Sau khi hoàn thành và kiểm tra các quá trình thiết kế, chuẩn hóa, tắch hợp dữ liệu, ựã xây dựng ựược một cơ sở dữ liệu nguồn nước thải hoàn chỉnh (hình 4.17)
CƠ SỞ DỮ LIỆU Bảng dữ liệu Biên giới ựịa giới Chất lượng môi trường địa hình Cơ sở hạ tầng địa danh điều kiện tự nhiên Thủy hệ Phủ bề mặt Giám sát nguồn nước
thải Nguồn nước
thải
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 87
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 88
Bộ cơ sở dữ liệu nguồn nước thải bao gồm các phần chắnh: + Cơ sở dữ liệu nền ựịa lý;
+ Cơ sở dữ liệu không gian của các nguồn nước thải; + Bảng dữ liệu thuộc tắnh các thông tin liên quan;
+ Các liên kết giữa các khối thông tin với nhau hay chắnh là các môi quan hệ.
Trong ựó, kho dữ liệu nguồn nước thải là cốt lõi của cơ sở dữ liệu nguồn nước thải hoàn chỉnh (hình 4.18)
Hình 4.18. Kho dữ liệu nguồn nước thải 4.4.3. Truy xuất các thông tin từ cơ sở dữ liệu nguồn nước thải
4.4.3.1. Ứng dụng cung cấp thông tin
CSDL nguồn nước thải có thể cung cấp ựược rất nhiều thông tin chung về hiện trạng cũng như diễn biến môi trường. CSDL ựược hình thành từ rất nhiều lớp dữ liệu, nhiều lớp thông tin khác nhau (hình 4.19).
Các lớp thông tin có thể ựược chồng lên nhau tại một ựiểm hay trên một diện rộng và không giới hạn về số lượng thông tin. Vì vậy khối lượng thông tin ựủ lớn cho nhà quản lý có thể hoạnh ựịnh các chiến lược BVMT cũng như quy hoạch, phân vùng môi trường. Ngoài ra, CSDL nguồn nước thải có thể ựáp ứng
KCCN đường thải CSSX Kho xăng dầu Khu dân cư Làng nghề Cơ sở Y tế Trang trại chăn nuôi MỐI QUAN HỆ điểm thải Dữ liệu nguồn nước thải Dữ liệu quan trắc Ảnh nguồn nước thải Thủ tục môi trường
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 89
ựược nhu cầu xem thông tin, ựóng vai trò như một thư viện ựiện tử, giúp truy xuất thông tin một cách dễ dàng hơn.
CSDL nguồn nước thải hướng tới bốn nhóm người dùng:
+ Lãnh ựạo ngành môi trường: Cung cấp các thông tin tổng hợp, ựa chiều và thuộc nhiều chủ ựề khác nhau, thông tin mang tắnh tri thức hỗ trợ việc ra quyết ựịnh.
+ đơn vị quản lý ngành môi trường: Cung cấp một CSDL tổng hợp, thông tin thống nhất từ việc khởi tạo dữ liệu, quản lý cập nhật dữ liệu, ựến các hình thức khai thác dữ liệu theo yêu cầu nghiệp vụ.
Hình 4.19. Ứng dụng cung cấp thông tin
+ đơn vị có nhu cầu sử dụng các thông tin liên quan tới các nguồn nước thải và môi trường nước: được cung cấp thông tin theo chức năng nhiệm vụ và theo quy ựịnh của pháp luật.
