Ứng dụng gis và ahp lựa chọn địa điểm hợp lý cho việc bố trí bãi chôn lấp chất thải rắn tại thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA ĐỊA LÝ - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG GIS VÀ AHP LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM HỢP LÝ CHO VIỆC BỐ TRÍ BÃI CHƠN LẤP CHẤT THẢI RẮN TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Ngọc Hành Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thanh Thúy Lớp: 13CDMT Đà Nẵng, Năm 2017 LỜI CẢM ƠN Được phân công Khoa Địa Lý trường Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng, đồng ý Thầy giáo hướng dẫn ThS Lê Ngọc Hành em thực đề tài “Ứng dụng GIS AHP để lựa chọn địa điểm hợp lý cho việc bố trí bãi chơn lấp chất thải rắn thành phố Đà Nẵng” Trong trình thực khóa luận tốt nghiệp, ngồi nổ lực thân, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ tận tình từ nhiều cá nhân Nay khóa luận hồn thành, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô giảng viên Khoa Địa Lý – Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng ln quan tâm, dìu dắt em suốt 04 năm học trường Đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Ngọc Hành tận tình, chu đáo giúp em thực khóa luận Ngồi ra, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè tạo điều kiện vật chất tinh thần cho em suốt thời gian học tập thực đề tài Một lần em xin chân thành cảm ơn!!! Sinh viên thực Nguyễn Thị Thanh Thúy MỤC LỤC Trang A PHẦN MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .1 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI .1 2.1 Mục tiêu đề tài 2.2 Nhiệm vụ đề tài ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu .2 3.2 Phạm vi nghiên cứu NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1 Phương pháp thu thập số liệu 5.2 Phương pháp phân tích đa tiêu chí 5.3 Phương pháp đồ GIS 5.4 Phương pháp khảo sát thực địa .3 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .3 7.1 Ý nghĩa khoa học 7.2 Ý nghĩa thực tiễn .3 B PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CHẤT THẢI RẮN 1.1.1 Khái niệm chất thải rắn 1.1.2 Nguồn phát sinh chất thải rắn 1.1.3 Phương pháp xử lý chất thải rắn 1.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LỰ A CHỌN VỊ TRÍ CHƠN LẤP CHẤT TH ẢI R ẮN .9 1.2.1 Các yếu tố tự nhiên 10 1.2.2 Các yếu tố kinh tế xã hội 11 1.3 CÁC CHỈ TIÊU TRONG LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN 13 1.4 ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP AHP TRONG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ TỐI ƯU 15 1.4.1 Những vấn đề GIS AHP 15 1.4.2 Ứng dụng GIS AHP xác định vị trí tối ưu phục vụ quy hoạch sử dụng đất 19 CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI, HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ CHẤT THẢI RẮN TẠI TP.ĐÀ NẴNG 20 2.1 KHÁT QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI TP.ĐÀ NẴNG 20 2.1.1 Vị trí địa lý 20 2.1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, ĐỊA HÌNH 22 2.1.3 Đặc điểm khí hậu 23 2.1.4 Đặc điểm thủy văn 24 2.1.5 Đặc điểm thổ nhưỡng 25 2.1.6 Tài nguyên sinh vật 26 2.