Sử dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ phân bố chất lượng môi trường không khí khu vực thành phố hà nội
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.77 MB, 72 trang )
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG & MƠI TRƢỜNG
KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP
SỬ DỤNG ẢNH VIỄN THÁM XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN BỐ CHẤT
LƢỢNG MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC THÀNH PHỐ
HÀ NỘI
NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN (C)
MÃ SỐ:310
Giáo viên hướng dẫn :PGS.TS. Nguyễn Hải Hòa
Sinh viên thực hiện : Lê Thục Trinh
Mã sinh viên
: 1454030842
Lớp
: K59B-QLTNTN(C)
Khoá học
: 2014 - 2018
Hà Nội, 2018
LỜI CẢM ƠN
Để đánh giá kết quả và năng lực của mỗi sinh viên sau khi kết thúc
chƣơng trình đào tạo Đại học hệ chính quy của trƣờng Đại học Lâm nghiệp,
đồng thời giúp sinh viên chau dồi, bổ sung thêm những kỹ năng trong giao tiếp
và điều tra ngoài thực địa thì mỗi sinh viên cần hồn thiện tốt một khóa luận tốt
nghiệp.
Đƣợc sự nhất trí của Khoa Quản lý Tài nguyên rừng và Môi trƣờng, Bộ
môn Kỹ thuật Môi trƣờng cùng với sự đồng ý của PGS.TS. Nguyễn Hải Hịa, tơi
tiến hành khóa luận tốt nghiệp: “Sử dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ phân
bố chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực thành phố Hà Nội”.
Sau thời gian làm việc khẩn trƣơng và nghiêm túc dƣới sự hƣớng dẫn tận
tình của PGS.TS. Nguyễn Hải Hịa, đến nay tơi đã hồn thành xong khóa luận
tốt nghiệp. Để có đƣợc kết quả này tơi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn
Hải Hịa đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tơi trong suốt q trình tơi thực hiện khóa
luận tốt nghiệp
Nhân dịp này tơi cũng xin cảm ơn cán bộ môi trƣờng thành phố Hà Nội
cùng với dân cƣ khu vực nội thành đã tạo điều kiện giúp tơi hồn thành khóa
luận tốt nghiệp
Mặc dù khóa luận đã hoàn thành xong nhƣng do năng lực của bản thân và
thời gian cịn hạn chế nên khóa luận khơng tránh khỏi những thiếu sót nhất định.
Vì vậy tơi rất mong nhận đƣợc đóng góp từ thầy, cơ giáo và các bạn để khóa
luận này đƣợc hồn thiện hơn
Tơi xin trân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 09 tháng 05 năm 2018
Sinh viên
Lê Thục Trinh
i
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
MỘT SỐ KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI ....................... v
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ vi
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................ 2
1.1.Ô nhiễm mơi trƣờng khơng khí ở các đơ thị ................................................... 2
1.1.1. Ơ nhiễm khơng khí ở các đơ thị lớn trên thế giới ....................................... 2
1.1.2. Ơ nhiễm khơng khí tại các thành phố lớn ở Việt Nam ............................... 4
1.1.3. Tác hại của ơ nhiễm khơng khí ................................................................. 10
1.2. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS) ............................................. 10
1.2.1.Hệ thống thông tin địa lý môi trƣờng và cơ sở khoa học công nghệ GIS . 10
1.3. Ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ mơi trƣờng khơng khí ........ 13
1.4. Tính cấp thiết của ứng dụng viễn thám đối với khu vực nghiên cứu .......... 14
Chƣơng 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 16
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 16
2.1.1. Mục tiêu chung .......................................................................................... 16
2.1.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 16
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu nghiên cứu................................................. 16
2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 16
2.3.1. Nghiên cứu đánh giá thực trạngchất lƣợng môi trƣờng khơng khí tại khu
vực nội thành Hà Nội .......................................................................................... 16
2.3.2. Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố nồng độ bụi tại khu vực nghiên
cứu ...................................................................................................................... 16
2.3.3. Xác định ngun nhân ơ nhiễm khơng khí do bụi khu vực nghiên cứu ... 17
2.3.4. Đề xuất giải pháp giảm thiểu nồng độ bụi trong mơi trƣờng khơng khí khu
vực nghiên cứu .................................................................................................... 17
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 17
2.4.1. Phƣơng pháp thừa kế số liệu ..................................................................... 17
ii
2.4.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu ......................................................................... 18
Chƣơng 3 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU
VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 22
3.1. Đặc điểm, điều kiện tự nhiên ....................................................................... 22
3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 22
3.1.2. Địa chất và khống sản ............................................................................. 22
3.1.3. Đặc điểm địa hình ..................................................................................... 25
3.1.4. Tài nguyên khí hậu .................................................................................... 27
3.1.5. Tài nguyên nƣớc mặt ................................................................................. 27
3.1.6. Tài nguyên sinh vật ................................................................................... 28
3.2. Những yếu tố tự nhiên hạn chế đối với sự phát triển bền vững thành phố Hà
Nội ....................................................................................................................... 30
3.2.1. Tai biến thiên nhiên ................................................................................... 30
3.2.2. Ơ nhiễm mơi trƣờng .................................................................................. 32
3.3. Kinh tế .......................................................................................................... 33
3.4. Du Lịch ......................................................................................................... 34
Chƣơng 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 36
4.1. Thực trạngchất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tại khu vực nội thành Hà Nội 36
4.1.1. Thực trạng chất lƣợng môi trƣờng khơng khí ........................................... 36
4.1.2. Hoạt động quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí ............................... 42
4.2. Xây dựng bản đồ phân bố nồng độ bụi tại khu vực nghiên cứu .................. 43
4.3.1. Ơ nhiễm khơng khí do yếu tố tự nhiên...................................................... 51
4.3.2. Ơ nhiễm khơng khí do yếu tố con ngƣời................................................... 52
4.4. Tác hại của ơ nhiễm khơng khí do bụi ......................................................... 55
4.4.1. Đối với động – thực vật............................................................................. 55
4.4.2. Đối với tài sản ........................................................................................... 56
4.4.3. Đối với toàn cầu ........................................................................................ 56
4.5. Đề xuất giải pháp giảm thiểu nồng độ bụi trong mơi trƣờng khơng khí khu
vực nghiên cứu .................................................................................................... 56
4.5.1. Giải pháp về tăng cƣờng thể chế pháp luật ............................................... 57
iii
4.5.2. Giải pháp về mặt kỹ thuật công nghệ ........................................................ 58
4.5.3. Giải pháp về mặt kinh tế xã hội ................................................................ 60
4.5.4. Giải pháp về quy hoạch môi trƣờng .......................................................... 60
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ........................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
iv
MỘT SỐ KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI
L
: Band-specific multiplicative rescaling factor the metadata
(radiance_Mult_Band_x,x là giá trị số của band ảnh).
