Dữ liệu không gian: có thể hiểu đó là những mô tả về địa hình như hình dáng, vị trí của đặc trưng bề mặt trái đất, như vị trí của khu đất trên bản đồ, hình dạng bề mặt khu vực…Theo góc độ GIS, dữ liệu không gian hay còn gọi là số liệu hình ảnh là sự mô tả bằng kỹ thuật số các phần tử bản đồ. GIS sử dụng dữ liệu hình ảnh để thể hiện bản đồ ra màn hình hay ra giấy.
Trong máy tính, dữ liệu không gian thường được thể hiện dưới các dạng: − Điểm: được thể hiện bằng các biểu tượng dạng điểm;
− Đường: đường gấp khúc hay các đoạn cong; − Vùng hay đa giác;
− Các điểm ảnh.
Các thành phần đồ họa trong cơ sở dữ liệu (CSDL) GIS thường được mô tả bằng nhiều lớp, mỗi lớp chứa một nhóm đối tượng thuần nhất, với vị trí của chúng theo hệ toạ độ chung của tất cả các lớp.
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 29 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
Hình 2.5: Chồng lớp bản đồ
Dữ liệu thuộc tính: số liệu thuộc tính thể hiện các tính chất, số liệu, chất lượng hay mối quan hệ của các phần tử bản đồ và các vị trí địa lý. Chúng được lưu trữ dưới dạng số hay kí tự. Thông thường dữ liệu thuộc tính được quản lý dưới dạng bảng bao gồm các cột (các trường) và các hàng (các mẫu tin).
Đây là sự khác biệt giữa GIS so với các hệ thống đồ hoạ máy tính đơn thuần. Hệ thống đồ hoạ máy tính không gian quan tâm nhiều tới thuộc tính không đồ họa. Trong khi đó, các thuộc tính này lại rất có ích trong việc phân tích dữ liệu, một chức năng cơ bản của hệ thống thông tin địa lý.
b) Thành phần hiển thị bản đồ
Thành phần hiển thị bản đồ cho phép chọn lọc dữ liệu trong hệ thống để tạo ra bản đồ mới, sau đó trình bày lên màn hình hoặc đưa ra máy in, máy vẽ…
Thành phần số hoá bản đồ: cho phép chuyển đổi các bản đồ trên giấy sang dạng số.
Thành phần quản lý dữ liệu: gồm các module cho phép người dùng nhập số liệu dạng bảng tính, phân tích, xử lý số liệu…và lập bảng báo cáo kết quả.
Thành phần xử lý ảnh: nắn chỉnh ảnh, xoá nhiễu, lọc ảnh, giải đoán ảnh vệ tinh, ảnh máy bay,…
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 30 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
Thành phần phân tích dữ liệu không gian: chồng lắp bản đồ, tạo vùng đệm, tìm vị trí thích nghi,…
Thành phần quản lý của GIS bao gồm:
Phần cứng: các thiết bị điện tử trên GIS hoạt động như máy tính, máy in, máy scanner,…
Phần mềm: phần mềm máy tính dùng cho lưu trữ và xử lý, phân tích số liệu thông tin địa lý như: Arcinfo, Intergraph, idrisi, winngis,…
Dữ liệu: bao gồm dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian. Các dữ liệu địa lý này có mối quan hệ và các bảng biểu lien kết có thể thu thập hay lưu trữ từ nhiều nguồn khác nhau.
Vector: dưới dạng điểm, đường có liên quan tới một số số liệu thuộc tính được lưu trữ.
Raster: dưới dạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật đều nhau.
Quy trình: tổ hợp các thao tác trong điều kiện thiết bị nhât định và được phân tích, thiết kế hệ thống xác lập khi xây dựng hệ thống.
Con người: GIS phụ thuộc rất nhiều vào khả năng của người quản lý hệ thống, người lập kế hoạch phát triển. Con người đảm bảo sự thành công trong quá trình triển khai hệ thống và tính hữu hiệu của hệ thống trong quá trình vận hành.
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 31 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
2.3.3 Một số chức năng của GIS
Hệ thống GIS, với những lợi thế ứng dụng của kĩ thuật thông tin, có thể thực hiện được ba nhóm chức năng là:
− Thu thập và lưu trữ các thông tin, số liệu.; − Truy xuất, cập nhật và trình bày số liệu;
− Xử lý và phân tích số liệu với nhiều lớp hoặc dạng số liệu khác nhau, với một số khả năng chính, điển hình như:
• Khả năng chồng lấp bản đồ;
• Khả năng phân loại các thuộc tính; • Khả năng phân tích; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Tìm kiếm; • Vùng đệm; • Nội suy; • Tính diện tích.