+ Cộng ựồng: Cùng tham gia vào quá trình kiểm tra, giám sát chất lượng
Thông tin QTHT Lãnh ựạo đơn vị QLMT đơn vị có nhu cầu sử dụng thông tin Cộng ựồng
CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUỒN NƯỚC THẢI
Nhóm dữ liệu đKTN Nhóm dữ liệu KTXH Nhóm dữ liệu nguồn nước Nhóm dữ liệu nguồn nước thải Nhóm dữ liệu CLMT Nhóm dữ liệu VBPL Thông tin đKTN Thông tin KTXH Thông tin QTMT Thông tin Nguồn nước thải Thông tin GSNT Thông tin VBPL Nhóm dữ liệu CSHT ARCGIS
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 90
môi trường, cũng như các hoạt ựộng của xã hội có ảnh hưởng ựến môi trường. * Thông tin đKTN
Chức năng cho phép quản lý các yếu tố tự nhiên có tác ựộng trực tiếp hoặc gián tiếp ựến môi trường trên ựịa bàn như:
+ Mỏ nước khoáng nóng; + Khắ hậu;
+ địa chất, thổ nhưỡng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 4.20. Hiển thị các thông tin về đKTN
* Thông tin KT-XH Chức năng cho phép thu thập và quản lý các chỉ tiêu KT-XH của nền kinh tế, các chỉ tiêu KT-XH. Các nhóm chỉ tiêu bao gồm: Công nghiệp, nông lâm nghiệp thuỷ sản, thương mại dịch vụ, dân số lao ựộng, giáo dục ựào tạo, y tế sức khoẻẦ
Hình 4.21. Hiển thị các thông tin về KT - XH
* Thông tin quan trắc môi trường
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 91
quan trắc, ựiểm quan trắc thường gắn liền với nguồn nước thải. điểm quan trắc có tọa ựộ kinh vĩ ựộ. Chức năng quan trắc môi trường cung cấp các hình thức khai thác thông tin hiện trạng chất lượng môi trường từ kho số liệu quan trắc. Thông tin quan trắc môi trường ựược gắn với ựiểm quan trắc. Các thông tin quan trắc bao gồm: Quan trắc nước thải, quan trắc nước mặt,...
Các hình thức khai thác chắnh bao gồm:
+ Hiển thị, quản lý mạng lưới ựiểm quan trắc trực quan trên nền GIS (hình 3.1);
+ Tối ưu hoá mạng lưới ựiểm quan trắc;
+ Bổ sung, xoá ựi các ựiểm quan trắc một cách dễ dàng;
+ Cho phép khai thác số liệu quan trắc trực quan trên nền GIS. Cung cấp các hình thức khai thác số liệu quan trắc mức ựộ ựơn giản như: Tra cứu; tìm kiếm; kết xuất số liệu quan trắc (hình 4.25);
+ Cung cấp các hình thức khai thác số liệu quan trắc tổng hợp như: Thống kê số liệu; tổng hợp số liệu hiển thị dạng biểu ựồ; tắnh toán các chỉ số chất lượng môi trường (hình 4.26);
+ Bổ sung thông tin quan trắc;
+ Tra cứu thông tin quan trắc theo thời gian. * Thông tin nguồn nước thải
Thông tin nguồn nước thải là ứng dụng GIS vào việc quản lý nguồn nước thải như: CSSX, KCCN, làng nghề, cơ sở y tế, bãi rác, trang trại chăn nuôi tập trung, kho xăng dầu. Thông tin cung cấp các tắnh năng chắnh:
+ Hiển thị, quản lý nguồn phát thải trên nền GIS: Kết hợp với các thông tin mô tả dạng hình ảnh cũng như dạng văn bản thuần tuý;
+ Kiểm soát lưu lượng xả thải với từng nguồn nước thải;
Chức năng quản lý lượng nước sử dụng: Chức năng này cho phép quản lý thông tin nước sử dụng. Nước sử dụng ựược xác ựịnh theo thời gian và ựược tắnh bằng ựơn vị thể tắch trên ựơn vị thời gian và làm cơ sở ựể so sánh với lượng nước thải. Ngoài ra, dễ dàng bổ sung, tra cứu thông tin lượng nước sử dụng.
Chức năng quản lý nước thải: Chức năng này cho phép quản lý thông tin nước thải của nguồn thải. Nước thải ựược xác ựịnh theo thời gian và ựược tắnh bằng ựơn vị thể tắch trên ựơn vị thời gian. Dễ dàng bổ sung, tra cứu thông tin
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 92
lượng nước thải.
Hình 4.22. Hiển thị thông tin nguồn nước thải KCCN, cơ sở Y tế
+ Quản lý ựường thải, ựiểm phát thải và cập nhật CSDL nguồn nước thải;
Hình 4.23. Hiển thị ựường thải, ựiểm thải
Hình 4.24. Cập nhật dữ liệu nguồn nước thải y tế
+ Chức năng quản lý các thông tin khác liên quan ựến nguồn nước thải. Chức năng này cho phép quản lý các thông tin khác liên quan ựến nguồn nước thải như: Hóa chất sử dụng, nguyên liệu, nhiên liệu, chất thải nguy hại, các giấy phép liên quan ựến môi trường (ựánh giá tác ựộng môi trường, ựề án BVMT, cam kết BVMT, giấy phép xả thải, chủ nguồn thải, phắ BVMT)
* Thông tin giám sát môi trường
Giám sát môi trường cho phép nhà quản lý môi trường thực hiện các nghiệp vụ giám sát môi trường trực tuyến.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 93
* Thông tin văn bản quy phạm pháp luật môi trường (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cung cấp chức năng cho phép người dùng khai thác tin tức, thông tin về văn bản pháp quy và tải tệp ựắnh kèm trong mỗi văn bản pháp quy.
