ỨNG DỤNG GIS HỖ TRỢ BÀI TOÁN PHÂN BỔ THU GOM CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT THEO VỊ TRÍ KHU DÂN CƢ TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN THỦ ĐỨC, TP.HCM

Header Page 1 of 161.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG GIS HỖ TRỢ BÀI TOÁN PHÂN BỔ THU
GOM CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT THEO VỊ TRÍ KHU
DÂN CƢ TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN THỦ ĐỨC, TP.HCM

Họ và tên sinh viên: LƢƠNG THỊ PHƢƠNG
Ngành: Hệ thống Thông tin Địa lý
Niên khóa: 2012 – 2016

Tháng 6/2016

Footer Page 1 of 161.


Header Page 2 of 161.
ỨNG DỤNG GIS HỖ TRỢ BÀI TOÁN PHÂN BỔ THU GOM CHẤT
THẢI RẮN SINH HOẠT THEO VỊ TRÍ KHU DÂN CƢ TRÊN ĐỊA
QUẬN THỦ ĐỨC, TP.HCM.

Tác giả
LƢƠNG THỊ PHƢƠNG

Tiểu luận đƣợc đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kĩ sƣ ngành Hệ thống Thông tin Địa lý

Giáo viên hƣớng dẫn:
ThS. Khƣu Minh Cảnh

Tháng 6 năm 2016

Footer Page 2 of 161.

i


Header Page 3 of 161.

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên , tôi xin chân thành cám ơn tới các quý thầy cô trƣờng Đại học Nông Lâm
thành phố Hồ Chí Minh,thầy cô khoa Môi trƣờng và Tài nguyên cũng nhƣ các quý
thầy cô bộ môn Hệ thống Thông tin Địa lý đặc biệt là PGS.TS.Nguyễn Kim Lợi đã tận
tình chỉ bảo,truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt thời gian tôi học tập tại
trƣờng.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ths:Khƣu Minh Cảnh hiện đang công tác tại
trung tâm ứng dụng Hệ Thống Thông Tin Địa Lý- Sở Khoa Học Và Công Nghệ
Tp.HCM ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn, truyền đạt và góp ý để tôi hoàn thành đề tài
Tiểu luận tốt nghiệp.
Đồng thời, xin chân thành cảm ơn tới anh Phùng Hoàng Vân_chuyên viên phòng quản
lí chất thải rắn tại Sở Tài Nguyên Và Môi Trƣờng TP.HCM cũng nhƣ sự gi p đ c a
toàn thể các anh chị cán bộ,nhân viên c a Phòng QLCTR đã tạo điều kiện thuận lợi,
cung cấp những thông tin tài liệu,số liệu xác thực để tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu
này.
Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn c a tập thể lớp DH12GI đã
đồng hành, động viên và gi p đ tôi trong suốt thời gian trên giảng đƣờng đại học.
Cuối cùng con muốn gửi lời cảm ơn chân thành và sự biết ơn đến công lao nuôi
dƣ ng, dạy bảo c a bố mẹ; luôn ng hộ, quan tâm con, cho con yên tâm học tập trong
suốt thời gian qua.

Lƣơng Thị Phƣơng
Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên
Trƣờng Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Số điện thoại: 01687069143
Email:

Footer Page 3 of 161.

ii


Header Page 4 of 161.

TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS hỗ trợ bài toán phân bổ vị trí thu gom chất thải rắn
sinh hoạt theo vị trí khu dân cƣ trên địa bàn quận Th Đức, Tp.HCM” đã đƣợc thực
hiện trong khoảng thời gian từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2016.Phƣơng pháp tiếp cận
đề tài là giải bài toán phân bổ vị trí thu gom rác với mạng lƣới giao thông quận dựa
vào ứng dụng lí thuyết đồ thị kết hợp với phần mềm arcgis để giải quyết vấn đề thực tế
các điểm hẹn,các trạm trung chuyển rác đang bị ô nhiễm ảnh hƣởng tới sức khỏe c a
khu dân cƣ, làm mất mĩ quan đô thị c a quận.
Kết quả đạt đƣợc c a tiểu luận là tìm đƣợc cở sở thuận tiện,thích hợp cho việc thu
gom,vận chuyển nhất. Đặc biệt phân bố tƣơng đối đồng đều về mặt không gian và đảm
bảo việc thu gom theo chu trình tối ƣu.

Footer Page 4 of 161.

iii

Header Page 5 of 161.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................................. ii
TÓM TẮT ....................................................................................................................................iii
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu............................................................................................................................. 2
1.2.1 Mục tiêu chung:............................................................................................................ 2
1.2.2 Mục tiêu cụ thể: ............................................................................................................ 2
1.3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 2
CHƢƠNG 2:TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU............................................................................. 3
2.1. Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt ............................................................................. 3
2.1.1. Khái niệm về chất thải rắn........................................................................................... 3
2.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn ................................................................................ 3
2.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu .................................................................................. 3
2.2.1. Vị trí địa lí ................................................................................................................... 3
2.2.2. Điều kiện tự nhiên. ..................................................................................................... 5
2.2.3. Điều kiện xã hội .......................................................................................................... 5
2.3. Tổng quan cơ sở lí thuyết liên quan................................................................................ 7
2.3.1 Tổng quan về Gis ......................................................................................................... 7
2.3.2. Tổng quan về lí thuyết đồ thị....................................................................................... 8
2.4. Tổng quan lí thuyết lứng dụng chính cho đề tài nghiên cứu. ..................................... 13
2.4.1.Python ........................................................................................................................ 13
2.4.2 Metis for python ......................................................................................................... 13
2.4.3 P_center ...................................................................................................................... 18
2.4.4. Công cụ trong arcgis ứng dụng nghiên cứu............................................................... 18
2.5.Hiện trạng thu gom,vận chuyển chất thải của quận Thủ Đức .................................... 21
2.5.1 Hệ thống quản lí thu gom, vận chuyển rác c a quận.................................................. 21

