Đang tải... (xem toàn văn)
Kính mong sự đóng góp ý kiến của tất cả bạn đọc.. Bùi Tá Long.[r]
(1)BÙI TÁ LONG
(2)ii
Kính mong đóng góp ý kiến tất bạn đọc
Những đóng góp q báu bạn đọc giúp tác giả nâng cao chất lượng giáo trình này.
Giáo trình trình bày sở khoa học, phương pháp xây dựng
và phát triển hệ thống thông tin môi trường Các khái niệm
như thông tin môi trường, phân loại, tổ chức chúng phân tích
từ khía cạnh lý luận lẫn thực tiễn Trong giáo trình dành lưu ý
đặc biệt cho ứng dụng hệ thống thông tin môi trường cụ thể
Việt Nam bối cảnh đất nước có nhiều nỗ lực cho
cơng tác bảo vệ môi trường phát triển bền vững
Trong giáo trình đưa ứng dụng cụ thể hệ thống
thông tin – mơ hình mơi trường tích hợp với GIS hỗ trợ công tác quản
lý thông qua định lĩnh vực môi trường
Giáo trình hướng tới đối tượng sinh viên, học viên cao học
chuyên ngành môi trường số nghành liên quan, giảng
viên, nghiên cứu viên trường đại học viện nghiên cứu
Bản quyền @ 2006 - Bùi Tá Long, tiến sĩ khoa học,
(3)iii
LỜI CÁM ƠN
Để hồn thành giáo trình tác giả xin chân thành cảm ơn Đại học Khoa học Huế, Viện môi trường Tài nguyên, Đại học quốc gia Tp HCM, Đại học Bách khoa, Đại học quốc gia Tp HCM, Đại học dân lập kỹ thuật công nghệ Tp.HCM mời tác giả tham gia giảng dạy cho sinh viên, học viên cao học chuyên ngành môi trường
Tác giả gửi lòng biết ơn chân thành tới Sở Khoa học Công nghệ, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh An Giang, Bà Rịa – Vũng Tàu, Ninh Thuận, Đà Nẵng giúp đỡ cung cấp nhiều thơng tin q giá q trình thực triển khai phần mềm hỗ trợ quản lý môi trường
Tác giả gửi lòng biết ơn sâu sắc tới giáo sư, tiến sĩ khoa học Lê Huy Bá, Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, tiến sĩ Lê Văn Thăng, Đại học Khoa học Huế, phó giáo sư, tiến sĩ Huỳnh Thị Minh Hằng, Viện môi trường tài nguyên, Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, thể quan tâm sâu sắc tới môn học mời tác giả tham gia giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành môi trường Tác giả xin cám ơn ý kiến phản biện quí báu Hội đồng xét duyết giúp tác giả có sựđiều chỉnh cho phù hợp với mục tiêu giáo trình
Tác giả gửi lời cảm ơn chân thành đến tiến sĩ Lê Thị Quỳnh Hà, Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh thành viên khác nhóm ENVIM nhiệt tình giúp đỡ tài liệu tinh thần quí báu suốt thời gian hoàn thành sách
(4)iv
LỜI NÓI ĐẦU
Không thể giải tốt vấn đề môi trường mà khơng có thơng tin mơi trường Hàng trăm ngàn xí nghiệp, hàng chục ngàn ống khói cống xả
nước thải, hàng triệu rác thải vào môi trường, hàng tỷ đô la hàng năm đổ
ra để xử lý, khắc phục tình trạng nhiễm – tất cảđó dịng thơng tin khổng lồ cần phải đánh giá, xử lý, thực kết luận cần thiết thông qua định đắn
Một chuyên gia môi trường cần phải biết thông qua
định có sở Để làm tốt cơng việc bên cạnh kiến thức truyền thống
cơ sở khoa học môi trường, sinh thái, quản lý môi trường, đánh giá tác động môi trường người kỹ sư mơi trường phải nắm vững kỹ tìm kiếm, khai thác thông tin biết cách xây dựng Hệ thống thông tin môi trường
Ngày xử lý thông tin môi trường trở thành hướng khoa học kỹ
thuật độc lập với đa dạng ý tưởng phương pháp Nhiều module riêng rẽ
của q trình xử lý thơng tin môi trường đạt mức độ cao tổ chức gắn kết cho phép kết hợp tất phương tiện xử lý thông tin đối tượng môi trường cụ thể khái niệm “Hệ thống thông tin môi trường” (Environmental Information System – EIS) Việc nghiên cứu chi tiết EIS dựa khái niệm “thông tin”, “thông tin môi trường” “hệ thống thông tin môi trường” mà làm quen giáo trình
Tại Việt Nam hạn chế xây dựng sách, định môi trường Việt Nam thiếu thơng tin/dữ liệu mơi trường tin cậy thông tin cung cấp chưa kịp thời, chưa xử lý thích hợp Tất điều làm cho thấy cơng trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin, xây dựng sở liệu môi trường trở nên cấp thiết
Việc giải nhiệm vụ đặt trở nên dễ dàng làm tốt công tác đào tạo sinh viên môi trường Làm giúp cho sinh viên hiểu biết cách ứng dụng cơng nghệ thơng tin cơng việc xa cần hình thành Bộ mơn Tin học môi trường Đây vấn đềđang nhiều Trường Đại học nước quan tâm Hiện thiếu tài liệu hay giáo trình lĩnh vực tiếng Việt, có số báo khoa học,