Với các chức năng nêu trên, kỹ thuật GIS có khả năng giải đáp được các dạng câu hỏi như sau:
− Vị trí của đối tượng.
− Điều kiện về thuộc tính của đối tượng. − Xu hướng thay đổi của đối tượng.
− Các giải pháp tốt nhất để đáp ứng mục tiêu nghiên cứu. − Các mô hình nhằm giả định các phương án khác nhau.
2.3.4 Các ứng dụng thực tế của GIS
Với các khả năng trên,GIS ngày nay được ứng dụng rất hiệu quả trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các ứng dụng phổ biến có thể kể đến:
a) Quản lý mạng lưới đường giao thông
Bao gồm các chức năng sau: − Tìm kiếm địa chỉ.
− Tìm vị trí khi biết trước địa chỉ đường phố, điều kiện đường đi. − Lập kế hoạch lưu thông xe cộ.
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 32 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
− Chọn địa điểm xây dựng các công trình công cộng. − Lập kế hoạch phát triển giao thông…
b) Giám sát tài nguyên thiên nhiên, dân cư và môi trường
− Quản lý tài nguyên sinh vật, tài nguyên đất, tài nguyên nước, tài nguyên rừng, dầu mỏ, khí đốt;
− Quản lý và qui hoạch đô thị;
− Quản lý nông nghiệp và qui hoạch sử dụng đất; − Quản lý về khí tượng: mưa, gió, các vùng lũ lụt,…
− Phân tích xu hướng môi trường, đánh giá tác động môi trường, quản lý nguồn thải, mô hình hoá đường ô nhiễm,…
c) Quản lý và lập kế hoạch sử dụng các dịch vụ công cộng:
Bao gồm các chức năng:
− Tìm địa điểm cho các công trình ngầm, ống dẫn điện; − Cân đối tải điện;
− Lập kế hoạch bảo dưỡng các công trình công cộng,…
2.3.5 Các ứng dụng của GIS trong công tác môi trƣờng
Các ứng dụng GIS được liên tục phát triển trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ môi trường. Nhờ khả năng hiển thị dữ liệu ba chiều, các công cụ phân tích không gian và giao diện tùy biến cũng như khả năng xử lý tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu (CSDL) phức tạp nên GIS thích hợp với các nhiệm vụ quản lý môi trường.
GIS là công cụ đắc lực trong quản lý tài nguyên thiên nhiên. GIS có thể được dùng để tạo bản đồ phân bố tài nguyên, kiểm kê, đánh giá trữ lượng tài nguyên,… Những ứng dụng của GIS trong lĩnh vực này là không giới hạn.
a) Ứng dụng trong việc quản lý môi trường
− Phân tích và theo dõi ô nhiễm; − Quản lý chất thải;
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 33 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
− Quản lý tài nguyên nước:
+ Giám sát cất lượng nước. + Quản lý các lưu vực sông. + Kiểm soát các nguồn nước.
+ Kiểm soát sự phục hồi mực nước ngầm. − Các ứng dụng quản lý tài nguyên rừng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
− Quản lý tài nguyên sinh vật:
+ Phân tích quần thể động vật hoang dã. + Phân tích phân bố loài.
+ Kiểm soát các khu bảo tồn. + Kiểm soát đa dạng sinh học.
b) Ứng dụng GIS trong đánh giá tác động môi trường
Đánh giá tác động môi trường là một quá trình xác định, phân tích, dự báo các tác động trước mắt, lâu dài của việc thực hiện một hoạt động phát triển kinh tế, xã hội đồng thời đề xuất những biện pháp để bảo vệ môi trường.
GIS với thế mạnh về phân tích dữ liệu không gian có khả năng ứng dụng rất tốt cho công tác đánh giá tác động môi trường.
Để thành lập một bản đồ đánh giá tác động cần thu thập các thông tin về hiện trạng môi trường nước và sau khi thực hiện dự án. Các thông tin có thể thu thập cho một thành phần môi trường hoặc cho nhiều thành phần môi trường tùy theo yêu cầu, mục đích sử dụng, để thành lập các bản đồ đánh giá tác động môi trường cho từng thành phần môi trường, hoặc chồng lấp các bản đồ đánh giá tác động môi trường để tạo thành một bản đồ đánh giá chung về sự thay đổi toàn diện bộ mặt khu vực khi dự án được thực hiện.
