Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý rác thải sinh hoạt dưới sự trợ giúp của GIS và GPS tại thành phố lai châu

LỜI CẢM ƠN
Đƣợc nhà trƣờng và ngành Khoa học môi trƣờng Trƣờng Đại học Lâm
nghiệp Việt Nam và đồng ý của thầy giáo hƣớng dẫn TS. Nguyễn Hải Hịa, tơi
đã thực hiện đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý rác thải sinh hoạt dưới sự
trợ giúp của GIS và GPS tại Thành phố Lai Châu”.
Để hoàn thành khóa luận này, tơi xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo
đã tận tình hƣớng dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn
luyện tại Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn TS. Nguyễn Hải Hòa đã tận
tình, chu đáo hƣớng dẫn tơi thực hiện khóa luận này.
Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo và cán bộ cơng nhân viên chức của
phịng Tài ngun và mơi trƣờng - Thành phố Lai Châu, Công ty môi trƣờng Đô
thị thành phố Lai Châu đã giúp đỡ và chỉ bảo tơi trong q trình thực hiện khóa
luận.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất.
Song do buổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với
thực tế cũng nhƣ hạn chế về kiến thực và kinh nghiệm nên khơng thể tránh khỏi
những thiếu sót nhất định mà bản thân chƣa thấy đƣợc. Tôi rất mong đƣợc sự
góp ý của q thầy, cơ giáo để khóa luận đƣợc hồn chỉnh hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Xn Mai, ngày 27 tháng 4 năm 2017
Sinh viên

Nguyễn Hƣơng Ly


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ BẢN ĐỒ
DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH

ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG I.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 3
1.1.Khái niệm về GIS và GPS ............................................................................... 3
1.1.1.Lịch sử hình thành và định nghĩa của GIS ................................................... 3
1.1.2.Lịch sử hình thành và định nghĩa GPS......................................................... 5
1.2.Ứng dụng của GIS và GPS trong quản lý môi trƣờng .................................. 11
1.2.1.Ứng dụng của GIS ...................................................................................... 11
1.2.2.Ứng dụng của GPS ..................................................................................... 14
1.3.Tính cấp thiết tại khu vực nghiên cứu ........................................................... 15
CHƢƠNG II.MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 17
2.1.1.Mục tiêu chung ........................................................................................... 17
2.1.2.Mục tiêu cụ thể ........................................................................................... 17
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 17
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 17
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 17
2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 17
2.3.1. Nghiên cứu hiện trạng thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt tại thành
phố Lai Châu ....................................................................................................... 17
2.3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu về hoạt động quản lý thu gom và vận chuyển rác
thải sinh hoạt ....................................................................................................... 18
2.3.3. Nghiên cứu đánh giá hiệu quả công tác quản lý rác thải sinh hoạt và dự
báo giai đoạn 2017- 2027 .................................................................................... 18
2.3.4. Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý rác thải sinh hoạt
tại khu vực nghiên cứu ........................................................................................ 18
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 18
2.4.1. Đánh giá hiện trạng thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt tại thành phố
Lai Châu .............................................................................................................. 18
2.4.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu hoạt động quản lý thu gom và vận rác thải sinh
hoạt ...................................................................................................................... 19

2.4.3. Đánh giá hiệu quả hoạt động quản lý rác thải sinh hoạt và dự báo giai
đoạn 2017 - 2027 ................................................................................................. 20
nghiên cứu ........................................................................................................... 23
CHƢƠNG III.ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI ............................. 24
3.1.Đặc điểm điều kiện tự nhiên ......................................................................... 24
3.1.1.Vị trí, địa lý ................................................................................................ 24
3.1.2.Địa hình, địa mạo, địa chất, đất đai ............................................................ 24
3.1.3.Khí hậu, thời tiết, thủy văn ......................................................................... 25
3.1.4.Tài nguyên rừng, tài nguyên khoáng sản, cảnh quan môi trƣờng.............. 26
3.2.Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu................................................ 27
3.2.1.Thực trạng phát triển kinh tế ...................................................................... 27
3.2.2.Văn hóa - xã hội, quốc phịng ................................................................... 28
CHƢƠNG IV.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................... 29
4.1. Hiện trạng thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt tại thành phố Lai Châu 29
4.1.1.Nguồn phát sinh rác thải ............................................................................ 29
4.1.2.Khối lƣợng, thành phần rác thải sinh thải .................................................. 30
4.1.3.Công tác thu gom, vận chuyển ................................................................... 33
4.1.4.Điểm thu gom rác ....................................................................................... 34
4.1.5. Quy trình thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt tại thành phố Lai Châu
............................................................................................................................. 36
4.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu về quản lý thu gom và vận chuyển rác thải sinh
hoạt bằng công nghệ GIS .................................................................................... 42
4.2.1.Xây dựng cơ sở dữ liệu .............................................................................. 42
4.2.2.Ứng dụng công cụ phân tích khơng gian đánh giá hiệu quả cơng tác quản
lý thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt trên địa bàn nội thành thành phố Lai
Châu ................................................................................................................ 46
4.3. Đánh giá hiệu quả công tác quản lý thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt
và dự báo gia tăng rác thải sinh hoạt giai đoạn 2017 - 2027 .............................. 51

4.3.1.Đánh giá hiệu quả công tác thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt ......... 51
4.3.2.Dự báo gia tăng lƣợng rác thải giai đoạn 2017- 2027................................ 57
4.3.3.Dự báo số lƣợt xe đẩy tay cần thiết ............................................................ 58
4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý rác thải sinh hoạt khu vực
nghiên cứu ........................................................................................................... 60
4.4.1. Bố trí bổ sung các điểm thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt ............. 60
4.4.2. Bố trí bổ sung các khu vực đặt thùng rác .................................................. 63
CHƢƠNG V ........................................................................................................ 65


KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ........................................................... 65
5.1. Kết luận ...................................................................................................... 65
5.2. Tồn tại........................................................................................................... 65
5.3. Kiến nghị ...................................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC BIỂU ĐỒ, BẢN ĐỒ VÀ HÌNH

Biểu đồ 4.1: Thành phần rác thải sinh hoạt tại thành phố Lai Châu. ................. 30
Biểu đồ 4.2: Lƣợng rác thải trong ngày từ 2004 - 2016 tại thành phố Lai Châu
(Tấn/ngày). .......................................................................................................... 32
Biểu đồ 4.3: Gia tăng dân số từ 2004 - 2016 và dự báo dân số từ 2017-2027
(nghìn ngƣời). ...................................................................................................... 56
Biểu đồ 4.4: Biểu đồ dự báo lƣợng chất thải rắn sinh hoạt theo quy mô dân số.
............................................................................................................................. 58
Bản đồ 4.6: Mức độ ảnh hƣởng của điểm tập kết rác thải ................................. 61
Bản đồ 4.1: Phân bố không gian vị trí thùng rác và xe đẩy rác.......................... 46
Bản đồ 4.2: Phân bố khơng gian vị trí các điểm tập kết rác ............................... 47
Bản đồ 4.3: Khoảng cách không gian từ điểm tập kết rác đến các khu vực xung