2.5.3 Hiện trạng các điểm hẹn,các trạm trung chuyển chất thải rắn c a quận Th Đức. .... 22
2.6.Bài toán phân bổ thu gom chất thải rắn theo vị trí tại khu dân cƣ. ........................... 25
2.6.1 Phân tích bài toán. ...................................................................................................... 25
2.6.2 Mô hình thực thi bài toán. ......................................................................................... 26
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................... 34
3.1 Dữ liệu .............................................................................................................................. 34
3.1.1. Dữ liệu không gian .................................................................................................... 34

Footer Page 5 of 161.

iv


Header Page 6 of 161.
3.1.2 Dữ liệu thuộc tính:...................................................................................................... 34
3.2. Phƣơng pháp................................................................................................................... 34
CHƢƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................ 47
4.1. Kết quả: ........................................................................................................................... 47
4.2. Thảo luận ........................................................................................................................ 48
CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN,KIẾN NGHỊ ................................................................................... 50
5.1 Kết Luận .......................................................................................................................... 50
5.2 Kiến nghị .......................................................................................................................... 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 51

Footer Page 6 of 161.

v


Header Page 7 of 161.

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Mô tả

GIS

Geographic information system( Hệ thống thông tin địa lí)

QLCTR
CTR
CTRSH
TTC

Quản lí chất thải rắn
Chất thải rắn
Chất thải rắn sinh hoạt
Trạm trung chuyển

Footer Page 7 of 161.

vi


Header Page 8 of 161.

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Phân loại dạng đồ thị ........................................................................................ 9
Bảng 2.2. Tổng hợp lộ trình,cự ly thu gom vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt về trạm

trung chuyển 12A Quang Trung & khu liên hiệp xử lí chất thải rắn Đa Phƣớc giai đoạn
(31/12/2014 đến 30/3/2105): ........................................................................................... 22
Bảng 2.3. Tổng hợp lộ trình,cự ly thu gom vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt về TTC
12A Quang Trung& khu liên hiệp xử lí chất thải rắn Đa Phƣớc giai đoạn (31/3/2015
đến 30/12/2105) ............................................................................................................... 23
Bảng 3.1 Mô tả dữ liệu không gian ................................................................................. 34

Footer Page 8 of 161.

vii


Header Page 9 of 161.

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1.Sơ đồ nguồn gốc phát sinh chất thải rắn ......................................................... 3
Hình 2.2.Bản đồ quận Th Đức ..................................................................................... 4
Hình 2.3.Biểu diễn đồ thi vô hƣớng đối với ma trận kề ................................................ 11
Hình 2.4. Biểu diễn đồ thị có hƣớng đối với ma trận kề .............................................. 11
Hình 2.5.Mô hình cấu tr c file dữ liệu đầu vào ............................................................ 12
Hình 2.6. Biểu diễn đồ thị có hƣớng c a ma trận trọng số .......................................... 12
Hình 2.7. Biểu diễn đồ thị vô hƣớng c a ma trận trọng số ........................................... 13
Hình 2.8. Phân vùng đô thị ............................................................................................ 15
Hình 2.9. Phân chia thu gom rác ................................................................................... 18
Hình 2.10. Sơ đồ hệ thống quản lí nhà nƣớc về công tác QLCTR c a quận ................ 21
Hình 2.11. Quy trình thu gom,vận chuyển chất thải rắn c a quận ................................ 21
Hình 2.12. Bãi rác trên đƣờng Lê Văn Chí ................................................................... 25
Hình 2.13. Trạm trung chuyển rác nằm gần chợ và nhà dân ven đƣờng Kha Vạn Cân,
phƣờng Hiệp Bình Chánh .............................................................................................. 25
Hình 2.14. Mô hình bài toán. ........................................................................................ 26

Hình 2.15. Hiển thị thông tin ở dạng ma trận kề ........................................................... 26
Hình 3.1. Sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................... 35
Hình 3.2. Hiển thị bản đồ nền quận Th Đức. .............................................................. 36
Hình 3.3. Hiển thị giao lộ đƣờng giao thông ................................................................. 36
Hình 3.4. Hiển thị các lớp vị trí thu gom, điểm hẹn và trạm trung chuyển .................. 37
Hình 3.6. Hiển thị dữ liệu thuộc tính............................................................................. 37
Hình 3.6. Hiển thị chức năng netwwork analyst. ......................................................... 38
Hình 3.7. Hiển thị add dữ liệu mạng lƣới...................................................................... 38
Hình 3.8. Hiển thị lớp phân tích mạng(New Location-Allocation) .............................. 39
Hình 3.9. Hiển thị chức năng phân bổ vị trí .................................................................. 39
Hình 3.10. Hiển thị khi thêm đối tƣơng phân tích mạng............................................... 39
Hình 3.11. Hiển thị thuộc tính c a TTC ........................................................................ 40
Hình 3.12. Hiển thị thông tin thuộc tính cho vị trí thu gom ......................................... 40
Hình 3.13. Hiển thị kết quả phân bổ vị trí thu gom CTRSH với điều kiện trở kháng là
10 km ............................................................................................................................. 42

Footer Page 9 of 161.

viii


Header Page 10 of 161.
Hình 3.14. Hiển thị kết quả khi phân tích phân bổ vị trí CTRSH với điều kiện trở
kháng là 10 km. ............................................................................................................. 42
Hình 3.15. Hiển thị các khi add các đối tƣợng phân tích .............................................. 43
Hình 3.16. Hiện thị các tab Advanced Settings............................................................. 44
Hình 3.17. Hiển thị phân bổ vị trí thu gom đối với điểm cơ sở là điểm hẹn. ............... 44
Hình 3.18 Hiển thị thuộc tính c a phân bổ vị trí thu gom đối với điểm hẹn ............... 45
Hình 3.19 Hiện thị add các cơ sở( diem_hen) phân bổ vị trí thu gom với khoảng cách
500 meter ....................................................................................................................... 45

Hình 3.20 Hiện thị các thông tin thuộc tính khi phân tích vị trí phân bổ c a điểm hẹn
với khoảng cách là 500 meter. ....................................................................................... 46
Hình 4.1 Hiển thị bản đồ thể hiện phân bổ vị trí thu gom rác các đối với trạm trung
chuyển ........................................................................................................................... 47
Hình 4.2 Bản đồ tối ƣu vị trí thu gom c a quận Th Đức ............................................ 48

Footer Page 10 of 161.

ix


Header Page 11 of 161.

CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay với tốc độ đô thị hóa hiện đại hóa cuộc sống, chất lƣợng con ngƣời ngày
càng nâng cao.Gắn với điều đó thì vấn đề môi trƣờng cũng phát sinh đáng lo ngại
hơn.Bài toán về môi trƣờng đặc biệt là vấn đề rác thải, chất thải rắn sinh hoạt đang là
bài toán khó mà chƣa có lời giải.Khi mà tổng khối lƣợng rác cứ tăng theo mỗi năm,
trong đó cơ bản là chất thải rắn sinh hoạt chiếm tới 70% khối lƣợng rác thải ra môi
trƣờng.Dƣới đây là ví dụ về tình hình phát sinh CTR đô thị trong những năm gần đây:
Tổng lƣợng CTR sinh hoạt ở các đô thị phát sinh trên toàn quốc tăng trung bình 1016 mỗi năm, trong đó CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60 - 70 tổng lƣợng CTR đô
thị.
Bảng 1.1: CTR đô thị phát sinh các năm 2009 – 2010 và dự báo đến năm 2025:
Nội dung
2009
2010
2015
2020
2025

Dân số đô thị (triệu ngƣời)
25,5
26,22
35
44
52
dân số đô thị so với cả nƣớc
29,74
30,2
38
45
50
Chỉ số phát sinh CTR đô thị 0,95
1,0
1,2
1,4
1,6
(kg/ngƣời/ngày)
Tổng lƣợng CTR đô thị phát sinh 24.225 26.224 42.000 61.600 83.200
(tấn/ngày)
Nguồn: TCMT tổng hợp, năm 2011
Từ kết quả dự báo ở bảng trên thì lƣợng CTR sinh hoạt đô thị năm 2015 tăng gấp 1,6
lần, năm 2020 tăng 2,37 lần, năm 2025 gấp 3,2 lần so với năm 2010. CTR gia tăng có
nguyên nhân cả do dân số đô thị tăng (từ 25,5 triệu năm 2009 lên 52 triệu năm 2025)
và do bình quân CTR/đầu ngƣời tăng (0,95kg/ngƣời/ngày năm 2009 lên
1,6kg/ngƣời/ngày năm 2025). Đây s là áp lực lớn đối với công tác quản lý CTR đô thị
hiện nay.Đặc biệt các điểm tập kết chất thải sinh hoạt, các trung chuyển rác trở thành
nỗi ám ảnh, sợ hãi c a nhiều hộ dân và đang gây ô nhiễm môi trƣờng, ảnh hƣởng trực
tiếp đến sức khỏe con ngƣời dƣờng nhƣ đang bị bỏ ngỏ.
Quận Th Đức là nơi có mô hình sản xuất lớn, toàn quận hiện nay có khoảng 150 nhà

máy (với nhiều khu công nghiệp và khu chiết xuất) và hàng ngàn nhà máy nhỏ,là một
trong những đô thị phát triển c a nƣớc ta.Song với sự phát triển này là tình trạng dân
cƣ nhập càng nhiều nên dân số ở đây ngày càng tăng thì nhu cầu sinh hoạt càng cao,
kéo theo lƣợng chất thải rắn do con ngƣời thải ra ngày càng nhiều dẫn đến vấn đề ô
nhiễm môi trƣờng và cuộc sống con ngƣời bị ảnh hƣởng.Hằng ngày lƣợng chất thải
trung bình c a quận lên tới 320 tấn/ngày (theo thống kê c a sở tài nguyên môi trƣờng
tp.HCM 27/10/2015) và con số này có thể tăng qua các năm.Việc tăng khối lƣợng rác
lên thì khối lƣợng rác tại điểm hẹn,các trạm trung chuyển ngày nhiều. Hiện nay các
trạm trung chuyển không đảm bảo về diện tích và điều kiện thu gom không chỉ làm
mất trật tự an toàn giao thông, mất mỹ quan đô thị mà đây còn là nguồn ô nhiễm nặng
nề và nhất là khi đa số các điểm tập kết,trạm trung chuyển nằm trong khu dân cƣ đông

Footer Page 11 of 161.

1


Header Page 12 of 161.
đ c đã và đang gây ô nhiễm hàng chục triệu dân.Vì thế các điểm trung chuyển rác
đƣợc chọn từ tập các điểm có khả năng làm điểm trung chuyển rác là công việc khó
khăn vì trên thực tế ít ngƣời dân đồng ý chọn nơi trung chuyển rác gần nhà việc chọn
nơi trung chuyển rác vẫn đang là câu hỏi cho chính quyền mà ngƣời dân thì chƣa có
câu trả lời ngày ngày vẫn sống chung với rác thải.Vì vậy đề tài “ Ứng dụng GIS hỗ trợ
bài toán phân bổ thu gom chất thải rắn sinh hoạt theo vị trí tại khu dân cƣ. Ứng dụng
thí điểm tại quận Th Đức, TPHCM” đƣợc thực hiện.
1.2. Mục tiêu
1.2.1 Mục tiêu chung:
-Giải bài toán với mạng lƣới tuyến đƣờng và n địa điểm (n=3, 4, 5, 7,..)vị trí thu
gom,các điểm tập kết, trung chuyển chất thải sinh hoạt cho quận
1.2.2 Mục tiêu cụ thể:

-Tìm hiểu hiện trang thu gom rác c a quận Th Đức
-Phân tích vị trí phân bổ vị trí thu gom CTRSH.c a quận
-Tìm cơ sở vị trí thu gom thích hợp nhất.
1.3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
 Đối tƣợng nghiên cứu:
-Là cơ sở vị trí thu gom CTRSH, điểm hẹn, trạm trung chuyển.
-Quy trình thu gom CTRSH c a quận.
 Phạm vi nghiên cứu:
-Các phƣờng trong quận Th Đức.