AL
: Band-specific additive rescaling factor from the metadata
(Radiance_add_band_x, x là giá trị số của band ảnh).
QCal
: Giá trị bức xạ đã đƣợc hiệu chỉnh và tính định lƣợng
ở dạng số nguyên.
NIR
: Băng phổ cận hồng ngoại (Near Infrared);
Red
: Băng phổ thuộc bƣớc sóng màu đỏ.
NDVI
: Chỉ số thực vật NDVI(Normalised Difference Vegetation
Index)
API
: Chỉ số ô nhiễm không khí
VI, TVI
: Chỉ số thực vật
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
BTNMT
: Bộ tài nguyên môi trƣờng
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Dữ liệu ảnh landsat thu thập trong nghiên cứu. .................................. 17
Bảng 2.2: Thang chia mức độ ô nhiễm không khí. ............................................. 20
Bảng 4.1. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khơng khí xung quanh. .................. 36
Bảng 4.2: So sánh kết quả quan trắc nồng độ bụi và giá trị trên bản đồ............. 47
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Các thành phố ơ nhiễm nhất thế giới. ................................................... 3
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình xây dựng bản đồ phân bố nồng độ bụi. ..................... 18
Hình 4.1.Giá trị trung bình theo tháng của NO, NO2, NOx năm 2017................. 37
Hình 4.2.Giá trị trung bình theo tháng thơng số CO năm 2017. ......................... 38
Hình 4.3. Giá trị trung bình theo tháng của SO2 năm 2017. ............................... 39
Hình 4.4. Giá trị trung bình theo tháng của O3trong năm 2017. ......................... 40
Hình 4.5. Giá trị trung bình 1 giờ lớn nhất trong ngày của bụi PM năm 2017. .. 40
Hình 4.6. Giá trị trung bình theo tháng củaPM10, PM2,5, PM1 năm 2017. .......... 41
Hình 4.7: Phân bố nồng độ bụi thành phố Hà Nội tháng 01 năm 2017 (Landsat 8
1/2017)................................................................................................................. 44
Hình 4.8: Phân bố nồng độ bụi thành phố Hà Nội tháng 4 năm 2017 (Landsat 8
4/2017)................................................................................................................. 45
Hình 4.9: Phân bố nồng độ bụi thành phố Hà Nội tháng 6 năm 2017 ................ 46
Hình 4.10. Vị trí điểm quan trắc chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực Hà
Nội năm 2017. ..................................................................................................... 47
Hình 4.11: Phân bố nồng độ bụi thành phố Hà Nội năm 2000 ........................... 49
Hình 4.12: Phân bố nồng độ bụi thành phố Hà Nội năm 2010. .......................... 50
vii
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí là một trong những vấn đề đang đƣợc
quan tâm hiện nay trên toàn cầu, đặc biệt ở các nƣớc đang phát triển. Cùng với
nguồn thải từ hoạt động công nghiệp, từ quá trình đốt nhiên liệu phục vụ cho
đến sinh hoạt, các phƣơng tiện giao thơng đã đóng góp một phần khơng nhỏ làm
gia tăng mức độ ô nhiễm môi trƣờng không khí. Nồng độ các chất ơ nhiễm mơi
trƣờng thƣờng vƣợt tiêu chuẩn cho phép của nhà nƣớc đã ban hành. Đây là xu
hƣớng tất yếu của nhà nƣớc đang đƣợc phát triển mà Việt Nam khơng nằm
ngồi quy luật đó.
Cùng với sự phát triển kinh tế và xã hội, các phƣơng tiện giao thông vận
tải cũng vẫn không ngừng gia tăng. Một khối lƣợng lớn các chất ơ nhiễm chính
sinh ra từ hoạt động của các phƣơng tiện giao thông và từ các nguồn khác nhau
nhƣ sinh hoạt, công nghiệp. .. đã gây ảnh hƣởng trực tiếp, gián tiếp hoặc tổn lƣu
trong môi trƣờng, gây tác động không nhỏ đến mơi trƣờng.
Ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí từ hoạt động giao thông đã trở thành một
vấn đề môi trƣờng lớn ở Việt Nam tình trạng này có xu hƣớng tập trung chủ yếu
vào các thành phố lớn, nơi có nhiều phƣơng tiện giao thông hoạt động và kết
quả làm suy giảm chất lƣợng khơng khí.
Thành phố Hà Nội là một trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa, khoa học
kĩ thuật, giao thông và du lịch của cả nƣớc. Dân số thành phố Hà Nội tính đến
nay trên 7.000.000 ngƣời, hằng năm dân số tăng thêm khoảng 200.000 ngƣời,
chƣa kể số dân nhập cƣ không hợp pháp và khách vãng lai gây áp lực đối với
mơi trƣờng thành phố nói chung và giao thơng nói riêng. Lƣợng xe cơ giới nguồn gây ô nhiễm chủ yếu từ hoạt động giao thơng ở thành phố Hà Nội tăng
lên nhanh chóng trong các năm qua.
Số lƣợng phƣơng tiện giao thông thành phố Hà Nội ngày càng tăng đã
làm gia tăng nồng độ, mức độ chất ơ nhiễm khơng khí do nguồn này sinh ra.
Trƣớc thực trạng ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí ở thành phố Hà Nội, cần thiết
phải có những biện pháp khoa học kỹ thuật để quản lý chất lƣợng khơng khí
đƣợc tốt hơn. Nhằm xây dựng cơng cụ quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí
ở thành phố Hà Nội tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Sử dụng ảnh viễn thám
xây dựng bản đồ phân bố chất lượng mơi trường khơng khí khu vực Hà Nội”.
1
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.Ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí ở các đơ thị
1.1.1. Ơ nhiễm khơng khí ở các đô thị lớn trên thế giới
1.1.1.1. Đặc điểm q trình đơ thị hóa
Trong vịng năm mƣơi năm qua, q trình đơ thị hóa đã làm nhân loại có
nhiều thay đổi. Ngồi những tác động tích cực trong việc phát triển kinh tế, văn
hóa và xã hội, q trình đơ thị hóa đã mang lại nhiều vấn đề nan giải trong đó có
cả ơ nhiễm khơng khí. Có khoảng hơn 70% dân số ở các nƣớc phát triển sinh
sống trong các khu đô thị ởthành phố. Cùng với quá trình phát triển của thế giới,
tốc độ đơ thị hóa càng ngày càng tăng, với gấp đôi dân số sinh sống ở đô thị so
với năm mƣơi năm trƣớc, mặc dù ở ở các nƣớc phát triển vẫn có nhiều vùng
nông thôn hơn, với 35 % dân số sinh sống trong đơ thị. Đơ thị hóa gắn liền với
cơng nghiệp hóa, là nơi tiêu thụ nhiều tài nguyên thiên nhiên, năng lƣợng và các
sản phẩm của xã hội, cũng là nơi làm phát sinh nhiều chất thải làm ô nhiễm mơi
trƣờng đất, nƣớc và khơng khí đối với bản thân nó và vùng rộng lớn xung
quanh.