đề tài nghiên cứu số thầy từ Trung tâm khoa học khác
nước Các tài liệu khó tiếp cận sinh viên đại học, bên cạnh tính hàn lâm rời rạc đặc thù khơng thích hợp với cơng tác đào tạo
Trước thực tế trên, sau thời gian tham gia giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành Môi trường Đại học khoa học Huế, Đại học dân lập kỹ thuật công nghệ Tp Hồ Chí Minh, cho học viên cao học thuộc Viện môi trường tài nguyên, Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh tác giả biên soạn giáo trình với mục tiêu giúp cho sinh viên nắm số khái niệm phương pháp xây dựng hệ thống thông tin môi trường
Cuốn sách có phần, chương xây dựng sau Phần thứ
(5)v
trình bày số vấn đề ngành tin học môi trường, đưa loạt
định nghĩa cần thiết cho phần trình bày nêu lên tầm quan trọng thơng tin nói chung thơng tin mơi trường nói riêng q trình thơng qua định Bên cạnh chương hướng ý thông tin môi trường đặc trưng, cần thiết cho ứng dụng Chương giúp người đọc nắm
được giai đoạn làm việc với thơng tin mơi trường: trình thu thập, xử
lý, lưu trữ, chuyển giao phổ biến chúng Đây kiến thức cần thiết đê thực dự án liên quan tới công nghệ thông tin ứng dụng quản lý môi trường cần thiết phải thực số công đoạn định
Phần thứ hai gồm chương Chương trình bày nội dung
hệ thống thông tin môi trường Trong chương trình bày định nghĩa, cấu trúc hệ thống thông tin môi trường nguyên lý xây dựng hệ thống thơng tin mơi trường Bên cạnh chương đưa khái niệm hệ
thống thơng tin – mơ hình mơi trường mở rộng cần thiết hệ thống thông tin môi trường Chương xem xét số sở lý luận để xây dựng hệ
thống thông tin môi trường cấp tỉnh thành cho Việt Nam Bên cạnh sở lý luận, chương trình bày số kết triển khai thực tiễn điều kiện Việt Nam Chương trình bày số mơ hình mẫu lan truyền chất mơi trường
Đây mơ hình nhiều Trung tâm khoa học lớn giới nghiên cứu nhiều năm qua Những kiến thức chương giúp sinh viên giải số toán ứng dụng thực tế
Phần thứ ba gồm chương Chương trình bày phương pháp xây dựng hệ thống thông tin môi trường cụ thể Các hệ thống thơng tin mơi trường trình bày chương xây dựng dựa phương pháp tích hợp GIS, CSDL mơi trường mơ hình Kết nhận phần mềm cụ thể giúp công tác thông qua định quản lý môi trường lĩnh vực tương ứng Chương trình bày phần mềm tính tốn lan truyền chất mơi trường khơng khí Các phần mềm có mục tiêu giúp sinh viên tính tốn nhanh ảnh hưởng
ống khói lên mơi trường xung quanh Chương trình bày phần mềm ứng dụng ENVIMAP, ENVIMWQ, ECOMAP Các phần mềm giúp sinh viên không
quản lý đối tượng môi trường quan trọng sở sản xuất, ống khói, cống xả, vị trí quan trắc,… mà cịn trợ giúp tính tốn mơ ảnh hưởng
đối tượng lên môi trường xung quanh Với việc ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS), phần mềm giúp người dùng công cụ trực quan
để quản lý phân tích mơi trường
Cuốn sách viết giáo trình Sau chương phần câu hỏi, tập, số chủđề viết tiểu luận danh mục tài liệu tham khảo Giáo trình giảng cho sinh viên mơi trường ngành kỹ thuật hay khoa học tự nhiên với thời lượng 45 tiết lý thuyết 30 tiết thực hành Với sinh viên môi trường ngành khoa học xã hội nhân văn áp dụng với 30 tiết lý thuyết 15 tiết thực hành Tương ứng với thời lượng phần phần chương phần giáo trình
Giáo trình hướng tới đối tượng sinh viên năm chuyên ngành môi trường hay số ngành có liên quan trường Đại học Bên cạnh giáo trình có ích cho học viên đại học giảng viên, nghiên cứu viên thuộc Cơ sởđào tạo nghiên cứu nước
(6)vi
tiễn Dù có nhiều cố gắng chắn giáo trình tránh khỏi tồn hạn chế Tác giả mong nhận đóng góp ý kiến quý
đồng nghiệp bạn đọc gần xa có quan tâm tới ứng dụng cơng nghệ thông tin quản lý môi trường nghiên cứu mơi trường Góp ý xin gửi địa buita@hcmc.netnam.vn theo địa trang Web:
www.envim.com.vn
(7)vii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
HTTT Hệ thống tính tốn
EIS Environmental Information System – Hệ thống Thông tin môi trường