Footer Page 12 of 161.

2


Header Page 13 of 161.

CHƢƠNG 2:TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt
2.1.1. Khái niệm về chất thải rắn
Chất thải rắn:là chất thải ở thể rắn, đƣợc thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch
vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác.
Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải phát thải trong sinh hoạt cá nhân, hộ gia đình, nơi
công cộng đƣợc gọi chung là chất thải rắn sinh hoạt hay còn gọi là rác.
2.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn

Nơi vui
chơi giải
trí

Bệnh viện
cơ sở y tế

Giao
thông xây
dựng;

Cơ quan
trƣờng
học

Chất thải rắn

Khu công
nghiệp nhà
máy xí
nghiệp

Nhà
dân,khu
dân cƣ

Chợ bến
xe nhà
gas

Nông nghiệp
hoạt động xử
lí rác thải

Hình 2.1. Sơ đồ nguồn gốc phát sinh chất thải rắn
2.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
2.2.1. Vị trí địa lí

Footer Page 13 of 161.

3


Header Page 14 of 161.

Hình 2.2. Bản đồ quận Thủ Đức
Quận Th Đức nằm ở cửa ngõ phía Bắc – Đông Bắc là một quận vành đai c a thành
phố Hồ Chí Minh, có diện tích 47,76 km2 với 12 phƣờng trực thuộc: Bình Chiểu, Bình
Thọ, Hiệp Bình Chánh, Hiệp Bình Phƣớc, Linh Chiểu, Linh Đông, Linh Tây, Linh
Trung, Linh Xuân, Tam Bình, Tam Ph , Trƣờng Thọ.

Footer Page 14 of 161.

4


Header Page 15 of 161.
Quận Th Đức nằm trên trục lộ giao thông quan trọng nối liền thành phố với khu vực
miền Đông Nam Bộ, miền Trung và miền Bắc đƣợc bao bọc bởi sông Sài Gòn và xa lộ
Sài Gòn – Biên Hòa (quốc lộ 52).
Ranh giới địa giới c a quận giáp với:
Phía Bắc: Giáp huyện Dĩ An (tỉnh Bình Dƣơng).
Phía Nam: Giáp quận Bình Thạnh, quận 2.
Phía Đông: Giáp quận 9,quận 2.

Phía Tây: Giáp huyện Thuận An (tỉnh Bình Dƣơng), quận 12, quận Gò Vấp.
2.2.2. Điều kiện tự nhiên.
 Khí hậu
Quận Th Đức nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa có 2 mùa: mùa khô với mùa mƣa
với các đặc điểm là:
Mùa mƣa: Gió mùa Tây Nam hoạt động từ tháng 5 đến tháng 10.
Mùa khô: Gió mùa Đông Bắc (biến tính) thổi từ tháng 9 đến tháng 4 năm sau.
Nhiệt độ trung bình 27oC tháng 4 có nhiệt độ cao nhất 29oC tháng 12 có nhiệt độ thấp
nhất 25,5o C. Biên độ nhiệt thấp nhất 3,5oC.
Độ ẩm trung bình cả năm là 74 .
Đặc điểm nhiệt độ không khí ở thành phố khá ổn định, phù hợp với quy luật biến thiên
trong năm c a nhiệt độ vùng nhiêt đới.
 Địa hình
Địa hình tƣơng đối bằng phẳng trải dài trên miền đất cao lƣợn sóng c a khu vực Đông
Nam Bộ. Phía Bắc là những dãy đồi thấp, theo hƣớng Tây Bắc – Đông Nam kéo dài từ
Thuận An (Bình Dƣơng) về hƣớng Nam.Vùng địa hình thấp, trũng, khá bằng phẳng
kéo dài đến bờ biển sông Đông Nai.Ở vùng địa hình trũng chịu tác động thƣờng xuyên
c a th y triều nên có đặc điểm khá bằng phẳng và mạng lƣới sông ngòi kênh rạch khá
dày đặc.
 Th y văn,sông ngòi
Sông ngòi: tổng diện tích đất sông ngòi, kênh rạch ở Th Đức khoảng 423,62 ha với
60 hệ thống kênh rạch lớn nhỏ. Hệ thống sông ngòi gồm có sông chính là sông Sài
Gòn, đọan chạy từ hƣớng Tây - Nam ngƣợc lên hƣớng Tây - Bắc qua khu phố 1, 3, 5
dài khoảng 6000 mét. Ngoài ra còn có 2 nhánh sông:sông Rạch Đĩa, đọan chảy từ khu
phố 6 qua khu phố 4 và khu phố 2 (dài 4.000m ) Và sông Vĩnh Bình, chảy từ khu phố
2 qua khu phố 1 ( dài 2.000 m).
Th y văn: Mực nƣớc sông Sài Gòn: thấp nhất tháng 8( -2,40 mét ),cao nhất:tháng 10 (
+1,46 mét ).Th y triều bán nhật ( không đều ) lên xuống ngày 02 lần , mỗi lần cách
nhau 06 giờ.
2.2.3. Điều kiện xã hội

 Dân số
Dân số 476801 ngƣời vào năm 2011 tăng 4,4 so với năm 2010.Trong đó, nữ là
239695 ngƣời chiếm 49,7% tổng dân số quận.

Footer Page 15 of 161.