Ở các nƣớc phát triển đã có nhiều nỗ lực trong việc cải thiện chất lƣợng
khơng khí thơng qua kế hoạch giảm thiểu ơ nhiễm khơng khí bằng cách đƣa ra
các quy định về tải lƣợng phát thải, chất lƣợng khơng khí, tiếp tục quan sát chất
lƣợng khơng khí ở các vùng đơ thị, khu cơng nghiệp và sử dụng nhân liệu sạch.
Cùng lúc đó, ở những nƣớc đang phát triển, một hiện tƣợng rất phổ biến
là việc di dân từ cùng ngoại ô về đơ thị, điều đó đồng nghĩa với việc mang theo
nhiều hơn chất thải và khí quyển ở khu vực đơ thị, chủ yếu là hậu quả của việc
tăng số lƣợng các phƣơng tiện giao thơng, thêm vào đó ở những nƣớc này có
đặc thù sử dụng các phƣơng tiện giao thông cũ và chế độ bảo dƣỡng kém.
Hầu hết các thành phố lớn trên thế giới đều gặp vấn đề về chất lƣợng
khơng khí, tình trạng này càng gia tăng từ thập niên trƣớc. Nguyên nhân chính
ảnh hƣởng đến chất lƣợng khơng khí là do sự gia tăng dân số cùng với việc thay
đổi sử dụng đất do việc gia tăng các vùng đô thị.
2
1.1.1.2. Thực trạng ơ nhiễm khơng khí ở các đơ thị
Hình 1.1: Các thành phố ơ nhiễm nhất thế giới.
Các kết quả đo đạc chất lƣợng khơng khí ở các thành phố lớn trên thế giới
thông qua các chỉ tiêu ô nhiễm nhƣ SO2,NO2, PM10, CO, O3… đƣợc tổng hợp
và các thành phố ô nhiễm nhất đƣợc thể hiện trong Hình 1.1. Qua Hình1.1 cho
thấyở những nƣớc đang phát triển có nồng độ chất ơ nhiễm nhìn chung đều cao
hơn tiêu chuẩn cho phép của tổ chức Ytế thế giới. Ngƣợc lại, ở các thành phố
của những nƣớc phát triển thì nồng độ các chất ơ nhiễm thấp và hầu hết đều thấp
hơn tiêu chuẩn cho phép của tổ chức Ytế thế giới.
Nền kinh tế phát triển ở các thành phố lớn trên thế giới kéo theo việc tiêu
thụ nhiều năng lƣợng vào hoạt động này phụ thuộc chủ yếu vào quá trình đốt
nhiên liệu, chủ yếu là đốt dầu các loại. Điều này sẽ kéo theo tạo thành một lƣợng
lớn chất ơ nhiễm thải vào khí quyển. Mặc dù ô nhiễm không khí chỉ là một trong
những nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng nói chung (các nguồn ô nhiễm khác có ơ
nhiễm nƣớc, chất thải rắn, tiếng ồn và các nguồn khác), những nhƣng hiện nay
nó là nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng đƣợc quan tâm đặc biệt ở các thành phố
3
lớn. Nguồn gây ơ nhiễm này có thể ảnh hƣởng đến mọi ngƣời dân. Có thể thấy
rằng hít thở khơng khí có nồng độ chất ơ nhiễm cao là ngun nhân làm ảnh
hƣởng xấu đến sức khỏe con ngƣời, nhƣng một câu hỏi đặt ra là mức độ tác
động đến sức khỏe là bao nhiêu?. Một khía cạnh về những hoạt động đến mơi
trƣờng là phá hủy các cơng trình, kiến trúc, phá hoại mùa màng, cây cối, làm
giảm tầm nhìn và làm tăng tải lƣợng khí gây hiệu ứng nhà kính.
Nhiều nghiên cứu ở quy mơ địa phƣơng và tồn cầu cho thấy hoạt động
giao thơng đƣờng bộ là nguồn chủ yếu tạo nên ơ nhiễm khơng khí ở các thành
phố lớn. Q trình đơ thị hóa làm tăng dân số và kéo theo làm tăng lƣợng
phƣơng tiện giao thơng, tăng tải lƣợng các chất ơ nhiễm khơng khí. Phát thải từ
các phƣơng tiện giao thông thƣờng xảy ra ở tầm thấp gần mặt đất và trong khu
vực có mật độ ơ nhiễm cao, đó là ngun nhân làm cho con ngƣời dễ hít thở các
chất ơ nhiễm độc hại một cách nhanh chóng hơn là phát thải từ các nguồn khác
nhƣ khí thải từ các ơng khói của các nhà máy điện hoặc các nhà máy sản xuất
công nghiệp nơi có nguồn gốc phát thải ở mức cao và thƣờng phát tán ra xa
nguồn ô nhiễm. Các chất ô nhiễm chính phát thải từ các nguồn ô nhiễm này bao
gồm CO, NOx, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, Pb , Bụi tổng. Ngoài ra, ở các
thành phố nơi có một lƣợng các phƣơng tiện giao thơng sử dụng nhiên liệu dầu
diesel nhƣ thành phố Hồ Chí Minh, Bangkok, Manila thì cịn phát thải thêm khói
đen, SO2 và nhiều bụi. Phát thải các chất ô nhiễm từ các phƣơng tiện gắn máy
không những phụ thuộc vào mật độ giao thơng mà cịn phụ thuộc vào nhiều yếu
tố khác nhƣ thói quen lái xe, tình trạng bảo dƣỡng xe, tỷ lệ các loại phƣơng tiện
giao thông, ở các nƣớc đang phát triển thì tải lƣợng ơ nhiễm có xu hƣớng gia
tăng trong khi đó ở các nƣớc phát triển thì tải lƣợng ơ nhiễm có xu hƣớng
ngƣợc lại.
1.1.2. Ơ nhiễm khơng khí tại các thành phố lớn ở Việt Nam
1.1.1.1.Các nguồn gây ơ nhiễm chính đối với khơng khí ở đơ thị Việt Nam
Hoạt động giao thơng vận tải, công nghiệp và sinh hoạt:
- Đây là những nguồn chính gây ơ nhiễm khơng khí ở các đơ thị lớn của
Việt Nam. Ƣớc tính hàng năm hoạt động giao thông vận tải tiêu thụ khoảng 30
4
% tổng lƣợng xăng dầu nhập khẩu và phát thải khoảng 70 % tổng lƣợng khí thải
tại các đơ thị lớn. Xét các nguồn thải gây ơ nhiễm khơng khí trên phạm vi tồn
quốc bao gồm cả khu vực đơ thị và khu vực khác. Ƣớc tính cho thấy hoạt động
giao thơng. Đóng góp tối gần 85 % lƣợng khí xe ơ, 95 % lƣợng VOCs. Trong
khi nó hoạt động cơng nghiệp có tỷ lệ đóng góp xấp xỉ nhau.
