Ứng dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu ism f anp và gis trong lựa chọn vị trí quy hoạch bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn huyện hưng hà tỉnh thái bình

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 Ứng dụng phương pháp phân tích đa tiêu ISM/F-ANP GIS lựa chọn vị trí quy hoạch bãi chơn lấp chất thải rắn sinh hoạt địa bàn huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình Nguyễn Xuân Linh1, Trần Quốc Bình1,*, Phạm Lê Tuấn1, Lê Phương Thúy 1, Phạm Thị Thanh Thủy2 Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, 41A Phú Diễn, Hà Nội Nhận ngày 28 tháng 01 năm 2016 Chỉnh sửa ngày 16 tháng năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 28 tháng năm 2016 Tóm tắt: Trên địa bàn tỉnh Thái Bình, bình quân xã, lượng rác thải khoảng từ 5-10 ngày, 60% lượng rác thu gom biện pháp thủ công Tại huyện Hưng Hà, xuất số nguy gây ô nhiễm vấn đề rác thải gây Nhu cầu quy hoạch bãi xử lý rác thải huyện cấp bách Các tác giả nghiên cứu ứng dụng phương pháp phân tích đa tiêu ISM/F-ANP kết hợp công nghệ GIS nhằm lựa chọn vị trí quy hoạch bãi chơn lấp chất thải rắn sinh hoạt cho huyện Hưng Hà Kết cho thấy, ISM/F-ANP cho kết tốt so với phương pháp AHP hay sử dụng nay, đồng thời khẳng định tính hợp lý vị trí cho bãi chơn lấp chất thải rắn sinh hoạt xã Điệp Nông phương án quy hoạch sử dụng đất huyện Hưng Hà đến năm 2020 phê duyệt Từ khóa: Phân tích đa tiêu, tập mờ, ISM, ANP Mở đầu* tấn/ngày (thị trấn 4,5 – tấn/ngày, thành phố 130 tấn/ngày) [2] Thế nhưng, khoảng 60% lượng rác thải thu gom biện pháp thủ công (xe cải tiến, xe thồ, xe đẩy tay) không xử lý công nghệ hợp tiêu chuẩn vệ sinh môi trường Lượng rác thải ngày nhiều song giải pháp lại chưa thể phát huy hiệu Tại huyện Hưng Hà, xuất số nguy gây ô nhiễm, cân sinh thái giảm tính đa dạng sinh học Một số khu dân cư thị trấn Hưng Hà, thị trấn Hưng Nhân,… có dân số tập trung cao, mật độ xây dựng lớn khu chợ dịch vụ, sở y tế, có lượng chất thải nhiều lại chưa thu gom xử lý triệt để [3] Rác thải xử lý rác thải trở thành vấn đề nóng bỏng nhiều quốc gia giới, có Việt Nam Tại Việt Nam, số chất thải rắn sinh hoạt phát sinh bình qn đầu người tính trung bình cho thị phạm vi toàn quốc vào khoảng 1,0 kg/người/ngày [1] Trên địa bàn tỉnh Thái Bình, với tốc độ thị hóa diễn nhanh chóng, lượng chất thải rắn sinh hoạt thải ngồi mơi trường ngày tăng theo, ước tính đạt 170,5 – 184 _ * Tác giả liên hệ ĐT.: 84-912856926 Email: tranquocbinh@hus.edu.vn 34 N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 Từ thực tế nói trên, nhu cầu quy hoạch bãi xử lý rác thải tập trung địa bàn huyện Hưng Hà cấp bách Ngày 10/7/2014, Hội đồng Nhân dân tỉnh Thái Bình nghị số 08/NQ-HĐND việc chuyển mục đích sử dụng đất trồng lúa để thực cơng trình, dự án địa bàn tỉnh Thái Bình năm 2014, huyện Hưng Hà chuyển đổi gần 3ha đất lúa sang đất bãi thải xử lý rác thải (bãi xử lý rác thải tập trung) Tuy nhiên, việc lựa chọn vị trí để đặt bãi xử lý rác thải lại vấn đề khó khăn tác động to lớn tới mơi trường đời sống người dân Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí cho bãi xử lý rác thải chịu ảnh hưởng nhiều tiêu chí khác kinh tế, xã hội, môi trường, kỹ thuật,… Trên giới, nhà quản lý nhà khoa học quan tâm sớm đến việc quy hoạch vị trí bãi chơn lấp chất thải rắn hợp lý tác động tiêu cực tới kinh tế, xã hội môi trường H Javaheri nnk (2006), A Elahi H Samadyar (2014) sử dụng cơng nghệ GIS phương pháp phân tích đa