Một vài ví dụ về các chức năng của GIS được sử dụng trong đánh giá tác động môi trường như sau:
Xác định tác động không gian của các tác nhân gây thiệt hại liên quan đến các thực thể như trường học, bệnh viện, các trung tâm điều trị,…
− Phân loại các thực thể theo loại, thường sử dụng mã màu. − Phân loại các tác nhân gây hại theo kiểu tác động.
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 34 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
− Tạo vùng đệm xung quanh mỗi tác nhân gây hại: 500 m, 100 m, 1.500 m,… − Chồng xếp các vùng đệm vào các thực thể.
Phân tích các bản đồ kết quả: thực thể nào chịu tác động nhiều nhất, thực thể nào chịu tác động ít nhất; trong trường hợp xảy ra sự cố, khoảng cách đến bệnh viện hoặc trung tâm điều trị gần nhất là bao nhiêu; bệnh viện hoặc trung tâm điều trị nào có trang thiết bị đầy đủ nhất.
Xác định vị trí để thiết lập một nhân tố hoặc một cơ sở hạ tầng nào đó. Sử dụng kỹ thuật đánh giá đa chuẩn (MCE – Multi Criterion Estimate) hoặc phép logic mờ để lựa chọn liệu vị trí A có tốt hơn vị trí B hay C hay không, bằng phép chồng xếp một số bản đồ. Mỗi bản đồ biểu diễn một thông số xác định và mỗi thông số có các mức khác nhau về cường độ và độ lớn. Mỗi bản đồ cũng xác định một tiêu chuẩn xác định.
- Mỗi bản đồ là một đặc trưng so với các bản đồ khác.
- Bản đồ kết quả được xếp loại theo mức độ thích hợp tương đối với các tiêu chuẩn.
- Phân tích độ nhạy cảm có thể thực hiện nhờ các kỹ thuật MCE khác hoặc so sánh kết quả nhờ phép logic mờ.
Các dữ liệu đầu ra có thể là các dự báo.
Xác định đường đi nhanh nhất của quá trình thải chất lỏng dọc theo các kênh dẫn nước
- Các thực thể được định vị ở các độ cao khác nhau.
- Xác định kênh nào có thể là tuyến đường ngắn nhất (đổ ra biển) theo độ cao của vùng, sử dụng phương pháp đường đi tối ưu. Xây dựng một vùng đệm xung quanh đường được chọn (dùng mã màu nếu có các cấp độ).
- Chồng xếp bản đồ lên bản đồ thực thể và đánh giá các tác động, thực thể nào sẽ chịu tác động.
c) Ứng dụng GIS trong giám sát và dự báo các sự cố môi trường
GIS có thể giúp ích cho công việc quản lý và phân tích sự cố môi trường, bằng cách chỉ ra các vùng có khả năng gặp các sự cố thiên nhiên hoặc do con người như:
+ Các vùng do lũ phá hoại; + Các sự cố trượt đất; + Sự cố địa chấn;
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 35 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
+ Giám sát ảnh hưởng của các tác nhân gây ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất, ô nhiễm nước,…
2.3.6 Mô hình ứng dụng GIS trong công tác quản lý chất thải rắn tại một số tỉnh, thành ở Ấn Độ thành ở Ấn Độ
Sự phát triển kỹ thuật, toàn cầu hóa, sự tăng dân số nhanh chóng và các biến động về sự đô thị hóa đang diễn ra một cách mạnh mẽ ở những nước đang phát triển trong những năm gần đây đã làm cho việc quản lý chất thải rắn trở thành một vấn đề quan trọng. Đặc biệt ở Ấn Độ, dân số thành thị gia tăng nhanh chóng từ 11% năm 1901 đến 26% năm 2001. Tỉ lệ phát triển nhanh chóng ở nhiều thành phố kết hợp với số dân khổng lồ đã đưa các tỉnh, TP của Ấn Độ đến hoàn cảnh bị thiếu thốn các dịch vụ cơ sở như khả năng cung cấp nước sạch, hệ thống cấp thoát nước và việc quản lý chất thải rắn.