5


Header Page 16 of 161.
Dân số Th Đức đang trên đà tăng nhanh trong những năm qua cụ thể từ năm( 2009 –
2011).Việc gia tăng dân số trên địa bàn Quận ch yếu là tăng cơ học, tỷ lệ tăng tự
nhiên đang có xu hƣớng tăng từ 0,72 năm 2010 đến 0,8 năm 2011; tỉ lệ tăng cơ
học tăng nhanh lên 4,84 so với năm 2010 là 2,61 . Tỷ lệ tăng dân số cơ học ở mức
cao là do những yếu tố tác động: sự bùng phát các khu công nghiệp, khu chế xuất, sự
gia tăng các trƣờng đại học và sự di chuyển dân số từ nội thành ra các quận vùng ven
trong những năm gần đây.
 Xã hội
Bên cạnh thành tích kinh tế, quận Th Đức cũng có những phát triển đáng ghi nhận
trên các lĩnh vực: giáo dục, y tế, văn hoá, thể thao. Trên địa bàn Th Đức có các
trƣờng Đại học và trung học nghề hàng đầu thành phố nhƣ: Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật,
Đại học Nông lâm, Làng Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, Trƣờng Kỹ thuật
Công nghiệp Th Đức,Trƣờng Đại học Thể dục Thể Thao Trung ƣơng II cũng đóng
trên địa bàn Th Đức. Các công trình ph c lợi xã hội nhƣ: Trung tâm Thể dục Thể
thao, Trung tâm Y tế, Trung tâm Văn hoá...đều đƣợc quận đầu tƣ xây dựng khang
trang, sạch đẹp.
 Kinh tế
Là quận nằm ở cửa ngõ phía Đông thành phố, trong khu vực phát triển năng động c a
vùng Đông Nam Bộ, Th Đức thu h t khá đông nhà đâu tƣ trong và ngoài nƣớc. Ngay
từ khi còn là huyện, trên địa bàn Th Đức cũng đã sớm hình thành các cơ sở sản xuất

công nghiệp nhƣ: Công ty xi măng Hà Tiên, công ty Cơ điện, Nhà máy điện....Kể từ
sau khi tách quận, kinh tế Th Đức càng có điều kiện phát triển nhanh hơn.
 Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp
Theo thông tìn từ website quận, năm 1995 giá trị sản lƣợng c a ngành công nghiệp
huyện Th Đức (bao gồm quận Th Đức, quận 2 và quận 9 ngày nay) là 118 tỉ đồng.
Đến năm 1997, riêng quận Th Đức đã là 248 tỉ đồng. Trong các năm tiếp theo, đặc
biệt là từ năm 2000, tỉ lệ tăng trƣởng giá trị sản lƣợng đạt bình quân c a quận hơn 50
một năm. Năm 2000, giá trị sản xuất công nghiệp c a quận là 529,4 tỉ. Năm 2002 là
902,7 tỉ. Năm 2003 là 1.119,6 tỉ và năm 2004 đạt 1.444,12 tỉ đồng. Trong 10 tháng đầu
năm 2007, giá trị sản lƣợng công nghiệp trên địa bàn Th Đức đạt trên 2.146 tỷ đồng.
Trong quý 1/2008, giá trị sản xuất công nghiệp - tiểu th công nghiệp trên địa bàn
quận là 723,94 tỷ đồng.Trên địa bàn quận có khu chế xuất Linh Trung và nhiều công
ty hàng đầu thành phố nhƣ: công ty cổ phần Kinh Đô, nhà máy Coca Cola Việt Nam....
 Thƣơng mại – Dịch vụ
Tuy là quận vùng ven, nhƣng do nằm ở cửa ngõ thành phố, bên bờ sông Sài Gòn, nên
hoạt động Thƣơng mại c a Th Đức đã phát triển từ rất sớm. Hiện nay, trên địa bàn
quận, ngoài chợ Th Đức ở trung tâm thị trấn, còn có hệ thống 15 chợ phƣờng với hơn
5.500 hộ buôn bán. Quận Th Đức đã có chợ đầu mối Tam Bình thay cho chợ đầu mối
Cầu Muối – thuộc quận 1. Doanh thu Thƣơng mại - Dịch vụ: năm 1991 đạt 310 tỉ, năm
1995 đạt 920 tỉ, năm 1997 (tách quận – không tính quận 2 và quận 9) đạt 753 tỉ, năm

Footer Page 16 of 161.

6


Header Page 17 of 161.
2000 đạt 928 tỉ, năm 2001 đạt 1.188 tỉ, năm 2003 đạt 1.746 tỉ và năm 2004 đạt 2.252 tỉ
đồng.
 Nông nghiệp

