xây dựng webgis thể hiện thông tin chất lượng môi trường không khí ở thành phố hồ chí minh

TĨM TẮT Ơ nhiễm mơi trƣờng vấn đề nóng mà xã hội ngày quan tâm trọng khơng gây thiệt hại tài sản mà gây tổn thất nặng nề sức khỏe lẫn tinh thần ngƣời Chính vậy, liệu quan trắc chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí cần đƣợc trọng đến nguồn liệu cung cấp thơng tin cho ngƣời sử dụng từ đƣa phân tích, đánh giá, biện pháp để bảo vệ công bố thông tin quan trắc cho cộng đồng Việc thể số quan trắc qua kênh thơng tin nhƣ: báo chí, truyền thanh, truyền hình, bảng thơng tin điện tử Ngồi ra, với phát triển lĩnh vực cơng nghệ thơng tin việc thể thơng tin quan trắc qua trang thơng tin điện tử đặt nơi, ngƣời dùng tiếp cận với thơng tin này.Chính vậy, đề tài đặt nhiệm vụ “Xây dựng WebGIS thể chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố Hồ Chí Minh” Trên sở tìm hiểu thơng số số dùng đánh giá chất lƣợng môi trƣờng khơng khí, vận dụng phƣơng pháp thể trực quan đồ, số liệu đo quan trắc môi trƣờng điểm quan trắc địa bàn TP Hồ Chí Minh đƣợc xử lý thể trực quan đồ với hỗ trợ phần mềm GIS Tiếp theo, WebGIS đƣợc phân tích xây dựng cách kết hợp ArcGIS Server với phần mềm Microsoft Visual Studio, tạo lập giao diện phù hợp để công bố kết quan trắc qua đồ biên tập cách rõ ràng, tiện lợi Sản phẩm cụ thể đồ án WebGIS truy cập qua mạng Internet (đƣờng link…) Qua WebGIS, ngƣời sử dụng xem, tƣơng tác với đồ (phóng to, thu nhỏ đồ, di chuyển đồ, thể tỷ lệ đồ theo mong muốn, xem thông tin quan trắc công cụ Map Identify, đo khoảng cách cơng cụ Measure, nhìn tổng quan đồ công cụ Full Extent…) mà khơng cần có phần mềm GIS chun biệt Các đồ thể trực quan kết đo thông số thành phần (phƣơng pháp biểu đồ đồ với biểu đồ cột) số chất lƣợng tổng hợp (phƣơng pháp chất lƣợng), cung cấp cho ngƣời xem trạng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí cách cụ thể Kết đề tài kết hợp lý thuyết, thực nghiệm có sản phẩm cụ thể Nhƣ vậy, hạn chế liệu, trang WebGIS đề xuất khả thi áp dụng đƣợc cho khu vực khác với liệu quan trắc mơi trƣờng khơng khí tƣơng ứng iii MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.Đặt vấn đề: 2.Mục tiêu đề tài: 2.1.Mục đích: 2.2.Mục tiêu: 3.Giới hạn phạm vi đề tài: 4.Lịch sử nghiên cứu: Nội dung cách thực hiện: 6.Quy trình thực hiện: 7.Kết cấu đề tài nghiên cứu: PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan khu vực nghiên cứu thành phố Hồ Chí Minh: 1.2.Tổng quan WebGIS: 1.2.1.Khái niệm: 1.2.2.Thành phần: 1.2.3.Chức WebGIS: 1.3.Phần mềm Arcgis Server: 1.3.1.Khái niệm: 1.3.2.Những đặc điểm Arcgis Server: 1.3.3.Các nhóm đối tƣợng sử dụng Arcgis Server: 1.4.Phần mềm Microsoft Visual Studio: 1.5.Quan trắc môi trƣờng: 1.5.1.Khái niệm: 1.5.2.Mục tiêu quan trắc môi trƣờng 1.5.3.Ý nghĩa quan trắc môi trƣờng: 10 1.6.Chỉ số chất lƣợng môi trƣờng: 10 1.6.1.Khái niệm: 10 1.6.2.Phƣơng pháp tính giá trị AQI (Tổng cục Mơi trƣờng, 2011): 10 1.6.3.Mục đích sử dụng AQI: 11 1.6.4.Quy trình tính tốn AQI: 12 1.6.5.Các yêu cầu số liệu quan trắc: 12 1.6.6.Công bố thông tin AQI cho cộng đồng: 12 CHƢƠNG DỮ LIỆU, PHƢƠNG PHÁP VÀ THỰC HIỆN 13 2.1.Dữ liệu: 13 v 2.2.Phƣơng pháp: 13 2.2.1.Đối với liệu quan trắc môi trƣờng: 13 2.2.2.Đối với thể WebGIS: 13 2.3 Các bƣớc thực 14 2.3.1.Thu thập, xử lý trực quan hóa liệu quan trắc: 14 2.3.2.Xây dựng WebGIS: 22 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Dữ liệu quan trắc trực quan hóa: 41 3.1.1.Thể số chất lƣợng không khí tổng hợp TP.HCM: 41 3.1.2.Thể kết đo chi tiết thông số: 41 3.1.3.Phân vùng chất lƣợng môi trƣờng khơng khí 43 3.1.4.Model Builder phục vụ phân vùng chất lƣợng môi trƣờng không khí: 43 3.2 Giao diện chức trang web: 44 3.2.1.Giao diện trang Web: 44 3.2.2.Các công cụ truy vấn: 46 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 