Phát thải khí ơ nhiễm từ hoạt động giao thơng vận tải:
- Đây cũng là nguồn gây ơ nhiễm khơng khí lớn nhất ở các khu đô
thị, Chủ yếu gây ra ô nhiễm bởi các khí độc hại nhƣ CO, NOx , hơi xăng dầu,
bụi chi, benzene lê và bụi PM 2.5.
- Tỷ lệ phát thải các khí ơ nhiễm của các phƣơng tiện giao thông là khác
nhau. Xe gắn máy là nguồn đóng góp chính các khí nhƣ CO, C xHy và VOCs ,
trong khi đó xe tải lại thải ra nhiều SO2 và NOx.
- Đối với các hoạt động cơng nghiệp, các khí thải phát sinh từ các hà máy,
xí nghiệp chủ yếu do q trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than và dầu các
loại). Đặc biệt khi chất lƣợng nhiên liệu của nƣớc ta chƣa tốt so với các nƣớc
trong khu vực, cụ thể nhƣ hàm lƣợng benzen trong xăng quá cao (2,5% so với
<=1%), hàm lƣợng lƣu huỳnh trong dầu diesel cao (500-2500 mg/kg so với 5350m/kg). các hoạt động này đã thải ra một lƣợng bụi lớm, các khí SO 2, CO và
Nox gây tác động xấu đến chất lƣợng khơng khí đơ thị.
- Trong số các ngành sản xuất, luyện kim tạo ra một lƣợng khí CO lớn,
các nhà máy nhiệt điện lại đóng góp chính lag khí thải SO2 và Nox. Ngồi ra,
cũng phải kể đến nguồn gây ơ nhiễm khơng khí từ hoạt động sinh hoạt và dịch
vụ. Hoạt động của các hộ gia đình và cơ sở kinh doanh dịch vụ nhƣ đun nấu
bằng than, dầu, củi và LPG cũng góp phần gây ơ nhiễm khơng khí.
1.1.2.1. Đặc điểm hoạt động giao thông đô thị ở Việt Nam
- Hiện tại, Việt Nam có tỷ lệ đơ thị hóa thấp, khoảng 24% vào năm 2000
và 30% vào năm 2005, q trình đơ thị hóa đang có xu hƣớng tăng rất nhanh
giống nhƣ quá trình đã xảy ra ở các nƣớc đang phát triển khác.
- Q trình đơ thị hóa ở Việt Nam cịn đang tiếp tục đến thời điểm tỷ lệ đơ
thị hóa trên tồn quốc đạt tới 70 80
5
80%. Điều này có nghĩa là Việt Nam sẽ phải đối mặt với những vấn đề
thách thức nảy sinh trong q trình đơ thị hóa ở các thập kỷ tới. Theo ƣớc tính
thì số dân sinh sống ở khu vực đô thị năm 2030 lag 47 triệu ngƣời, tăng gấp đôi
so với số dân sinh sống khu vực đô thị năm 2005 và sẽ tiếp tục tăng thêm giai
đoạn sau đó.
- Q trình đơ thị hóa ở Việt Nam hình thành chủ yếu do sự phát triển
kinh tế mạnh mẽ dựa vào cơng nghiệp hóa, thƣơng mại quốc tế và đầu tƣ. Ảnh
hƣởng của đơ thị hóa lên mạng xã hội rất nhiều mặt bao gồm ảnh hƣởng tích cực
và ảnh hƣởng tiêu cực. Một mặt khi thu thập đầu ngƣời tăng lên với sự gia tăng
sở hữu ô tô, xe máy sẽ kéo theo hàng loat các ngành dịch vụ đa dạng và làm thay
đổi lối sống của ngƣời dân. Khả năng tiếp cận thông tin và sự di chuyển thuận
tiện của ngƣời dân đƣợc nâng cao nhiều cơ hội việc làm hơn và chất lƣợng cuộc
sống nói chung sẽ đƣợc nâng cao. Mặt khác, q trình này ln kéo theo sự
bùng nổ về dân số, sự phát triển không gian tại các đô thị nhanh hơn sự phát
triển hạ tầng kỹ thuật đô thị, đất đai nông nghiệp mất dần, lƣu lƣợng xe lƣu
thông nhanh,khả năng quản lý xây dựng và cải tạo đô thị chƣa tăng kịp đà phát
triển ở, dẫn tới các nguồn gây ô nhiễm khơng khí chƣa đƣợc kiểm sốt cũng gia
tăng rất nhanh, tạo áp lực làm biến đổi chất lƣợng khơng khí chƣa đƣợc kiểm
soát cũng gia tăng nhanh, gây ảnh hƣởng xấu tới môi trƣờng tác động đến sức
khỏe con ngƣời. Vì vậy, mục tiêu của chính sách hợp lý là tìm cách hợp lý hiệu
quả nhầm Satan tác động tích cực và giảm thiểu tác động tiêu cực và hậu quả
của đơ thị hóa gây ra. Chị có trình đơ thị hóa ở Hà Nội và thành phố Hồ Chí
Minh diễn ra nhanh hơn dự báo trong những thập kỷ vừa qua và hai thành phố
này đang trở thành các khu vực đô thị rộng lớn. Theo dự báo hai khu vực này sẽ
trở thành các Đại đô thị vƣợt qua ngồi địa giới quản lý hành chính hiện nay
với khoảng 5.000.000 ngƣời ở Hà Nội 10.000.000 ngƣời ở thành phố Hồ Chí
Minh trong năm hai khơng 20. Cả hai đồ thị này sẽ vẫn là động lực phát triển
kinh tế thu hút đầu tƣ và nguồn nhân lực cho phát triển công nghiệp và việc làm.
Đến nay, tổng chiều dài mạng lƣới giao thông đƣờng bộ Ồ Việt Nam khoảng
22.290 km, trong đó quốc lộ là 17295km, tỉnh lộ là 21762km, đƣờng trong quận
6
huyện là 43.000 không 131km, đƣờng ngoại thành là 124943km, đƣờng đô thị là
6600 năm mƣơi tƣ kilômét. Hầu hết các tuyến đƣờng quốc lộ, tỉnh lộ có bề rộng
hẹp, nhiều tiền quá tải, không đáp ứng nhu cầu chuyên chở, hạn chế nên phát
triển kinh tế. Thực tế hạ tầng giao thơng Việt Nam chƣa có đƣờng chất lƣợng
cao, minh chứng cụ thể là hạ tầng giao thông tại hai thành phố lớn nhất nƣớc là
Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Hệ thống giao thơng tại các địa phƣơng
khác, nhất là vùng sâu vùng xa, Đƣờng liên thơn, xã, huyện càng khơng thể có
chất lƣợng cao. Số lƣợng phƣơng tiện cơ giới đƣờng bộ tăng nhanh, mạnh trong
thời gian qua, tốc độ tăng trƣởng các loại xe ô đạt 12 % giai đoạn 20092011, trong đó xe con có tốc độ tăng cao nhất là 17 % trên một năm, xe tải
khoảng 13 %, xe khách tăng không đáng kể, xe máy tăng khoảng mƣời lăm phần
trăm, số lƣợng xe máy năm 2011 là 33.906.433 chiếc.
- Chất lƣợng phƣơng tiện cơ giới đƣờng bộ đƣợc cải thiện đáng kể đặc
biệt là ô tô chở khách, tỷ lệ phƣơng tiện có tuổi thọ dƣới 12 năm đối với các
chủng loại xe ơ tơ chở khách tính đến hết năm 2011 chiếm 78%. Số lƣợng
phƣơng tiện cũ, nát giảm hẳn, nhiều phƣơng diện mới, hiện đại đã đƣợc thay thế
trong đó có một số lƣợng khơng nhỏ xe chung và cao cấp. Phƣơng tiện có trọng
tải lớn chiếm 19 đến 20%, loại trên 20t chiếm 0,55 đến 0,6% tổng phƣơng tiện
vận tải hàng hóa. Lƣợng phát thải gây ơ nhiễm từ các loại xe cơ giới khơng hồn
tồn phụ thuộc vào số lƣợng xe và lƣợng nhiên liệu tiêu thụ mà chủ yếu phụ
thuộc vào chất lƣợng nhiên liệu, cơng nghệ giảm khí thải đƣợc áp dụng trên xe,
chế độ bảo dƣỡng sửa chữa và chế độ vận hành xe trong sử dụng. Khảo sát cho
thấy, tại thành phố Hồ Chí Minh, số xe máy khơng đạt tiêu chuẩn khí thải chiếm
đến 53%, tại Hà Nội là 59%, đây là tỷ lệ rất cao so với các thành phố trong khu
vực, hiện tại ở Thái Lan là 10% và ở Đài Loan là 15,9%. Sự gia tăng nhanh
chóng xe máy ở Việt Nam đặc biệt ở các thành phố lớn dẫn đến nhiều hậu quả
nhƣ tắc nghẽn giao thông, ô nhiễm môi trƣờng không khí, tiếng ồn và không
kinh tế. Tuy nhiên, sự phát triển của xe máy ở Việt Nam là tất yếu do các
phƣơng tiện vận tải cơng cộng lớn chƣa phát triển. Tình trạng gia tăng nhanh các
7
phƣơng tiện giao thông chƣa theo kịp nhu cầu dẫn đến tắc nghẹn giao thông
nghiêm trọng đối với các thành phố lớn hiện nay cũng nhƣ trong thời gian tới.
1.1.2.2. Ơ nhiễm mơi trường khơng khí ở các đơ thị lớn của Việt Nam
- Tình hình ơ nhiễm khơng khí tại Việt Nam thƣờng tập trung ở một số
thành phố lớn và các khu công nghiệp. Các thành phố lớn và các khu công
nghiệp của Việt Nam so với nhiều nƣớc trên thế giới tuy quy mơ và Tâm có
chƣa bằng, nhƣng tình trạng ơ nhiễm mơi trƣờng nói chung và ơ nhiễm mơi
trƣờng khơng khí nói riêng đang có nguy con ngày một tăng, có nơi Đã ở mức
trầm trọng. Công tác điều tra, đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng mới đƣợc
các cơ quan chức năng thực hiện trong những năm cuối thập niên 90 thông qua
các trạm quan sát quốc gia, các mạng lƣới kiểm soát và giám sát ô nhiễm môi
trƣờng của các tỉnh, các khu cơng nghiệp. Vì thế chƣa có đủ số liệu để đánh giá
một cách đầy đủ tình hình ơ nhiễm khơng khí của nƣớc ta. Mặt khác, nƣớc ta
đang trong thời kỳ cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc nên diện mạo khu đô
thị và công nghiệp thay đổi rất nhanh, do vậy phải thƣờng xuyên cập nhật thông
tin, điều tra, giám sát bổ sung thì mới có cơ sở để đánh giá và đề suất các chính
sách quản lý và giám sát thích hợp. Khác với các quốc gia khác nơi có tỷ lệ ơ tơ
cao, tại Việt Nam xem mày chiếm tỷ trọng lớn nhất trong số các phƣơng tiện
giao thông đƣờng bộ. Mật độ xe máy ở Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh dày
đặc làm gia tăng mức độ ô nhiễm và nguy cơ phơi nhiễm của ngƣời dân tại các
thành phố này.
1.1.2.3. Đặc điểm hoạt động giao thông tại thành phố Hà Nội
a. Mạng lưới đường bộ
- Đƣờng quốc lộ: Hà Nội là đầu mối giao thông quan trọng, các tuyến
đƣờng bộ hƣớng tâm về Hà Nội (quốc lộ 1,3,5, 6,32, Láng- Hòa Lạc và Thăng
Long- Nội Bài ) tạo thành mạng lƣới hình nan quạt. Hầu hết các tuyến quốc lộ
đã đầy tài và quá tải trong khi việc xây dựng các tuyến thay thế hoặc mở rộng
tuyến điện có thì rất chậm so với yêu cầu.
8
- Đƣờng tỉnh, đƣờng nguyện:có 35 tuyến tỉnh lộ, quy mơ nhỏ hẹp, tỷ lệ
mặt đƣờng đƣợc cứng hóa thấp 35 đến 40 %, đƣợc phân bố khá hợp lý và đồng
đều cho tất cả các vùng.
- Nút giao thông: phần lớn là nút giao Đồng mức đơn giản, chỉ số nút tổ
chức giao thơng khác mức ít.
- Bến xe liên tỉnh: 11 bến, công suất 3500 đến 4000 lƣợt xem ngày, tổng
diện tích sắp sỉ 12 ha. Trên 100 năm mƣơi điểm, tổng diện tích 27,24 ha, cơng
suất trên 9.500.000 lƣợt xe trên năm.
b. Giao lộ và của ngõ ra vào thành phố Hà Nội
Hệ thống giao thông của thành phố hiện có hơn 1500 giao lộ bao gồm
các ngã ba, ngã tƣ, ngã năm, vịng xuyến trong đó có 140 nút giao thơng quan
trọng. Trong thời gian vừa qua, ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội đã tiến hành
xây dựng các cầu vƣợt nhẹ nhƣ: cầu vƣợt tại Thái Hà- Chùa bộc, Láng Hạ Huỳnh Thúc Kháng, phố Huế-Đại Cồ Việt... Tuy nhiên mới chỉ giải quyết đƣợc
một phần rất nhỏ so với nhu cầu, hiện vẫn cịn nhiều giao lộ mang tính cấp bách
cần đƣợc cải tạo đặc biệt cho là các giao lộ có mật độ giao thơng cao dễ gây ách
tắc giao thơng vì sự lƣu thông hỗn độn giữa nhiều loại phƣơng tiện giao thông,
làm cho năng lực lƣu thông, hiệu quả sử dụng cơng trình thấp.