Th Đức có diện tích đất nông nghiệp tƣơng đối lớn, lại đƣợc phù sa sông Sài Gòn bồi
đắp, hoạt động sản xuất nông nghiệp ở đây cũng tƣơng đối thuận lợi. Những nông sản
thế mạnh c a quận là: mai vàng, bon sai, hoa lan, cây cảnh, xoài, thanh long và các
loại rau, c , quả. Th Đức cũng thành công lớn trong “chƣơng trình bò sữa”.Những
năm gần đây, đất sản xuất l a c a Th Đức ngày càng bị thu hẹp do tốc độ đô thị hóa
nhanh và dành cho phát triển công nghiệp, thƣơng mại nên năm 2004 chỉ còn khoảng
1.400 ha. Nhƣng do chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hƣớng sản xuất hàng hóa, cho
nên số đất chuyển đổi ấy mang lại hiệu quả kinh tế gấp nhiều lần so với trồng l a.
 Giao thông
Th Đức nằm ở cửa ngõ ra vào phía Đông c a thành phố Hồ Chí Minh. Ba con đƣờng
lớn chạy qua quận đều thuộc quốc lộ: xa lộ Hà Nội, quốc lộ 13 và xa lộ vành đai ngoài
(xa lộ Đại Hàn cũ). Nhiều năm qua, nhất là từ khi trở thành quận, nhiều tuyến đƣờng
trong quận đƣợc mở, nâng cấp, toàn bộ cầu khỉ đƣợc thay bằng cầu bê tông. Những
con đƣờng mới, những cây cầu đã nối vùng gò đồi với vùng bƣng, tạo điều kiện cho
hàng hóa lƣu thông, qua đó th c đẩy sản xuất công – nông nghiệp cùng phát triển.
Đƣờng sắt quốc gia chạy qua quận Th Đức đang đƣợc nâng cấp, kể cả ga Bình Triệu,
ga Sóng Thần, tạo cho Th Đức thêm một lợi thế quan trọng để phát triển kinh tế - xã
hội. Bao bọc phía Tây quận là sông Sài Gòn, rất thuận lợi cho giao thông đƣờng th y,
phục vụ vận chuyển hàng hóa nông sản và thực phẩm c a các công ty lớn trên địa bàn
nhƣ Công ty xi măng Hà Tiên 1, công ty Cơ điện Th Đức và khu chế xuất Linh
Trung, khu công nghiệp Bình Chiểu. Quận Th Đức cũng có điều kiện lý tƣởng xây
dựng một số cảng sông.
2.3. Tổng quan cơ sở lí thuyết liên quan
2.3.1 Tổng quan về Gis
 Định nghĩa GIS
Hiện nay có rất nhiều định nghĩa về GIS, nhƣng đều có điểm giống nhau nhƣ: bao hàm
khái niệm dữ liệu không gian, phân biệt giữa hệ thông tin quản lý và GIS. So với bản
đồ thì GIS có lợi thế là lƣu trữ dữ liệu và biểu diễn ch ng là hai công việc tách biệt
nhau. Do vậy GIS cho khả năng quan sát từ các góc độ khác nhau trên cùng tập dữ
liệu. Sau đây là một số định nghĩa GIS hay sử dụng:

Theo Ducker(1979) định nghĩa Gis là một trƣờng hợp đặc biệt c a hệ thống thông tin
ở đó có cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc trƣng phân bố không gian,các hoạt
động sự kiện có thể đƣợc xác định trong khoảng không nhƣ điểm, đƣờng,vùng.
Theo Goodchild(1985)là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để trả lời các câu hỏi về
bản chất địa lí c a các thực thể địa lí.

Footer Page 17 of 161.

7


Header Page 18 of 161.
Theo Burrough(1986) định nghĩa,Gis là công cụ mạnh dùng để lƣu trữ và truy vấn
,biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu khác
nhau.
Chi tiết hơn, Aronoff (1989 trích dẫn trong International Centre for Integrated
Mountain Development, 1996, p.9) định nghĩa GIS là “một hệ thống dựa trên máy tính
cung cấp bốn khả năng về dữ liệu không gian:Nhập dữ liệu,quản lý dữ liệu,xử lý và
phân tích,xuất dữ liệu.
Nguyễn Kim Lợi và ctv (2009), định nghĩa GIS nhƣ là “Một hệ thống thông tin mà nó
sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt
địa lý không gian, nhằm trợ gi p việc thu nhận, lƣu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và
hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ
thông tin cho các mục đích con ngƣời đặt ra, chẳng hạn nhƣ: Hỗ trợ việc ra quyết định
cho quy hoạch và quản lý sử dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trƣờng, giao
thông,dễ dàng trong việc quy hoạch phát triển đô thị và những việc lƣu trữ dữ liệu
hành chính”.
 Thành phần GIS.
GIS có 5 thành phần cơ bản sau: Phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu địa lý, cơ sở tri
thức chuyên gia (con ngƣời), phƣơng pháp.

 Chức năng của GIS
Các chức năng c a GIS có thể chia làm năm loại nhƣ sau: Thu thập dữ liệu;xử lý sơ bộ
dữ liệu;lƣu trữ và truy nhập dữ liệu;tìm kiếm và phân tích không gian;hiển thị đồ họa
và tƣơng tác.
 Mô hình dữ liệu của GIS
Một dữ liệu trong GIS thì đƣợc lƣu, hiển thị dƣới 2 dạng: mô hình dữ liệu không gian
và mô hình dữ liệu thuộc tính.
Mô hình dữ liệu không gian lƣu trữ đối tƣợng về mặt không gian vị trí, kích thƣớc
hình dạng. Chia làm 2 loại: vector và raster.
Mô hình dữ liệu thuộc tính mô tả về đặc tính, đặc điểm các hiện tƣợng xảy ra trên vị trí
không gian xác định. GIS có thể liên kết và xử lý đồng thời cả dữ liệu không gian và
thuộc tính.
2.3.2. Tổng quan về lí thuyết đồ thị
 Định nghĩa đồ thị
Đồ thị_Graph là một cấu tr c rời rạc bao gồm các đỉnh và các cạnh nối các đỉnh này.
Đồ thị là 1 mô hình toán học đƣợc cho bởi một bộ G (V, E) với:
V là tập không rỗng các đỉnh, V={v1, v2, v3, …, vn} và n = |V| gọi là bậc/cấp c a đồ
thị
E là tập cạnh, E={e1, e2, e3,… em} nối một phần hay tất cả các đỉnh đó lại với nhau và
m = |E| gọi là kích thƣớc c a đồ thị.
Kí hiệu G= (V,E)
Mỗi phần tử c a V đƣợc gọi là:

Footer Page 18 of 161.