quang khu nội thành thành phố Lai Châu. .......................................................... 49
Bản đồ 4.4: Khoảng cách không gian thu gom rác từ các điểm tập kết rác đến
khu vực lân cận tại khu nội thành thành phố Lai Châu. ..................................... 50
Bản đồ 4.5: Vị trí điểm tập kết bổ sung tại các phƣờng nội thành thành phố Lai
Châu..................................................................................................................... 60
Bản đồ 4.7: Đánh giá hiệu quả của các vị trí tập kết rác thải đến khu vực ........ 62
lân cận thành phố Lai Châu với bán kính 400m. ................................................ 62
Bản đồ 4.8: Hiện trạng vị trí thùng rác cơng cộng trên địa bàncác phƣờng nội
thành thành phố Lai Châu. .................................................................................. 63
Bản đồ 4.9: Vị trí các khu vực nên bổ sung thêm thùng rác công cộng trên địa
bàn các phƣờng nội thành thành phố Lai Châu................................................... 64
Hình 4.1: Quy trình thu gom rác thải sinh hoạt tại thành phố Lai Châu………36
Hình 4.2: Bảng dữ liệu điểm tập kết của khu vực nội thành .............................. 43
Hình 4.3: Bảng dữ liệu điểm tập kết xe đẩy khu vực nội thành ......................... 44
Hình 4.4: Bảng dữ liệu điểm đặt các thùng rác của khu vực nội thành ............. 44


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Dân số của thành phố Lai Châu qua các năm theo hàm y = ax+b. .... 22
Bảng 2.2: Ƣớc lƣợng rác thải phát sinh hàng ngày/ngƣời theo loại đô thị. ....... 23
Bảng 4.1: Bảng thành phần rác thải sinh hoạt tại thành phố Lai Châu. ............. 30
Bảng 4.2: Bảng thống kê lƣợng rác thải sinh ra trong các năm từ 2004 đến 2016.
............................................................................................................................. 31
Bảng 4.3: Bảng phƣơng tiện thu gom rác thải sinh hoạt. ................................... 34
Bảng 4.4: Tọa độ các thu gom rác trong khu vực các phƣờng nghiên cứu. ....... 35
Bảng 4.5: Danh sách các tuyến đƣờng. .............................................................. 37
Bảng 4.6: Lớp dữ liệu về quản lý rác thải sinh hoạt tại thành phố Lai Châu. .... 42
Bảng 4.7: Đặc điểm thuộc tính các lớp dữ liệu về rác thải sinh hoạt ................. 43
Bảng 4.8: Chỉ tiêu thu gom rác thải sinh hoạt của khu nội thành của thành phố
Lai Châu năm 2016. ............................................................................................ 52

Bảng 4.9: Chỉ số hiệu quả sử dụng xe đẩy tay của khu vực nội thành thành phố
năm 2016............................................................................................................. 53
Bảng 4.10: Dân số của thành phố Lai Châu qua các năm. ................................. 54
Bảng 4.11: Dân số trong 10 năm tiếp theo. ........................................................ 55
Bảng 4.12: Dự báo lƣợng rác thải phát sinh theo quy mô dân số. ..................... 57
Bảng 4.13: Dự báo số lƣợt xe đẩy cần thiết theo từng năm cho giai đoạn từ 2017
- 2027. .................................................................................................................. 59


ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ khi con ngƣời có mặt trên trái đất cũng là lúc rác thải xuất hiện. Con
ngƣời và động vật sử dụng các nguồn tài nguyên trên trái đất để phục vụ cho
đời sống của mình và thải ra môi trƣờng rác thải. Trong giai đoạn tiền sử, khi
con ngƣời chỉ là một phần nhỏ bé trên trái đất với cuộc sống riêng lẻ, hoang dã,
sống dựa vào thiên nhiên là chủ yếu thì rác thải khơng ảnh hƣởng lớn đến mơi
trƣờng do diện tích đất rộng, khả năng tự làm sạch cao, thiên nhiên có thể nhận
một lƣợng lớn rác mà không gây hại tới môi trƣờng. Nhƣng đến nay, khi mà
con ngƣời khơng cịn q phụ thuộc vào thiên nhiên cùng với sự gia tăng dân
số nhanh chóng mặt đã hình thành nên các đơ thị, thành phố với dân số đông
sống trong một không gian chật hẹp, nhu cầu về sinh hoạt cao khiến cho lƣợng
rác thải ngày càng tăng. Đồng thời sự phát triển của khoa học công nghệ đã tạo
ra nhiều loại vật liệu, chất liệu mới làm cho thành phần của rác thải cũng phức
tạp hơn. Có loại vật liệu mới chỉ ngày hơm qua cịn phục vụ đắc lực cho con
ngƣời thì hơm nay đã trở thành rác thải có khả năng gây độc hại khơng chỉ cho
con ngƣời mà cịn cho mơi trƣờng. Trong giai đoạn cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa hiện nay cùng với tình trạng dân số tăng nhanh, trong khi rác khơng cịn
chỗ để tái sử dụng hoặc nhiều loại chất thải khơng có khả năng phân hủy hay
tồn tại lâu trong tự nhiên tăng cao thì rác thải ngày càng ảnh hƣởng xấu đến
môi trƣờng sống của con ngƣời.
Thành phố Lai Châu là trung tâm hành chính, kinh tế, chính trị của tỉnh

Lai Châu, và hiện đang là đô thị loại ba. Là một thành phố còn tƣơng đối non
trẻ, đang trên con đƣờng phát triển kinh tế xã hội, xây dựng cơ sở hạ tầng nên là
một khu vực thu hút đƣợc một lƣợng lớn dân số, cùng với phúc lợi xã hội tốt
hơn nên dân số ở đây tăng cao, tỉ lệ gia tăng dân số trong 5 năm từ 2012 đến
2016 lên đến 20,78%. Sau 5 năm thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ thành
phố lần thứ II, kinh tế của thành phố đã có bƣớc phát triển tồn diện. Tốc độ
tăng trƣởng kinh tế 22,5%/năm. Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hƣớng xác
1


định, tỷ trọng ngành thƣơng mại, dịch vụ chiếm 55%; Công nghiệp, xây dựng
chiếm 38%; Nông lâm nghiệp chiếm 7%. Du lịch phát triển khá, doanh thu đạt
97 tỷ đồng. Chính từ định hƣớng và sự phát triển nhƣ trên của thành phố Lai
Châu đã nảy sinh nhiều vấn đề thách thức đối với thành phố, một trong số đó là
vấn đề về quản lý rác thải. Lƣợng rác thải này nếu không đƣợc quản lý tốt sẽ gây
ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe của cộng đồng và môi trƣờng.
Trong bối cảnh phát triển nhƣ Việt Nam hiện nay, việc ứng dụng các công
nghệ vào công tác quản lý, vận hành của cơ quan nhƣ GIS và GPS vào các hoạt
động quy hoạch, quản lý và giám sát trong các lĩnh vực tài nguyên, môi trƣờng,
giao thông, du lịch,… là rất cần thiết. Nó giúp ta có đƣợc cái nhìn tổng thể cũng
nhƣ nhận biết rất nhanh, rõ ràng và chính xác những thay đổi của đối tƣợng theo
khơng gian và thời gian nhằm hỗ trợ các nhà hoạch định ra quyết định sau cùng.
Nhận thấy đƣợc lợi ích do các ứng dụng GIS và GPS đem lại, nhiều đơn vị đã
bắt đầu đƣa GIS và GPS vào hoạt động của mình và xem nhƣ đó là một phần
quan trọng khơng thể thiếu. Chính vì vậy, tơi chọn đề tài Xây dựng cơ sở dữ
liệu quản lý rác thải sinh hoạt dưới sự trợ giúp của GIS và GPS tại Thành
phố Lai Châu để hỗ trợ cho công tác quản lý rác thải sinh hoạt nhanh chóng và
nhằm đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ thông tin địa lý GIS và GPS vào công
tác quản lý môi trƣờng để nâng cao hiệu quả quản lý. Nhƣng do những hạn chế
về dữ liệu và thời gian nên đề tài chỉ tiến hành thí điểm trên các phƣờng nội

thành của thành phố. Do vậy đề tài có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu hiện tại và phù
hợp với điều kiện thực tế của thành phố Lai Châu, một thành phố trẻ đang trong
giai đoạn phát triển, nên đề tài có tính thực tiễn cao.