+ Quản lý CSDL văn bản quy phạm pháp luật.
Tìm kiếm văn bản quy phạm: Theo từ khoá, tìm kiếm nâng caoẦ Download văn bản pháp quy từ kho CSDL.
+ Cung cấp CSDL văn bản quy phạm pháp luật môi trường. * Quản trị hệ thống
Phục vụ cho việc phân quyền sử dụng cho từng người sử dụng, theo dõi, kiểm tra việc cung cấp dữ liệu trên toàn hệ thống CSDL và chỉnh sửa dữ liệu khi cần thiết. Hình thành và ựưa vào thực hiện các quy chế về quản lý, trao ựổi thông tin và bảo mật thông tin, các chuẩn thông tin số liệu, làm cơ sở cho việc vận hành, khai thác, sử dụng CSDL an toàn và bền vững. Bảo mật, an toàn ở ựây ựược xét trên hai yếu tố: Thông tin và người dùng. Khi thông tin ựã ựược công bố cho nhà quản lý, cho cộng ựồng thì phải là những thông tin chắnh xác, ựã ựược thẩm ựịnh. Các số liệu quan trắc, số liệu phân tắch và các loại dữ liệu khác cần phải ựược sao lưu ựể ựề phòng những sự cố xảy ra.
Quản lý, phân quyền người dùng:
+ Chức năng quản trị người sử dụng cho phép người sử dụng ựăng nhập vào với các quyền khác nhau ựể cập nhật số liệu.
+ Quản trị tài khoản người dùng: Chức năng này có thể bổ sung người sử dụng mới hoặc xoá người sử dụng.
Quản trị nhóm quyền:
+ Theo dõi hệ thống CSDL: Quản trị dữ hiệu hệ thống CSDL; + Sao lưu, phục hồi dữ liệu.
4.4.3.2. Ứng dụng ựể giám sát và cảnh báo ô nhiễm
để hỗ trợ việc ra các quyết ựịnh ựúng ựắn và chắnh xác hơn cho việc BVMT có hiệu quả, sự ra ựời hệ thống giám sát môi trường thành phố dựa trên ứng dụng CSDL nguồn nước thải. Các thông tin của hệ thống thông tin giám sát
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 94
môi trường ArcGIS có thể nhận biết ựược các ựặc trưng, ựặc ựiểm môi trường tại các ựiểm trên mạng lưới quan trắc, tại các nguồn nước thải. Dựa trên các yếu tố ựịa lý, đKTN có thể nhận ựịnh ựược ảnh hưởng của các nguồn nước thải, sự lan truyền ô nhiễm theo không gian tới các vùng lân cận.
Trên ựịa bàn ựã bước ựầu xây dựng hệ thống giám sát bao gồm: Hệ thống cơ sở hạ tầng thông tin; hệ thống các trạm quan trắc tự ựộng; nguồn nhân lựcẦ Kết quả có thể:
+ Giám sát nguồn nước thải trực tiếp qua camera;
+ Giám sát chất lượng môi trường trực tuyến qua các công cụ quan trắc và cảnh báo trực tuyến.
Hình 4.25. Giám sát nguồn nước thải trực tiếp qua camera
Hình 4.26. Quan trắc tự ựộng chất lượng nguồn nước thải
Tuy nhiên, ựể sử dụng triệt ựể ựược hết công năng của CSDL và áp dụng vào nhiệm vụ cảnh báo môi truờng thì cần một số yếu tố ngoại vi khác: Máy quan trắc tự ựộng, các module chạy mô hình chất lượng nướcẦ
Hệ thống thông tin giám sát môi trường tự ựộng ựược thiết kế và xây dựng phù hợp với ựiều kiện của thành phố. Hệ thống ứng dụng công nghệ ArcGIS ựược xây dựng bao gồm các phân hệ chắnh và ựảm bảo ựầy ựủ các ựiều kiện về quy chế và các chuẩn trao ựổi dữ liệu. Một số chức năng tiêu biểu của hệ thống như:
Hệ thống ựo và thu thập dữ liệu chất lượng nước tại hiện trường.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 95
môi trường nước. Hệ thống bao gồm các ựầu ựo (sensor), quan trắc tự ựộng như: pH, TSS, DO, COD, BOD5, tổng N, tổng P, NH4+, lưu lượng thải ra. Tất cả các thông tin trên ựược truyền tải về trạm trung tâm xử lý thông tin qua mạng không dây GPRS/GSM.
