Ứng dụng viễn thám và GIS để xây dựng bản đồ chất lượng không khí tại thành phố sơn la tỉnh sơn la

LỜI CẢM ƠN Thực tế chứng minh khơng có thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp ngƣời khác Để hoàn thành đƣợc khóa luận tốt nghiệp, ngồi q trình học tập rèn luyện thân từ bƣớc chân vào cánh cổng đại học, em nhận đƣợc nhiều quan tâm, giúp đỡ thầy giáo hƣớng dẫn, nhà trƣờng, đơn vị tiếp nhận thực tập, gia đình bạn bè Xin chân thành cảm ơn đến tồn thể q thầy Khoa Quản lý tài nguyên rừng Môi trƣờng – Trƣờng đại học Lâm Nghiệp tận tình truyền đạt kiến thức quý báu nhƣ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập, nhiên cứu thực đề tài luận văn Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Hải Hòa, ngƣời thầy giáo tâm huyết tận tụy theo sát em q trình làm khóa luận tốt nghiệp Để có đƣợc khóa luận hồn thiện này, em xin dành biết ơn ghi nhớ đến giúp đỡ ban lãnh đạo nhƣ anh chị Trung tâm quan trắc môi trƣờng tỉnh Sơn La Mặc dù khóa luận hồn thành nhƣng trình độ lý luận nhƣ kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên khóa luận khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy, để em học thêm đƣợc nhiều kinh nghiệm tốt nghiệp suôn sẻ Hà Nội, ngày 23 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Chu Thị Kỳ Anh i TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA QLTNR & MT Độc lập- Tự do- Hạnh phúc TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP - Tên đề tài: Ứng dụng viễn thám GIS để xây dựng đồ chất lượng khơng khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La - Sinh viên thực hiện: Chu Thị Kỳ Anh Lớp: 60A- KHMT MSV: 1554040888 - Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hải Hòa Mục tiêu nghiên cứu a Mục tiêu chung Đề tài góp phần cung cấp thêm sở khoa học việc ứng dụng viễn thám GIS xây dựng đồ chất lƣợng không khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La b Mục tiêu cụ thể - Đánh giá đƣợc thực trạng hoạt động quản lý chất lƣợng môi trƣờng không khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La - Xây dựng đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La qua năm - Xác định nhân tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La - Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu công tác quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực nghiên cứu Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu thực trạng hoạt động quản lý chất lƣợng môi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La - Nghiên cứu xây dựng đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí khu vực nghiên cứu qua năm ii - Nghiên cứu nguyên nhân ảnh hƣởng suy giảm chất lƣợng môi trƣờng không khí đến mơi trƣờng ngƣời thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La - Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu công tác quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Các phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng đề tài, bao gồm: - Phƣơng pháp tổng hợp kế thừa: Phân tích, tổng hợp, áp dụng nghiên cứu nƣớc liên quan đến đề tài; kế thừa số liệu, tài liệu từ báo cáo khoa học đƣợc phản biện thống - Phƣơng pháp phân tích tổng hợp lý thuyết: Nghiên cứu sở khoa học phƣơng pháp xác định nhiễm khơng khí từ tƣ liệu ảnh viễn thám - Phƣơng pháp so sánh: So sánh với QCVN để đƣa nhận xét thông số môi trƣờng - Phƣơng pháp viễn thám: Phƣơng pháp xử lý ảnh vệ tinh Landsat, phƣơng pháp tính tốn số API - Phƣơng pháp đánh giá độ xác đồ Các kết nghiên cứu Qua nghiên cứu, khóa luận đạt đƣợc kết sau: - Đề tài thực trạng chất lƣợng khơng khí thơng qua số liệu quan trắc mơi trƣờng năm gần Đồng thời tìm hiểu cơng tác quản lý mơi trƣờng