2


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Khái niệm về GIS và GPS
1.1.1. Lịch sử hình thành và định nghĩa của GIS
Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và nhu cầu số hóa và
lƣợng hóa thơng tin trên bản đồ ngày càng cao. Đặc biệt là những bản đồ chuyên
đề đã cung cấp những thông tin hữu ích để khai thác và quản lý tài nguyên.
Nhƣng sự mô tả định lƣợng bị ngăn trở lớn do khối lƣợng của số liệu và những
quan trắc định lƣợng. Ngoài ra, cũng cịn thiếu các cơng cụ quan trọng để mơ tả
sự biến thiên khơng gian mang tính chất định lƣợng.
Chỉ từ năm 1960, với sự có mặt của máy tính bằng số thì việc phân tích
khơng gian và làm bản đồ chun đề mang tính định lƣợng mới có thể nảy nở và
phát triển. Vào những năm 1960 - 1970, ngƣời ta sử dụng bản đồ ở hầu hết các
lĩnh vực dẫn đến xuất hiện nhu cầu tổng hợp của bản đồ. Một trong hai cách để
thực hiện điều này: ngƣời ta cố gắng tìm những đối tƣợng xuất hiện một cách tự
nhiên, có thể nhận biết, mơ tả và hiển thị bản đồ theo các thuộc tính. Cùng với
các yếu tố tự nhiên này yêu cầu phải đƣợc nhận biết, duy nhất và tổng hợp độc
lập của các đặc trƣng môi trƣờng. Điều đáng quan tâm là khi sử dụng kết quả
của các bản đồ tài nguyên là đối với nhiều mục tiêu chúng rất chung chung và
khó tách ra đƣợc thông tin cần thiết.
Khi phạm vi của bản đồ chuyên ngành ngày càng rộng, ngƣời dùng muốn
tìm cách tổng hợp thơng tin sẵn có để có cái nhìn tổng qt hoặc phân loại thơng

tin theo cách riêng của mình. Đến đầu năm 1970, SYMAP, chƣơng trình đầu
tiên vẽ bản đồ đơn giản và in ra các số liệu thống kê ra đời. Chƣơng trình GIRD
cũng đƣợc thành lập sử dụng khuôn dạng dữ liệu raster, các chƣơng trình này
đặc biệt phát triển dùng để chồng xếp bản đồ. Kể từ đó, đã có rất nhiều phƣơng
pháp xử lý bản đồ tƣơng tự đƣợc phát triển.

3


Tất cả các cố gắng này nhằm phát triển các cơng cụ hữu ích phục vụ việc
thu thập, lƣu trữ, truy cập, chuyển đổi, tích hợp và hiển thị dữ liệu dạng không
gian. Tập hợp tất cả công cụ này cùng với một số thành phần khác cấu thành nên
Hệ thống thông tin địa lý (GeographicInformation System - GIS).
Tùy theo cách tiếp cận mà có nhiều định nghĩa khác nhau về GIS, dƣới
đây là một số định nghĩa của một vài tác giả:
Theo Dueker (1979): GIS là một trƣờng hợp đặc biệt của hệ thống thông
tin với cơ sở dữ liệu 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. GIS xử lý, truy vấn dữ liệu theo điểm, đƣờng, vùng, phục vụ
cho những hỏi đáp và phân tích đặc biệt.
Theo Pavlidis (1982): GIS là một hệ thống có chức năng xử lý thông tin
địa lý nhằm phục vụ quy hoạch, trợ giúp quyết định trong một lĩnh vực chuyên
môn nhất định.
Theo Burrough (1986): GIS là một hộp công cụ mạnh, dùng để lƣu trữ,
truy vấn tùy ý, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho
những mục tiêu đặc biệt.
Theo Calkins và Tomlinson (1977), Marble (1984) và Star and Ester
(1990): GIS là một hệ thống thông tin bao gồm một phụ hệ có khả năng biến đổi
dữ liệu địa lý thành những thơng tin có ích.
Theo Gilbert H.Castle (1993): Hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL hay

GIS) là một hệ thống bao gồm các phần mềm, phần cứng máy tính và một cơ sở
dữ liệu, đủ lớn, có chức năng thu thập, cập nhật, quản trị và phân tích, biểu diễn
dữ liệu địa lý phục vụ giải quyết lớp rộng lớn các bài toán ứng dụng có liên quan
tới vị trí địa lý trên bề mặt trái đất.
Theo Nguyễn Thế Thận (2002): Hệ thống thông tin địa lý (GIS Geographic Information System) là hệ thống quản lý thông tin không gian đƣợc
phát triển dựa trên cơ sở cơng nghệ máy tính với mục đích lƣu trữ, hợp nhất, mơ
hình hóa, phân tích và miêu tả đƣợc nhiều loại dữ liệu.
4


Tóm lại, GIS là một cơng cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự
vật, hiện tƣợng thực trên trái đất. Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ
liệu thông thƣờng và các phép phân tích thống kê, phân tích khơng gian. Những
khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác nhau và khiến cho
GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
1.1.2. Lịch sử hình thành và định nghĩa GPS
Cùng với sự phát triển của kinh tế, khoa học công nghệ, sự ra đời của
những phƣơng tiện vận chuyển nhƣ máy bay và những con tàu vũ trụ địi hỏi
điều khiển các thiết bị đó trong không gian ba chiều. Những phƣơng pháp dẫn
đƣờng và những hệ thống dẫn đƣờng vô tuyến điện nhƣ OMEGA, DECCA,
LORAN-C chỉ dùng cho việc dẫn dắt các tàu thủy đã trở thành lỗi thời và không
phù hợp với việc điều khiển các thiết bị chuyển động trong không gian ba chiều
vì những hệ thống đƣơng thời chỉ xác định đƣợc vị trí theo 2 chiều khơng gian.
Trƣớc những địi hỏi về kỹ thuật đó nhiều nhà khoa học đã đƣợc chính phủ Mỹ
tài trợ để thực hiện nghiên cứu hệ thống dẫn đƣờng trên vũ trụ.
Bộ Quốc phòng Mỹ là cơ quan thiết kế hệ thống định vị toàn cầu. Trong
nhóm những ngƣời tham gia điều hành dự án GPS của Bộ Quốc phịng Mỹ cần
kể đến sự đóng góp to lớn của TS. Ivan Getting và TS. Brandford Parkinson.
Có thể trình bày tóm tắt những sự kiện liên quan tới lịch sử phát triển GPS
nhƣ sau:

Thập niên 1920s, ra đời hệ thống đƣờng dẫn vô tuyến.
Đầu Đại chiến thế giới II, LORAN - hệ thống dẫn đƣờng áp dụng phƣơng
pháp đo độ lệch thời gian của tín hiệu sóng vơ tuyến, do Phịng thí nghiệm Bức
xạ đại học MIT ra đời. LORAN cũng là hệ thống định vị trong mọi điều kiện
thời tiết thực sự đầu tiên, nhƣng hai chiều (vĩ độ và kinh độ).
Năm 1957, vệ tinh Sputnik của Nga đƣợc phóng lên vũ trụ, Đại học MIT
cho rằng tín hiệu vơ tuyến điện của vệ tinh có thể tăng lên khi chúng tiếp cận trái
đất và giảm đi khi nó rời khỏi trái đất và do vậy có thể truy theo vị trí từ mặt đất.
Năm 1959, TRANSIT - hệ thống dẫn đƣờng dựa trên vệ tinh hoạt động
đầu tiên, do Phịng thí nghiệm vật lý ứng dụng Johns Hopkins phát triển dƣới sự
5


chỉ đạo của TS. Richard Kirschner. Mặc dù khởi đầu Transit đƣợc chế tạo để hỗ
trợ đội tàu ngầm của Mỹ nhƣng những công nghệ này đã đƣợc phát triển có ích
trở thành Hệ thống định vị tồn cầu. Vệ tinh Transit đầu tiên đƣợc phóng lên vũ
trụ vào năm 1959.
Năm 1960, hệ thống dẫn đƣờng đo hiệu thời gian ba chiều (kinh độ, vĩ độ,
độ cao) đầu tiên do Raytheon Corporation đề xuất theo yêu cầu của Air Force để
làm hệ thống dẫn đƣờng sẽ đƣợc sử dụng với một ICBM có thể đạt tới độ lƣu
động bằng chạy trên một hệ thống đƣờng ray. Hệ thống dẫn đƣờng đƣợc trình
bày là MOSAIC. Ý tƣởng này bị hỏng khi chƣơng trình Mobile Minuteman bị
hủy bỏ vào năm 1961.
Năm 1963, Air Force bắt đầu hỗ trợ nghiên cứu của Aerospace, chỉ định
nghiên cứu này bằng Dự án Hệ thống 621B. Khoảng năm 1972, chƣơng trình
này đã biểu diễn hoạt động của một loại tín hiệu xác định khoảng cách vệ tinh
mới dựa trên tiếng ồn ngẫu nhiên giả tạo.
Năm 1964, Timation - hệ thống vệ tinh hải quân, đƣợc phát triển dƣới sự
chỉ đạo của Roger Easton ở Phòng nghiên cứu Hải qn để cải thiện đồng hồ có
tính ổn định cao, khả năng truyền thời gian và dẫn đƣờng 2 chiều. Hoạt động

của Timation theo tiêu chuẩn thời gian chuẩn vũ trụ đã cung cấp cơ sở quan
trọng cho hệ thống định vị toàn cầu. Vệ tinh Timation đầu tiên đƣợc phóng lên
vũ trụ vào tháng 5 năm 1967.
Năm 1968, Bộ Quốc phòng Mỹ thành lập một ủy ban gọi là Ủy ban Thực
hiện Vệ tinh Dẫn đƣờng để phối hợp nỗ lực của các nhóm dẫn đƣờng vệ tinh.
NAVSEC ký hợp đồng với một số nghiên cứu để làm sáng tỏ khái niệm về dẫn
đƣờng vệ tinh cơ bản. Những nghiên cứu này về một số vấn đề chính xung
quanh khái niệm nhƣ lựa chọn tần số sóng mang (dải L đối lập với dải C), thiết
kế cấu trúc tín hiệu và lựa chọn định hình quỹ đạo vệ tinh.
Từ 1969 - 1972, NAVSEC quản lý các thảo luận khái niệm giữa các nhóm
dẫn đƣờng vệ tinh khác nhau. APL Hải quân ủng hộ nhóm Transit mở rộng,
trong khi NRL Hải quân ủng hộ cho Timation mở rộng, cịn Air Force thì ủng hộ
cho dự án Hệ thống 621B.
6


Tháng 4 năm 1973, Thứ trƣởng Bộ Quốc phòng quyết định thiết lập một
chƣơng trình hợp tác ba dịch vụ để thống nhất những khái niệm khác nhau về
định vị và dẫn đƣờng thành một hệ thống Bộ quốc phòng hỗn hợp gọi là Hệ
thống vệ tinh dẫn đƣờng quốc phòng (Defense Navigation Satellite System). Air
Force đƣợc chỉ định làm ngƣời quản lý (điều hành) chƣơng trình. Hệ thống mới
đƣợc phát triển qua văn phịng chƣơng trình kết hợp, với sự tham gia của tất cả
quân chủng quốc phòng. Đại tá Brad Parkinson đƣợc chỉ định làm ngƣời chỉ đạo
văn phịng chƣơng trình kết hợp và đƣợc đặt trọng trách phát triển kết hợp khái
niệm ban đầu về hệ thống dẫn đƣờng dựa trên không gian.
Tháng 8 năm 1973, hệ thống đầu tiên đƣợc trình bày tới Hội đồng Thu
nhận và Thẩm định Hệ thống Quốc phòng (Defense System Acquisition and
Review Council, DSARC) bị từ chối thông qua. Hệ thống đƣợc trình lên
DSARC đƣợc gói gọn trong Hệ thống 621B của Air Fore và khơng đại diện
cho chƣơng trình kết hợp. Mặc dù có ngƣời ủng hộ ý tƣởng của hệ thống dẫn

đƣờng dựa trên vệ tinh mới nhƣng Văn phịng Chƣơng trình Kết hợp đã đƣợc
thúc đẩy khẩn trƣơng tổng quát hóa khái niệm bao gồm xem xét và yêu cầu tất
cả các binh chủng quốc phòng.
Ngày 17/12/1973, một khái niệm mới đƣợc trình tới DSARC và đƣợc
thơng qua để thực hiện và cấp kinh phí là hệ thống NAVSTAR GPS, đánh dấu
khởi đầu công nhận khái niệm (Giai đoạn I của chƣơng trình GPS). Khái niệm
mới thực sự là một hệ thống dàn xếp do Ðại tá Parkinson thƣơng lƣỡng đã kết
hợp tốt nhất giữa tất cả những khái niệm và cơng nghệ dẫn đƣờng vệ tinh có sẵn.
Cấu hình hệ thống đƣợc thơng qua bao gồm 24 vệ tinh chuyển động trong những
quỹ đạo nghiêng chu kỳ 12 giờ đồng hồ.
Tháng 6 năm 1974 , Hãng Rockwell International đƣợc chọn làm nhà cung
cấp vệ tinh cho chƣơng trình GPS.
Ngày 14 tháng 7 năm 1974, Vệ tinh NAVSTAR đầu tiên đƣợc phóng lên
vũ trụ. Vệ tinh này đƣợc chỉ định là Vệ tinh Công nghệ Dẫn đƣờng (NTS) số 1,
về cơ bản đây là vệ tịnh Timation tân trang lại do NRL đóng. Vệ tinh thứ hai (là
vệ tinh cuối cùng) của nhóm NTS đƣợc phóng vào năm 1977. Những vệ tinh
7