1.Kết luận: 50 2.Kiến nghị: 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 vi DANH MUC BẢNG Bảng 1 Bảng so sánh chất lƣợng môi trƣờng khơng khí 11 Bảng 1.Bảng tọa độ trạm quan trắc 14 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1 Ranh giới quận huyện thành phố Hồ Chí Minh Hình Màn hình bƣớc thể tọa độ X,Y 15 Hình 2 Màn hình bƣớc hiển thị theo giá trị đối tƣợng 15 Hình Màn hình bƣớc chia nhóm theo phƣơng pháp Natural Breaks 15 Hình Màn hình bƣớc chia nhóm theo phƣơng pháp Manual 16 Hình Màn hình lựa chọn thông số quan trắc biểu đồ cột 16 Hình Tạo hiệu ứng ba chiều thông số quan trắc 16 Hình Màn hình thay đổi kích thƣớc biểu đồ cột 17 Hình Màn hình lựa chọn thông số quan trắc với chuẩn 17 Hình Màn hình bƣớc thực nội suy phƣơng pháp IDW 18 Hình 10 Màn hình bƣớc thực mở rộng theo khu vực nội suy 18 Hình 11 Màn hình chọn lớp mặt nạ cắt phƣơng pháp Mask 18 Hình 12 Kết lớp đƣợc cắt phƣơng pháp Mask 19 Hình 13 Màn hình thực phân loại giá trị phƣơng pháp Reclassify 19 Hình 14 Màn hình phân loại giá trị theo Natural Breaks 19 Hình 15 Màn hình phân loại giá trị theo Manual theo ngƣỡng quy định 20 Hình 16 Giao diện sau phân lọai giá trị theo Manual 20 Hình 17 Kết phân vùng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí (Raster) 20 Hình 18 Các bƣớc từ Raster sang Vector phân vùng chất lƣợng môi trƣờng 21 Hình 19 Màn hình tạo Model Builder 21 Hình 20 Màn hình đặt tên tên nhãn Model 21 Hình 21 Màn hình liệu đồ ArcGIS 22 Hình 22 Màn hình Add Server ArcGIS Server 23 Hình 23 Màn hình lựa chọn tạo Server ArcGIS Server 23 Hình 24 Màn hình khởi tạo Server “Use GIS Server” Arcgis Server 24 Hình 25 Màn hình cách nhập Internet Server URL 24 Hình 26 Màn hình hoàn tất khởi tạo Server ArcGIS Server 24 Hình 27 Màn hình đƣa liệu đồ sang ArcGIS Server 25 Hình 28 Đặt tên liệu đồ sang ArcGIS Server 25 Hình 29 Hồn thành đƣa liệu đồ sang ArcGIS Server 26 Hình 30 Màn hình đăng nhập vào WebGIS 26 Hình 31 Màn hình khởi tạo tiêu đề WebGIS 27 Hình 32 Màn hình tiêu đề WebGIS 27 Hình 33 Màn hình Add liệu vào WebGIS 28 Hình 34 Màn hình lựa chọn nơi Add liệu vào WebGIS 28 Hình 35 Màn hình lấy liệu đƣa vào Server lên WebGIS 28 Hình 36 Màn hình đƣa liệu đƣa vào Server lên WebGIS 29 viii Hình 37 Màn hình thêm tính cho WebGIS 29 Hình 38 Màn hình thêm tính cho WebGIS 30 Hình 39 Màn hình tạo chức trang in 30 Hình 40 Màn hình cài đặt chức trang in 30 Hình 41 Màn hình thêm thƣớc tỷ lệ, la bàn bảng giải 31 Hình 42 Đặt tên công cụ truy vấn AQI - Ngày 31 Hình 43 Các bƣớc tạo công cụ truy vấn AQI - Ngày 32 Hình 44 Thay đổi biểu tƣợng truy vấn 32 Hình 45 Đặt tên công cụ truy vấn AQI - Giờ 33 Hình 46 Các bƣớc tạo công cụ truy vấn AQI - Giờ 33 Hình 47 Thay đổi biểu tƣợng truy vấn AQI - Giờ 34 Hình 48 Màn hình lựa chọn cơng cụ cho WebGIS 34 Hình 49 Màn hình hiệu chỉnh trang trí cho WebGIS 35 Hình 50 Màn hình hồn tất tạo WebGIS 35 Hình 51 Màn hình dẫn link đăng nhập WebGIS hoàn tất 36 Hình 52 Màn hình WebGIS hoàn thành 36 Hình 53 Màn hình khai báo hình đƣợc chèn 37 Hình 54 Màn hình định dạng hiển thị hình chèn vào Panel 37 Hình 55 Màn hình khai báo đoạn code thang chất lƣợng 38 Hình 56 Màn hình đoạn code hiển thị thang chất lƣợng 38 Hình 57 Cơng cụ tìm kiếm nhanh 39 Hình 58 Màn hình thay đổi tên nhãn công cụ 39 Hình 59 Màn hình thay đổi tên nhãn kết 40 Hình 60 Màn hình thay đổi tên nhãn 40 Hình Kết phân loại tình trạng chất lƣợng khơng khí theo quy định 41 Hình Kết đo chi tiết với số liệu quan trắc thô 42 Hình 3 Kết thể thông số quan trắc với chuẩn trạm Quận 42 Hình Kết phân vùng chất lƣợng khơng khí theo thang màu quy định 43 Hình Model Builder phục vụ cơng tác phân vùng chất lƣợng khơng khí 44 Hình Giao diện hiển thị thơng số quan trắc khơng khí theo chuẩn 44 Hình Giao diện hiển thị số chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tổng hợp 45 Hình Giao diện hiển thị phân vùng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí 45 Hình Giao diện cơng cụ truy vấn AQI - Ngày 46 Hình 10 Giao diện cơng cụ truy vấn AQI - Giờ 47 Hình 11 Giao diện cơng cụ xem thông tin Map Identify 47 Hình 12 Giao diện cơng cụ tạo trang in 48 Hình 13 Giao diện cơng cụ Go To Location 48 Hình 14.Cơng cụ phóng to, thu nhỏ, đo khoảng cách, xem tồn hình 49 ix DANH MỤC VIẾT TẮT Chữ viết tắt ADF AQI BTNMT CSS GIS HTML HTTP IE LAN QCQG QCVN SOC SOM TCMT TP.HCM URL WAN Nội dung Application Development Framework Air Quality Index Bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng Cascading Style Sheets Geographic Information System Hyper Text Markup Language The Hypertext Transfer Protocol Internet Explorer Local Area Network Quy chuẩn Quốc gia Quy chuẩn Việt Nam Server Object Containers Server Object Manager Tổng Cục Mơi Trƣờng Thành phố Hồ Chí Minh Uniform Resource Locator Wide Area Network x PHẦN MỞ ĐẦU 1.Đặt vấn đề: Ơ nhiễm mơi trƣờng ngày trở nên nghiêm trọng Việt Nam Đặc biệt, thủ Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh phải đối mặt ô nhiễm môi trƣờng lớn Ô nhiễm bụi (vấn đề cộm chất lƣợng khơng khí thị), nhiễm khí độc hại bắt nguồn từ hoạt động xây dựng, sinh hoạt ngày mật độ xanh thành phố thấp (tác động đến chất lƣợng khơng khí thành phố) nguyên nhân gây ảnh hƣởng nghiệm trọng đến sức khỏe ngƣời dân Những tác hại ô nhiễm môi trƣờng nhƣ lời cảnh báo thức tỉnh ngƣời dân thành phố cần phải chung tay bảo vệ tái tạo môi trƣờng “xanh – – đẹp” Nhà nƣớc bắt tay vào công xây dựng mạng lƣới quan trắc thể số quan trắc mơi trƣờng khơng khí quan trắc nƣớc mặt Trong đó, kết quan trắc mơi trƣờng khơng khí đƣợc cơng bố qua bảng thơng báo điện tử nơi địa bàn thành phố Hồ Chí Minh cách thể thơng số vƣợt hạn mức cho phép màu đỏ để cảnh báo cho ngƣời dân, ngƣợc lại thông số thể màu xanh nằm mức giới hạn cho phép Việc làm rõ ràng chi tiết nhƣng không đem lại hiệu truyền thơng nhƣ mong muốn ngƣời dùng khó hình dung chƣa tận dụng phƣơng pháp đồ chuyên đề để thể trực quan sinh động Hơn nữa, thơng số có ý nghĩa, mức độ nguy hại khác biết điều Mặt khác, chất liệu quan trắc môi trƣờng liệu khơng gian phải gắn với vị trí cụ thể bề mặt trái đất Vì thế, nên sử dụng đồ để thể vị trí điểm quan trắc với phƣơng pháp thể thích hợp để hiển thị kết đo Bản đồ cơng bố qua nhiều kênh, đặc biệt bối cảnh phát triển Internet WebGIS kênh hiệu quả, khả thi điểm mạnh WebGIS truy cập lúc, nơi thơng tin GIS mà khơng cần có phần mềm GIS Xuất phát từ lý đề tài “Xây dựng WebGIS thể chất lƣợng môi trƣờng khơng khí Thành phố Hồ Chí Minh” đƣợc chọn thực nhằm đáp ứng nhu cầu cho ngƣời dân, doanh nghiệp chức quản lý thông tin môi trƣờng khơng khí cơng nghệ WebGIS Việc ứng dụng phần mềm GIS xây dựng hệ thống GIS giúp tiết kiệm nhiều chi phí triển khai hệ thống nhƣng đảm bảo đƣợc hiệu hoạt động, cung cấp chức phong phú cho ngƣời dùng, lại vừa phù hợp với định hƣớng phát triển nhà nƣớc 2.Mục tiêu đề tài: 2.1.Mục đích: Phục vụ cho việc phân tích, đánh giá dự báo chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí qua thời kỳ nhằm làm sở để quản lý đƣa biện pháp, sách góp phần cải thiện môi trƣờng sống ngày tốt 2.2.Mục tiêu: Xây dựng WebGIS thể thông tin chất lƣợng môi trƣờng khơng khí TP.HCM với hai mục tiêu cụ thể là: + Thu thập liệu xây dựng biểu đồ, đồ thể trực quan thông số quan trắc mơi trƣờng khơng khí trạm quan trắc địa bàn TP.HCM + Xây dựng giao diện trang WebGIS hỗ trợ ngƣời dùng tra cứu thông tin chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP.HCM 3.Giới hạn phạm vi đề tài: - Về liệu thời gian: Do liệu thu thập bị hạn chế nên thể kết quan trắc số thời điểm từ ngày 1/1/2005 đến 10/1/2005 khu vực TP HCM - Về nội dung: Đề