khơng khí khu vực nghiên cứu - Xây dựng đồ phân vùng nhiễm khơng khí qua năm 2014, 2015, 2017, 2018 2019; đánh giá đƣợc độ xác đồ - Đánh giá đƣợc tác động ô nhiễm không khí khu vực nghiên cứu đến môi trƣờng ngƣời đồng thời tìm nguyên nhân làm suy giảm chất lƣợng khơng khí khu vực - Đề xuất số giải pháp công nghệ- kỹ thuật, kinh tế- xã hội, đặc biệt giải pháp theo mức độ ô nhiễm nhằm hạn chế tác động xấu chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xi CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ xii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ô nhiễm khơng khí 1.1.1 Ô nhiễm bụi 1.1.2 Ô nhiễm tiếng ồn 1.1.3 Các khí nhiễm khác 1.2 Tổng quan công nghệ viễn thám GIS 1.2.1 Một số khái niệm 1.2.2 Tầm quan trọng tích hợp cơng nghệ viễn thám GIS quản lý tài nguyên thiên nhiên môi trường 1.3 Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS nghiên cứu ô nhiễm khơng khí 1.3.1 Trên giới 1.3.2 Ở Việt Nam CHƢƠNG II 11 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 11 iv 2.1.1 Mục tiêu chung 11 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 11 2.2 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 11 2.3 Nội dung nghiên cứu 11 2.3.1 Nghiên cứu thực trạng hoạt động quản lý chất lượng mơi trường khơng khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La 11 2.3.2 Nghiên cứu xây dựng đồ đánh giá chất lượng khơng khí khu vực nghiên cứu qua năm 12 2.3.3 Nghiên cứu nguyên nhân ảnh hưởng suy giảm chất lượng khơng khí đến mơi trường người thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La 12 2.3.4 Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu công tác quản lý chất lượng môi trường không khí khu vực nghiên cứu 12 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 12 2.4.1 Thực trạng hoạt động quản lý chất lượng môi trường khơng khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La 13 2.4.2 Xây dựng đồ đánh giá chất lượng không khí khu vực nghiên cứu 13 2.4.3 Nghiên cứu nguyên nhân ảnh hưởng suy giảm chất lượng khơng khí đến mơi trường người thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La 19 - Từ kết phân tích số liệu quan trắc đồ chất lượng khơng khí khu vực nghiên cứu tìm khu vực có biến động thông số ô nhiễm từ tiến hành điều tra thực địa tìm hiểu nguyên nhân 19 2.4.4 Giải pháp nâng cao hiệu công tác quản lý chất lượng môi trường không khí khu vực nghiên cứu 19 CHƢƠNG III 20 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 20 3.1 Điều kiện môi trƣờng tự nhiên 20 3.1.1 Điều kiện địa lý, địa chất 20 v 3.1.2 Điều kiện khí hậu, khí tượng 22 3.1.3 Điều kiện thủy văn 24 3.1.4 Hiện trạng tài nguyên sinh học 25 3.2 Điều kiện kinh tế- đời sống xã hội 26 3.2.1 Điều kiện kinh tế 26 3.2.2 Điều kiện xã hội 31 CHƢƠNG IV 34 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 4.1 Thực trạng hoạt động quản lý chất lƣợng môi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La 34 4.1.1 Thực trạng chất lượng môi trường không khí TP Sơn La 34 4.1.2 Hoạt động quản lý chất lượng mơi trường khơng khí thành phố Sơn La 48 4.2 Xây dựng đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La 49 4.3 Ảnh hƣởng chất lƣợng khơng khí đến mơi trƣờng ngun nhân 60 4.3.1 Ảnh hưởng chất lượng khơng khí đến mơi trường TP Sơn La 60 4.3.2 Nguyên nhân dẫn đến suy giảm chất lượng khơng khí 64 4.4 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu nâng cao chất lượng môi trường hạn chế ô nhiễm không khí khu vực nghiên cứu 68 4.4.1 Các giải pháp chế, sách cơng nghệ, kỹ thuật chung 68 4.4.2 Giải pháp cho vùng ô nhiễm 69 CHƢƠNG V 71 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 71 5.1 Kết luận 71 5.2 Tồn 72 5.3 