8


Header Page 19 of 161.
Vertex_Đỉnh

Point_Điểm
Node_N t
Object_Đối tƣợng
Mỗi phần tử c a E đƣợc gọi là:
Edge_cạnh
Line_đƣờng
Link_liên kết
Relationship_quan hệ
 Phân loại đồ thị
Đặc điểm cạnh là:
+ Đồ thị có hƣớng_ Directed Graph
+Đồ thị vô hƣớng_ Undirected Graph
Số lƣợng cạnh giữa hai đỉnh:
+ Đơn đồ thị – Simple Graph
+Đa đồ thị – Multigraph
+Giả đồ thị – Pseudograph
Đặc điểm phân loại dạng đồ thị đó là vô hƣớng và có hƣớng:
Bảng 2.1. Phân loại dạng đồ thị
Dạng Đồ thị có hƣớng_ Directed Graph
Đồ thị vô hƣớng_ Undirected
đồ
Graph
thị
Đơn Đơn đồ thị có hƣớng G = (V, E) Đơn đồ thị vô hƣớng G = (V,E)
đồ
bao gồm:
bao gồm:
thi
V là tập không rỗng các đỉnh
V là tập các đỉnh

E là tập các cung: đó là các cặp có E là tập các cặp không có thứ tự
thứ tự gồm hai đỉnh (không nhất gồm hai phần tử khác nhau c a
thiết phải khác nhau) c a V.
V gọi là các cạnh.
Ví dụ:
Ví
dụ:

Footer Page 19 of 161.

9


Header Page 20 of 161.
Đa
đồ
thị

Đa đồ thị có hƣớng G = (V, E) bao
gồm :
V là tập không rỗng các đỉnh
E là đa tập hợp (họ) các cung, đó
là các cặp có thứ tự gồm hai đỉnh
(không nhất thiết phải khác nhau)
c a V.
Ví dụ:

Đa đồ thị vô hƣớng G= (V, E)
bao gồm:
V là tập không rỗng các đỉnh

E là đa tập hợp (họ) các cạnh: đó
là các cặp không có thứ tự gồm
hai đỉnh khác nhau c a V
Cạnh e1 và e2 đƣợc gọi là cạnh
song song/cạnh bội/cạnh lặp nếu
ch ng tƣơng ứng nối cùng 2 đỉnh
Ví dụ

Giả
đồ
thị

-Trƣờng hợp này không xảy ra

Giả đồ thị vô hƣớng G = (V, E)
bao gồm:
V là tập không rỗng các đỉnh
E là đa tập hợp (họ) các cạnh: đó
là các cặp không có thứ tự gồm
hai phần tử (không nhất thiết
phải khác nhau) c a V.
Cạnh e đƣợc gọi là 1 khuyên hay
1 vòng (loop) nếu có dạng e =
(u, u).
Ví dụ:

Footer Page 20 of 161.

10

Header Page 21 of 161.
 Biểu diễn đồ thị trên máy tính
Định nghĩa: Biểu diễn đồ thị G=(V, E) trên máy tính nghĩa là số hóa đồ thị nhằm mục
đích lƣu trữ và thao tác trên đồ thị đó.
Số hóa đồ thị là số hóa các đỉnh trong tập V c a đồ thị và số hóa các cạnh/cung trong
tập E c a đồ thị.
 Ma trận kề
Đồ thị G=(V, E) là một đơn đồ thị cấp n có
Tập đỉnh V={v1, v2, v3, …, vn} và tập cạnh E={e1, e2, e3,…, em}
G đƣợc biểu diễn bằng ma trận kề (Adjacency matrix) nhƣ sau:
Tập đỉnh: Số hóa các đỉnh bằng các số nguyên V={0, 1, 2, …, n-1}
Tập cạnh: Các cạnh đƣợc số hóa bằng ma trận vuông A=[ai,j] cấp n (với i,j=0...n-1).
Trong đó:
• aij = 1 nếu (i, j) ∈ E
• aij = 0 nếu (i, j) ∉ E
• Quy ƣớc aii = 0 với ∀i;
Ví dụ 1: Đồ thị vô hƣớng

Hình 2.3. Biểu diễn đồ thi vô hƣớng đối với ma trận kề
Ví dụ 2:Đồ thị có hƣớng

Hình 2.4. Biểu diễn đồ thị có hƣớng đối với ma trận kề
Tính chất:

Footer Page 21 of 161.

11

Header Page 22 of 161.
- Nếu nửa tam giác trên và nửa tam giác dƣới đối xứng nhau qua đƣờng chéo chính =>
là đồ thị vô hƣớng. Ngƣợc lại nếu có một phần tử không giống nhau => ma trận có
hƣớng.
- Nếu G là đồ thị vô hƣớng thì bậc c a đỉnh i bằng tổng phần tử khác 0 trên hàng i
- Nếu G là đồ thị có hƣớng thì nửa bậc ngoài c a đỉnh i bằng tổng các phần tử khác 0
trên dòng i và nửa bậc trong c a đỉnh i bằng tổng các phần tử khác 0 trên cột i
Cấu tr c file dữ liệu nhập cơ bản c a ma trận:

Hình 2.5. Mô hình cấu trúc file dữ liệu đầu vào
 Ma trận trọng số
Khái niệm
- Cho G = (V,E) là đơn đồ thị có trọng số. Ma trận trọng số c a G là một ma trận
vuông A = (aij) cấp n. Trong đó:
• aij = w(i,j) nếu (i, j) ∈ E
• aij = 0 nếu (i, j) ∉ E
• Quy ƣớc aii = 0 với ∀i
Ví dụ 3: Đối với đồ thị có hƣớng

Hình 2.6. Biểu diễn đồ thị có hƣớng của ma trận trọng số
Ví dụ 4: Đối với đồ thị vô hƣớng

Footer Page 22 of 161.

12


Header Page 23 of 161.