HTTTMT Hệ thống Thông tin môi trường
GIS Geographic Information System – Hệ thống thông tin địa lý CNTT Công nghệ thông tin
HTTTTĐ Hệ thống thông tin tựđộng
HTQTMTQG Hệ thống quan trắc môi trường cấp quốc gia CSDLKG Cơ sở liệu không gian
CAP Computation for Air Pollution – phần phềm tính tốn nhiễm khơng khí
ENVIM ENVironmental Information Management software – phần mềm quản lý môi trường
ENVIMNT ENViroment Information Management software for Ninh Thuan (Phần mềm hỗ trợ quản lý giám sát môi trường tỉnh Ninh Thuận) ECOMAP
Mapping and computing for Air Pollution software for central
EConomic key regiOn – Vẽ tính tốn nhiễm khơng khí cho tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm Miền Trung
ENVIMWQ ENVironmental Information Management and Water Quality simulation – Phần mềm quản lý mô chất lượng nước ENVIMAP ENVironmental Information Management and Air Pollution
estimation – Phần mềm quản lý đánh giá ô nhiễm khơng khí KCN Khu cơng nghiệp
TCCP Tiêu chuẩn cho phép CSDL Cơ sở liệu
(8)viii
DANH MỤC
LỜI CÁM ƠN iii
LỜI NÓI ĐẦU iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii
PHẦN THỨ NHẤT 1
CHƯƠNG HỆ THỐNG THÔNG TIN 1
1.1 Các khái niệm định nghĩa
1.2 Các thành phần công nghệ thông tin
1.3 Phân loại công nghệ thông tin
1.4 Các giai đoạn phát triển hệ thống thông tin
Câu hỏi tập
Tài liệu tham khảo
CHƯƠNG THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG NHƯ MỘT PHẦN TÀI NGUYÊN THƠNG TIN CỦA XÃ HỘI 7
2.1 Thơng tin thơng tin mơi trường
2.2 Vai trị thơng tin quản lí nói chung quản lí mơi trường nói riêng 2.3 Sự sản sinh thông tin môi trường 11
2.3.1 Mở rộng kiến thức 11
2.3.2 Quan trắc môi trường 14
2.4 Đối tượng nghiên cứu thông tin môi trường 16
2.5 Sự phân loại thông tin môi trường 18
2.6 Các quan thu thập thơng tin mơi trường ví dụ Tp Hồ Chí Minh 24
2.7 Một sốấn phẩm chứa đựng thông tin môi trường Việt Nam 26
2.8 Thông tin vấn đề môi trường đặc trưng 27
2.8.1 Chất lượng nước, khơng khí, đất 28
2.8.2 Thơng tin xí nghiệp gây ô nhiễm 29
2.8.3 Thông tin sở sản xuất - dạng báo cáo môi trường 30
2.8.4 Sức khoẻ nhân dân 33
Câu hỏi tập 34
Tài liệu tham khảo 35
CHƯƠNG CÁC GIAI ĐOẠN LÀM VIỆC VỚI THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG 36 3.1 Xác định mục đích nội dung cơng việc 37
3.2 Thu thập thông tin 38
3.3 Đánh giá nguồn thơng tin 39
3.3.1 Tính xác thực đầy đủ 39
3.3.2 Tài liệu tham khảo luận chứng Văn hóa làm việc với thông tin 40
3.3.3 Một số tiêu chí khác đánh giá nguồn thơng tin 41
3.3.4 Nguyên lý dư thừa nguyên lý đầy đủ cách hợp lý 42
3.4 Xử lý hệ thống hóa 43
3.5 Diễn giải 44
3.5.1 Ý nghĩa diễn giải thông tin 44
3.5.2 Báo cáo tổng hợp thông tin 46
3.6 Biểu diễn phổ biến thông tin 46
3.6.1 Mức độ biểu diễn thông tin 47
3.6.2 Các kênh phổ biến thông tin 48
3.7 Tin học môi trường – lĩnh vực khoa học hình thành 49
3.8 Một số hướng nghiên cứu Tin học môi trường 51
(9)ix
Câu hỏi tập 54
Tài liệu tham khảo 54
PHẦN THỨ HAI 55
CHƯƠNG HỆ THỐNG THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG 55
4.1 Một số khái niệm 55
4.1.1 Hệ thống, đặc trưng thành phần hệ thống 55
4.1.2 Công nghệ CSDL nghiên cứu môi trường 56
4.1.3 Về vai trị cơng nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) nghiên cứu môi trường 58 4.1.4 Cơng nghệ mạng cơng dụng 59
4.2 Nhu cầu thực tế yêu cầu làm xuất hệ thống thông tin mơi trường 60 4.3 Phân tích số cơng trình nghiên cứu xây dựng hệ thống thông tin môi trường 61 4.4 Định nghĩa Hệ thống thông tin môi trường 62
4.5 Cơ cấu tổ chức HTTTMT 63
4.5.1 Phát triển hệ sở liệu không gian 63
4.5.2 Quản lý hệ CSDL không gian (CSDLKG) 69
4.6 Các nguyên lý xây dựng Hệ thống thông tin môi trường 74
4.6.1 Thông tin tư liệu – sở quan trọng HTTTMT 75
4.6.2 Xây dựng khối ngân hàng liệu 75
4.6.3 Xây dựng khối sở pháp lý cho đối tượng cần quản lý 76
4.6.4 Xây dựng khối thông tin tra cứu 77
4.6.5 Xây dựng khối quan trắc môi trường HTTTMT 78
4.6.6 Nghiên cứu ứng dụng thành tựu khoa học cơng nghệ 79
4.6.7 Đảm bảo tính độc lập khối 79