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI 27 2.2.1 Dân cư nguồn lao động 27 2.2.2 Tình hình phát triển kinh tế 27 2.3 HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO CHẤT THẢI RẮN TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 28 2.3.1 Hiện trạng chất thải rắn thành phố Đà Nẵng 28 2.3.2 Dự báo chất thải rắn giai đoạn đến 28 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG GIS VÀ AHP NGHIÊN CỨU TIẾP CẬN ĐA TIÊU CHÍ ĐỂ XÂY DỰNG QUỸ ĐẤT HỢP LÍ CHO VIỆC BỐ TRÍ BÃI CHƠN LẤP CHẤT THẢI RẮN TẠI TP ĐÀ NẴNG 31 3.1 TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ DỮ LIỆU 31 3.1.1 Quy trình lựa chọn địa điểm chôn lấp chất thải rắn GIS AHP 31 3.1.2 Tổng quan liệu nghiên cứu 33 3.2 LỰA CHỌN VÀ PHÂN CẤP CHỈ TIÊU ẢNH HƯỞNG ĐẾN XÂY DỰNG BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN Ở THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 34 3.2.1 Xây dựng tiêu đánh giá 34 3.2.2 Phân cấp tiêu 35 3.2.3 Trọng số chung tiêu 37 3.3 ỨNG DỤNG GIS VÀ AHP TRONG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ XÂY DỰNG BÃI CHƠN LẤP CHẤT THẢI RẮN 38 3.3.1 Xác định sơ khu vực tiềm xây dựng bãi chôn lấp chất thải rắn 38 3.3.2 Đánh giá chung vị trí xây dựng bãi chơn lấp 41 3.3.3 Xây dựng đồ vị trí tiềm để xây dựng bãi chôn lấp 47 3.4 ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ KẾT QUẢ TÌM KIẾM KHU VỰC THUẬN LỢI CHO VIỆC XÂY DỰNG BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN 49 3.5 ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN HIỆU QUẢ 49 3.5.1 Nghiên cứu, xây dựng ban hành sách liên quan đến quản lý chất thải rắn 49 3.5.2 Đề xuất biện pháp nhằm tăng cường công tác phân lo ại CTR nguồn 50 3.5.3 Truyền thông, nâng cao nhận thức cộng đồng bảo vệ mơi trường nói chung quản lý CTR địa bàn thành phố Đà Nẵng nói riêng 50 3.5.4 Xây dựng sách nhằm hồn thiện cơng tác thu vận chuyển chất thải thành phố Đà Nẵng 51 3.5.5 Giải pháp công nghệ khoa học 51 3.5.6 Đầu tư tài cho cơng tác thu gom, vận chuyển, xử lý quản lý CTR thành phố Đà Nẵng 51 3.5.7 Tăng cường tra, kiểm tra cách toàn diện 52 C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 KẾT LUẬN 53 KIẾN NGHỊ 53 D TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết đầy đủ Chữ viết tắt GIS Hệ thống thông tin địa lý AHP Analytic Hierarchy Process BCL CTR Bãi chôn lấp chất thải rắn CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt CTRYT Chất thải rắn y tế CTR Chất thải rắn CR Consistency Ratio HTSDD Hiện trạng sử dụng đất KTXH Kinh tế xã hội 10 TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 11 K/c Khoảng cách 12 RSK Đất khoanh nuôi phục hồi rừng sản xuất 13 RSM Đất trồng rừng sản xuất 14 RSN Đất có rừng tự nhiên sản xuất 15 RST Đất có rừng trồng sản xuất 16 UBND Ủy ban nhân dân DANH MỤC BẢN ĐỒ STT Tên đồ Trang 2.1 Bản đồ hành Thành phố Đà Nẵng 21 3.5 Bản đồ thể vị trí tiềm xây dựng bãi chơn lấp CTR 48 DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang 1.1 Mơ hình ủ phân sinh học 1.2 Quy trình xử lý rác thải phương pháp chôn lấp 1.3 Thang điểm so sánh mức độ quan trọng tiêu 17 phương pháp AHP 1.4 Mức độ quan trọng tiêu cách tính trọng số 18 2.2 Biểu đồ dự báo phát sinh CTRSH Tp Đà