ YÊN 50  4.1. Xây dựng sở liệu GIS cho tốn quy hoạch mơi trường cho thành phố Tuy Hịa 50  4.1.1.  Qui trình xây dựng sở liệu GIS 51  4.1.2.  Nội dung chuẩn hóa sở liệu GIS thành phố Tuy Hòa 52  4.1.3.  Kết sở liệu GIS phục vụ quy hoạch môi trường 52  4.2. Xây dựng số đồ tổng hợp chất lượng mơi trường thành phố Tuy Hịa 61  4.2.1.  Bản đồ trạng chất lượng môi trường nước thành phố Tuy Hòa 61  4.2.2.  Bản đồ trạng chất lượng mơi trường khơng khí thành phố 64  4.2.3.  Bản đồ trạng phát sinh, thu gom chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) thành phố Tuy Hòa 66  4.2.4.  Bản đồ dự báo chất lượng mơi trường thành phố Tuy Hịa 68  4.2.5.  Bản đồ phân vùng phục vụ quy hoạch môi trường 69  4.3. Kế hoạch thực quy hoạch bảo vệ mơi trường thành phố Tuy Hịa 71  4.3.1.  Quan điểm đạo 71  4.3.2.  Mục tiêu kế hoạch hành động QHMT giai đoạn 2010 – 2020 71  4.3.3.  Các chương trình kế hoạch hành động quy hoạch môi trường thành phố Tuy Hòa 73  4.4. Đề xuất giải pháp thực quy hoạch môi trường cho thành phố Tuy Hịa 77  4.4.1.  Hồn thiện chế, sách 77  4.4.2.  Xã hội hóa nguồn vốn đầu tư 78  4.4.3.  Áp dụng công cụ kinh tế 78  4.4.4.  Tăng cường nghiên cứu khoa học chuyển giao công nghệ 78  4.4.5.  Tăng cường hợp tác khu vực quốc tế 79  4.4.6.  Tăng cường giáo dục nâng cao nhận thức người dân bảo vệ môi trường…… 79  KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 80  TÀI LIỆU THAM KHẢO 82  PHỤ LỤC 85  PHỤ LỤC 92    MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thành phố Tuy Hòa trung tâm kinh tế, trị, văn hóa đầu mối giao thơng quan trọng tỉnh Phú n Tuy Hịa thành phố có nhiều tiềm phát triển nhanh chóng, thành phố lớn tỉnh Phú Yên qui mơ dân số phát triển thị có nét đặc thù riêng điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội Việc phát triển đô thị cơng nghiệp hóa thành phố Tuy Hịa diễn liên tục với mức độ nhịp độ cao tạo nên áp lực ngày lớn tài nguyên môi trường, tạo nên nguy gây nhiễm suy thối mơi trường, làm phát sinh vấn đề môi trường cấp bách ảnh hưởng đến đời sống người dân địa bàn Nhằm tăng cường hiệu lực quản lý hành nhà nước, nâng cao lực quản lý phục vụ quyền tỉnh, thành phố, phịng/ ban chun mơn, cung cấp thông tin cho doanh nghiệp người dân phục vụ xây dựng quy hoạch phát triển bền vững thành phố Tuy Hịa việc xây dựng hệ thống quản lý chuyên ngành ứng dụng công nghệ GIS xây dựng, giao thơng, cơng nghiệp, cấp nước, đất đai, chất lượng môi trường…được cập nhập sở liệu đồ địa bàn thành phố Tuy Hịa cần thiết cấp bách Chính hệ thống thơng tin địa lý (GIS) thể ưu điểm trội cập nhập lưu trữ, phân tích khơng gian hiển thị thơng tin địa lý để việc phát triển kinh tế – xã hội bảo vệ môi trường diễn cách hài hòa, tiến tới mục tiêu phát triển bền vững, nên học viên lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Ứng dụng GIS xây dựng toán quy hoạch mơi trường cho thành phố Tuy hịa, tỉnh Phú Yên” Đây bước ban đầu việc thực hệ thống thông tin địa lý phục vụ cho công tác quy hoạch môi trường tương lai thành phố Tuy Hòa, làm tảng phát triển ứng dụng công nghệ GIS quản lý phát triển kinh tế – xã hội cho toàn tỉnh Mục đích nghiên cứu - Đánh giá trạng dự báo xu biến đổi môi trường tự