Tại trung tâm lắp ựặt máy tắnh chủ ựược cài phần mềm chuyên dụng thu thập và lưu trữ dữ liệu từ các bộ thu thập dữ liệu không dây GSM/GPRS gửi về theo thời gian cài ựặt. Sau ựó, dữ liệu ựược cập nhật vào CSDL tại trung tâm. Tại các ựiểm quan trắc, hệ thống có khả năng lưu trữ dữ liệu tại chỗ và từ xa, kết hợp với hệ thống thông tin ựịa lý có sẵn. Tự ựộng xử lý dữ liệu từ trạm quan trắc tự ựộng chuyển về, cảnh báo trong trường hợp xuất hiện sự vi phạm, vượt ngưỡng của các thông số hóa học làm ô nhiễm môi trường nước.
Trên ựịa bàn, có nhiều ựiểm xả thải nước thải ra nguồn nước, ựể kiểm soát các nguồn nước thải này hết sức khó khăn. Việc kiểm soát ựược chất lượng nước thải ựòi hỏi phải có sự giám sát chặt chẽ và liên tục. để làm ựược ựiều này, cùng với các CSDL sẵn có trên hệ thống ArcGIS kết hợp với các trạm máy quan trắc nước thải tự ựộng sẽ giúp ựỡ cho việc giám sát, kiểm soát nguồn nước thải trên ựịa bàn.
Như vậy với hệ thống CSDL nguồn nước thải kết hợp với trạm quan trắc tự ựộng, công nghệ truyền tải thông tin không dây có thể giúp:
+ Hỗ trợ người quản lý có thể quản lý truyền tải hình ảnh giám sát trên bản ựồ với những nguồn nước thải gây ô nhiễm môi trường;
+ Ngoài ra còn hỗ trợ người quản lý lấy các thông tin tổng quát, các báo cáo, thống kê.
4.4.3.3. Ứng dụng thành lập bản ựồ môi trường (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ứng dụng CSDL nguồn nước thải và các Tool của phần mền ArcGIS thành lập các bản ựồ có sự tuân thủ theo các quy ựịnh thành lập bản ựồ môi trường: Bản ựồ phân bố nguồn nước, bản ựồ hiện trạng chất lượng nước mặt, bản ựồ mạng lưới quan trắc nước mặt, bản ựồ phân bố các nguồn nước thải, bản ựồ ựiểm thải và ựường thải, bản ựồ phân bố ô nhiễm, bản ựồ giám sát các nguồn nước thải....
Chức năng khai thác bản ựồ: Chức năng này cho phép người sử dụng có thể xem bản ựồ, ựồng thời tra cứu các thông tin cần thiết:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 96
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 97
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 98
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 99
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 100
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 101
4.4.4. Phát triển cơ sở dữ liệu nguồn nước thải
Trong xây dựng CSDL nguồn nước thải luôn có sự tuân thủ theo các chuẩn thông tin ựã ban hành và ựịnh hướng xây dựng hệ thống thông tin môi trường Quốc gia. CSDL ựược xây dựng có thể liên kết một cách dễ dàng với các nguồn CSDL khác, tạo lên một hệ thống CSDL thống nhất. Ngoài ra, CSDL có thể phát triển các module nhằm khai thác hết các thông tin chứa trong CSDL.
để ứng dụng CSDL nguồn nước thải vào công tác quản lý môi trường nước trên ựịa bàn, ựồng thời phổ biến thông tin cho các ựối tượng trong phạm vi rộng hơn, trong tương lai có thể áp dụng hệ thống WebGIS. WebGIS là hệ thống bao gồm nhiều module có chức năng thu thập thông tin, ựánh giá môi trường. Phát triển CSDL dựa trên ứng dụng hệ thống WebGIS vào giải quyết các bài toán cấp thiết ngành môi trường như: Giám sát, kiểm soát ô nhiễm, mô hình hoá môi trườngẦ điều này giúp triệt ựể áp dụng công nghệ GIS vào các bài toán quản lý môi trường trong tương lai.
Hệ thống phục vụ cho nhiều người qua mạng Internet. Vì vậy, hệ thống sẽ