4.7 Hệ thống thơng tin – mơ hình mơi trường tích hợp mở rộng hệ thống thông tin môi trường 80
4.7.1 Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống thơng tin – mơ hình tích hợp 80
4.7.2 Phân tích số cơng trình nghiên cứu xây dựng hệ thống thơng tin – mơ hình mơi trường tích hợp 82
Câu hỏi tập 83
Tài liệu tham khảo 83
CHƯƠNG MỘT SỐ VẤN ĐỀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG TẠI VIỆT NAM 85
5.1 Mởđầu 85
5.2 Một số sở lý luận xây dựng hệ thống quan trắc môi trường tổng hợp thống cấp quốc gia (HTQTMTQG) 87
5.3 Một số tiền đề cho việc xây dựng hệ thống thông tin môi trường Việt nam 89 5.4 Đề xuất mơ hình hệ thống thơng tin mơi trường cấp tỉnh 91
5.5 Khía cạnh kỹ thuật thực thi hệ thống thông tin môi trường 95
5.6 Một số kết triển khai xây dựng hệ thống thông tin môi trường cho tỉnh thành Việt Nam 96
5.6.1 Module quản lý đồ số 98
5.6.2 Module quản lý liệu 98
5.6.3 Module phân tích, truy vấn, làm báo cáo 99
5.6.4 Module quản lý tập văn mơi trường 101
5.6.5 Module mơ hình 101
5.6.6 Module WEB 103
5.6.7 Module quản lý giao diện giao tiếp user 103
(10)x
Câu hỏi tập 104
Tài liệu tham khảo 105
CHƯƠNG MỘT SỐ MƠ HÌNH MẪU LAN TRUYỀN CHẤT Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƯỜNG 106
6.1 Mơ hình lan truyền chất nhiễm khơng khí từ nguồn điểm 106
6.1.1 Cơ sở lựa chọn mô hình tính tốn lan truyền khuếch tán chất nhiễm khơng khí 107 6.1.2 Mơ hình Berliand tính tốn lan truyền chất nhiễm khí 110
6.1.3 Mơ hình vệt khói GAUSS tính tốn lan truyền chất nhiễm khí 114
6.2 Tính tốn nồng độ trung bình – mơ hình Hanna – Gifford cho nguồn vùng 119 6.3 Mơ hình Paal đánh giá ô nhiễm cho nguồn điểm xả thải vào kênh sông 122
6.3.1 Khái niệm chất lượng nước 122
6.3.2 Cơ sở lý luận xây dựng mơ hình tốn chất lượng nước mặt 123
6.3.3 Mơ hình Paal - mơ hình hóa q trình hình thành chất lượng nước sơng 125
6.4 Mơ hình tốn sinh thái 130
6.4.1 Đặt vấn đề 130
6.4.2 Xây dựng mơ hình tốn mơ tả số hệ sinh thái 135
Câu hỏi tập 140
Tài liệu tham khảo 141
PHẦN THỨ BA 142
CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG hỆ THỐNG THÔNG TIN – MƠ HÌNH MƠI TRƯỜNG TÍCH HỢP VỚI GIS 142
7.1 Mởđầu 142
7.2 GIS thành phần quan trọng xây dựng Hệ thống thông tin – mơ hình mơi trường 143
7.3 Xây dựng phần mềm ENVIMWQ – quản lý mô chất lượng nước 144 7.3.1 Mục tiêu phần mềm ENVIMWQ 144
7.3.2 Sơđồ cấu trúc chức phần mềm ENVIMWQ 144
7.3.3 Các chức tạo đối tượng quản lý ENVIMWQ 146
7.3.4 Các thông tin quan trắc quản lý ENVIMWQ 150
7.3.5 Nội dung báo cáo thực ENVIMWQ 154
7.3.6 Chức thống kê ENVIMWQ 155
7.3.7 Tính tốn mơ chất lượng nước ENVIMWQ 156
7.3.8 Các chức hỗ trợ khác ENVIMWQ 158
7.4 Xây dựng phần mềm ENVIMAP – quản lý đánh giá ô nhiễm khơng khí 158 7.4.1 Mục tiêu phần mềm ENVIMAP 159
7.4.2 Sơđồ cấu trúc chức phần mềm ENVIMAP 159
7.4.3 Các chức tạo đối tượng quản lý ENVIMAP 160
7.4.4 Các thông tin quan trắc quản lý ENVIMAP 163
7.4.5 Nội dung báo cáo thực ENVIMAP 165
7.4.6 Chức thống kê ENVIMAP 166
7.4.7 Tính tốn mơ chất lượng khơng khí ENVIMAP 167
7.4.8 Các chức hỗ trợ khác ENVIMAP 169
7.5 Xây dựng phần mềm ECOMAP – quản lý phát thải mô chất lượng khơng khí theo mơ hình nguồn vùng 170
7.5.1 Mục tiêu phần mềm ECOMAP 170
7.5.2 Sơđồ cấu trúc chức phần mềm ECOMAP 171
7.5.3 Các chức tạo đối tượng quản lý ECOMAP 172
7.5.4 Các thông tin quan trắc quản lý ECOMAP 175
(11)xi
7.5.6 Chức thống kê ECOMAP 177
7.5.7 Tính tốn mơ chất lượng khơng khí ECOMAP 177
7.5.8 Các chức hỗ trợ khác ECOMAP 179
Câu hỏi tập 180
Tài liệu tham khảo 180
CHƯƠNG PHẦN MỀM TỰĐỘNG HĨA TÍNH TỐN ĐƠN GIẢN 181
8.1 Phần mềm CAP 1.0 (Computing Air Pollution) 181
8.1.1 Tính phân bố nồng độ chất bẩn mặt đất theo chiều gió 181
8.1.2 Tính nồng độ cực đại chất bẩn mặt đất với vận tốc gió khác 184
8.1.3 Tính phân bố nồng độ chất bẩn mặt đất vng góc với chiều gió 185
8.1.4 Tính phân bố nồng độ chất bẩn mặt đất theo chiều gió cho nhiều ống khói 187
8.2 Phần mềm CAP 2.5 (Computing Air Pollution) 189
8.2.1 Các thành phần công cụ CAP 2.5 190
8.2.2 Các thành phần menu Mơ hình 190