Nẵng đến năm 28 2020 2.3 Dự báo lượng CTRYT phát sinh địa bàn Tp Đà Nẵng 30 3.1 Quy trình lựa chọn địa điểm BCL CTR GIS AHP 31 3.2 Phân bậc tiêu đánh giá 35 3.3 Kết tính điểm tiêu 40 3.4 Các khu vực tiềm tìm thấy giai đoạn đánh giá 41 sơ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 1.2 Tên bảng Các tiêu lựa chọn địa điểm bãi chôn lấp Khoảng cách thích hợp lựa chọn bãi chơn lấp( TCXDVN 261-2001) Trang 13 14 1.3 Giá trị RI tương ứng với số lượng tiêu n 19 2.1 Lượng phát thải CTR công nghiệp Đà Nẵng đến năm 2020 29 3.1 Bảng điểm minh họa khoảng cách đến khu dân cư đô thị 33 3.2 Các lớp liệu đầu vào 33 3.3 Xây dựng tiêu đánh giá 34 3.4 Ma trận mức độ ưu tiên trọng số nhóm tiêu 36 3.5 Mức độ ưu tiên trọng số tiêu nhóm Mơi trường 36 3.6 3.7 Ma trận ưu tiên trọng số tiêu tiêu dân cư Ma trận ưu tiên trọng số tiêu tiêu nước mặt 37 37 3.8 Mức độ ưu tiên trọng số tiêu nhóm Kinh tế 37 3.9 Kết trọng số chung tiêu 37 3.10 Các tiêu sử dụng để đánh giá sơ 38 3.11 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến sông 41 3.12 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến suối 41 3.13 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến địa chất 42 3.14 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến di tích 42 3.15 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến dân cư đô thị 43 3.16 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến dân cư nông thôn 43 3.17 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến khu cơng nghiệp 43 3.18 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến giao thơng 44 3.19 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến đường điện 44 3.20 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến điểm du lịch 45 3.21 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến khu du lịch 45 3.22 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến điểm kinh tế xã hội khác 45 3.23 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến bệnh viện 46 3.24 Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến trường học 46 3.25 Đánh giá vị trí theo tiêu trạng sử dụng đất 47 3.26 Kết tính điểm tổng hợp vị trí tiềm 47 A PHẦN MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đất đai cung cấp cho người tài nguyên đồng thời làm chức chứa đựng phế thải sản sinh trình sống phát triển người Nhưng lượng phế thải vượt mức độ định việc chứa đựng chúng trở thành vấn đề phức tạp Đặc biệt kinh tế phát triển, tốc độ thị hóa nhanh diện tích đất đai đô thị dành cho mục đích sản xuất kinh doanh phi nơng nghiệp nhiều, nơi chứa rác đâu? Vấn đề tìm vị trí chơn lấp rác nhiệm vụ quan trọng quy hoạch sử dụng đất, lựa chọn địa điểm giúp bảo vệ mơi trường giảm thiểu chi phí xây dựng, giải vấn đề xã hội khác Để giải vấn đề phương pháp luận, phân tích đa tiêu chí cách tiếp cận thích hợp nhất, hệ thơng tin địa lý (GIS) công c ụ hỗ trợ định hiệu GIS cho phép phân tích, xử lý liệu khơng gian, tính tốn đến nhiều tiêu chí tích hợp lớp thơng tin phục vụ cho việc xác định vị trí Thành phố Đà Nẵng thành phố có tốc độ phát triển tương đối nhanh, đơng dân có nhiều khu cơng nghiệp xây dựng thời gian gần Với số