này đƣợc sử dụng cho việc đề xuất đánh giá khái niệm và thực hiện những đồng
hồ nguyên tử đầu tiên đã đƣợc phóng vào trong khơng gian.
Năm 1977, thực hiện kiểm tra thiết bị ngƣời sử dụng ở Yuma, Arizona.
Ngày 22/2/1978, vệ tinh Block I đầu tiên đƣợc phóng. Tồn bộ 11 vệ
tinh Block I đƣợc phóng trong khoảng thời gian 1978 và 1985 trên AtlasCentaur. Những vệ tinh Block I do Rockwell International xây dựng đƣợc coi
là những vệ tinh mẫu phát triển đƣợc dùng để kiểm tra hệ thống. Bị mất một
vệ tinh do phóng trƣợt.
Ngày 26/4/1980, Bộ Quốc phịng thơng qua quyết định giảm số vệ tinh
của chòm vệ tinh GPS từ 24 xuống 18 tiếp theo sau tái cấu tạo lại chƣơng trình
chính do Quyết định 1979 của Văn phòng Thƣ ký Bộ Quốc phòng gây ra để cắt
giảm kinh phí 500 triệu đơ la (khoảng 30%) từ ngân sách cho giai đoạn năm tài

chính FY81- FY86.
Ngày 14/7/1983, phóng vệ tinh GPS đầu tiên thực hiện hệ thống dị tìm
tiếng nổ hạt nhân (NDS) mới hơn.
Ngày 16/9/1983, theo The Soviet downing of Korean Air flight 007, Tổng
thống Reagan hứa cho GPS đƣợc sử dụng cho các máy bay dân dụng hồn tồn
miễn phí khi hệ thống đƣa vào sử dụng. Sự kiện này đánh dấu sự bắt đầu lan tỏa
công nghệ GPS từ quân sự sang dân sự.
Tháng 4 năm 1985 , hợp đồng thiết bị ngƣời sử dụng chính đầu tiên đƣợc
giao cho JPO. Hợp đồng bao gồm việc nghiên cứu, phát triển cũng nhƣ lựa chọn
sản xuất các máy thu GPS dùng cho máy bay, tàu thủy và máy thu xách tay.
Năm 1987, Bộ Quốc phịng chính thức u cầu Bộ Giao thơng có trách
nhiệm thiết lập và cung cấp một văn phịng đáp ứng nhu cầu ngƣời sử dụng dân
sự về thông tin GPS, dữ liệu và hỗ trợ kỹ thuật. Tháng 2 năm 1989, Coast Guard
có trách nhiệm làm đại lý hƣớng dẫn Dịch vụ GPS Dân sự.
Năm 1984, khảo sát trở thành một thị trƣờng GPS thƣơng mại đầu bảng
đƣợc nâng cánh. Để bù cho số vệ tinh giới hạn có sẵn trong q trình phát triển
chịm vệ tinh, các nhà khảo sát đã chuyển qua số kỹ thuật nâng cao độ chính xác
8


bao gồm kĩ thuật GPS Vi phân (DGPS) và kỹ thuật truy theo pha sóng mang
(carrier phase tracking).
Tháng 3/1988, Thƣ ký Air Force thơng báo về việc mở rộng chịm GPS
tới 21 vệ tinh cộng thêm 3 vệ tinh dự phòng.
Ngày 14/2/1989, vệ tinh đầu tiên của các vệ tinh Block II đã đƣợc phóng
từ Cape Canaveral AFT, Florida, trên dàn phóng Delta II. Phi thuyền con thoi
(Space Shuttle) làm bệ phóng theo kế hoạch cho các vệ tinh Block II đƣợc
Rockwell Intenational đóng. Tiếp theo tai nạn Challenger 1986, Văn phịng
Chƣơng trình Kết hợp (JPO) xem xét lại và đã sử dụng Delta II làm bệ phóng vệ
tinh GPS. SA (Selective Availabity) và AS (Anti-spoofing).

Ngày 21/6/1989, Hãng Martine Marietta (sau khi mua xong General
Electric Astro Space Division vào năm 1992) đƣợc thắng hợp đồng xây dựng 20
vệ tinh bổ sung (Block IIR). Chiếc vệ tinh Block IIR đầu tiên sẵng sàng để
phóng vào cuối năm 1996.
Năm 1990, Hãng Trimble Navigation, nhà sản xuất bán máy thu GPS
hàng đầu thế giới đƣợc thành lập năm 1978 hoàn thành loạt sản phẩm ban đầu.
Ngày 25/3/1990, DoD theo Kế hoạch Dẫn đƣờng Vô tuyến Liên bang, lần
đầu tiên khởi động SA (Selective Availability) làm giảm độ chính xác dẫn
đƣờng GPS có chủ định.
Tháng 8/1990, SA đƣợc tắt đi trong chiến tranh vịnh Ba Tƣ. Những yếu tố
đóng góp vào quyết định tắt SA bao gồm việc phủ sóng ba chiều có giới hạn
đƣợc chòm NAVSTAR cung cấp trong quỹ đạo vào thời gian đó và máy thu mã
số chính xác (Precision (P)-code) trong bản kiểm kê của DoD. DoD đã mua
hàng nghìn máy thu GPS dân dụng ngay sau đó khơng lâu đã dùng cho lực
lƣợng liên minh trong cuộc chiến tranh.
Từ 1990 - 1991, GPS đƣợc các lực lƣợng liên minh dùng lần đầu tiên
trong điều kiện chiến tranh trong Chiến tranh Vịnh Ba Tƣ. Sử dụng GPS cho
Bão Sa Mạc Hoạt Động (Operation Desert Storm) chứng minh là cách sử dụng
chiến thuật thành công đầu tiên của công nghệ không gian trong giới hạn thiết
trí hoạt động.
9


Ngày 29/8/1991, SA đƣợc kích hoạt lại sau Chiến tranh Vịnh Ba Tƣ.
Ngày 1/7/1991, Mỹ đã cho phép cộng đồng thế giới sử dụng dịch vụ định
vị tiêu chuẩn (SPS) GPS bắt đầu từ năm 1993 trên cơ sở liên tục và miễn phí
trong vịng ít nhất 10 năm. Lời đề nghị này đƣợc thông báo trong Hội nghị Dẫn
đƣờng Hàng không lần thứ 10 của Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế
(ICAO, International Civil Aviation Organization).
Ngày 5/9/1991, Mỹ mở rộng lời đề nghị 1991 vào Hội nghị thƣờng niên