8.2.3 Các liệu tính tốn CAP 2.5 191
8.2.4 Tính tốn nhiễm khơng khí CAP 2.5 195
8.2.5 Mơ nhiễm khơng khí theo hướng gió 198
8.2.6 Tính tốn nồng độ chất nhiễm điểm 199
8.2.7 Nồng độ chất ô nhiễm cực đại vận tốc gió khác 199
8.2.8 Khoảng cách đạt nồng độ cực đại vận tốc gió khác 200
8.2.9 In ấn CAP 2.5 201
Câu hỏi tập 202
Tài liệu tham khảo 204
CHƯƠNG PHẦN MỀM TÍCH HỢP CƠ SỞ DỮ LIỆU MƠI TRƯỜNG, HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐỊA LÝ VÀ MƠ HÌNH TỐN 205
9.1 Giới thiệu tổng quan phần mềm tích hợp hệ thống thơng tin địa lý, sở liệu mơi trường mơ hình tốn 205
9.2 Cài đặt 206
9.2.1 Hướng dẫn cài đặt phần mềm hỗ trợ DotnetFrameWork 206
9.2.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm hỗ trợ Flash Player ActiveX control 207
9.2.3 Hướng dẫn cài đặt font chữ MapInfo 207
9.3 Khởi động ENVIMWQ 2.0 208
9.4 Menu công cụ ENVIMWQ 2.0 211
9.4.1 Menu 211
9.4.2 Thanh công cụĐiều khiển đồ 212
9.4.3 Thanh công cụ Thao tác đối tượng 212
9.4.4 Thanh công cụ Vẽđối tượng 212
9.4.5 Thanh cơng cụ Mơ hình 212
9.4.6 Chọn đối tượng 212
9.4.7 Chọn nhiều đối tượng 213
9.4.8 Menu tiếp xúc đối tượng 213
9.4.9 Thanh trạng thái thành phần 213
9.5 Thao tác với hộp thoại 214
9.5.1 Thao tác với hộp thoại thông thường 214
9.5.2 Thao tác với hộp thoại dạng bảng 215
9.5.3 Thao tác với hộp thoại có chứa đồ thị 220
9.6 Giao diện ENVIMWQ 2.0 221
9.7 Làm việc với thông tin đồ, đối tượng địa lý, thơng tin hành chính, tạo thơng tin cho đối tượng ENVIMWQ 2.0 222
9.7.1 Làm việc với thông tin đồ 222
9.7.2 Các tác vụ gắn với đối tượng địa lý 226
9.7.3 Các thơng tin hành 234
(12)xii
9.8 Thống kê liệu đối tượng ENVIMWQ 249
9.8.1 Thống kê lượng xả thải cống xả 250
9.8.2 Thống kê lượng xả thải sở sản xuất 255
9.8.3 Thống kê lượng xả thải điểm xả 260
9.8.4 Thống kê lượng nước cấp sở sản xuất 265
9.8.5 Thống kê chất lượng nước cấp sở sản xuất 270
9.8.6 Thống kê chất lượng nước điểm lấy mẫu chất lượng nước 275
9.8.7 Thống kê chất lượng nước điểm kiểm soát chất lượng nước 280
9.8.8 Thống kê số liệu đo trạm thủy văn 285
9.9 Tính tốn mơ nhiễm nước kênh sơng ENVIMWQ 2.0 291
9.10 Tính tốn mơ nhiễm khơng khí ENVIMAP 2.0 299
9.11 Tính tốn mơ nhiễm khơng khí nguồn phát thải vùng ECOMAP 2.0 306 Câu hỏi tập 315
Tài liệu tham khảo 316
DANH MỤC BẢNG BIỂU 317
(13)1
PHẦN THỨ NHẤT
CHƯƠNG HỆ THỐNG THÔNG TIN
Chương làm quen với bạn đọc khái niệm hệ thống thông tin lịch sử phát triển Các kiến thức mục giúp người đọc dễ dàng chương mục
1.1Các khái niệm định nghĩa
Một điều kiện tiên nâng cao hiệu công tác quản lý ứng dụng công nghệ thông tin Công nghệ thơng tin địi hỏi phải biết cách làm việc với thông tin nắm bắt kỹ thuật tính tốn xử lý số liệu
Cơng nghệ thơng tin – kết hợp nhiều q trình diễn thu thập, nhận, lưu trữ, bảo quản, xử lý, phân tích truyền thơng tin cấu trúc có tổ chức Các q trình diễn với việc ứng dụng kỹ thuật tính tốn, xử lý hay nói cách khác q trình diễn với việc biến đổi thông tin vi xử lý hệ thống tính tốn
Phương pháp xử lý thông tin khác Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào đối tượng quản lý hệ thống quản lý Để dễ cho nghiên cứu thiết kế trình người ta phân biệt số trình khác
Chếđộ làm việc trình xử lý thơng tin hệ thống tính tốn (HTTT) có ảnh hưởng quan trọng tới phân loại Người ta phân biệt chếđộ làm việc chếđộ khai thác HTTT Chế độ khai thác liên quan tới nỗ lực nâng cao tính hiệu làm việc người sử dụng Chếđộ làm việc chủ yếu xác định tính hiệu làm việc HTTT
Tính hiệu hoạt động HTTT đặc trưng suất lao động Khả kết hợp hệ thống thiết bị Input – Output vi xử lý có ảnh hưởng lớn tới xuất lao động HTTT Nếu có nhiều vi xử lý suất lao động HTTT tăng lên đáng kể Chếđộ làm việc gọi đa xử lý
Chúng ta xem xét số chếđộ hoạt động khai thác HTTT Có thể lấy ví dụ : chế độ xử lý ngoại tuyến (off line) (Không ghép nối trực tiếp với máy tính khác) Trong chếđộ làm việc can thiệp điều hành viên tối thiểu, HTTT làm việc với mức độ hiệu cao thời gian chờđợi kết nhiều Để làm tăng nhanh kết cần tận dụng chế độ làm việc hệđược gọi xử lý song song cho xử lý ngoại tuyến Ở chế độ chương trình ứng dụng qui định khoảng thời gian định để kết thúc việc quản lý chuyển tiếp cho chương trình sau Điều nảy cho phép nhận kết theo chương trình ngắn kết thúc xử lý tồn chương trình