tài xây dựng trang WebGIS hiển thị thông tin lớp liệu, công cụ tƣơng tác đồ bản, truy vấn liệu thuộc tính - Về cơng nghệ: Sử dụng phần mềm Arcgis Server, Microsoft Visual Studio ngôn ngữ lập trình HTML, Cascading Style Sheets (CSS) 4.Lịch sử nghiên cứu: - Trong đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ thống WebGIS phục vụ chia sẻ thông tin cảnh báo nhiễm khơng khí” (Lê Xn Thành, 2015), tác giả sâu vào đồ chất lƣợng khơng khí, chức tìm kiếm, xem chuỗi ảnh, xem thông tin chi tiết ảnh, thống kê báo cáo số liệu chất lƣợng khơng khí khoảng thời gian Đề tài giúp em xem đồ xây dựng WebGIS Tuy nhiên, đồ án tập trung vào việc xây dựng biểu đồ, đồ thể thông số quan trắc môi trƣờng khơng khí giao diện trang WebGIS thể chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TPHCM - Trong báo “Trực quan hóa liệu quan trắc mơi trƣờng” (Vũ Xuân Cƣờng, Lê Minh Vĩnh, 2017), tác giả mô tả cách vận dụng phƣơng pháp thể nội dung đồ để đƣa giải pháp thể trực quan liệu quan trắc môi trƣờng khơng khí Bài báo giúp em tham khảo cách thể trực quan số liệu quan trắc - Cổng thơng tin quan trắc mơi trƣờng khơng khí Hà Nội (http://moitruongthudo.vn) đƣợc thành lập nhằm phục vụ nhu cầu cho ngƣời sử dụng mức độ ô nhiễm tập trung trạm biểu đồ thể thông số quan trắc qua Tuy nhiên, TP.HCM chƣa có nên đề tài thực xây dựng trang WebGIS để thể chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí Nội dung cách thực hiện: Mục tiêu Nội dung Cách thực Công cụ Thu thập Thu thập liệu quan liệu quan trắc khơng khí, đồ trắc mơi khu vực nghiên cứu trƣờng khơng khí TP HCM Thu thập liệu xây dựng biểu đồ, đồ thể thông số quan trắc môi trƣờng Tìm hiểu khơng khí lựa chọn cách tính số AQI Xử lý, trực quan hóa liệu quan trắc Xây dựng giao diện WebGIS thể chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí Tra cứu Internet: quy chuẩn chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí xung quanh hành: QCVN05:2009/BTNMT Dựa vào phƣơng pháp thể nội dung đồ chun đề, lý thuyết GIS, phân tích khơng gian để đƣa phƣơng pháp thể từ liệu quan trắc Tra cứu Internet cách cài đặt phần mềm Arcgis Server 10.0 Sản phầm Ghi Dữ liệu quan trắc khơng khí, đồ khu vực nghiên cứu (bảng Excel) Bài viết mơ tả cách tính AQI phù hợp Sản phẩm trung gian Dữ liệu Sản phẩm quan trắc đồ án đƣợc xử lý trực quan hóa (các đồ) Tìm hiểu cài Cài đƣợc đặt phần phần mềm mềm Arcgis Arcgis Server 10.0 Server 10.0 Tìm hiểu Tìm hiểu đoạn Hiểu ngơn ngữ lập code Internet ngơn ngữ trình HTML, lập trình CSS HTML, CSS Tìm hiểu cài Tra cứu Internet cách Cài đƣợc đặt phần cài đặt phần mềm phần mềm mềm Microsoft Visual Studio Microsoft Microsoft 2015 Visual Visual Studio Studio 2015 2015 Đƣa đồ Thực phần Bản đồ lên Web mềm Arcgis Server đƣa lên 10.0, Arccatalog trang web Thiết kế giao Thực phần Hoàn thành diện Web mềm Microsoft Visual giao diện Studio 2015 WebGIS Chạy thử Dựa trang Web Hoàn thành Sản phẩm trung gian Sản phẩm trung gian Sản phẩm trung gian Sản phẩm trung gian Sản phẩm trung gian Sản phầm đồ án Sản phầm CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Dữ liệu quan trắc trực quan hóa: Các kết quan trắc chất lƣợng môi trƣờng không khí nguồn liệu có giá trị, cung cấp thông tin môi trƣờng cho ngƣời sử dụng Nguồn liệu có giá trị đƣợc khai thác cách hiệu nhờ hỗ trợ phần mềm GIS giúp cho ngƣời sử dụng có nhìn trực quan hơn, tồn diện cho thấy đƣợc sƣ phân bố không gian tƣợng (cụ thể biểu đồ cột thể nồng độ đo đƣợc với ngƣỡng để nhận biết mức độ ô nhiễm đồ phân vùng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí để nhận biết đƣợc khu vực ô nhiễm cao hay thấp) 3.1.1 Thể số chất lượng mơi trường khơng khí tổng hợp TP.HCM: Hình Kết phân loại tình trạng chất lượng mơi trường khơng khí theo quy định  Nhận xét: - Kết AQI tổng hợp đƣợc phân thành nhóm