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 74 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Dữ liệu ảnh viễn thám đƣợc sử dụng đề tài 14 Bảng 2.2 Thang chia mức độ nhiễm khơng khí theo A guide to air pollution index in Malaysia 17 Bảng 4.1 Tọa độ điểm lấy mẫu khơng khí thành phố Sơn La 36 Bảng 4.2 ết phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP Sơn La năm 2017 37 Bảng 4.3 ết phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP Sơn La năm 2017 (tiếp) 38 Bảng 4.4 ết phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP Sơn La năm 2018 41 Bảng 4.5 Tổng hợp kết phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP Sơn La năm 2018 (tiếp) 42 Bảng 4.6 Kết phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP Sơn La năm 2019 45 Bảng 4.7 Kết quan trắc thông số bụi lơ lửng (TSP) TP Sơn La năm 2019 47 Bảng 4.8 Kết đánh giá độ tin cậy so với kết quan trắc 57 Bảng 4.9 Ngun nhân dẫn đến nhiễm khơng khí TP Sơn La 60 Bảng 4.10 Kết vấn ngƣời dân khu vực TP Sơn La 61 Bảng 4.11 Kết đánh giá mức độ tác động nhiễm khơng khí đến ngƣời dân 63 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Khả lắng đọng hạt PM với kích thƣớc khác thể ngƣời Hình 3.1 Địa điểm khu vực nghiên cứu 20 Hình 4.1 Vị trí quan trắc chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La 35 Hình 4.2 Chất lƣợng khơng khí TP Sơn La năm 2014 (Landsat 31/03/2014) 50 Hình 4.3 Chất lƣợng khơng khí TP Sơn La năm 2015 (Landsat 18/3/2015) 51 Hình 4.4 Chất lƣợng khơng khí TP Sơn La năm 2017 (Landsat 23/03/2017) 52 Hình 4.5 Chất lƣợng khơng khí TP Sơn La năm 2018 (Landsat 10/03/2018) 53 Hình 4.6 Chất lƣợng khơng khí TP Sơn La năm 2019 (Landsat 29/03/2019) 54 Hình 4.7 Đƣờng vào khu vực khai thác đá phƣờng Chiềng Cơi 65 Hình 4.8 Dự án quảng trƣờng- tƣợng đài Bác Hồ thành phố Sơn La 67 ix DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Sơ đồ 2.1 Quy trình xây dựng đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí khu vực nghiên cứu 14 Biểu đồ 4.1 Hàm lƣợng bụi lơ lửng (TSP) khơng khí TP Sơn La năm 2017 40 Biểu đồ 4.2 Giá trị tiếng ồn khơng khí TP Sơn La năm 2017 40 Biểu đồ 4.3 Hàm lƣợng bụi lơ lửng (TSP) khơng khí TP Sơn La năm 2018 44 Biểu đồ 4.4 Giá trị tiếng ồn khơng khí thành phố Sơn La năm 2018 44 Biểu đồ 4.5 Hàm lƣợng tổng bụi lơ lửng (TSP) khơng khí TP Sơn La năm 2019 48 Biểu đồ 4.6 Ngun nhân dẫn đến nhiễm khơng khí TP Sơn La 61 Biểu đồ 4.7 Kết vấn ngƣời dân khu vực TP Sơn La 62 Biểu đồ 4.8 Kết đánh giá mức độ tác động ô nhiễm không khí đến ngƣời dân 64 x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT API Air pollution index NDVI Normalised Difference Vegetation Index VI Vegetation Index TVI Transformed Vegetation Index GIS Geographic information system TSP Total Suspended Particles PM(10; 2,5; 1) Particulate matter (10; 2,5; 1) AQI Air Quality Index TM Thematic Mapper ETM+ Enhanced Thematic Mapper Plus NIR Near Infrared SWIR Short- wave Infrared QCVN Quy chuẩn Việt Nam xi ... việc ứng dụng viễn thám GIS xây dựng đồ chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La b Mục tiêu cụ thể - Đánh giá đƣợc thực trạng hoạt động quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố. .. khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La - Xây dựng đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La qua năm - Xác định nhân tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La - Đề xuất... Hạnh phúc TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP - Tên đề tài: Ứng dụng viễn thám GIS để xây dựng đồ chất lượng khơng khí thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La - Sinh viên thực hiện: Chu Thị Kỳ Anh Lớp: 60A- KHMT