Chếđộ xử lý gọi trực tuyến (on line) (theo từđiển tin học có nghĩa trực tuyến có nghĩa ghép nối trực tiếp máy bạn với máy tính khác, đồng thời bạn thâm nhập vào máy tính đó; ví dụ, sau bạn mắc nối thành cơng với máy PC bạn bật điện cho chạy Trong truyền thơng liệu, trực tuyến nối với máy tính khác xa) Cách xử lý cho phép gia tăng tốc độ trả lời hệ cho người sử dụng
(14)2
giác người sử dụng hệ thống Trong hệ máy tính lớn có hàng trăm hàng ngàn người sử dụng máy đồng thời, mà khơng biết có nhiều người khác sử dụng Tuy nhiên, cao điểm, hệ thống đáp ứng chậm
Các nhiệm vụđược giải hệ tựđộng chia thành nhiệm vụ đòi hỏi xuất kết phạm vi thời gian ngắn Với nhiệm vụ đòi hỏi kết người ta dùng chế độ thời gian thực Chế độ đặc trưng q trình xử lý thơng tin từ xa Chếđộ cho phép người dùng nhận kết địa điểm cách xa máy tính xử lý Để truyền liệu người ta thường dùng kênh liên lạc
Việc lựa chọn chếđộ hay chế độ khác xử lý HTTT xác định tham số nhiệm vụ cần giải Khi người dùng truy cập tới thiết bị có khối lượng nhỏ thơng tin tham gia vào trình xử lý liệu (ví dụ thơng báo tin tức cho nhau) nên sử dụng chếđộ truy cập trực tiếp xử lý thật nhanh
Khi làm việc với khối lượng lớn thơng tin vấn đề khơng địi hỏi gấp gáp mặt thời gian chọn chếđộ off line Kết hợp với xử lý từ xa cho phép thông tin nhanh kết tới người dùng
Các liệu chuẩn bị chuẩn bịđưa vào HTTT trình lưu trữđược chứa thiết bị lưu trữ thông tin (đĩa cứng, CD, USB)
Ngày thông tin không ngừng tăng lên số lượng địi hỏi cơng nghệ lưu trữ dạng ngân hàng liệu Điều giúp cho xử lý thông tin diễn nhanh chóng thuận lợi
Một khối lượng lớn thông tin cần xử lý, lưu trữ truyền tới người dùng, phần lại nhập vào hay xử lý bên trình sản xuất Ở nói ngắn gọn trình tuần hồn xử lý thơng tin (các q trình thơng tin)
1.2Các thành phần cơng nghệ thông tin
Công nghệ thông tin dựa phụ thuộc vào hỗ trợ kỹ thuật, chương trình, thơng tin, phương pháp tổ chức
Hỗ trợ kỹ thuật – máy tính cá nhân, tổ chức kỹ thuật, đường truyền thiết bị mạng Dạng công nghệ thông tin phụ thuộc vào trang bị kỹ thuật (bằng tay, tựđộng, từ xa) ảnh hưởng tới thu thập, xử lý truyền thông tin chỗ Sự phát triển kỹ thuật tính tốn khơng giậm chân chỗ Máy tính ngày cành mạnh hơn, rẻ dễ tiếp cận với nhiều người dùng Máy tính ngày trang bị thiết bị truyền thông: modem, nhớ lớn, máy scaner, thiết bị nhận giọng nói chữ viết
Chương trình máy tính (phần mềm) phụ thuộc trực tiếp vào yếu tố kỹ thuật hỗ trợ thông tin thực thi chức lưu trữ, phân tích, bảo quản, phân tích giao tiếp người – máy
Hỗ trợ thông tin – tập hợp liệu biểu diễn dạng định cho xử lý máy tính
Hỗ trợ tổ chức phương pháp tập hợp biện pháp hướng tới hoạt động máy tính phần mềm để nhận kết mong muốn
Các tính chất công nghệ thông tin là: - Hợp lý,
- Có thành phần cấu trúc,
(15)3 - Phát triển theo thời gian
1 Hợp lý - mục tiêu ứng dụng công nghệ thông tin nâng cao hiệu công việc dựa ứng dụng thiết bị máy tính đại xử lý thơng tin, CSDL phân bố mạng tính tốn khác cách lưu thông xử lý nhiều lần thông tin
2 Các thành phần cấu trúc:
Các thành phần chức – nội dung cụ thể q trình lưu thơng xử lý nhiều lần thông tin;
Cấu trúc cơng nghệ thơng tin:
Hình 1.1 Cấu trúc công nghệ thông tin
Cấu trúc công nghệ thông tin – tổ chức bên trong, thực chất phụ thuộc tương hỗ thành phần tạo nên kết hợp thành hai nhóm lớn: cơng nghệ tảng sở tri thức
Mơ hình đối tượng – tập hợp mô tả, đảm bảo hiểu người sử dụng: chuyên gia xí nghiệp người xây dựng chương trình
Cơng nghệ tảng – tập hợp phương tiện, thiết bị tự động hóa, lập trình hệ thống xây dựng cơng cụ sởđó thực thi hệ lưu trữ biến đổi thông tin
Cơ sở tri thức tập hợp tri thức, lưu trữ nhớ máy tính Tri thức chia thành tri thức thống quan (nghĩa kiến thức vấn đề cách tổng quan) tri thức chuyên ngành (nghĩa kiến thức cụ thể) Cơ sở tri thức thực chất biểu diễn đối tượng Nó bao hàm CSDL (thơng tin xí nghiệp, sở sản xuất, chếđộ làm việc…)