thể phƣơng pháp ký hiệu theo điểm với màu nhóm theo quy định - Nhìn vào kết quả, ta nhận định đƣợc mức độ nhiễm nói chung trạm quan trắc ( 3/9 trạm có giá trị AQI tốt, 5/9 trạm có trị AQI trung bình, 1/9 trạm có giá trị AQI k m) nhƣng không xác định đƣợc loại chất gây ô nhiễm trạm quan trắc 3.1.2.Thể kết đo chi tiết thông số:  Thể kết đo chi tiết với số liệu quan trắc thơ Thơng số CO có kết đo lớn nên thể biểu đồ cột khơng nhìn thấy rõ thơng số quan trắc lại nên thơng số CO quan trắc đƣợc đổi đơn vị mg/m3 để thuận tiện cho việc thể (nhìn thấy rõ nồng độ đo thơng số hơn) 41 Hình Kết đo chi tiết với số liệu quan trắc thô  Nhận xét: Khi thể liệu thô ngƣời dùng biết xác định đƣợc thông số cao nhất, thấp nhƣng đƣợc nồng độ thông số có ảnh hƣởng nhƣ mức độ có nguy hiểm khơng Những thơng số khiến ngƣời dùng khó hình dung nhƣ ngƣời dùng khơng có nhiều kiến thức chất gây nhiễm  Thể kết đo chi tiết với số liệu quan trắc so với chuẩn: Hình 3 Kết thể thông số quan trắc với chuẩn trạm quan trắc Quận  Nhận xét: Khi thêm cột chuẩn vào, ngƣời sử dụng dễ dàng so sánh giá trị độ lớn thơng số có vƣợt qua tiêu chuẩn cho phép không vƣợt qua vƣợt qua nhiều hay 42 3.1.3.Phân vùng chất lượng mơi trường khơng khí: Thể chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí theo giá trị AQI tổng hợp (giờ) với thang màu TCMT quy định: Hình Kết phân vùng chất lượng môi trường không khí theo thang màu quy định  Nhận xét: - Chất lƣợng khơng khí theo vùng có đƣợc ta thực nội suy từ giá trị AQI tổng hợp theo trạm quan trắc.Thể phân vùng chất lƣợng khơng khí theo vùng cần thiết để phản ánh tình trạng nhiễm mơi trƣờng diện rộng (vì chất khơng khí phân bố theo vùng) - Nội suy để phân vùng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí chƣa đạt độ xác mức độ tin cậy cao mật độ trạm thƣa thớt nhƣ số liệu thông số trạm quan trắc chƣa đầy đủ Do đó, để kết phân vùng chất lƣợng đạt hiệu cao cần phải kết hợp với nhiều lĩnh vực nghiên cứu chẳng hạn nhƣ viễn thám… - Sử dụng phƣơng pháp nội suy IDW để phân vùng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí bề mặt tự nhiên đƣợc tạo dựa mức độ tƣơng đồng (Bản chất mơi trƣờng khơng khí tƣợng phân bố theo vùng có tính tƣơng quan Những điểm cách xa trạm quan trắc ảnh hƣởng mơi trƣờng khơng khí trạm quan trắc đó) mức độ làm mịn 3.1.4 Model Builder phục vụ phân vùng chất lượng mơi trường khơng khí: 43 Hình Model Builder phục vụ cơng tác phân vùng chất lượng mơi trường khơng khí  Nhận xét: Thao tác phân vùng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí đƣợc lặp lặp lại nên Model Builder đƣợc xây dựng nhằm làm giảm bớt công đoạn đƣợc thực giống thay phải thực nhiều lần 3.2 Giao diện chức trang web: 3.2.1.Giao diện trang Web: - Giao diện hiển thị thơng số quan trắc mơi trƣờng khơng khí theo chuẩn: Hình Giao diện hiển thị thơng số quan trắc mơi trường khơng khí theo chuẩn 44 - Giao diện hiển thị số chất lƣợng môi trƣờng khơng khí tổng hợp AQI theo trạm quan trắc có màu sắc chia theo quy định TCMT ban hành: Hình Giao diện hiển thị số chất lượng mơi trường khơng khí tổng hợp - Giao diện hiển thị phân vùng chất lƣợng môi trƣờng khơng khí Thành phố Hồ Chí Minh từ điểm quan trắc: Hình Giao diện hiển thị phân vùng chất lượng mơi trường khơng khí 45  Nhận xét - Bố cục giao diện trang WebGIS đƣợc thể hài hòa cân đối - Giao diện trang WebGIS thể thông tin chất lƣợng môi trƣờng khơng khí TP.HCM giúp cho ngƣời sử dụng dễ dàng thuận lợi việc tìm kiếm, truy vấn thơng tin quan trắc mơi trƣờng khơng khí: + Kết truy vấn thông tin quan trắc đƣợc thể mục Results xóa ngƣời sử dụng không cần sử dụng + Các lớp đồ đƣợc quản lý tập trung Map Contents nên ngƣời dùng dễ dàng sử dụng nhấp chuột xem đƣợc biểu đồ thông số quan trắc môi trƣờng không khí theo chuẩn hay số chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tổng hợp AQI theo trạm quan trắc đồ phân vùng chất lƣợng môi trƣờng khơng khí Thành phố Hồ Chí Minh theo ngày, mong muốn + Vì có “thang số mức an tồn khơng khí” nên hỗ trợ ngƣời sử dụng dễ dàng nhận biết chất lƣợng môi trƣờng không khí theo ngƣỡng mà TCMT quy định 3.2.2.Các cơng cụ truy vấn: 3.2.2.1.Công cụ truy vấn AQI – Ngày: - Nhấp chọn “AQI – Ngày ” => Tại mục “Tên Trạm”: chọn trạm quan trắc => “Tìm” - Kết giá trị AQI – Ngày đƣợc thể mục Results Tại trạm quan trắc truy vấn xuất biểu tƣợng sáng lên trỏ chuột lại gần Hình Giao diện công cụ truy vấn AQI - Ngày 46 3.2.2.2.Công cụ truy vấn AQI – Giờ: - Nhấp chọn “AQI – Giờ” => Tại mục “Điểm quan trắc”: ngƣời dùng nhập tên trạm quan trắc mong muốn => Bấm “Tìm” - Kết giá trị AQI – Giờ đƣợc thể mục Results Tại trạm quan trắc truy vấn xuất biểu tƣợng sáng lên trỏ chuột lại gần Hình 10 Giao diện công cụ truy vấn AQI - Giờ 3.2.2.3.Công cụ Map Identify: - Nhấp chọn biểu tƣợng Map Identify => Nhấp chọn đối tƣợng cần xem thông tin, kết ta đƣợc thông tin chi tiết (kết đo) trạm quan tâm Hình 11 Giao diện công cụ xem thông tin Map Identify 47 3.2.2.4.Công cụ tạo trang in: Hình 12 Giao diện cơng cụ tạo trang in 3.2.2.5.Công cụ Go To Location: Cho ph p ta đến điểm với tọa độ ta nhập vào: Hình 13 Giao diện cơng cụ Go To Location 48 3.2.2.6.Cơng cụ phóng to, thu nhỏ, đo khoảng cách, xem tồn hình: Ngƣời dùng tƣơng tác với đồ cách phóng to, thu nhỏ, thực ph p đo lƣờng… Hình 14.Cơng cụ phóng to, thu nhỏ, đo khoảng cách, xem tồn hình  Nhận xét: Phần mềm ArcGIS Server cung cấp nhiều chức mạnh, hỗ trợ lập trình viên khơng phải nhiều thời gian nghiên cứu, xây dựng lại chức GIS Với trang WebGIS, ngƣời sử dụng mở xem, tƣơng tác khai thác thông tin đồ nơi (khi truy cập Internet) mà khơng cần phải có phần mềm GIS 49 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận: Đề tài “Xây dựng WebGIS thể chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố Hồ Chí Minh” đạt đƣợc kết cụ thể: - Xây dựng liệu, biểu đồ, đồ thể trực quan thông số quan trắc mơi trƣờng khơng khí Thành phố Hồ Chí Minh, cụ thể là: hiển thị số chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tổng hợp AQI theo trạm quan trắc, hiển thị kết đo chi tiết thông số với chuẩn gắn với vị trí khơng gian cụ thể phân vùng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí Thành phố Hồ Chí Minh theo số tổng hợp AQI - Thiết kế xây dựng chức giao diện trang WebGIS: + Hiển thị lớp đồ + Truy vấn, tìm kiếm hiển thị thông tin chất lƣợng môi trƣờng không khí + Tƣơng tác qua cơng cụ: phóng to, thu nhỏ đồ, di chuyển đồ, thể tỷ lệ đồ theo mong muốn, xem thông tin quan trắc công cụ Map Identify, đo khoảng cách cơng cụ Measure, nhìn tổng quan đồ cơng cụ Full Extent… Tuy nhiên, đề tài có số hạn chế: + Dữ liệu không đƣợc cập nhật tự động + Giao diện trang Web đơn giản, có số chức - Đề tài sử dụng phần mềm ArcGIS Server kết hợp với phần mềm Microsoft Visual Studio mã nguồn mở để hoàn thành giao diện trang WebGIS 2.Kiến nghị: Đề tài hoàn thành mục tiêu đề ra, nhiên để ứng dụng vào thực tế cần nghiên cứu bổ sung vấn đề sau: + Kết quan trắc cần đƣợc thể thời điểm nhất: tự động tính tốn, cập nhật thể kết quan trắc theo thời gian nhằm đảm bảo tính thời + Nghiên cứu tích hợp với Google Earth, Google Map để có lớp chi tiết + Bổ sung chức phân tích khơng gian trang WebGIS, tính chạy View Time để xem chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thay đổi theo thời gian + Bổ sung chức phân quyền bảo mật 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Cổng thông tin quan trắc môi trƣờng UBND thành phố Hà Nội, truy cập 19/7/2017 tại: http://moitruongthudo.vn/ - Cổng thông tin quan trắc môi trƣờng, truy cập 19/7/2017 tại: http://quantracmoitruong.gov.vn/cem_bando_CLKhongKhi.aspx - Giới thiệu phần mềm ArcGIS Server, truy cập 19/7/2017 tại: http://climatechangegis.blogspot.com - Lê Minh Vĩnh, Văn Ngọc Trúc Phƣơng, 2016 Bài giảng môn Ứng dụng GIS Viễn thám quản lý tài nguyên môi trường, Chƣơng: Quan trắc môi trƣờng - Lê Xuân Thành, 2015 Nghiên cứu xây dựng hệ thống WebGIS phục vụ chia sẻ thông tin cảnh báo ô nhiễm không khí (Luận văn thạc sĩ), ĐH Công Nghệ Hà Nội - Quyết định số 55/2014/QH13, Quốc hội ban hành Luật bảo vệ môi trƣờng, chƣơng 10: Quan trắc thông tin môi trƣờng - Thông tin TP Hồ Chí Minh, truy cập 19/7/2017 tại: http:// hochiminh.gov.vn/ - Tổng cục Môi trƣờng, 2013 Quy chuẩn Kỹ thuật quốc gia chất lượng khơng khí xung quanh QCVN 05:2013/BTNMT, ban hành theo thông tƣ số 32/2013/TT BTNMT - Tổng cục Môi trƣờng, 2011 Sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng khơng khí, ban hành kèm định số 878/QĐ-TCMT - Vũ Xuân Cƣờng, Lê Minh Vĩnh, 2017 Trực quan hóa liệu quan trắc mơi trƣờng, tạp chí Khoa học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh Tập 14, số (2017), Khoa học Tự nhiên Công nghệ, trang 120–130 51 PHỤ LỤC 1.Quy chuẩn kỹ thuật chất lượng mơi trường khơng khí xung quanh 1.1.Quy định chung  Phạm vi áp dụng: - Quy chuẩn quy định giá trị giới hạn thông số bản, gồm SO2, CO, NO2, O3, bụi PM10 Pb không khí xung quanh - Quy chuẩn áp dụng để giám sát, đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí xung quanh - Quy chuẩn không áp dụng khơng khí phạm vi sở sản xuất khơng khí nhà  Giải thích từ ngữ: - Trong quy chuẩn thuật ngữ dƣới đƣợc hiểu nhƣ sau: + Tổng bụi lơ lửng (TSP) tổng hạt bụi có đƣờng kính khí động học nhỏ 100 m + Bụi PM10 tổng hạt bụi có đƣờng kính khí động học nhỏ 10 m + Bụi PM2.5 tổng hạt bụi có đƣờng kính khí động học nhỏ 2.5 m + Trung bình giá trị trung bình giá trị đo đƣợc khoảng thời gian + Trung bình giá trị trung bình giá trị đo đƣợc khoảng thời gian liên tục + Trung bình 24 giá trị trung bình giá trị đo đƣợc khoảng thời gian 24 liên tục (một ngày đêm) + Trung bình năm giá trị trung bình giá trị đo đƣợc khoảng thời gian năm 1.2.Quy định kỹ thuật: - Giá trị giới hạn thơng số khơng khí xung quanh đƣợc quy định: STT Thông số SO2 Trung 350 CO NO2 O3 Bụi TSP 30000 200 200 300 bình Trung bình - Trung bình 24 125 Trung bình năm 50 10000 120 - 100 200 40 100 Bụi PM10 Bụi PM2.5 Pb Đơn vị: m/m Ghi chú: dấu (-) không quy định 150 50 1.5 50 25 0.5 2.Các thông số xử lý tính tốn giá trị AQI trạm quan trắc: 2.1 Trạm quan trắc Quận 2: Tên Trạm Quận PM10 (µg/m³) NOX (µg/m³) O3 (µg/m³) AQI-SO2 (µg/m³) AQINOX (µg/m³) AQIPM10 (µg/m³) AQIO3 (µg/m³) AQI-GIỜ (µg/m³) Ngày GIỜ SO2 (µg/m³) 1/1/2005 12:00 50.515 110.09 23.497 176.48 14.43 11.75 36.70 88.24 88.24 2/1/2005 13:00 20.57 127.34 14.293 145.93 5.88 7.15 42.45 72.97 72.97 3/1/2005 7:00 69.63 261.74 88.171 2.416 19.89 44.09 87.25 1.21 87.25 4/1/2005 17:00 52.457 128.09 29.766 116.82 14.99 14.88 42.70 58.41 58.41 5/1/2005 11:00 87.708 164.12 39.683 98.863 25.06 19.84 54.71 49.43 54.71 6/1/2005 11:00 62.896 223.28 51.424 89.762 17.97 25.71 74.43 44.88 74.43 7/1/2005 17:00 7.95 59.901 25.721 60.958 2.27 12.86 19.97 30.48 30.48 8/1/2005 12:00 28.191 160.75 21.755 115.54 8.05 10.88 53.58 57.77 57.77 9/1/2005 7:00 31.563 165.68 58.43 3.462 9.02 29.22 55.23 1.73 55.23 10/1/2005 10:00 37.204 332.78 41.495 90.669 10.63 20.75 110.93 45.33 110.93 AQIPM10 (µg/m³) AQI-GIỜ (µg/m³) 2.2 Trạm quan trắc Bình Chánh: Tên Trạm Bình Chánh PM10 (µg/m³) NOX (µg/m³) AQI-CO (µg/m³) AQINOX (µg/m³) Ngày GIỜ CO (mg/m³) 1/1/2005 12:00 3.706 194.027 33.704 12.35 16.85 64.68 64.68 2/1/2005 13:00 5.054 226.327 75.314 16.85 37.66 75.44 75.44 3/1/2005 7:00 7.986 188.981 89.325 26.62 44.66 62.99 62.99 4/1/2005 17:00 5.341 144.157 56.232 17.80 28.12 48.05 48.05 5/1/2005 11:00 6.711 151.688 22.37 75.84 