tiêu AHP nhằm tìm vị trí phù hợp xây dựng bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt (BCL CTRSH) [4, 5] Các tác giả nhận định, để giải tốn lựa chọn vị trí cần phải sử dụng đến phương pháp phân tích đa tiêu nhấn mạnh GIS công cụ hỗ trợ mạnh mẽ cho giai đoạn phân tích liệu không gian Khả ứng dụng GIS phân tích đa tiêu lựa chọn vị trí bãi chôn lấp chất thải rắn A A Isalou nnk (2012) [6] Tuy nhiên, nhóm tác giả khơng sử dụng phương pháp AHP truyền thống mà sử dụng phương pháp ANP để xác định trọng số cho yếu tố, đồng thời kết hợp với phương pháp mờ để tìm vị trí tối ưu Nghiên cứu việc kết hợp hai phương pháp mờ ANP (F-ANP) cho kết tốt so sánh với phương pháp AHP Tại Việt Nam, vấn đề lựa chọn vị trí phù hợp cho bãi chơn lấp chất thải rắn đề cập đến số cơng trình nghiên cứu nước Bùi Văn Ga nnk (2001) phát triển phần mềm LandFill nhằm hỗ trợ quy 35 hoạch bãi chôn lấp rác sở ứng dụng GIS phân tích đa tiêu [7] Tuy nhiên, nghiên cứu này, việc tính tốn trọng số cho yếu tố chưa xác định rõ ràng Vai trò GIS phân tích đa tiêu thể nghiên cứu Lê Phương Thúy (2009) Tác giả ứng dụng phương pháp phân tích đa tiêu AHP GIS để quy hoạch BCL CTRSH cho huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội [8] Tác giả kiến nghị việc ứng dụng GIS phân tích đa tiêu lựa chọn vị trí quy hoạch phù hợp chấp thuận quyền người dân địa phương đóng vai trị vô quan trọng Đặc biệt, công tác tuyên truyền giải thích tới người dân thực phương án quy hoạch cần phải quan tâm mức Nhìn chung, phân tích đa tiêu, phương pháp phân tích phân cấp AHP (Analytic Hierarchy Process) phân tích mạng ANP (Analytic Network Process) phương pháp hay sử dụng Tuy nhiên, hạn chế AHP chưa tính đến mối quan hệ yếu tố với Với phương pháp ANP, việc kết hợp với phương pháp khác lý thuyết tập mờ (F-ANP) phương pháp mơ hình hóa cấu trúc ISM (Interpretive Structural Modeling) cho phép mơ tả xác phức tạp mối quan hệ, tương tác yếu tố ảnh hưởng vấn đề cụ thể thực tế Phương pháp nghiên cứu Trước tiên, yếu tố ảnh hưởng tới công tác định xác định kỹ lưỡng thông qua nghiên cứu tài liệu, tham khảo ý kiến chuyên gia kết hợp với vấn thực địa Sau đó, áp dụng phương pháp mơ hình hóa cấu trúc ISM nhằm xác định mối quan hệ yếu tố Cuối cùng, phương pháp phân tích đa tiêu ANP mơ hình mờ áp dụng để xác định trọng số tính điểm cho yếu tố Công nghệ GIS áp dụng xuyên suốt trình nghiên cứu từ xử lý liệu không gian đầu vào đến chồng xếp lớp liệu tính điểm nhằm cho kết lớp 36 N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 liệu thể vị trí phù hợp cho việc quy hoạch BCL CTRSH Các phần mềm sử dụng bao gồm: ArcGIS để phân tích khơng gian phần mềm mã nguồn mở SuperDecision để phân tích mơ hình ANP 2.1 Phương pháp mơ hình hóa cấu trúc ISM Phương pháp mơ hình hóa cấu trúc ISM đề xuất tác giả Warfield phương pháp hỗ trợ máy tính nhằm xây dựng tìm hiểu nguyên lý mối quan hệ yếu tố bên hệ thống hoàn cảnh phức tạp Trong thực tế, vấn đề cụ thể chịu ảnh hưởng tập hợp yếu tố Các yếu tố độc lập tương tác với Với phương pháp ISM, mối quan hệ yếu tố xác định mơ hình hóa Lý thuyết phương pháp ISM dựa lý thuyết toán học rời rạc, lý thuyết đồ thị, khoa học xã hội, định nhóm hỗ trợ máy tính Quy trình thực phương pháp ISM gồm bước thể hình [9]: Bước Xác định yếu tố Bước Xây dựng ma trận mối quan hệ cặp yếu tố Bước Xác lập ma trận SSIM Bước Xác lập ma trận nhị phân Bước Phân cấp yếu tố Bước Thiết lập mơ hình ISM Hình Quy trình thực phương pháp mơ hình