c. Phương tiện vận tải cơng cộng
Mạng lƣới vận tải công cộng đang dần đƣợc cải thiện và phát triển, mật
độ khách trên các tuyến cao. Hiện nay Hà Nội có sáu mƣơi hai tuyến biết nội đô
và khoảng 2000xe, vận chuyển hơn 1 triệu khách trên ngày tuy nhiên mới chỉ
đáp ứng đƣợc 10 % đi lại của ngƣời dân thành phố.
d. Một số cải thiện cơ bản của giao thông trong những năm gần đây
Một số tuyến đƣờng đƣợc cải tạo mở rộng và phát triển thêm, xây dựng
các cầu vƣợt nhẹ, cầu vƣợt cho ngƣời đi bộ ở một số nút giao thông thƣờng
xuyên xảy ra uống tắc. Chính quyền thành phố đẩy mạnh phát triển giao thông
công cộng bằng xe buýt, tăng tuyến, tăng chiến lƣợc. Đầu tƣ hình thành hệ thống
hạ tầng giao thông khu đô thị mới tại các quận nội thành , Hứa hẹn phát triển
một đô thị mới văn minh, hiện đại trong một tƣơng lai không xa.
9
1.1.3. Tác hại của ơ nhiễm khơng khí
Mơi trƣờng khơng khí có ý nghĩa sống cịn để duy trì sự sống trên trái đất,
trong đó có sự sống của con ngƣời. Một khi mơi trƣờng khơng khí bị ơ nhiễm sẽ
kéo theo rất nhiều những tác hại nghiêm trọng về sức khỏe cộng đồng, phát triển
kinh tế và bản thân thiên nhiên, mơi trƣờng. Trên thế giới, đã có nhiều nghiên
cứu về tác hại của ơ nhiễm khơng khí và đã đƣa ra những kết quả có tác động
mạnh đến đời sống kinh tế xã hội, nhận đƣợc sự quan tâm của cộng đồng. Viện
môi trƣờng Hàn Quốc (KEI) trong một báo cáo cơng bố gần đây đã ƣớc tính
thiệt hại kinh tế do nhiễm mơi trƣờng khơng khí của Hàn Quốc khoảng từ 24
đến 45tr UsD trên năm. KEI tính tốn con số này dựa trên chi phí ngƣời dân
phải bỏ ra để chăm sóc sức khỏe, thiệt hại do giảm thời gian làm việc và giảm
năng suất lao động của công nhân, thiệt hại do giảm năng suất cơng nơng
nghiệp, thủy sản và chi phí phải bỏ ra để sửa chữa hao mịn cơng trình. Thiệt hại
kinh tế do ơ nhiễm khơng khí do KEI ƣớc tính tƣơng đƣơng bẩy đến 13 % Tổng
thu nhập quốc dân của Hàn Quốc.
Các nghiên cứu về ảnh hƣởng của ôi nhiễm khơng khí cịn chỉ ra những
tác động mạnh mẽ của ôi nhiễm không khí tới sức khỏe con ngƣời. Kết quả
nghiên cứu ở Việt Nam cho thấy khi môi trƣờng khơng khí bị ơ nhiễm, sức khỏe
con ngƣời bị suy giảm, q trình lão hóa trong cơ thể bị thúc đẩy, chức năng của
phổi bị suy giảm, gây bệnh hen suyển, viêm phế quản, ngƣời bệnh ung thƣ, Tim
mạch và giảm tuổi thọ của con ngƣời.
Theo số liệu thống kê của bộ y tế, trong những năm gần đây, các bệnh về
đƣờng hơ hấp có tỷlệ mắc cao nhất trên toàn quốc. Thực tế cho thấy việc nhiều
bệnh về đƣờng hơ hấp có ngun nhân trực tiếp bởi mơi trƣờng khơng khí bị ơ
nhiễm do bụi, SO2, NOx, CO, Chì…..
1.2. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS)
1.2.1.Hệ thống thông tin địa lý môi trường và cơ sở khoa học công nghệ GIS
1.2.1.1. Hệ thống thông tin địa lý môi trường
Vẫn đề môi trƣờng ngày càng đa dạng, phức tạp, địi hỏi phải ứng dụng
các hệ thống thơng tin. Dựa trên tính thực tiễn, nhiều nƣớc trên thế giới đã sớm
nghiên cứu, xây dựng hệ thống thông tin môi trƣờng.
10
Hệ thống thông tin địa lý môi trƣờng là một hệ thống tích hợp dữ liệu địa
lý với nhiều loại thông tin dữ liệu môi trƣờng, với khả năng cung cấp thông tin
dữ liệu thuận tiện, đa dạng, khả năng phân tích dữ liệu hiệu quả phong phú, từ
đó để đáp ứng các yêu cầu về công tác quản lý môi trƣờng. Hệ thống thông tin
địa lý môi trƣờng hoạt động dựa trên máy tính để lƣu trữ, quản lý, phân tích các
thơng tin mơi trƣờng và các dữ liệu liên quan.
Thành phần cốt lõi của hệ thống thông tin địa lý môi trƣờng là một CSDL
không gian đƣợc cấu trúc chặt chẽ và dễ truy suất. Trong đó chứa đựng các
thông tin phân bố không gian cùng với các thông tin thuộc tỉnh liên quan tới
môi trƣờng. Hệ thống thông tin địa lý môi trƣờng đƣợc xây dựng và hình thành
dựa trên ngun lý module. Các module ln đƣợc xây dựng độc lập nhƣng có
thể tích hợp với nhau.
1.2.1.2. Cơ sở khoa học công nghệ GIS
Tùy theo cách tiếp cận mà có nhiều định nghĩa khác nhau về “Hệ thống
thông tin địa lý”.
GIS là một hộp công cụ mạnh dùng để lƣu trữ và truy vấn tùy ý, biến đổi
và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu đặc biệt.
Định nghĩa này phù hợp với những cơng trình nghiên cứu khoa học trong nhiều
lĩnh vực khác nhau có sử dụng GIS để thực hiện một số bài tốn phân tích khơng
gian trên máy tính.
GIS là một hệ thống tự động thu thập, lƣu trữ, truy vấn phân tích và hiển
thị dữ liệu khơng gian. Trong định nghĩa này, những chức năng cơ bản của một
hệ thống thông tin địa lý đƣợc đề cập. Trong đó, chất lƣợng dữ liệu đƣợc đề cao
bằng cách nhấn mạnh đến phƣơng pháp thu thập dữ liệu tự động để loại trừ
những sai lệch do các phƣơng pháp thu thập dữ liệu thủ công mang lại.