lượng 708 tấn/ngày số ước tính lượng rác thành phố Đà Nẵng năm 2015, kết hợp với phát triển dân số ngành dịch vụ, khơng có biện pháp xử lý khối lượng rác thải khổng lồ nêu trở thành thảm họa đô thị Cùng với thực trạng chôn lấp rác không quy định số bãi rác khu dân cư không gây khó khăn cho cơng tác quản lý đất đai mà để lại nhiều nguy tiềm ẩn nhiễm nguồn nước, đất đai khơng khí Vì vậy, việc nghiên cứu đề tài “Ứng dụng GIS AHP lựa chọn địa điểm hợp lý cho việc bố trí bãi chơn lấp chất thải rắn thành phố Đà Nẵng” cần thiết cấp bách MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Mục tiêu đề tài Ứng dụng GIS phân tích đa tiêu chí AHP nhằm xác định địa điểm phù hợp cho việc bố trí đất phục vụ cho xử lý rác thải đầu nguồn mang tính bền vững Đề xuất giải pháp góp phần bảo vệ môi trường 2.2 Nhiệm vụ đề tài Để thực mục tiêu trên, đề tài phải thực nhiệm vụ sau: - Tổng quan sở lý luận thực tiễn đề tài - Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn điểm bố trí bãi chơn lấp chất thải rắn - Khái quát điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu - Tìm hiểu cơng nghệ GIS AHP - Phân tích đa tiêu chí để xây dựng quỹ đất hợp lí xây dựng bãi chôn lấp chất thải rắn thành phố Đà Nẵng ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu vấn đề lý luận thực tiễn tác động chất thải rắn tới môi trường Đối tượng nghiên c ứu đề tài trạng sử dụng đất, bố trí quỹ đất hợp lí để xây dựng bãi chôn lấp chất thải rắn 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Về không gian: Đề tài nghiên cứu tác động chất thải rắn từ bố trí quỹ đất hợp lí để xây dựng bãi chơn lấp bảo vệ môi trường - Về thời gian: Đề tài nghiên cứu xác định khu vực hợp lý chôn lấp chất thải rắn đến năm 2030 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để nghiên bố trí quỹ đất hợp lí để xây dựng bãi chôn lấp chất thải rắn thành phố Đà Nẵng, đề tài tiến hành nghiên cứu nội dung sau: - Khái quát sở lý luận thực tiễn liên quan đến đề tài - Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn điểm bố trí bãi chơn lấp chất thải rắn - Khái qt điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, trạng sử dụng đất rác thải quận - Ứng dụng công nghệ GIS AHP để nghiên cứu tiếp cận đa tiêu chí việc tìm kiếm khu vực thích hợp cho việc chơn lấp chất thải rắn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để đánh giá tác động dân số đến biến động đất thành phố Đà Nẵng, đề tài lựa chọn phương pháp nghiên cứu sau: 5.1 Phương pháp thu thập số liệu Nguồn liệu khơng gian: Hệ thống đồ đơn tính thành phố Đà Nẵng bao gồm: Bản đồ trạng sử dụng đất, đồ địa hình, đồ địa chất, đồ địa chính, đồ giao thơng,… Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp: Điều tra, thu thập thơng tin tình hình kinh tế - xã hội thành phố Đà Nẵng qua báo cáo hàng năm, đồ trạng sử dụng đất năm 2015, kết nghiên cứu có liên quan 5.2 Phương pháp phân tích đa tiêu chí Sau lựa chọn nhóm tiêu chí yêu c ầu địa điểm xử lý rác thải Để tài áp dụng phương pháp đánh giá thích hợp đa tiêu chí để đánh giá tiêu chí mặt kinh tế, xã hội, mơi trường; sử dụng phương pháp so sánh cặp đôi AHP để đánh giá mức độ tiêu