hóa cấu trúc ISM Với phương pháp ISM, việc xác định yếu tố ảnh hưởng quan trọng tiền đề để thực phương pháp phân tích ANP sau Khi xác định yếu tố ảnh hưởng, tiến hành thiết lập ma trận biểu diễn mối quan hệ yếu tố thông qua ý kiến tham khảo từ chuyên gia lĩnh vực quy hoạch Ma trận sau chuyển đổi sang dạng ma trận nhị phân kiểm tra tính quán mối quan hệ theo nguyên tắc “nếu yếu tố A ảnh hưởng tới yếu tố B yếu tố B ảnh hưởng tới yếu tố C yếu tố A ảnh hưởng tới yếu tố C” Cuối cùng, từ ma trận nhị phân, yếu tố phân cấp xây dựng mơ hình ISM 2.2 Lý thuyết tập mờ số mờ Lý thuyết tập mờ tác giả Zadeh giới thiệu năm 1965 nhằm giải vấn đề có tính chất khơng chắn thiếu xác thiếu rõ ràng Ứng dụng lý thuyết tập mờ tìm thấy nhiều lĩnh vực khác trí tuệ nhân tạo, khoa học máy tính, y học, lý thuyết định, Xét X tập hợp gồm phần tử Tập mờ tập hợp biểu diễn dạng hàm thành viên µ M( ) thể khả để thuộc vào tập M Giá trị biểu diễn mức độ thành viên phần tử nằm khoảng từ tới Nếu µ M( )=0 có nghĩa phần tử hồn tồn khơng thuộc tập M ngược lại µ M( )=1 có nghĩa phần tử hoàn toàn thuộc tập M [10] Khái niệm số mờ (fuzzy number) Zadeh đề xuất (1965) để diễn tả đại lượng mà giá trị khơng thể đo lường xác Có nhiều dạng số mờ, dạng số mờ tam giác (triangle fuzzy number) thường dùng phổ biến Số mờ dạng tam giác biểu diễn số thực (a1, a2, a3) biểu diễn thông qua hàm thành viên sau [11]: N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 ANP dạng thức chung AHP, cho phép phân tích mối quan hệ phụ thuộc lẫn yếu tố [13] Quy trình thực ANP sau (hình 3): µ M( ) Mơ hình hóa vấn đề thành mạng lưới µ M( ) a2 a3 Hình Số mờ dạng tam giác (a1, a2, a3) 2.3 Phương pháp phân tích mạng ANP Phương pháp phân tích phân cấp AHP phân tích mạng ANP hai khái niệm riêng biệt giới thiệu tác giả Saaty (1980, 1996) Năm 1980, Saaty lần đầu phát triển giới thiệu AHP với mục đích hỗ trợ thiết lập mơ hình định thơng qua quy trình chứa thành phần định tính định lượng AHP nói chung phương pháp lý thuyết đo lường Phương pháp mơ hình hóa vấn đề định theo thứ bậc từ xuống Một chức AHP tính tốn tỷ số qn nhằm chắn ma trận phù hợp cho trình phân tích [12] Tuy nhiên, khơng phải việc định phân cấp theo dạng thứ bậc Có nhiều vấn đề, yếu tố ảnh hưởng tác động tới chất vấn đề mà tương tác ảnh hưởng lẫn Việc tương tác yếu tố xảy phạm vi nhóm nhóm với Để giải vấn đề này, phương pháp phân tích mạng ANP sử dụng Xác định yếu tố mạng lưới Phân nhóm yếu tố Phân tích mối quan hệ mạng lưới Tính tốn mức độ ưu tiên yếu tố x a1 37 Tính trọng số cho yếu tố ANP Tính tốn mức độ ưu tiên nhóm Xây dựng siêu ma trận Tính tốn siêu ma trận trọng số Tính tốn siêu ma trận giới hạn Trọng số yếu tố Hình Quy trình thực ANP Khi thực phương pháp ANP, giai đoạn mơ hình hóa vấn đề nghiên cứu thành 38 N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 mạng lưới có ý nghĩa quan trọng định tới độ xác mơ hình phân tích Ở giai đoạn kế tiếp, ý kiến tham khảo từ nhiều chuyên gia tổng hợp phân tích nhằm cho kết vector thể mức độ ưu tiên yếu tố nhóm Từ vector này, tiến hành xây dựng siêu ma trận, siêu ma trận trọng số siêu ma trận giới hạn Kết cuối thu trọng số yếu tố nằm siêu ma trận giới hạn Khu vực nghiên cứu liệu Huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình nhóm tác giả lựa chọn làm khu vực nghiên cứu áp dụng thử nghiệm phương pháp phân tích đa tiêu ISM/F-ANP GIS lựa chọn vị trí quy hoạch BCL CTRSH Hưng Hà nằm phía Tây Bắc tỉnh Thái Bình, bao gồm 35 xã