GIS là một trƣờng hợp đặc biệt của hệ thống thông tin với cơ sở gồm
những đối tƣợng, những hoạt động hay những sự kiện phân bố trong không gian
đƣợc biểu diễn nhƣ những điểm, đƣờng, vùng trong hệ thống máy tính. Hệ
thống thông tin địa lý xử lý, truy vấn dữ liệu theo điểm, đƣờng, vùng phục vụ
cho những hỏi đáp và phân tích đặc biệt. Định nghĩa đã đề cập đến tính thời gian
11
khi mở rộng khái niệm thông tin địa lý đến các đối tƣợng, các hoạt động, các
hiện tƣợng, đồng thời cũng chỉ ra phƣơng pháp biểu diễn các đối tƣợng, hoạt
động, sự kiện đó đáp ứng yêu cầu xử lý bằng máy tính.
Hệ thống thơng tin địa lý là một hệ thống có chức năng xử lý các thơng tin
địa lý nhằm phục vụ việc quy hoạch, trợ giúp quyết định trong một lĩnh vực
chuyên môn nhất định. Định nghĩa quan tâm khả năng ứng dụng của một hệ
thống thông tin địa lý.
Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để trả lời
các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý.
Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu bằng máy
tính để thu thập, lƣu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian. Đây là một
định nghĩa dựa vào chức năng của một hệ thống thông tin địa lý.
Những định nghĩa trên cho thấy rằng hệ thống thông tin địa lý có những
khả năng của một hệ thống máy tính (phần cứng, phần mềm) và các thiết bị
ngoại vi dùng để nhập, lƣu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích và hiển thị hoặc xuất
dữ liệu. Trong đó, cơ sở dữ liệu của hệ thống chứa dữ liệu của các đối tƣợng,
các hoạt động, các sự kiện phân bố theo không gian và thời gian.
Việc tạo ra một cơng nghệ mới có khả năng kết nối các dữ liệu có bản
chất khác nhau ln đƣợc đặt ra vào cuối thể kỉ 20 và một công nghệ liên kết dữ
liệu rất hiệu quả.
Ra đời đó hệ thống thơng tin địa lý GIS. Cơng nghệ gì hết càng ngày càng
phát triển trên nền tảng tiến bộ cơng nghệ máy tính, Đồ họa máy tính, phân tích
liệu khơng gian và quản lý dữ liệu.
Theo ESRI: GIS là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần
mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con ngƣời. Đƣợc thiết kế nhằm mục đích nắm
bắt, lƣu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích và kết luận tất cả những dạng thơng
tin liên quan đến vị trí địa lý.
Các thành phần của GIS bao gồm:
+ Phần cứng: phần cứng bao gồm các thiết bị mà ngƣời sử dụng có thể
thao tac với những chức năng gì GIS
12
+ Phần mềm: phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần
thiết để lƣu trữ, phân tích và hiển thị thơng tin địa lý.
+ Dữ liệu: có thể coi thành phần quan trọng nhất của GIS là dữ liệu. Các
dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan CSDL. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu
không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng hệ quản trị
CSDL để tổ chức lƣu trữ và quản lý dữ liệu.
+ Con ngƣời: cơng nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu khơng có con ngƣời tham
gia quản lý hệ thống và phát triển ứng dụng GIS trong thực tế. Ngƣời sử dụng
GIS có thể là những chuyên gia kĩ thuật, ngƣời thiết kế và duy trì hệ thống,
hoặc những ngƣời dùng dễ để giải quyết những vấn đề trong công việc. Phƣơng
pháp kĩ thuật và các thao tác đƣợc sử dụng để nhập quản lý phân tích và thể hiện
các dữ liệu đảm bảo chất lƣợng.
1.3. Ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ mơi trƣờng khơng khí
Vấn đề ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí đang đƣợc quan tâm rất nhiều từ
các nhà khoa học, nhà quản lý và hoạch định chính sách tại thành phố Hà Nội.
Tuy nhiên, rất ít nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám để xây dựng bản độ
phân bố ơ nhiễm khơng khí do bụi gây ra và từ đó đƣa ra các giải pháp giảm
thiểu tác động cũng nhƣ qui hoạch. Sau đây có một số bài nghiên cứu của các
tác giả cũng cùng vấn đề về mơi trƣờng khơng khí tại Hà Nội:
Nghiên cứu của tác giả Vũ Văn Cừ về ứng dụng GIS trong quản lý chất
lƣợng mơi trƣờng khơng khí ở các nút giao thơng chính của thành phố Hà Nội.
Với nghiên cứu này tác giả đã đề xuất ra giải pháp lấy công nghệ ArcGIS để
giám sát chất lƣợng môi trƣờng khơng khí vì thực hiện dễ dàng hơn trong việc
quản lý mơi trƣờng khơng khí ở Hà Nội. Tác giả mới chỉ tập trung về nghiên
cứu các nút giao thông cũng nhƣ các tuyến đƣờng của thành phố Hà Nội và đi
sâu vào các cơ sở hạ tầng cũng nhƣ giao thông, song không nghiên cứu về tất cả
những ngun nhân khác ảnh hƣởng nghiêm trọng đến khơng khí nhƣ ảnh
hƣởng của các phƣơng tiện giao thông.
Báo cáo tổng hợp kết quả quan trắc mơi trƣờng khơng khí tự động, cố
định tại thành phố Hà Nội của trung tâm quan trắc môi trƣờnggần đây cũng cho
13
ra thông số các kết quả của các chất trong mơi trƣờng khơng khí phản ảnh đến
sự suy giảm chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí gần đây, song chƣa đi sâu vào
nghiên cứunguyên nhân mà chỉ mới dừng lại ở việc quan trắc kết quả và nhận
xét những kết quả đó rồi so sánh với các quy chuẩn. Các chỉ số quan trắc này chỉ
dựa vào trạm quan trắc mặt đất, số trạm khá ít so với khu vực do vậy kết quả
thiếu định lƣợng về mặt không gian.
Nghiên cứu khả năng phát hiện bụi trên khu vực đô thị bằng công nghệ
viễn thám nhằm hỗ trợ quan trắc môi trƣờng khơng khí của Trần Thị Vân, Trịnh
Thị Bình, Hà Dƣơng Xuân Bảo. Với đề tài nghiên cứu này gần nhƣ tác giả chỉ đi
sâu vào các bƣớc thực hiện xử lý và tính sai số của ảnh và trong luận văn này tác
giả hay sử dụng các phƣơng trình tính tốn nhƣ: đánh giá sai số tính nồng độ bụi
từ ảnh vệ tinh, chuyển đổi giá trị phổ (Bλ = (DN/g) + B), chuyển đổi giá trị bức
xạ. Tác giả xử dụng các số liệu quan trắc có đƣợc từ các trạm quan trắc để tính
phƣơng trình hồi quy. Sau đó phân tích nồng độ bụi đạt đến ngƣỡng nào ở khu
vực thành phố Hồ Chí Minh vào năm 2011 và đem so sánh với năm 2003 tuy
nhiên cũng giống nhƣ ở hai nghiên cứu trên, đề tài này cũng chƣa đề cập đến
nguyên nhân xảy ra việc nồng độ bụi tăng cao. Chƣa đề ra giải pháp để khắc
phục nồng độ bụi, và bên cạnh bụi cịn có một số chất khác gây ảnh hƣởng rất
xấu đến đời sống sinh khoạt của ngƣời dân và ảnh hƣởng đến mơi trƣờng khơng
khí đƣợc thể hiện qua kết quả quan trắc nhƣng cũng chƣa thấy tác giả đề cập đến
Do vậy, đề tài nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám trong điều tra, xác định
các điểm ơ nhiễm khơng khí do bụi của tơi ngồi việc phân tích và đánh giá mức
độ ơ nhiễm q trình gây ra ơ nhiễm khơng khí ở Hà Nội cịn đề cập đến các vấn
đề gây ra ô nhiễm và nghuyên nhân do đâu, cách khắc phục các vấn đề đó.