nhiên ảnh hưởng đến trình phát triển kinh tế – xã hội thành phố Tuy Hòa đến năm 2020 - Bước đầu ứng dụng phần công nghệ GIS để xây dựng mơ hình liệu khơng gian thuộc tính nhằm khai thác sở liệu hỗ trợ cho quy hoạch môi trường thành phố Tuy Hòa cách hiệu - Trên kết liệu GIS, thành lập đồ trạng dự báo chất lượng mơi trường, từ phân tích, đánh giá yếu tố điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, sở hạ tầng có liên quan đến việc quy hoạch nhằm tạo điều kiện giúp lồng ghép vấn đề môi trường vào kế hoạch hóa đầu tư phát triển kinh tế xã hội cho thành phố Tuy Hòa theo hướng phát triển bền vững Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: • Cơ sở liệu địa hình thành phố Tuy Hịa gồm nhóm lớp: ranh giới hành chính, dân cư, địa hình, giao thơng, phủ bề mặt thủy hệ; • Các đối tượng chun đề mơi trường nhóm lớp: khơng khí, nước mặt, nước ngầm, chất thải rắn, trạng sử dụng đất… - Phạm vi nghiên cứu: Thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên Phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra thực địa: Thu thập số liệu thô trực tiếp địa bàn điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội; thu thập liệu, tài liệu, có liên quan đến luận văn; lấy mẫu số điểm ô nhiễm, kiểm chứng kết nghiên cứu phòng Phương pháp GIS: Phương pháp chủ yếu sử dụng đề tài, từ việc xây dựng, trình bày, hỏi đáp đến truy xuất liệu Sử dụng phần mềm tương thích nhằm xây dựng sở liệu phân tích tổng hợp liệu theo nguyên tắc tổ hợp không gian địa lý Xây dựng trường liệu phần mềm ArcGIS, hoàn chỉnh liệu phần mềm ARC/INFO (ArcCatalog – ArcMap) phố Tuy Hòa 96 Hình 4.4 Bản đồ mức độ nhiễm COD, Coliform nước ngầm 97 Hình 4.5 Bản đồ vị trí điểm quan trắc mơi trường khơng khí thành phố Tuy Hịa 98 Hình 4.6 Bản đồ trạng nhiễm tiếng ồn thành phố Tuy Hịa 99 Hình 4.7 Bản đồ đánh giá mức độ ô nhiễm bụi thành phố Tuy Hịa 100 Hình 4.8 Bản đồ trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt thành phố Tuy Hòa 101 Hình 4.9 Bản đồ trạng thu gom CTR sinh hoạt bãi tập kết 102 Hình 4.10 Bản đồ dự báo tải lượng chất ô nhiễm BOD5 nước thải sinh hoạt thành phố Tuy Hịa 103 Hình 4.11 Bản đồ dự báo tải lượng chất ô nhiễm N-NH4 nước thải sinh hoạt thành phố Tuy Hòa 104 Hình 4.12 Bản đồ dự báo tải lượng COD BOD5 nước thải công nghiệp 105 KCN/CCN thành phố Tuy Hịa 106 Hình 4.13 Bản đồ dự báo tải lượng bụi khu công nghiệp địa bàn thành 107 phố 108 Hình 4.14 Bản đồ dự báo CTRSH thành phố Tuy Hòa năm 2020 109 Hình 4.15 Bản đồ phân vùng phục vụ QHMT cho thành phố Tuy Hòa 110 ... 4  ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG BÀI TỐN QUY HOẠCH MƠI TRƯỜNG CHO THÀNH PHỐ TUY HÒA, TỈNH PHÚ YÊN 50  4.1.? ?Xây dựng sở liệu GIS cho tốn quy hoạch mơi trường cho thành phố Tuy Hòa ... TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG THỊ NHƯ NGỌC ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG BÀI TỐN QUY HOẠCH MƠI TRƯỜNG CHO THÀNH PHỐ TUY HÒA, TỈNH PHÚ YÊN Chuyên ngành: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG... đề môi trường địa bàn thành phố 44  3.2.2.  Vấn đề tài nguyên môi trường thành phố Tuy Hòa 44  3.3. Phân vùng phục vụ quy hoạch môi trường thành phố Tuy Hòa 47  Chương 4  ỨNG DỤNG GIS TRONG