thị trấn (33 xã 02 thị trấn) với tổng diện tích tự nhiên 21.028,68 ha, chiếm 12,96% tổng diện tích tỉnh Thái Bình Ranh giới huyện xác định phía Bắc giáp tỉnh Hưng n, phía Nam giáp huyện Vũ Thư, phía Đơng giáp huyện Quỳnh Phụ huyện Đơng Hưng phía Tây giáp tỉnh Hà Nam [3] (hình 4) Huyện có địa hình tương đối phẳng với độ dốc nhỏ 1% Khí hậu mang đặc trưng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm có ảnh hưởng biển Về thủy văn, huyện Hưng Hà chịu ảnh hưởng chủ yếu sông sông Hồng, sông Luộc sơng Trà Lý Nhìn chung, trạng mơi trường huyện lành, nhiên xuất số nguy gây ô nhiễm, cân sinh thái giảm tính đa dạng sinh học Trong năm vừa qua, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp làng nghề, sở sản xuất kinh doanh, nhà hàng làm ảnh hưởng lớn tới môi trường huyện; mặt khác địa bàn huyện có bệnh viện đa khoa, 01 trung tâm y tế, 35 trạm y tế xã sở y tế khác có nguy phát sinh rác thải nguy hại cần xử lý kịp thời Một số loại liệu thu thập nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu bao gồm: - Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2010 tỷ lệ 1:10.000 huyện Hưng Hà; - Bản đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 tỷ lệ 1:10.000 huyện Hưng Hà; - Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 khu vực huyện Hưng Hà; - Báo cáo thuyết minh tổng hợp Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020, kế hoạch sử dụng đất năm kỳ đầu (2011 - 2015) huyện Hưng Hà; - Các phiếu tham khảo ý kiến chuyên gia phục vụ cho việc xây dựng mô hình ISM ANP Kết nghiên cứu Hình Sơ đồ vị trí huyện Hưng Hà Bằng cách tham khảo ý kiến chuyên gia lĩnh vực quy hoạch, với nghiên cứu tài liệu khảo sát hỏi ý kiến người dân thực địa, yếu tố (tiêu chí) ảnh hưởng tới việc lựa chọn vị trí BCL CTRSH địa bàn huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình xác định bao gồm yếu tố bảng N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 39 Bảng Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn vị trí BCL CTRSH huyện Hưng Hà STT Tiêu chuẩn Ký hiệu Khoảng cách tới đường giao thông thường KC GTT Hiện trạng sử dụng đất HTSDD Độ dốc DoDoc Khoảng cách tới khu dân cư Khoảng cách tới nguồn nước mặt Khoảng cách tới khu công nghiệp Khoảng cách tới khu di tích, văn hóa Khoảng cách tới đường giao thơng (cao tốc, quốc lộ, tỉnh lộ, đường sắt) Khu dân cư đô thị KC DCĐT Khu dân cư nông thôn KC DCNT KC NMat KC KCN KC DiTich Tiêu chí Kinh tế (Giảm thiếu vấn đề chi phí) Mơi trường (Giảm thiểu tác động tới mơi trường) KC GTT Hình Mơ hình ISM cho vấn đề lựa chọn vị trí quy hoạch BCL CTRSH huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình Các phiếu tham khảo ý kiến xây dựng sử dụng với mục đích tham khảo ý kiến từ chuyên gia mối quan hệ yếu tố Các phiếu sau tổng hợp lại, đồng thời, áp dụng quy trình thực phương pháp mơ hình hóa cấu trức ISM (hình 1), kết thu mơ hình thể mối quan hệ, cách thức tương tác yếu tố (hình 5) Từ mơ hình ISM thu được, nhận thấy rằng, yếu tố tác động chịu tác động yếu tố lại Như vậy, tốn lựa chọn vị trí BCL CTRSH huyện Hưng Hà, yếu tố có mối quan hệ tác động qua lại, ảnh hưởng lẫn Khi yếu tố thay đổi, yếu tố lại thay đổi theo 40 N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình lựa chọn vị trí quy hoạch BCL CTRSH, nhiên, mức độ ảnh hưởng (trọng số) yếu tố lại khác Để xác định mức độ ảnh hưởng này, phương pháp phân tích đa tiêu ANP áp dụng Mức độ ưu tiên yếu tố thu thập thông qua bảng ma trận so sánh (18 bảng) từ chuyên gia hỏi ý kiến Với 18 bảng ma trận này, sử dụng phần mềm SuperDecisions, siêu ma trận siêu ma trận trọng số thiết lập Cuối cùng, thu siêu ma trận giới hạn chứa kết trọng số yếu tố cần tính tốn (bảng 2) Từ bảng siêu ma trận giới hạn, thấy yếu tố Khoảng cách tới khu dân cư đô thị Khoảng cách tới đường giao thơng chiếm trọng số lớn (0,187 0,184) Tiếp theo yếu tố Khoảng cách tới khu dân cư nông thôn với trọng số 0,123 Các yếu tố có trọng số thấp gồm Hiện trạng sử dụng đất Khoảng cách tới nguồn nước mặt với trọng số 0,056 0,046 Các yếu tố ảnh hưởng sau tính trọng số ANP phân khoảng tính điểm theo lý thuyết mờ Bảng thể hàm thành viên đồ thị số yếu tố Bảng Siêu ma trận giới hạn cho lựa chọn vị trí BCL CTRSH huyện Hưng Hà 0,119 KC GTT 0,119 KC DCĐT 0,119 KC DCNT 0,119 KC DiTich 0,119 KC GTC 0,119 KC KCN 0,119 KC NMat 0,119 0,056 0,056 0,056 0,056 0,056 0,056 0,056 0,056 0,056 0,097 0,187 0,097 0,187 0,097 0,187 0,097 0,187 0,097 0,187 0,097 0,187 0,097 0,187 0,097 0,187 0,097 0,187 KC_DCNT KC_DiTich 0,123 0,073 0,123 0,073 0,123 0,073 0,123 0,073 0,123 0,073 0,123 0,073 0,123 0,073 0,123 0,073 0,123 0,073 KC_GTC 0,184 0,184 0,184 0,184 0,184 0,184 0,184 0,184 0,184 KC_KCN KC_NMat 0,113 0,046 0,113 0,046 0,113 0,046 0,113 0,046 0,113 0,046 0,113 0,046 0,113 0,046 0,113 0,046 0,113 0,046 DoDoc HTSDD DoDoc 0,119 HTSDD KC_GTT KC_DCĐT Bảng Hàm thành viên đồ thị số yếu tố Tên yếu tố Khoảng giá trị Hàm thành viên Đồ thị KC đến giao thông thường – 3000 m x 200 500 1000 Độ dốc 0o – 15o x 15 N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 Để thực phép phân tích khoảng cách theo yếu tố nêu trên, lớp liệu đầu vào phân tích cơng cụ Eucledean Distance phần mềm ArcGIS Sau đó, tiến hành phân khoảng gán điểm theo lý thuyết mờ cho lớp kết công cụ Raster Caculator Riêng lớp trạng sử dụng đất chuyển đổi định dạng từ vector sang raster tiến hành phân loại gán điểm Hình minh họa lớp Khoảng cách đến đường giao thông thường phân khoảng tính điểm theo lý thuyết mờ 41 mức ảnh hưởng (trọng số) tính tốn ANP, cộng tổng giá trị lớp đầu vào cần phải nhân với trọng số tương ứng chúng Kết cho lớp raster tổng hợp giá trị cần đánh giá tính đến mức độ quan trọng chúng (hình 7) Để xác định khu vực hợp lý cho việc quy hoạch bãi chôn lấp, kết hợp nghiên cứu tài liệu nước với lấy ý kiến chuyên gia nhà quản lý, nhóm tác giả lựa chọn ngưỡng điểm > 0,85, tức khu vực mà giá trị điểm hợp lý > 0,85 khu vực phù hợp cho việc quy hoạch Hình thể kết lựa chọn Hình Raster giá trị lớp “khoảng cách đến đường giao thông thường” Sau tất lớp liệu phân khoảng tính điểm theo lý thuyết mờ, bước cuối tạo lớp raster giá trị hợp lý Lớp raster raster tổng hợp từ tất lớp liệu phân loại tính điểm Mỗi lớp đầu vào (yếu tố đánh giá) có Hình Lớp Raster giá trị hợp lý cho lựa chọn vị trí BCL CTRSH huyện Hưng Hà 31,52 Xã Điệp Nông 7,49 Xã Duyên Hải 7,85 Xã Đông Đô 9,82 Xã Tây Đơ Hình Các vị trí phù hợp cho quy hoạch BCL CTRSH huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình 42 N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 Kết nghiên cứu cho thấy, với ngưỡng điểm hợp lý > 0,85 có vị trí coi phù hợp cho quy hoạch BCL CTRSH huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình Trong vị trí này, lớn vị trí nằm xã Điệp Nơng với diện tích 31,52 nhỏ vị trí xã Duyên Hải với diện tích 7,49 Ngồi ra, cịn vị trí nằm xã Đơng Đơ Tây Đơ với diện tích 7,85 9,82 Huyện Hưng Hà với tỷ lệ phát triển dân số tự nhiên 0,95%/năm, dân