Chính vì vậy đề tài có ý nghĩa cả về thực tiễn và tính cấp thiết cao cho thành phố
Hà Nội.
1.4. Tính cấp thiết của ứng dụng viễn thám đối với khu vực nghiên cứu
Khơng khí là nguồn thiên nhiên vơ cùng q giá, duy trì sự sống cho con
ngƣời. Khơng khí là mơi trƣờng sống của con ngƣời và cả sinh vật, là môi
trƣờng cung cấp O2 và tiếp nhận CO2 giúp con ngƣời có thể hơ hấp và sống
14
cũng nhƣ giúp các lồi động thực vật có thể tồn tại đƣợc. Ngày nay do sự tăng
dân số, sự phát triển của các đô thị, sự tăng trƣởng kinh tế xã hội và dân số tăng
nhanh, đặc biệt là đối với trung tâm của đất nƣớc nhƣ Hà Nội. Trƣớc những áp
lực đó, khơng khí và nguồn nƣớc khơng ngừng cùng với sự phát triển của xã hội.
Đây là nguồn tài nguyên đặc biệt có thể làm tăng thêm và thanh lọc đi đƣợc
nhƣng nếu lơ là cũng sẽ bị ảnh hƣởng xấu rất nhanh và sẽ rất lâu để khơi hục lại.
Do đó việc theo dõi, nghiên cứu, quản lý và sử dụng khơng khí một cách hiệu
quả và hợp lý là một vấn đề rất quan trọng. Công nghệ viễn thám ngày càng
đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, nhiều lĩnh vực từ khí tƣợng – thủy
văn, địa chất, mơi trƣờng cho đến nơng – lâm – ngƣ nghiệp,… trong đó có theo
dõi mơi trƣờng khơng khí độ chính xác khá cao, từ đđó có thể giúp các nhà quản
lý có thêm nguồn tƣ liệu để giám sát biến động về mơi trƣờng khơng khí. Đây
đƣợc xem nhƣ là một trong những giải pháp cho vấn đề đặt ra. Mặt khác,
phƣơng pháp này đƣợc ứng dụng chƣa nhiều ở khu vực Thành phố Hà Nội. Vì
vậy, đề tài “Sử dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ phân bố chất lƣợng mơi
trƣờng khơng khí khu vực Hà Nội” đƣợc thực hiện.
15
Chƣơng 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Đề tài góp phần cung cấp thêm cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cho việc
quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tại các khu đô thị ở Việt Nam.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá thực trạng chất lƣợng môi trƣờng khơng khí khu vực nội thành
phố Hà Nội.
- Xây dựng bản đồ phân bố nồng độ bụi tại khu vực nghiên cứu dựa trên
tƣ liệu viễn thám
- Đề xuất đƣợc các giải pháp giảm thiểu nồng độ bụi trong môi trƣờng
khơng khí khu vực nghiên cứu.
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu nghiên cứu
- Đối tƣợng: Bụi lơ lửng trong mơi trƣờng khơng khí.
- Thời gian: Đề tài nghiên cứu về chất lƣợng khơng khí và mức độ ơ
nhiễm trong năm 2017.
- Địa điểm: Khu vực nội thành Hà Nội.
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu đánh giá thực trạngchất lượng mơi trường khơng khí tại
khu vực nội thành Hà Nội
- Thực trạng chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí.
- Hoạt động quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực nội thành
Hà Nội.
2.3.2. Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố nồng độ bụi tại khu vực nghiên
cứu
- Nghiên cứu xây dựng bản đồ chất lƣợng môi trƣờng không khí qua các
thời điểm nghiên cứu.
16
2.3.3. Xác định ngun nhân ơ nhiễm khơng khí do bụi khu vực nghiên cứu
- Các nguyên nhân chủ yếu làm gia tăng ơ nhiễm khơng khí do bụi khu
vực nội thành năm 2000, 2010 và 2017.
2.3.4. Đề xuất giải pháp giảm thiểu nồng độ bụi trong môi trường không khí
khu vực nghiên cứu
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp thừa kế số liệu
Đề tài tiến hành thu thập các nghiên cứu, bài báo cáo tạp chí của các tác
giả đã nghiên cứu có cùng nội dung và cùng đề tài cụ thể:
- Các bài báo, đề tài nghiên cứu: Đề tài sử dụng các tài liệu liên quan đến
nội dung nghiên cứu, bao gồm dữ liệu ảnh Landsat, bản đồ hành chính, chất
lƣợng mơi trƣờng khu nội thành Hà Nội.
- Các số liệu nồng độ bụi đã đƣợc quan trắc: Các số liệu đƣợc thu thập
tạiTrung tâm quan trắc mơi trƣờng, các trị số của các chất có trong khơng khí
nhƣ: PM10, PM2.5, NOx, O3 , CO, SO2 vào từng giờ trong ngày và từng tháng
trong năm 2017.
- Các quy chuẩn kỹ thuật việt nam, tiêu chuẩn Việt nam:QCVN
05:2013/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khơng khí xung quanh và
QCVN 06:2009: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về một số chất độc hại trong
khơng khí xung quanh.
- Để đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực nghiên cứu, đề
tài đã sử dụng ảnh Landsat 8(năm 2017).
Bảng 2.1. Dữ liệu ảnh landsat thu thập trong nghiên cứu.
TT
1
2
3
4
5
Mã ảnh
LE07_L1TP_127045_20001104_201
70209_01_T1
LT05_L1TP_127045_20101108_201
61012_01_T1
LC08_L1TP_127045_20170114_201
70317_01_T1
LC08_L1TP_127045_20170401_201
70414_01_T1
LC08_L1TP_127045_20170604_201
70615_01_T1
Ngày chụp
Độ phân giải
(m)
Path/row
04/11/2000
30
127/45
08/11/2010
30
127/45
14/01/2017
30
127/45
01/04/2017
30
127/45
04/06/2017
30
127/45
Nguồn:
17