(16)4 a) Thiết bị;
b) Phần mềm hệ thống (hệđiều hành, CSDL);
c) Phần mềm công cụ (tiếng anh, hệ thống lập trình, ngn ngữ chun biệt, cơng nghệ lập trình);
d) Tập hợp nút lưu trữ xử lý thông tin
3 Tác động với môi trường bên ngồi – tương tác cơng nghệ thơng tin với đối tượng quản lý, xí nghiệp có liên hệ chặt chẽ với nhau, với khoa học, cơng nghiệp phương tiện kỹ thuật tựđộng hóa
4 Tính tồn vẹn – cơng nghệ thơng tin hệ thống hồn chỉnh, có khả giải nhiệm vụ mà không thành phần riêng rẽ giải
5 Phát triển theo thời gian – đảm bảo phát triển động công nghệ thông tin, phiên nâng cấp, thay đổi cấu trúc bổ sung thành phần
1.3Phân loại công nghệ thông tin
Để hiểu cách xác đánh giá sử dụng cơng nghệ thơng tin có hiệu lĩnh vực khác sống cần thiết có phân loại chúng
Sự phân loại công nghệ thông tin phụ thuộc vào tiêu chí phân loại Tiêu chí ởđây lấy số hay tập hợp tiêu chí có ảnh hưởng lên lựa chọn công nghệ hay cơng nghệ khác Ví dụ cho tiêu chí giao diện người dùng, hay hệđiều hành thực thi
Hệđiều hành thực lệnh thông qua giao diện dạng lệnh, WIMP, SILK Giao diện dạng lệnh – đề xuất phương án xuất hình lời mời nhập lệnh vào WIMP - (Window-cửa sổ, Image-hình ảnh, Menu-thực đơn, Pointer-con trỏ)
SILK - (Speech-tiếng nói, Image-hình ảnh, Language-ngơn ngữ, Knowledge-tri thức) Các hệđiều hành chia thành nhiều loại : chương trình, nhiều chương trình nhiều người sử dụng
Một chương trình - SKP, MS DOS hệđiều hành khác Các hệđiều hành thuộc nhóm hỗ trợ chếđộ ngoại tuyến chếđộđối thoại xử lý thông tin
Hệ điều hành nhiều chương trình - UNIX, DOS 7.0, OS/2, WINDOWS; hệ điều hành thuộc nhóm cho phép kết hợp cơng nghệ đối thoại ngoại tuyến đối thoại xử lý thông tin
Hệ điều hành nhiều người dùng (hệ điều hành mạng) - INTERNET, NOVELL, ORACLE, NETWARE hệ khác thực xử lý công nghệ từ xa mạng công nghệ khác nhưđối thoại ngoại tuyến chỗ
Các dạng công nghệ thông tin liệt kê sử dụng rộng rãi ngày hệ thống thông tin môi trường, hệ thống thông tin kinh tế,…
(17)5
Hình 1.2 Phân loại công nghệ thông tin theo dạng thông tin
Khơng nên giới hạn hình Cơng nghệ thông tin bao gồm hệ tựđộng thiết kế Một phần thiếu công nghệ thông tin thưđiện tử, gồm chương trình cho phép lưu trữ gửi nhắn tin người dùng
Hiện công nghệ hypertext multimedia cho phép làm việc với âm thanh, video hình ảnh động
Phân loại cơng nghệ thơng tin theo dạng lưu trữ thơng tin kể tới giấy (là đầu vào đầu ra) công nghệ không giấy (công nghệ mạng, tài liệu điện tử)
(18)6
1.4 Các giai đoạn phát triển hệ thống thông tin
Những hệ thống thông tin xuất vào năm 50 kỷ trước Trong năm này, hệ thống thông tin dùng để xử lý phép tính thống kê tính lương thực thi máy tính cơđiện Trên thực tế hệ thơng tin làm giảm đáng kể chi phí thời gian chuẩn bị tài liệu tương ứng
Những năm 60 kỷ trước đánh dấu thay đổi mối liên hệ với Hệ thống thông tin Trong tin nhận từ hệ thông tin ứng dụng để làm báo cáo thông kê theo nhiều thông số khác Nhiều chức hệ thống thông tin bổ sung để xử lý thông tin
Trong năm 70 — bắt đầu năm 80 kỷ trước hệ thống thông tin sử dụng rộng rãi cơng tác quản lý, hỗ trợ q trình thơng qua định hành
Vào cuối năm 80 quan điểm sử dụng hệ thống thông tin lại thay đổi lần Thời điểm hệ thống thơng tin trở thành nguồn thơng tin mang tính chiến lược mức độ tổ chức Hệ thống thông tin cung cấp thông tin cách kịp thời, hỗ trợ cho tổ chức đạt thành tựu quan trọng, góp phần nâng cao hiệu cơng việc, tạo sản phẩm mới, tìm kiếm thị trường mới, sản xuất sản phẩm với chi phí thấp nhiều thứ khác
Câu hỏi tập
1 Hãy trình bày thành phần cơng nghệ thơng tin tính chất cơng nghệ thơng tin
2 Trình bày phân loại cơng nghệ thơng tin theo dạng thông tin Tài liệu tham khảo
1 Đặng Mộng Lân, 2001 Các công cụ quản lý môi trường Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 199 trang
(19)7
CHƯƠNG THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG NHƯ MỘT PHẦN TÀI NGUYÊN THÔNG TIN CỦA XÃ HỘI
