Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông sài gòn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT THEO PHƯƠNG PHÁP WQI ÁP DỤNG CHO SƠNG SÀI GỊN Ngành : MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : PGS.TSKH Bùi Tá Long Sinh viên thực MSSV: 0851080108 : Ngô Thị Hồng Yến Lớp: 08DMT1 TP Hồ Chí Minh, 2012 BM05/QT04/ĐT Khoa: Môi trường & CNSH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Phiếu dán trang báo cáo ĐATN) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm……): (1) MSSV: ………………… Lớp: (2) MSSV: ………………… Lớp: (3) MSSV: ………………… Lớp: Ngành : Chuyên ngành : Tên đề tài : Các liệu ban đầu : Các yêu cầu chủ yếu : Kết tối thiểu phải có: 1) 2) 3) 4) Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /……… Chủ nhiệm ngành (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn phụ (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực sở nghiên cứu lý thuyết hướng dẫn khoa học PGS.TSKH Bùi Tá Long Các số liệu kết luận văn trung thực Các nội dung trình bày kết khóa luận chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi phần tài liệu tham khảo Ngồi ra, đề tài cịn sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả, quan tổ chức khác, thể phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, kết khóa luận TPHCM, ngày 20 tháng 07 năm 2012 Sinh viên NGÔ THỊ HỒNG YẾN LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn, PGS.TSKH Bùi Tá Long, trưởng phịng Tin học Mơi trường, Viện Mơi trường Tài nguyên, Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, người giúp đỡ, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy cô khoa Môi trường Công nghệ sinh học – Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM truyền đạt kiến thức cho suốt bốn năm học qua Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến anh chị phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường Tài Nguyên, Đại học Quốc gia Tp HCM tận tình giúp đỡ suốt thời gian thực luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân u nhất, ln u thương, khích lệ giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập vừa qua Cuối xin gửi lời cảm ơn đến tập thể bạn Lớp 08DMT1 – người bạn giúp đỡ chia sẻ suốt bốn năm học vừa qua Một lần xin chân thành cảm ơn tất Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2012 Sinh viên thực NGÔ THỊ HỒNG YẾN Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu .2 Đối tượng – phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .3 Ý nghĩa khoa học Tính thực tiễn Tính Phương pháp thực đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SƠNG SÀI GỊN 1.1 Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 15 1.2 Hệ thống quan trắc chất lượng nước sơng Sài Gịn .21 1.3 Đánh giá diễn biến môi trường nước sông 26 CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 29 2.1 Viễn thám 29 2.1.1 Khái niệm viễn thám 29 2.1.2 Giới thiệu số vệ tinh .29 2.2 Một số nghiên cứu liên quan .31 2.2.1 Các nghiên cứu nước 31 2.2.2 Một số nghiên cứu nước .36 2.3 Các phần mềm sử dụng 37 2.3.1 ArcGIS 10 37 2.3.2 IDRISI 38 2.3.3 ENVI 4.4 40 2.3.4 RIVERTOOLS 2.4 .42 2.3.5 GLOBAL MAPPER 43 2.3.6 MAPINFO .44 2.3.7 SURFER 45 i Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn 2.4 Phương pháp thực 46 2.4.1 Phương pháp nghiên cứu đồ 46 2.4.2 Phương pháp lập tính tốn WQI .71 2.4.3 Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo WQI .73 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 75 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.4 3.5 Các kết phân tích lưu vực sơng Sài Gịn 75 Thể WQUIS 80 Cấu trúc WQUIS 81 Các thao tác sử dụng phần mềm 81 Các kết phân vùng chất lượng nước .87 Đánh giá diễn biến chất lượng nước sơng Sài Gịn theo phương pháp WQI 93 Áp dụng mơ hình SWOT để đánh giá hiệu hệ thống quản lý 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC A PHỤ LỤC B ii Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ý NGHĨA CHỮ VIẾT TẮT CLN Chất lượng nước DEM Digital Elevation Models GDP Tổng sản phẩm nước (Gross Domestic Product) GIS Geological Information System KCN Khu công nghiệp MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer SRTM Shuttle Radar Topography Mission TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh WQUIS Water QUality Index System WQI Water Quality Index iii Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Diện tích loại đất vùng Đơng Nam Bộ phân chia theo độ dốc 11 Bảng 1.2 Phân bố lượng mưa trung bình tháng số địa điểm lưu vực sơng Sài Gịn 13 Bảng 1.3 Mực nước dự báo 14 Bảng 1.4 Thống kê dân số, diện tích, mật độ dân số tỉnh lưu vực năm 2010 16 Bảng 1.5 Thống kê số lượng, tần suất thời gian quan trắc 22 Bảng 1.6 Vị trí quan quan trắc chất luợng nước sông năm 2006 22 Bảng 1.7 Vị trí quan trắc chất luợng nước sơng năm 2007 23 Bảng 1.8 Vị trí trí quan trắc chất luợng nước sơng năm 2008 23 Bảng 1.9 Vị trí quan trắc chất luợng nước sơng năm 2009 24 Bảng 1.10 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2010 25 Bảng 2.1 Bảng qui định giá trị q i, BPi 72 iv Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn DANH MỤC HÌNH Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 1.1 Bản đồ lưu vực hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai 2.1 Chất lượng nước sông đánh giá theo WQI 32 2.2 Mạng