số khoảng 258.168 người (2010) khối lượng chất thải rắn nhỏ 65 nghìn tấn/năm quy mơ bãi chơn lấp phù hợp với huyện vừa với diện tích bãi từ 10 – 30 Như vậy, địa điểm đáp ứng u cầu quy mơ diện tích vị trí xã Điệp Nơng có diện tích 31,52 Với mục đích xác định vị trí xã Điệp Nơng có thực phù hợp hay khơng, tác giả khảo sát thực địa nhằm điều tra hỏi ý kiến cộng đồng dân cư ý kiến quyền địa phương vị trí Đây hai yếu tố quan trọng đối tượng người chịu ảnh hưởng trực tiếp từ bãi chôn lấp Tổng hợp kết thu từ vấn trực tiếp thực địa cho thấy phần lớn người dân đồng ý với phương án quy hoạch bãi chơn lấp vị trí xã Điệp Nơng Chính quyền địa phương đồng ý với phương án quy hoạch Xét yếu tố hướng gió, địa bàn huyện Hưng Hà, hướng gió thịnh hành gió Đơng (từ tháng 11 đến tháng 4) gió Tây (từ tháng đến tháng 9) [14] Khoảng cách từ vị trí xã Điệp Nơng đến khu dân cư gần theo hướng gió vào khoảng gần km Như vậy, vị trí đáp ứng yêu cầu hướng gió BCL CTRSH So sánh với đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 huyện Hưng Hà vị trí xã Điệp Nơng nằm trùng với vị trí quy hoạch đất bãi thải, xử lý rác thải huyện Ngoài ra, phương án quy hoạch huyện, đường qua vị trí quy hoạch xã Điệp Nơng tạo thuận lợi lớn cho công tác vận chuyển thu gom rác thải Bảng Trọng số yếu tố phân tích theo phương pháp AHP Tên yếu tố Trọng số KC tới đường giao thông thường Hiện trạng sử dụng đất Độ dốc KC tới khu dân cư đô thị KC tới khu dân cư nông thôn KC tới nguồn nước mặt KC tới khu công nghiệp KC tới khu di tích, văn hóa KC tới đường giao thơng 0,015 0,037 0,091 0,342 0,161 0,102 0,043 0,117 0,093 AHP ANP hai phương pháp phân tích đa tiêu dùng phổ biến tốn định Vì thế, để đánh giá mức độ tin cậy ANP, nhóm tác giả tham khảo ý kiến chuyên gia mức độ ưu tiên yếu tố theo phương pháp AHP Bảng minh họa kết tính trọng số cho yếu tố theo phương pháp AHP Kết cho thấy trọng số tính theo AHP có khác biệt so với ANP Nguyên nhân phân tích theo AHP, cặp yếu tố trực tiếp so sánh mức độ tác động tới vấn đề nghiên cứu mà không xét đến tương tác yếu tố Trái lại, với ANP, yếu tố so sánh mức độ ảnh hưởng mối quan hệ với yếu tố khác Do đó, kết AHP ANP thể mức độ ưu tiên yếu tố vấn đề nghiên cứu kết ANP có tính đến ảnh hưởng qua lại yếu tố với Áp dụng trọng số tính toán theo AHP với liệu khu vực nghiên cứu cho kết lớp raster giá trị hợp lý với ngưỡng điểm nằm khoảng từ 0,14 – 0,84 Với ANP, vị trí coi phù hợp giá trị điểm hợp lý > 0,85 Tuy nhiên, với AHP, giá trị điểm hợp lý lớn 0,84 Do đó, để xác định vị trí tiềm theo AHP, nhóm tác giả lựa chọn ngưỡng điểm phân loại từ 0,81 – 0,84 Kết thu vị trí tiềm phục vụ cho cơng tác bố trí bãi chơn lấp hình N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 43 33,65 Xã Điệp Nơng 9,04 Xã Tây Đơ Hình Các vị trí tiềm theo phương pháp AHP Với quy mô bãi chôn lấp cần thiết cho huyện Hưng Hà vừa (10 – 30 ha) từ kết vị trí tiềm phân tích theo AHP cho thấy có vị trí xã Điệp Nơng với diện tích 33,65 coi phù hợp Nhằm so sánh kết thực nghiệm hai phương pháp phân tích AHP ANP, tác giả tiến hành so sánh trực tiếp vị trí xã Điệp Nơng hai phương pháp mức độ phù hợp tiêu Ngoài ra, ngưỡng phân loại giá trị hợp lý giá trị phù hợp trung bình vị trí đem so sánh Kết thể bảng bảng Bảng Đánh giá vị trí xã Điệp Nông theo ngưỡng phân loại Phương pháp ANP AHP Ngưỡng phân loại 0,85 – 0,875 0,81 – 0,84 Giá trị hợp lý trung bình 0,86 (86%) 0,82 (82%) Bảng Đánh giá vị trí xã Điệp Nơng theo yếu tố ảnh hưởng