Hình 2.7. Biểu diễn đồ thị vô hƣớng của ma trận trọng số

2.4. Tổng quan lí thuyết lứng dụng chính cho đề tài nghiên cứu.
2.4.1.Python
Python là một ngôn ngữ lập trình thông dịch do Guido van Rossum tạo ra năm 1990.
Python hoàn toàn tạo kiểu động và dùng cơ chế cấp phát bộ nhớ tự động; do vậy nó
tƣơng tự nhƣ Perl, Ruby, Scheme, Smalltalk, và Tcl. Python đƣợc phát triển trong một
dự án mã mở, do tổ chức phi lợi nhuận Python Software Foundation quản lý.
Theo đánh giá c a Eric S. Raymond, Python là ngôn ngữ có hình thức rất sáng s a,
cấu tr c rõ ràng, thuận tiện cho ngƣời mới học lập trình. Cấu tr c c a Python còn cho
phép ngƣời sử dụng viết mã lệnh với số lần gõ phím tối thiểu, nhƣ nhận định c a chính
Guido van Rossumtrong một bài phỏng vấn.
Ban đầu, Python đƣợc phát triển để chạy trên nền Unix. Nhƣng rồi theo thời gian, nó
đã mở rộng sang các hệ điều hành từ MS-DOS đến Mac OS, OS/2, Windows, Linux
và các hệ điều hành khác thuộc họ Unix. Mặc dù sự phát triển c a Python có sự đóng
góp c a rất nhiều cá nhân, nhƣng Guido van Rossum hiện nay vẫn là tác giả ch yếu
c a Python. Ông giữ vai trò ch chốt trong việc quyết định hƣớng phát triển c a
Python.
Python là một ngôn ngữ lập trình năng động với nhiều tính năng đƣợc sử dụng trong
một loạt các ứng dụng. Python thƣờng đƣợc so sánh với Tcl, Perl, Ruby, Scheme, hoặc
Java. Một vài tính năng đặc trƣng c a nó gồm:c pháp rất trong sáng, dễ đọc;các khả
năng tự xét (introspection) mạnh m ;hƣớng đối tƣợng trực giác;cách thể hiện tự nhiên
mã th tục (procedural code);hoàn toàn mô-đun hóa, hỗ trợ các gói theo cấp bậc;xử lý
lỗi dựa theo ngoại lệ (exception);kiểu dữ liệu động ở mức rất cao;các thƣ viện chuẩn
và các mô-đun ngoài bao quát hầu nhƣ mọi việc;phần mở rộng và mô-đun dễ dàng viết
trong C, C++ (hoặc Java cho Jython, hoặc các ngôn ngữ .NET cho IronPython);có thể
nh ng trong ứng dụng nhƣ một giao diện kịch (scripting interface).
2.4.2 Metis for python
Metis for Python là gói thƣ viện hỗ trợ phân chia đồ thị bằng ngôn ngữ Python.
Wrapper cho thƣ viện Metis cho phân vùng đồ thị (và các công cụ khác).

Footer Page 23 of 161.

13


Header Page 24 of 161.
Thƣ viện này là không liên quan đến PyMetis, ngoại trừ việc họ quấn cùng một thƣ
viện. PyMetis là một phần mở rộng Boost Python, trong khi thƣ viện này là trăn tinh
khiết và s chạy theo PyPy và phiên dịch với các thƣ viện ctypes tƣơng thích tƣơng tự.
NetworkX đƣợc khuyến khích cho đại diện các đồ thị để sử dụng với wrapper này,
nhƣng nó không phải là bắt buộc danh sách kề đơn giản đƣợc hỗ trợ là tốt.
Các chức năng c a mối quan tâm chính trong module này part_graph().
Các đối tƣợng khác trong các mô-đun có thể quan tâm đến những ngƣời tìm kiếm để
mangle datastructures đồ thị c a họ vào định dạng cần thiết.
Cài đặt
Đó là trên PyPI, vì vậy cài đặt nên dễ dàng nhƣ:
pip install metis
-oreasy_install metis
Lƣu ý rằng các thƣ viện chia sẻ là cần thiết, và không đƣợc kích hoạt theo mặc định
bởi quá trình cấu hình.Bật tính năng này bằng cách phát hành:
make config shared=1
Quản lý gói hệ thống điều hành c a bạn có thể biết về Metis, nhƣng wrapper này đƣợc
thiết kế để sử dụng với Metis 5. T i có Metis 4 s không làm việc.
Wrapper này sử dụng một số biến môi trƣờng:
METIS_DLL
Wrapper này sử dụng mô-đun ctypes Python để giao tiếp với các thƣ viện chia sẻ
Metis.Nếu nó không thể tự động xác định vị trí thƣ viện, bạn có thể chỉ định đƣờng
dẫn đầy đ đến file thƣ viện trong biến môi trƣờng này.
METIS_IDXTYPEWIDTH
METIS_REALTYPEWIDTH
Các kích thƣớc c a idx_t và real_t loại là không dễ dàng xác định đƣợc thời gian chạy,

để họ có thể đƣợc cung cấp với các biến môi trƣờng. Giá trị mặc định cho mỗi trong số
này (ở cả hai thời gian biên dịch và trong thƣ viện này) là 32, nhƣng họ có thể đƣợc
thiết lập để 64 nếu muốn. Nếu giá trị này không phù hợp với những gì đã đƣợc sử
dụng để biên dịch thƣ viện, Bad Things (TM) s xảy ra.
Ví dụ 5

Footer Page 24 of 161.

14


Header Page 25 of 161.

>>> import networkx as nx
>>> import metis
>>> G = metis.example_networkx()
>>> (edgecuts, parts) = metis.part_graph(G, 3)
>>> colors = ['red','blue','green']
>>> for i, p in enumerate(parts):
... G.node[i]['color'] = colors[p]
...
>>> nx.write_dot(G, 'example.dot') # Requires pydot or pygraphviz

Hình 2.8 Phân vùng đô thị
Metis.part_graph(graph, nparts=2, tpwgts=None, ubvec=None, recursive=False, **o
pts
Thực hiện đồ thị phân vùng sử dụng k-cách này hay phƣơng pháp đệ quy.
Trả về một 2-tuple (objval, các bộ phận), nơi bộ phận là một danh sách các chỉ số phân
vùng tƣơng ứng và objval là giá trị c a hàm mục tiêu đó đã đƣợc giảm thiểu (hoặc các
vết cắt cạnh hoặc tổng khối lƣợng).

Footer Page 25 of 161.

15