ICAO bằng cách cho phép thế giới sử dụng SPS trong tƣơng lai, việc này phụ
thuộc vào việc có đủ vốn, cung cấp dịch vụ này tối thiểu 6 năm có thơng báo
trƣớc về việc chấm dứt hoạt động GPS hoặc xóa bỏ SPS.
Ngày 8/12/1992, Bộ Trƣởng Bộ Quốc phịng chính thức thơng báo khả
năng hoạt động đầu tiên của GPS, có nghĩa là 24 vệ tinh trên quỹ đạo hệ thống
GPS khơng cịn là hệ thống đang triển khai nữa mà GPS đã có khả năng duy trì
độ chính xác ở mức độ sai số 100 mét và có sẵn trên toàn cầu liên tục cho ngƣời
sử dụng SPS nhƣ đã hứa.
Ngày 17/2/1994, ngƣời quản trị FAA David Hinson thông báo GPS là một
hệ thống dẫn đƣờng đầu tiên đã đƣợc thông qua để sử dựng làm phƣơng tiện hỗ
trợ dẫn đƣờng độc lập cho tất cả các phƣơng tiện bay thơng qua tiếp cận khơng
chính xác.
Ngày 6/6/1994, ngƣời quản trị FAA David Hinson thông báo ngừng phát
triển Hệ thống Hạ cánh Vi sóng (MLS) cho việc hạ cánh Loại II và III.
Ngày 8/6/1994, ngƣời quản trị FAA David Hinson thông báo thực hiện Hệ
thống Gia tăng Vùng rộng (WAAS, Wide Area Augmentation System) nhằm mục
đích cải thiện tính hợp nhất GPS và tăng tính sẵn có cho ngƣời sử dụng dân sự
trên tất cả các phƣơng tiện bay. Giá chƣơng trình theo dự tính mất 400-500 triệu
đơ la Mỹ. Chƣơng trình này đƣợc lập kế hoạch thực hiện vào khoảng năm 1997.
Ngày 11/10/1994, Ủy ban hành động dẫn đƣờng định vị Bộ Giao thông
đƣợc thành lập để cung cấp diễn đàn qua đại lý nhằm thực hiện chính sách GPS.

10


Ngày 14/10/1994, ngƣời quản trị FAA David Hinson nhắc lại lời đề nghị
(US’s offer) làm GPS-SPS có sẵn trong tƣơng lai, dựa trên cơ sở liên tục và toàn
cầu miễn phí cho ngƣời sử dụng trực tiếp trong thƣ gửi cho ICAO.
Tháng 11/1994, Hãng Orbital Sciences, một nhà sản xuất tên lửa và vệ
tinh hàng đầu thế giới đồng ý mua hãng Magellen Corp, một nhà sản xuất máy

thu GPS cầm tay ở California bằng trao đổi chứng khoán trị giá 60 triệu đô la
Mỹ, mang lại cho Orbital tiến gần tới mục tiêu trở thành công ty viễn thông hai
chiều dựa vào vệ tinh.
Ngày 16/3/1995, Tổng thống Bil Clinton tái khẳng định rằng Mỹ cung
cấp tín hiệu GPS cho cộng đồng ngƣời sử dụng dân dụng thế giới trong thƣ
gửi cho ICAO.
Từ sau năm 1995 hệ thống GPS vẫn tiếp tục đƣợc duy trì và bảo dƣỡng
cũng nhƣ thay thế những vệ tinh già tuổi. Năm 2000, số vệ tinh trong chòm GPS
đã tăng lên 28 vệ tinh. Những vệ tinh thế hệ GPS-IIR đã và đang đƣợc phóng lên
để thay thế những vệ tinh già tuổi. Vệ tinh mới nhất đƣợc phóng lên ngày
16/9/2005 mang tên GPS-IIR-M1, là vệ tinh đầu tiên thuộc thế hệ 8 chiếc vệ tinh
hiện đại nhất GPS-IIR-M. Theo kế hoạch, vệ tinh tiếp theo sẽ đƣợc phóng lên
khơng gian vào tháng giêng năm nay (2006).
Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System - GPS) là hệ thống
xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phong Hoa
Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý. Trong cùng một thời điểm, tọa độ
của một điểm trên mặt đất sẽ đƣợc xác định nếu xác định đƣợc khoảng cách từ
điểm đó đến ít nhất ba vệ tinh. Tuy đƣợc quản lý bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ,
chính phủ Hoa Kỳ cho phép mọi ngƣời trên thế giới sử dụng một số chức năng
của GIS miễn phí, bất kể quốc tịch nào.
1.2. Ứng dụng của GIS và GPS trong quản lý môi trƣờng
1.2.1. Ứng dụng của GIS
Nếu thế kỷ XX là sự khởi đầu và bùng nổ của cơng nghệ thơng tin thì
bƣớc sang thế kỷ XXI là thời kỳ phát triển và ứng dụng công nghệ thông tin,
khoa học vào các ngành và các lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là về công nghệ
11


thông tin địa lý. Với những đột phá về thành tựu trong việc nghiên cứu, chuyển
giao công nghệ và phát triển kỹ thuật, GIS ngày càng trở thành một công cụ đắc

lực cho các nhà quản lý trong việc phát triển kinh tế, xã hội. Tuy Việt Nam tiếp
cận công nghệ GIS muộn hơn so với các nƣớc trong khu vực và trên thế giới
nhƣng cũng đã tiến hành các nghiên cứu và có đƣợc những thành quả nhất định.
Có thể đề cập đến một số nghiên cứu nhƣ:
- Dr. David Fraser (RMIT) - Mơ hình hóa thủy học hệ thống nƣớc tự nhiên
của Việt Nam và Úc.
- Dr. David Fraser và Dr Trần Vĩnh Phƣớc - Mơ hình hóa mơ trƣờng về
khả năng duy trì nơng nghiệp tại tỉnh Bến Tre.
- Nguyễn Mạnh Hùng - Ứng dụng công nghệ GIS và Viễn thám trong
quản lý, phát triển nuôi trồng thủy sản.
- Nguyễn Thị Hồng Điệp - Ứng dụng phƣơng pháp thống kê địa lý và
thuật nội suy trong nghiên cứu Arsenic trong nƣớc ngầm tại huyện Long Phú,
tỉnh Sóc Trăng.
- Nguyễn Minh Tùng - Ứng dụng GIS phục vụ cho công tác quản lý đô thị
thành phố Phan Thiết.
- Viện Địa lý, viện KH&CNVN - Hệ thống địa lý - Những ứng dụng trong
nghiên cứu tai biến thiên nhiên.
- Ths. Võ Khiêm trung tâm ứng dụng KHCN&Tin học Lâm Đồng - Ứng
dụng viễn thám trong nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất thị xã Bảo lộc, tỉnh
Lâm Đồng.
* Ứng dụng GIS trong quản lý thu gom - vận chuyển chất thải rắn:
- Ứng dụng GIS/GPS đánh giá hiệu quả hệ thống thu gom trung chuyển
chất thải rắn đô thị ở thành phố Cần Thơ của Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên
Thiên nhiên Đại học Cần Thơ. Kết quả cho thấy, để thu gom 1m3 chất thải rắn
thì xe loại 1 (660 lít) sử dụng thời gian ít nhất, kế đến là xe loại 2 (1.000 lít) và
thời gian lâu nhất thuộc về xe loại 3 (1.000 lít - có gắn động cơ). Khoảng cách
thu gom 1m3 chất thải rắn của xe loại 1 ngắn nhất, tiếp đến là xe loại 2 và xe loại
3 thì dài nhất. Do thời gian chờ đợi tại các điểm hẹn kéo dài, dẫn đến tổng thời
12