Thực tế các tỉnh, TP đã chi phần lớn kinh phí cho việc quản lý chất thải rắn nhưng rác vẫn là một vấn đề gây nhiều khó khăn và lâu dài cho chính quyền thành phố. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo ước tính, người dân ở các đô thị phải chi 500 rubi (1USD = 45 rubi) cho 1 tấn rác thu gom, vận chuyển, xử lý và có thể tăng lên đến 1500 rubi/tấn đối với trường hợp đặc biệt.
Asansol Municipality Corporation (AMC) là công ty chịu trách nhiệm thu gom và xử lý 120 MT/ngày đối với rác thải sinh hoạt cho tỉnh Asansol, một tỉnh công nghiệp có diện tích 127.24 km2 ở quận Barddhaman, Bang West Bengal, Ấn Độ và Allahabad Municipality Corporation là công ty chịu trách nhiệm thu gom và xử lý rác thải tại Allahabad, một thành phố lớn ở phía Đông bang Uttar Pradesh. Để dễ dàng trong việc quản lý chất thải rắn tại Asansol và Allahabad, cả 2 công ty AMC đã lựa chọn GIS, một mô hình tốt nhất được chọn nhằm để giải quyết những vấn đề về sự cân bằng giữa các tác động đến môi trường của hệ thống quản lý chất thải rắn ở mức có thể chấp nhận đồng thời vẫn trong phạm vi giới hạn chi phí cho phép.
Hai công ty ACM đã ứng dụng GIS như một mô hình sử dụng các thông tin về mật độ dân số, khả năng tiếp nhận rác thải phát sinh, mạng lưới đường giao thông và loại đường, thùng rác và các phương tiện thu gom,… để xác định tuyến trình thu gom hiệu quả nhất về chi phí và khoảng cách thu gom nhỏ nhất cho các phương tiện vận chuyển chất thải rắn, xác định tuyến đường phù hợp cho các loại xe vận chuyển,… Với công cụ GIS, cả 2 công ty AMC có thể quản lý sự vận hành của các phương tiện thu gom, phân bổ các phương tiện một cách đồng đều, quản lý sự tiêu tốn nhiên liệu
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 36 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
và lập lịch trình làm việc cho công nhân và các phương tiện thu gom và vận chuyển đạt hiệu quả hơn (Theo Nguyễn Trần Hải Yến - Trần Quang Vinh, 2008).
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 37 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
Chƣơng III
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phƣơng tiện nghiên cứu
Máy GPS Máy ảnh
Các thiết bị nghiên cứu có liên quan.
3.2 Địa điểm và thời gian thực hiện
Thời gian thực hiện đề tài: từ 08/08/2011 đến 27/11/2011. Địa điểm nghiên cứu: Quận Ninh Kiều, TP Cần Thơ.
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Thu thập thông tin, số liệu về điều kiện tự nhiên tại Quận Ninh Kiều;
- Thu thập thông tin thứ cấp về rác thải các khu vực chợ (chợ Xuân Khánh, chợ Tân An, chợ Cổ Cần Thơ, chợ An Hoà, chợ An Nghiệp, chợ Hưng Lợi, chợ Cái Khế) tại Quận Ninh Kiều;
- Khảo sát hiện trạng, tình hình rác thải các khu vực chợ tại Quận Ninh Kiều; - Khảo sát hiện trạng quản lý hệ thống thu gom rác thải tại Quận Ninh Kiều; - Dùng máy GPS xác định vị trí các chợ, điểm hẹn, bãi rác, đường giao thông,… tại Quận Ninh Kiều;
- Thiết lập cơ sở dữ liệu để quản lý rác thải.
- Thu thập thông tin và xây dựng cấu trúc dữ liệu thuộc tính cho các đối tượng. - Sử dụng phần mềm Mapinfo truy xuất thông tin và quản lí hệ thống thu gom, vận chuyển rác.
3.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu
SVTH: Nguyễn Thanh Nhã 38 CBHD: Trần Thị Kim Hồng
Chƣơng IV
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Hiện trạng rác thải tại các khu vực chợ quận Ninh Kiều, TP Cần Thơ
Hiện nay cùng với sự phát triển của cả nước, TP Cần Thơ đã và đang đổi thay từng ngày. Thu nhập của người dân ngày càng tăng, các khu công nghiệp, khu đô thị ngày càng được mở rộng, các khu thương mại, dịch vụ hiện đại mở ra ngày càng nhiều kéo theo đời sống của người dân được cải thiện. Song song đó thì lượng chất thải rắn