Trong chương xem xét khái niệm quan trọng giáo trình thơng tin mơi trường Phần trình nội dung: vai trị thơng tin mơi trường cơng tác quản lý môi trường, phương pháp sản sinh thông tin môi trường, phân loại thông tin môi trường dạng thông tin môi trường đặc trưng Các nội dung chương trình cung cấp cho người đọc kiến thức ngành khoa học cịn mẻ là: thơng tin mơi trường Các kiến thức cần thiết phục vụ cho chương mục
2.1 Thông tin thông tin môi trường
Thông tin yếu tố có mặt hoạt động người, từ sống hàng ngày, hoạt động kinh tế, nghiên cứu khoa học, bảo vệ mơi trường Khái niệm thơng tin nhà tốn học người Mỹ tên Shennon đưa vào năm 1948 Simon người đoạt giải thưởng Nobel kinh tế năm 1978 viết “năng lượng thông tin hai yếu tố lưu chuyển hệ thống hữu xã hội “ /[1], 2001/ Như vậy, từ quan điểm Simon, “thông tin” đặt bên cạnh “năng lượng”, hai khái niệm với “vật chất” “bộ ba” khái niệm khoa học tổng quát Tuy khác với “năng lượng” “vật chất” chất “thông tin” chưa giải /[1], tr 37/ Mặc dù nhà khoa học kinh điển lĩnh vực điều khiển học Norbert Wiener, /[1], 2001, tr 38 – 39/ đưa khái niệm thông tin theo nghĩa rộng nghĩa hẹp Theo Norbert Wiener “thông tin thông tin, lượng, vật chất” Định nghĩa dựa hiểu biết khoa học tồn dạng giới xung quanh ta lượng, vật chất thông tin Theo nghĩa hẹp, “thông tin” hiểu mức thông tin theo nghĩa rộng trật tự thông tin chế biến từ thấp lên cao
Hình 2.1 Tháp thơng tin
(20)8
- Dữ liệu: quặng chưa tinh luyện, kiện năm ngữ cảnh; - Thông tin: quặng tinh luyện, liệu tổ chức chưa
đưa vào khung khái niệm thân
- Kiến thức: thông tin liên kết vào khung khái niệm thân
Có thể lấy ví dụ hình tượng sau: thông tin theo nghĩa rộng ứng với phân tử lúa mì, bột mì ứng với liệu, bánh mì ứng với kiến thức khơn ngoan ứng với bánh gatô
Trong xã hội ngày nay, thông tin trở thành loại tài nguyên Tài nguyên thông tin trở thành động lực quan trọng thúc đẩy phát triển xã hội loài người Tài ngun thơng tin có đặc tính lớn:
- Có thể sử dụng nhiều lần mà khơng giá trị: “xử lý lần, sử dụng nhiều lần” - Thông tin phát triển nhanh gần theo hàm số mũ, gây nên tượng “bùng nổ
thông tin” Chính bùng nổ thơng tin nguyên nhân dẫn tới cách mạng tin học hóa thơng tin với trợ giúp computer phần mềm, đưa tới khái niệm kỷ nguyên kỹ thuật số, kinh tế tri thức … - Tốc độ truyền phát nhanh, có thểđạt vận tốc ánh sáng
- Khơng có biên giới, thơng qua loại vật mang thơng tin (như giấy, băng từm đĩa từ, đĩa quang,…) truyền bá, đặc biệt thời đại ngày qua mạng Internet để truyền khắp nơi
- Có tính giá trị
Nhiều quốc gia coi việc khai thác sử dụng tài nguyên thông tin loại tài sản Tài nguyên thông tin trở thành tài nguyên quan trọng kinh tế nước Tài ngun thơng tin cịn loại tài ngun có tính chiến lược quan trọng, vị trí giá trị sử dụng ngày đề cao lĩnh vực kinh tế, quân sự, ngoại giao, trị …
Thơng tin mơi trường khái niệm môn học cố gắng đưa định nghĩa phù hợp với trình bày tiếp sau đây: “thông tin môi trường bao gồm phạm vi rộng liệu, thống kê thơng tin định lượng định tính khác; tính chất, chúng vật lý – sinh vật, kinh tế - xã hội hay chính trị Các liệu bao gồm tỉ lệ lớn liệu địa lý hay không gian, nghĩa là thông tin xác định theo không gian, với liệu đặc thù mô tả thực vật, động vật nơi cư trú chúng Khối kiến thức đa dạng có điểm chung mơ tả hiện trạng mơi trường, mơ tả nhân tố bên ngồi gây thay đổi hay biến đổi môi trường, giúp người sử dụng hiểu hệ các hành động ảnh hưởng đến môi trường hay bị môi trường ảnh hưởng”
Trong “Tuyên bố thông tin môi trường” Diễn đàn quốc tế “Thông tin môi trường cho kỷ XXI” Montreal tháng – 1991 đưa định nghĩa sau thông tin môi trường /[1], tr 42/: Từ “thông tin môi trường” liệu, thống kê tư liệu định lượng định tính khác mà người định cần có đểđánh giá điều kiện xu hướng môi trường, để xác định điều chỉnh phương hướng sách đểđầu tư vốn Thơng tin cho phép người định phân tích nguyên nhân hậu quả, triển khai chiến lược hành động, quản lý tài ngun thiên nhiên, phịng ngừa kiểm sốt nhiễm, đánh giá tiến bộđạt tới mục tiêu
www.envim.com.vn