KC tới đường giao thông thường Hiện trạng sử dụng đất Độ dốc KC tới khu dân cư đô thị KC tới khu dân cư nông thôn KC tới nguồn nước mặt KC tới khu cơng nghiệp KC tới khu di tích, văn hóa KC tới đường giao thơng Trọng số ANP 0,097 0,056 0,119 0,187 0,123 0,046 0,113 0,073 0,184 AHP 0,015 0,037 0,09 0,342 0,16 0,102 0,043 0,117 0,093 Giá trị ANP 234 m LUC 0,1 độ 5927 m 305 m 250 m 7409 m 8763 m 855 m AHP 373 m LUC 0,1 độ 5750 m 404 m 433 m 7315 m 8932 m 729 m Giá trị hợp lý 200 – 500 m CSD, DRA ≤ độ ≥ 5000 m ≥ 3000 m ≥ 1000 m ≥ 2000 m ≥ 3000 m ≥ 1000 m 44 N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 Như vậy, so sánh hai phương pháp AHP ANP theo yếu tố ảnh hưởng, nhận thấy kết hai phương pháp tốt, mức độ chênh lệch không đáng kể Về bản, hai phương pháp đáp ứng tốt tiêu chí đặt Sự khác giá trị yếu tố nằm trọng số phương pháp Với trọng số khác nhau, tức mức độ ưu tiên yếu tố khác khả đáp ứng yếu tố với yêu cầu đề khác Tuy nhiên, kết phương pháp ANP tốt chút so với phương pháp AHP Giá trị hợp lý trung bình vị trí xã Điệp Nơng với phương pháp ANP đạt 86%, với phương pháp AHP 82% Với ngưỡng phân loại cao (0,85 – 0,875), phương pháp ANP cho kết vị trí tiềm với diện tích > vị trí Trong đó, phương pháp AHP với ngưỡng phân loại thấp 0,81 – 0,84 cho vị trí tiềm với diện tích > vị trí Kết luận Với việc ứng dụng phân tích đa tiêu GIS lựa chọn vị trí hợp lý cho đối tượng quy hoạch, lựa chọn mang nặng định tính định lượng hóa tự động hóa theo quy trình thống nhất, đồng thời mức độ tin cậy mức độ chi tiết phương án quy hoạch nâng cao Phương pháp ISM/F-ANP nghiên cứu áp dụng nhằm khắc phục hạn chế phương pháp AHP truyền thống ISM/F-ANP giúp nhà quy hoạch có nhìn tổng quan mối quan hệ yếu tố (phương pháp ISM), đồng thời đánh giá mức độ ưu tiên định lượng hóa mối quan hệ (phương pháp ANP) Phương pháp mờ (Fuzzy) giúp việc phân khoảng tính điểm cho yếu tố liên tục sát với thực tế Kiểm chứng kết thử nghiệm phương pháp ISM/F-ANP huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình với phương án quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 so sánh với phương pháp AHP truyền thống cho kết tốt, phù hợp với phương án quy hoạch huyện mức độ hợp lý vị trí tiềm tốt so với AHP Các nghiên cứu mở rộng phạm vi đánh giá xét thêm nhân tố ảnh hưởng nhằm nâng cao phù hợp phương án quy hoạch sử dụng đất Ngồi ra, nghiên cứu ứng dụng thêm phương pháp việc mơ hình hóa mối quan hệ yếu tố FISM (Fuzzy Interpretive Structural Modeling) hay SEM (Structural Equation Modeling) Một số phương pháp phân tích đa tiêu khác nên xem xét áp dụng WPM (Weighted Product Model) hay WSM (Weighted Sum Model) Lời cảm ơn Cơng trình nhận hỗ trợ liệu đề tài cấp Bộ TN&MT “Nghiên cứu ứng dụng GIS hỗ trợ kiểm tra tính hợp lý vị trí khơng gian số loại đất phi nông nghiệp, công bố theo dõi thực phương án quy hoạch sử dụng đất” Tài liệu tham khảo [1] Bộ Tài nguyên Môi trường, Báo cáo môi trường quốc gia 2011: Chất thải rắn, Hà Nội, 2011 [2] Sở Tài nguyên Môi trường Thái Bình, Báo cáo trạng mơi trường tỉnh Thái Bình giai đoạn 2011-2015, Thái Bình, 2015 [3] UBND tỉnh Thái Bình, Báo cáo thuyết minh tổng hợp Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020, kế hoạch sử dụng đất năm kỳ đầu (2011 - 2015) huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình, 2013 [4] H Javaheri et al., Site selection of municipal solid waste landfills using analytical hierarchy process method in a geographical information