gian mỗi chuyển kéo dài, có khi lại kéo dài đến 320,9 phút tức hơn 5 giờ tuy
thời gian thực sự dành cho thu gom khơng nhiều. Vì vậy, nên sớm đƣa trạm
trung chuyển hẻm 190 vào hoạt động cũng nhƣ bổ sung trạm trung chuyển cho
thành phố Cần Thơ, đồng thời phải có xe dự bị để phịng trƣờng hợp xe hƣ hỏng
và nên đồng bộ lại xe kéo tay. Bên cạnh đó ngồi các xe kéo tay, thì các xe tải
nhỏ thu gom chất thải rắn dịch vụ và chất thải rắn phát sinh làm việc khá hiệu
quả. Trong đó xe 2,5 m3 làm việc hiệu quả nhất về mặt nhiên liệu, thời gian và
khoảng cách thu gom 1 m3 chất thải rắn. Thời gian thu gom chất thải rắn của các
xe ép tại các điểm hẹn trên đƣờng khoảng 50 phút, tức là thời gian di chuyển
trong nội đô khá dài. Điều này làm phát tán ô nhiễm trong mơi trƣờng thành
phố. Thay vào đó nếu có trạm trung chuyển sẽ hạn chế đƣợc phát tán ô nhiễm
này, cho thấy vai trò quan trọng của trạm trung chuyển. (Nguyên Thị Lành,
Nguyễn Hiếu Trung, Nguyễn Phúc Thành và Yasuhiro Matsui, 2011).
Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống quản lý chất thải rắn sinh
hoạt tại thành phố Quảng Ngãi của Bùi Tấn Ngọc- Đại học Đà Nẵng năm 2013.
Đề tài đã tạo đƣợc hệ cơ sở dữ liệu không gian về mạng lƣới thùng rác công
cộng, điểm tập trung, thu gom rác trên toàn địa bàn thành phố Quảng Ngãi để
ứng dụng công nghệ GIS xây dựng lại lộ trình thu gom vận chuyển. Nhƣng cần
phải hồn thiện hơn hệ cơ sở dữ liệu để việc ứng dụng GIS tối ƣu hơn, sắp xếp
lại hệ thống thùng rác công cộng một cách hợp lý, khoa học. Lắp đặt hệ thống
định vị vệ tinh GPS vào các phƣơng tiện vận chuyển rác để dễ dàng theo dõi,
giám sát sự di chuyển của các xe rác trong quá trình hoạt động trên bản đồ số.
(Phản biện luận án: PGS.TS. Lê Văn Sơn và TS. Hoàng Thị Lan Giao - Đại học
Đà Nẵng - 2013).
Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý rác thải ở thành phố Đà Nẵng dƣới sự trợ
giúp của GIS của Nguyễn Thị Diệu - Đại học Sƣ phạm, Đại học Đà Nẵng năm
2010 đã đạt đƣợc kết quả nhƣ sau: xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý rác thải cho
thành phố Đà Nẵng, kết quả cuối cùng thu đƣợc các bản đồ có chƣa đầy đủ các
thông tin về rác thải và bản đồ chứa những thông tin về các điểm tập trung rác

thải, thiết lập đƣợc hệ thống cơ sở dữ liệu về hiện trạng rác thải, quản lý về thiết
13


bị, nhân lực cho công ty môi trƣờng và xác lập các tuyến thu gom các điểm tập
kết rác thải (Nguyễn Thị Diệu, Tạp chí khoa học và cơng nghệ, Đại học Đà
Nẵng số 5(40) 2010).
Ngồi ra, cịn một số đề tài khác nhƣ ứng dụng GIS vào công tác quản lý
thu gom và vận chuyển chất thải rắn tại thành phố Thái Nguyên, ứng dụng GIS
vào công tác quản lý thu gom và vận chuyển chất thải rắn tại Huế, ứng dụng GIS
vào công tác quản lý thu gom và vận chuyển chất thải rắn tại thành phố Biên
Hòa,… những đề tài này cũng cho thấy lợi ích của GIS và GPS trong công tác
quản lý thu gom và vận chuyển chất thải rắn.
1.2.2. Ứng dụng của GPS
- Quản lý và điều hành xe: Giám sát quản lý vận tải, theo dõi vị trí, vận
tốc, hƣớng di chuyển. Giám sát mại vụ, giám sát vận tải hành khách. Chống
trộm cho ứng dụng thuê xe tự lái, theo dõi lộ trình của đồn xe. Liên lạc, theo
dõi định vị cho các ứng dụng giao hàng GPS có nhiều ứng dụng mạnh mẽ trong
quản lý xe ô tô, đặc biệt là các loại xe nhƣ: Xe taxi, xe tải, xe công trình xe bus,
xe khách, xe tự lái với nhiều tính năng nhƣ:
Giám sát lộ trình đƣờng đi của phƣơng tiện theo thời gian thực: vận tốc,
hƣớng di chuyển và trạng thái tắt mở máy, quá tốc độ của xe,…
Xác định vị trí xe chính xác ở từng góc đƣờng (vị trí xe đƣợc thể hiện
nhấp nháy trên bản đồ), xác định vận tốc và thời gian xe dừng hay đang chạy,
biết đƣợc lộ trình hiện tại xe đang đi.
Lƣu trữ lộ trình từng xe và hiển thị lại lộ trình của từng xe trên cùng một
màn hình.
Xem lại lộ trình xe theo thời gian và vận tốc tùy chọn.
Quản lý theo dõi một hay nhiều xe tại mỗi thời điểm.
Báo cáo cƣớc phí và tổng số km của từng xe (ngày/tháng).

Cảnh báo khi xe vƣợt quá tốc độ, vƣợt ra khỏi vùng giới hạn.
Chức năng chống trộm.
- Khảo sát trắc địa, môi trƣờng.
- Dùng trong điều tra, khảo sát, thiết kế các cơng trình lâm sinh.
14


1.3. Tính cấp thiết tại khu vực nghiên cứu
Thành phố Lai Châu là một thành phố còn tƣơng đối non trẻ, đang trên
con đƣờng phát triển, kiến thiết nên việc tiến hành các công tác phục vụ dân sinh
nhƣ việc thu gom, vận chuyển rác thải cịn chƣa đƣợc hồn thiện.
Với mục tiêu nâng cao hiệu qủa công tác quản lý thu gom và vận chuyển
Rác thải sinh hoạt, trong giai đoạn bùng nổ công nghệ nhƣ hiện nay, việc ứng
dụng GIS và GPS và công tác quản lý thu gom và vận chuyển rác thải sinh hoạt là
rất cần thiết. Với tính năng đặc biệt, GIS cho phép ngƣời dùng có thể quản lý các
dữ liệu thuộc tính lẫn không gian phù hợp với nhiện vụ của hệ thống thu gom vận
chuyển rác thải của thành phố. Có thể nói một cách rõ ràng hơn nhƣ sau: nếu nhà
quản lý quyết định ứng dụng GIS càng sớm thì họ chỉ cần tốn thời gian và công
sức cho một lần nhập dữ liệu vào máy tính, tuy nhiên họ hồn tồn có thể quản lý
đƣợc các dữ liệu cả về thuộc tính lẫn khơng gian. Khi cần thay đổi thơng tin,
ngƣời quản lý có thể ngồi tại văn phịng để điều chỉnh mà không cần phải đi khảo
sát thực tế. Nhƣ vậy sẽ làm giảm đƣợc thời gian và công sức cho ngƣời quản lý.
Hơn nữa, thông qua GIS ngƣời quản lý có thể nhìn đƣợc tổng thể hệ thống thu
gom và xem đƣợc thông tin của bất kỳ điểm thu gom nào hay các tuyến vận
chuyển hoặc chỉnh sửa, cập nhật các thông tin mới.
Việc ứng dụng GIS vào công tác quản lý sẽ giúp cho công tác quản lý
hiệu quả hơn góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội, bảo vệ mơi trƣờng.
Ứng dụng GIS cịn giúp tiết kiệm và sử dụng chính xác đội ngũ cơng nhân viên
tránh tình trạng dƣ thừa lực lƣợng lao động gây lãng phí, tiết kiệm chi phí vận
hành máy móc, xe chở. Giúp xử lý nhanh chóng các tình huống phát sinh trong

q trình thực hiện cơng tác thu gom và vận chuyển.
Bên cạnh đó cơng tác quản lý thu gom và vận chuyển rác thải sinh hoạt
là một công tác phức tạp, liên quan đến nhiều cơ quan, đơn vị tham gia vào
công tác này. Nên việc ứng dụng GIS sẽ giúp hệ thống hóa một cách hợp lý
và khoa học hơn, thuận tiện cho công tác quản lý và kiểm tra giữa các cơ
quan, ban ngành.
15