lưới giám sát chất lượng nước Malaysia 33 2.3 Chất lượng nước đánh giá theo WQI từ 2001 đến 2010 34 2.4 Thao tác mở file ảnh 50 2.5 Chọn file ảnh cần dùng 50 2.6 Xuất hộp thoại Available Bands List 51 2.7 Mở hộp thoại Convert Map Projection 51 2.8 Chọn file cần chuyển đổi tọa độ 52 2.9 Xuất Hộp thoại Convert Map Projection Parameters 53 2.10 Xuất hộp thoại Projection Selection 54 2.11 Xuất hộp thoại Convert map projection parameters 55 2.12 Thao tác Import file vào Rivertools 56 2.13 Chọn file cần import 57 2.14 Xuất Hộp thoại Import DEM Dialog 57 2.15 Hộp thoại Information 58 2.16 Chọn Extract/Flow Grid 59 2.17 Hộp thoại Information 59 2.18 Hộp thoại Extract Flow Grid Dialog 60 2.19 Chọn Extract/Basin Outlet 60 2.20 Hộp thoại Extract Outlet Dialog 61 2.21 Chọn giá trị pixels 62 2.22 Chọn Extract/RT Treefile 62 2.23 Hộp thoại RT Treefile Dialog 63 2.24 Chọn Extract/River Network 63 2.25 Hộp thoại Extract River Network Dialog 64 2.26 Hộp thoại Extract Basin Mask Dialog 64 2.27 Xác định Subbasin to mask / Main basin only 65 2.28 Xác định Subbasin to mask / Strahler subbasins 65 2.29 Thao tác hiển thị mạng dòng chảy 66 2.30 Hộp thoại River Network Dialog 66 2.31 Thao tác chọn hiển thị ranh giới lưu vực 67 2.32 Hộp thoại Masked Region Dialog 67 2.33 Thao tác xem cấp lưu vực 68 2.34 Thao tác export file mạng dòng chảy sang shapefile 69 2.35 Hộp thoại Export channel dialog 70 2.36 Thao tác export file lưu vực sang shapefile 70 2.37 Hộp thoại Export Boundaries dialog 71 3.1 Độ cao địa hình 75 3.2 Đường bình độ 76 v Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 3.3 Hệ thống mạng dịng chảy lưu vực sơng Đồng Nai 76 3.4 Hệ thống dịng chảy lưu vực sơng Sài Gịn 77 3.5 Phân chia lưu vực cấp sông Đồng Nai 78 3.6 Phân chia lưu vực sông Sài Gòn cấp 78 3.7 Phân chia lưu vực cấp sông Đồng Nai 79 3.8 Phân chia lưu vực cấp sông Sài Gòn 79 3.9 Ảnh lưu vực thể 3D nhìn từ xuống 80 3.10 Giao diện WQUIS sơng Sài Gịn 80 3.11 Thanh menu WQUIS 81 3.12 Thao tác lựa chọn thông tin muốn nhập 81 3.13 Hộp thoại thông tin quan trắc nước sông 82 3.14 Hộp thoại nhập số liệu mẫu nước sông 83 3.15 Chọn thông số chất lượng nước sông 83 3.16 Thao tác nhập số liệu 84 3.17 Xem lại số liệu nhập 84 3.18 Chọn đối tượng muốn tô màu 85 3.19 Chọn năm cần phân vùng chất lượng nước 86 3.20 Chọn tiêu chí thống kê 86 3.21 Bản đồ phân bố điểm quan trắc chất lượng nước sông năm 2010 87 3.22 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2006 88 3.23 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2007 89 3.24 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2008 90 3.25 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2009 91 3.26 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2010 92 vi Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gịn Hình phụ lục II Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2007 10 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục III Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2008 11 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục IV Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2009 12 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục V Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2010 13 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục VI Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2006 14 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục VII Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2007 15 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục VIII Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2008 16 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gịn Hình phụ lục IX Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2009 17 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục X Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2010 18 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục XI Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2008 19 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gịn Hình phụ lục XII Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2009 20 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục XIII Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2010 21 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục XIV Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2008 22 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục XV Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2009 23 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Hình phụ lục XVI Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông đợt năm 2010 24 ... theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn Phương pháp thực đề tài Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gịn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SƠNG SÀI GỊN 1.1... 3.23 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2007 89 3.24 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2008 90 3.25 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2009 91 3.26 Bản đồ phân vùng. .. chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sơng Sài Gịn ? ?Phương pháp phân tích thống kê: sử dụng để phân tích xử lý số liệu thu thập ? ?Phương pháp lập tính tốn WQI Áp dụng phương pháp