chí 5.3 Phương pháp đồ GIS Đây phương pháp quan trọng thiếu công tác nghiên cứu địa lý Bản đồ sử dụng suốt trình thực đề tài Bản đồ khơng có tác dụng cụ thể hóa vấn đề nghiên cứu mà cịn có tác dụng thúc đ ẩy cho công tác nghiên cứu địa lý tiến triển tốt Từ số liệu đồ thu thập trình nghiên cứu Để xây dựng đồ định hướng phân bổ quỹ đất cho việc xử lý chất thải rắn đề tài sử dụng phương pháp chồng ghép đồ đơn tính dựa phần mềm ArcGIS 5.4 Phương pháp khảo sát thực địa Khảo sát thực địa phương pháp tốt để kiểm chứng độ xác tài liệu, số liệu thu thập Đồng thời phương pháp giúp thu thập thông tin bổ sung cần thiết cho đề tài mà phương pháp thu thập chưa đạt yêu cầu LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Việc ứng dụng GIS AHP để nghiên tiếp cận đa tiêu chí có số tác giả thực hiện, cụ thể sau: - Đề tài” Ứng dụng GIS phương pháp phân tích đa tiêu xác định vị trí bãi chơn lấp chất thải rắn cho Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh” nhóm tác giả Đinh Cơng Hồng, Đỗ Thị Bích Ngọc Nguyễn Thị Thiện Nhơn - Đề tài” Ứng dụng GIS phương pháp tiếp cận đa tiêu lựa chọn địa điểm bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt nhằm hỗ trợ công tác quy ho ạch sử dụng đất huyện Đơng Anh, Thành phố Hà Nội” nhóm tác giả Trần Quốc Bình, Lê Phương Thúy, Giáp Thị Thu Thủy, Nguyễn Thị Thanh Loan, Trần Thị Thúy Các đề tài tập trung đánh giá tiêu chí vị trí tối ưu để xây dựng bãi chơn lấp chất thải rắn, kết đem lại khả quan Với hướng nghiên cứu ứng dụng GIS AHP nghiên cứu tiếp cận đa tiêu chí để xây dựng quỹ đất hợp lý cho việc bố trí bãi chơn lấp chất thải rắn thành phố Đà Nẵng hồn tồn thực Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 7.1 Ý nghĩa khoa học Đưa quy trình lựa chọn vị trí bãi chơn lấp chất thải rắn ứng dụng GIS AHP phân tích đa tiêu 7.2 Ý nghĩa thực tiễn Xác lập sở khoa học đề xuất phương án bố trí bãi chơn lấp chất thải rắn cho Tp Đà Nẵng Hình 3.3: Kết tính điểm tiêu Từ trọng số tính lớp vector điểm tiêu, ta tạo trường điểm chung cách nhân trọng số với điểm tiêu, sau tiến hành phân hạng Kết đánh giá cho thấy điểm số vị trí dao động khoảng từ 0.11 đến 3.85 (với thang điểm từ đến 3) Đề tài khoanh vùng khu vực thỏa mãn điều kiện: - Không phù hợp: 1.5 < = 2.25 - Phù hợp: > 2.25 < 3.5 - Rất phù hợp: > 3.5 Những khu vực thỏa mãn điều kiện diện tích ≥ 50 so sánh, đánh giá giai đoạn để tìm địa điểm tối ưu Trong đề tài này, có vùng tiềm tìm thấy địa bàn huyện Hòa Vang: Hòa Bắc, Hòa Liên, Hịa Minh, Hịa Sơn (Hình 3.4) 40 Hình 3.4: Các khu vực tiềm tìm thấy giai đoạn đánh giá sơ 3.3.2 Đánh giá chung vị trí xây dựng bãi chơn lấp Kết giai đoạn đánh giá sơ giới hạn vị trí tiềm bố trí bãi chơn lấp CTRSH Nhiệm vụ giai đoạn đánh giá chung vị trí thích hợp vị trí tiềm Đối sánh trực tiếp vị trí tiềm theo tiêu phương pháp c AHP dựa theo điểm số có giai đoạn đánh giá sơ bộ, so sánh mức độ thích hợp vị trí Bảng 3.11: Đánh giá vị trí theo tiêu khoảng cách đến sơng Hịa Bắc Hịa Liên Hòa Minh Hòa Sơn Hòa Điểm nhân Hòa Sơn Điểm 1/3 0.296 0.023 1/3 0.135 0.01 3 0.495 0.039 1/5 1/2 1/5 0.074 0.005 Hòa Bắc Hòa Liên 1/3 Trọng Minh trọng số CR= 0.08