0.00 75.84 6/1/2005 11:00 5.807 220.354 95.597 19.36 47.80 73.45 73.45 7/1/2005 17:00 6.017 85.171 20.06 42.59 0.00 42.59 8/1/2005 12:00 3.794 92.008 12.65 46.00 0.00 46.00 9/1/2005 7:00 5.075 239.776 87.316 16.92 43.66 79.93 79.93 10/1/2005 10:00 5.566 79.962 18.55 39.98 0.00 39.98 2.3 Trạm quan trắc Hồng Bàng: Tên Trạm Hồng Bàng Ngày GIỜ CO (mg/m³) O3 (µg/m³) AQI-CO (µg/m³) AQI-O3 (µg/m³) AQI-GIỜ (µg/m³) 1/1/2005 12:00 4.948 140.048 16.49 77.02 77.02 2/1/2005 13:00 1.375 194.737 4.58 97.37 97.37 3/1/2005 7:00 7.803 16.429 26.01 8.21 26.01 4/1/2005 17:00 7.446 80.639 24.82 40.32 40.32 5/1/2005 11:00 10.742 162.934 35.81 81.47 81.47 6/1/2005 11:00 12.385 155.378 41.28 77.69 77.69 7/1/2005 17:00 10.407 46.737 34.69 23.37 34.69 8/1/2005 12:00 104.123 0.00 52.06 52.06 9/1/2005 7:00 11.957 0.00 5.98 5.98 10/1/2005 10:00 151.429 0.00 75.71 75.71 2.4.Trạm quan trắc Thảo Cầm Viên: Tên Trạm Thảo Cầm Viên Ngày GIỜ PM10 (µg/m³) NOX (µg/m³) O3 (µg/m³) AQI-O3 (µg/m³) AQINOX (µg/m³) AQI-PM10 AQI-GIỜ (µg/m³) (µg/m³) 1/1/2005 12:00 135.055 43.261 189.267 105.15 21.63 45.02 105.15 2/1/2005 13:00 183.704 32.292 183.635 102.02 16.15 61.23 102.02 3/1/2005 7:00 218.542 103.71 1.537 0.85 51.85 72.85 72.85 4/1/2005 17:00 117.982 15.096 115.894 64.39 7.55 39.33 64.39 5/1/2005 11:00 231.994 2.73 13.149 7.31 1.37 77.33 77.33 6/1/2005 11:00 215.114 208.978 116.10 0.00 71.70 116.10 7/1/2005 17:00 95.036 34.548 65.149 36.19 17.27 31.68 36.19 8/1/2005 12:00 246.933 36.561 133.11 73.95 18.28 82.31 82.31 9/1/2005 7:00 132.002 63.372 3.866 2.15 31.69 44.00 44.00 10/1/2005 10:00 214.767 69.743 103.817 57.68 34.87 71.59 71.59 AQIPM10 (µg/m³) AQI-GIỜ (µg/m³) 2.5.Trạm quan trắc Quang Trung: Tên Trạm Quang Trung Ngày GIỜ SO2 (µg/m³) PM10 (µg/m³) O3 (µg/m³) AQI-O3 (µg/m³) AQI-SO2 (µg/m³) 1/1/2005 12:00 10.912 78.042 162.012 81.01 3.12 26.01 81.01 2/1/2005 13:00 12.696 105.055 167.298 83.65 3.63 35.02 83.65 3/1/2005 7:00 10.626 81.813 57.936 28.97 3.04 27.27 28.97 4/1/2005 17:00 11.145 98.35 98.181 49.09 3.18 32.78 49.09 5/1/2005 11:00 32.867 196.027 153.179 76.59 9.39 65.34 76.59 6/1/2005 11:00 73.692 169.944 126.795 63.40 21.05 56.65 63.40 7/1/2005 17:00 89.733 79.627 39.81 25.64 0.00 39.81 8/1/2005 12:00 66.824 191.65 197.983 98.99 19.09 63.88 98.99 9/1/2005 7:00 12.349 118.393 30.818 15.41 3.53 39.46 39.46 10/1/2005 10:00 27.664 231.26 34.341 17.17 7.90 77.09 77.09 AQI- CO (µg/m³) AQISO2 (µg/m³) 2.6 Trạm quan trắc Thống Nhất: Tên Trạm Thống Nhất AQIPM10 (µg/m³) GIỜ CO (mg/m³) SO2 (µg/m³) PM10 (µg/m³) 1/1/2005 12:00 6.556 32.462 81.936 21.85 9.27 27.31 27.31 2/1/2005 13:00 4.285 42.883 104.077 14.28 12.25 34.69 34.69 3/1/2005 7:00 6.227 32.252 99.019 20.76 9.21 33.01 33.01 4/1/2005 17:00 6.129 33.497 79.382 20.43 9.57 26.46 26.46 5/1/2005 11:00 4.695 62.629 127.085 15.65 17.89 42.36 42.36 6/1/2005 11:00 9.175 89.874 165.813 30.58 25.68 55.27 55.27 Ngày AQI-GIỜ (µg/m³) 7/1/2005 17:00 4.619 25.975 61.729 15.40 7.42 20.58 20.58 8/1/2005 12:00 6.284 55.504 159.547 20.95 15.86 53.18 53.18 9/1/2005 7:00 6.853 44.381 64.802 22.84 12.68 21.60 22.84 10/1/2005 10:00 5.737 107.442 199.499 19.12 30.70 66.50 66.50 ... vực nghiên cứu thành phố Hồ Chí Minh: Thành phố Hồ Chí Minh thành phố đông dân nhất, đồng thời trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục quan trọng Việt Nam Hiện nay, Thành phố Hồ Chí Minh Thủ đô Hà... Gòn, thành phố Hồ Chí minh có mạng lƣới sơng ngòi kênh rạch phát triển - Khí hậu: Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hƣởng hai hƣớng gió gió mùa Tây – Tây Nam Bắc – Ðông Bắc Thành phố Hồ Chí Minh. .. Hình 1 Ranh giới quận huyện thành phố Hồ Chí Minh Theo thơng tin trang Web (hochiminh.gov.vn), ta có thơng tin thành phố nhƣ sau: - Vị trí địa lý: Thành phố Hồ Chí Minh đầu mối giao thơng quan