technology environment in Giroft, Iran, Journal of Environmental Health Science & Engineering (2006) 177 [5] A Elahi, H Samadyar, Municipal solid waste landfill site selection using Analytic hierarchy N.X Linh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 34-45 process method for Tafresh Town, Middle-East, Journal of Scientific Research 22 (2014) 1294 [6] A.A Isalou et al., Landfill site selection using integrated fuzzy logic and analytic network process (F-ANP), Environmental Earth Sciences 68 (2012) 1745 [7] Bùi Văn Ga, Nguyễn Ngọc Diệp, Bùi Thị Minh Tú, Nguyễn Trung Dũng, Phần mềm hỗ trợ quy hoạch bãi chôn lấp rác, Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Đại học Đà Nẵng, 2001 [8] Lê Phương Thúy, Ứng dụng GIS phương pháp phân tích đa tiêu lựa chọn địa điểm bố trí bãi chơn lấp chất thải rắn sinh hoạt phục vụ quy hoạch sử dụng đất (lấy ví dụ huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội), Luận văn thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 2009 45 [9] Naveen Kumar et al., Implementing lean manufacturing system: ISM approach, Journal of Industrial Engineering and Management (2013) 996 [10] L.A Zadeh, Fuzzy sets, Information and Control (1965) 338 [11] Trần Thị Tuấn Anh, Giới thiệu mơ hình hồi quy mờ phương pháp ước lượng hệ số hồi quy mờ, Tập san Tin học Quản lý Trường Đại học Kinh tế TP HCM (2014) 45 [12] T.L Saaty, The Analytic hierarchy process, McGraw-Hill, New York, 1980 [13] T.L Saaty, Decision making with dependence and feedback: the Analytic network process, RWS Publications, Pittsburgh, 1996 Application of ISM/F-ANP Multi-Criteria Analysis Method and GIS in Selecting Landfill Site for Solid Waste Disposal in Hung Ha District, Thai Binh Province Nguyen Xuan Linh1, Tran Quoc Binh1, Pham Le Tuan1, Le Phuong Thuy 1, Pham Thi Thanh Thuy2 Faculty of Geography, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Hanoi University of Natural Resources and Environment, 41A Phu Dien, Hanoi, Vietnam Abstract: In Thai Binh Province, there are about 5-10 tons of residential waste generated by each commune daily, 60% of which are collected manually Due to this, in Hung Ha District, some contamination risks caused by waste has observed and therefore the need for planning a waste disposal site of the district is of high urgency In this research, the authors have studied and applied the ISM/FANP multi-criteria analysis method in pair with GIS for selecting a landfill site for Hung Ha District The obtained results showed that the ISM/F-ANP is somewhat better than the currently widely used AHP method It also confirmed the high suitability of the landfill site for waste disposal in Diep Nong Commune, which has been approved to the year 2020 Keywords: Multil-criteria analysis, ISM, fuzzy set, ANP  ... cứu liệu Huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình nhóm tác giả lựa chọn làm khu vực nghiên cứu áp dụng thử nghiệm phương pháp phân tích đa tiêu ISM/ F- ANP GIS lựa chọn vị trí quy hoạch BCL CTRSH Hưng Hà nằm... dụng đến phương pháp phân tích đa tiêu nhấn mạnh GIS công cụ hỗ trợ mạnh mẽ cho giai đoạn phân tích liệu khơng gian Khả ứng dụng GIS phân tích đa tiêu lựa chọn vị trí bãi chơn lấp chất thải rắn. .. trợ quy hoạch bãi chôn lấp rác, Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Đại học Đà Nẵng, 2001 [8] Lê Phương Thúy, Ứng dụng GIS phương pháp phân tích đa tiêu lựa chọn địa điểm bố trí bãi chơn lấp chất thải