Theo điều tra, hiện chƣa có nghiên cứu về ứng dụng GIS và GPS trong
công tác quản lý tại khu vực. Bởi vậy khóa luận thực hiện ðề tài “Xây dựng cơ
sở dữ liệu quản lý rác thải sinh hoạt dưới sự trợ giúp của GIS và GPS tại Thành
phố Lai Châu”, nhằm tạo cơ sở dữ liệu xây dựng bản đồ hệ thống tuyến thu
gom, các vị trí trung chuyển, đặt thùng rác tại khu vực nghiên cứu.

16


CHƢƠNG II
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Kết quả của nghiên cứu góp phần làm cơ sở khoa học hỗ trợ công tác
quản lý rác thải sinh hoạt tại khu vực thành phố Lai Châu đạt hiệu quả cao hơn.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá hiện trạng công tác quản lý rác thải sinh hoạt ở khu vực nghiên
cứu, đặc biệt là công tác thu gom và vận chuyển.
- Thiết lập bản đồ về hệ thống các tuyến thu gom, các vị trí trung chuyển,
đặt thùng rác cơng cộng tại khu vực nghiên cứu.
- Dự báo nhu cầu về phƣơng tiện để công tác quản lý đáp ứng đƣợc nhu

cầu của khu vực trong 10 năm tiếp theo.
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là hoạt động thu gom và vận chuyển rác
thải sinh hoạt tại thành phố Lai Châu.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi không gian: Đề tài tập trung nghiên cứu tại các phƣờng, xã trên
địa bàn thành phố Lai Châu, bao gồm năm phƣờng Quyết Thắng, Đồn Kết, Tân
Phong, Đơng Phong, Quyết Tiến.
- Phạm vi về thời gian: Đề tài tập trung nghiên cứu ở hai giai đoạn là giai
đoạn từ năm 2004 - 2016 và dự báo trong giai đoạn từ năm 2017 - 2027.
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu hiện trạng thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt tại
thành phố Lai Châu
- Nghiên cứu về nguồn phát sinh, khối lƣợng và thành phần của rác thải.
- Đánh giá công tác thu gom, vận chuyển rác thải. Các điểm thu gom, quá
trình thu gom và vận chuyển rác thải sinh hoạt tại khu vực.
17


2.3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu về hoạt động quản lý thu gom và vận chuyển rác
thải sinh hoạt
- Thiết kế mơ hình dữ liệu: Các thơng số, số liệu, hình ảnh về cơng tác
quản lý rác thải sinh hoạt: lƣợng rác phát sinh, tính hình thu gom, khối lƣợng rác
thu gom, thời gian thu gom, nhân lực, phƣơng tiện thu gom, vận chuyển.
- Các cơng trình giao thơng.
- Các lớp dữ liệu không gian:
Lớp dữ liệu vùng hành chính.
Lớp dữ liệu các chợ.
Lớp dữ liệu các bệnh viện, trạm y tế.

Lớp dữ liệu khu giải trí, cơng viên.
Lớp dữ liệu về các điểm tập kết, các thùng rác.
- Thiết kế, xây dựng các tuyến thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt.
Dựa trên các lớp dữ liệu đã đƣợc thiết lập tiến hành các hoạt động sau:
Xây dựng bản đồ các điểm tập kết, thùng rác công cộng.
Xây dựng bản đồ lộ trình thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt.
2.3.3. Nghiên cứu đánh giá hiệu quả công tác quản lý rác thải sinh hoạt và dự
báo giai đoạn 2017- 2027
- Đánh giá hiệu quả thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt.
- Tính tốn dự báo sự gia tăng dân số.
- Tính tốn dự báo lƣợng rác thải rắn sinh hoạt.
- Tính tốn phƣơng tiện cần đầu tƣ.
2.3.4. Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý rác thải sinh
hoạt tại khu vực nghiên cứu
Đề xuất bố trí khoảng cách khơng gian thu gom và vận chuyển rác thải
sinh hoạt hợp lý.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Đánh giá hiện trạng thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt tại thành
phố Lai Châu

18


Để nghiên cứu hiện trạng thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt của khu
vực, đề tài đã sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu khoa học là phƣơng pháp
thu thập thông tin, số liệu và phƣơng pháp khảo sát thực địa. Cụ thể nhƣ sau:
- Đối với phƣơng pháp thu thập thông tin và số liệu, đề tài đã kế thừa các
kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trƣớc cũng nhƣ các số liệu thu thập đƣợc
từ các cơ quan, tổ chức có liên quan đến cơng tác quản lý rác thải. Các số liệu
thu thập đƣợc từ các đề tài, dự án, báo cáo về môi trƣờng làm cơ sở dữ liệu cho

đề tài.
+ Số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội.
+ Các thơng tin, số liệu hình ảnh về cơng tác quản lý rác thải sinh hoạt:
lƣợng rác phát sinh, tình hình thu gom, khối lƣợng thu gom, thời gian thu gom,
nhân lực, phƣơng tiện thu gom, vận chuyển.
+ Hiện trạng về giao thông: chiều dài, chiều rộng, giờ cao điểm, chiều lƣu
thông.
+ Thu thập về bản đồ: bản đồ ranh giới hành chính, bản đồ giao thơng,…
- Đối với phƣơng pháp khảo sát thực địa, tiến hành quan sát hiện trạng rác
thải sinh hoạt hằng ngày tại một số khu vực, khảo sát khối lƣợng thu gom tại các
điểm tập kết, quy trình thu gom, vận chuyển xem có đúng với quy trình theo văn
bản khơng.
Để đánh giá hiện trạng hệ thống thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt tại
khu vực, đề tài cũng tiến hành phƣơng pháp khảo sát thực địa nhƣ trên. Ngồi
ra, đề tài cịn sử dụng phƣơng pháp phân tích, tổng hợp số liệu, cụ thể nhƣ sau:
- Trên cơ sở các số liệu đã thu thập đƣợc và các số liệu tham khảo thực tế
tiến hành phân tích, tổng hợp, xử lý nguồn số liệu, sau đó chọn lọc các số liệu
cần thiết để làm cơ sở dữ liệu cho đề tài.
- Phân tích và đánh giá hiện trạng về kinh tế, xã hội và công tác thu gom,
vận chuyển rác thải sinh hoạt.
2.4.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu hoạt động quản lý thu gom và vận rác thải sinh
hoạt

19