6. Lời cảm ơn
1.4.Tổng quan về GIS
1.4.1. Hệ thống thông tin địa lý GIS:
GIS là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động về kinh tế - xã hội, an ninh - quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các
chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở tọa độ của các dữ liệu đầu vào.
Ở Việt Nam, công nghệ GIS được đưa vào nghiên cứu và sử dụng khá sớm, vào khoảng những năm 90. Từ đó trở đi, công nghệ GIS đã được nhiều cá nhân và tập thể nghiên cứu, ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Các phần mềm GIS được sử dụng ở nước ta rất đa dạng và chủ yếu là các phần mềm thương mại ngoại nhập như: Arc/Info, ArcView, ArcGIS, (của ESRI); MGE, Geomedia (của Intergraph); MapInfor (của MapInfor); GRASS (phần mềm mã nguồn mở do nhiều tổ chức phát triển)...
Xu hướng hiện nay trong lĩnh vực quản lý và quy hoạch môi trường là sử dụng tối đa những khả năng cho phép của GIS. GIS cho phép hiển thị những dữ liệu ba chiều, phân tích không gian, giao diện tuỳ biến, do đó những ứng dụng của GIS trong lĩnh vực này là rất đa dạng[5].
* Quản lý dữ liệu môi trường
Dự án Lưu vực sông Santa Ana ở California đã sử dụng GIS làm công cụ quản lý và giám sát mực nước, chất lượng nước, và các nguồn lợi từ vùng lưu vực nhờ công cụ quản lý cơ sở dữ liệu và tạo bản đồ của GIS. Nhờ đó việc quản lý một lượng dữ liệu đồ sộ trở nên hiệu quả hơn nhiều so với sử dụng một hệ thống phi GIS.
* Xây dựng dữ liệu môi trường
Với một hệ GIS, bạn có thể phân tích và tinh lọc dữ liệu phục vụ công việc quan trắc, đánh giá các đối tượng môi trường và nghiên cứu tính khả thi. Các dữ liệu, chẳng hạn ảnh trắc địa, ảnh thuỷ học, ảnh không gian, có thể được tổ chức và đánh giá nhờ GIS. Một nguồn dữ liệu rất quan trọng là sự kết hợp giữa GIS với GPS (hệ thống định vị toàn cầu) và công nghệ viễn thám. Giám sát, dự báo những biến đổi môi trường toàn cầu.
* Đánh giá chất lượng nước
Tỉnh King, Washington, đã sử dụng GIS để đánh giá chất lượng nước trong toàn tỉnh. GIS cung cấp cho người sử dụng khả năng tập hợp tất cả các mẫu chất lượng nước hoặc chỉ một số mẫu được lựa chọn trong quá trình phân tích. Sau đó
1.4.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu, ứng dụng GIS trong xây dựng cơ sở dữ
liệu môi trường
1.4.2.1. Trên thế giới:
Các ứng dụng GIS được liên tục phát triển trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ môi trường. Từ chương trình kiểm kê nguồn tài nguyên thiên nhiên của Canada trong những năm 1960, đến các chương trình GIS cấp bang của Mỹ bắt đầu vào cuối những năm 1970, mô hình hoá quản lý các sự cố môi trường hiện đang được phát triển, công nghệ GIS đã cung cấp các phương tiện quản lý và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường ngày càng hữu hiệu hơn. Trên thế giới, chuẩn cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý là vấn đề cũng được nhiều nước và tổ chức quốc tế đầu tư xây dựng. Tổ chức Tiêu chuẩn quốc tế ISO/TC211 - tiêu chuẩn về các thông tin địa lý, Dự án "Hệ thống Thông tin và Quan trắc môi trường Tiểu vùng Mêkông mở rộng" (SEMIS) đã đưa ra cấu trúc chuẩn hệ thông tin địa lý cho các nước thuộc Tiểu vùng Mêkông mở rộng. Một số nước như Mỹ, Canada, Thái Lan, đã thiết kế các chuẩn dữ liệu hệ thông tin địa lý về môi trường cho riêng mình. Xu hướng hiện nay trong quản lý môi trường là sử dụng tối đa khả năng cho phép của GIS. Sự phát triển của phần cứng làm cho máy tính có nhiều khả năng hơn, mạnh hơn và các ứng dụng GIS cũng trở nên thân thiện hơn với người sử dụng bởi các khả năng hiển thị dữ liệu ba chiều, các công cụ phân tích không gian và giao diện tuỳ biến.
Nhờ khả năng xử lý các tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp, nên GIS thích hợp với các nhiệm vụ quản lý môi trường. Các mô hình phức tạp cũng có thể dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS.
GIS được sử dụng để đánh giá các sự cố môi trường. Các cơ quan chính phủ và địa phương phải đối phó nhanh chóng với thiên tai, các rủi ro trong công nghiệp và các sự cố môi trường. Thông tin địa lý là những thông tin quan trọng để đưa ra những quyết định một cách nhanh chóng. Các phân tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị và tính tương thích của các dữ liệu địa lý dạng số. Việc chia sẻ dữ liệu sẽ kích thích sự phát triển các nhu cầu về sản phẩm và dịch vụ GIS. Các nguồn dữ
liệu tăng thêm nhờ sự kết hợp của GIS với GPS (hệ thống định vị toàn cầu) và công nghệ viễn thám, đã cung cấp các công cụ thu thập dữ liệu hiệu quả hơn.
1.4.2.2. Ở Việt Nam, khu vực sông Lam
Tại Việt Nam công nghệ GIS cũng được ứng dụng khá sớm, và đến nay đã được ứng dụng trong khá nhiều ngành như môi trường, quy hoạch nông lâm nghiệp, quản lý rừng, lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc bản đồ, địa chính, quản lý đô thị... Tuy nhiên, các ứng dụng có hiệu quả nhất mới giới hạn ở các lĩnh vực lưu trữ, in ấn các tư liệu bản đồ bằng công nghệ GIS. Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúp quyết định hầu như mới dừng ở mức thử nghiệm, còn cần thời gian và đầu tư mới có thể đưa vào ứng dụng chính thức
GIS và các ứng dụng của nó đang phát triển nhanh chóng: các dịch vụ gắn với địa điểm, kết hợp GIS và GPS hiển thị vị trí nhà hàng, khách sạn, tìm đường, được cài vào thiết bị cầm tay (PDA, laptop, mobilephone); các ứng dụng bản đồ trên web (Google Maps, MapQuest, Yahoo! Maps…), truy cập tự do đến kho dữ liệu địa lý, cho phép tạo lập các ứng dụng của riêng mình; nghiên cứu sự biến động các quá trình trên trái đất qua năm tháng (sự mở rộng bờ cõi trong lịch sử, biến động đường bờ, độ che phủ rừng), tác động của biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng. Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ GIS cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường ở Việt Nam cũng như ở sông Lam nói riêng còn rất hạn chế.
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để đạt được những mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài đặt ra, tác giả đã sử dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu thực địa: Thu thập dữ liệu, tài liệu có liên quan đến luận văn.
- Phương pháp chuyên gia: thu thập và xử lý những đánh giá, dự báo bằng cách tập hợp và hỏi ý kiến các chuyên gia trong lĩnh vực môi trường và xây dựng bản đồ môi trường.
- Phương pháp GIS: Sử dụng các phần mềm tương thích nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu và xây dựng các trường dữ liệu trong Arc GIS.
- Xây dựng chỉ số WQI theo phương pháp tính chỉ số chất lượng nước WQI theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT của Tổng cục môi trường Việt Nam .