Bài Luận
Ứng dụng Gis vào công tác quản lí
thu gom - vận chuyển chất thải rắn
sinh hoạt tại thành phố Biên Hòa
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 1
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề – lý do chọn đề tài:
hất thải rắn có từ những ngày đầu con người có mặt trên trái đất. Con
người và động vật khai thác các nguồn tài nguyên trên trái đất để phục
vụ cho đời sống của mình và thải ra môi trường chất thải rắn. Trong
giai đoạn tiền sử, khi mà con người là một thành viên rất nhỏ bé trên trái đất với
cuộc sống riêng lẻ, hoang dã thì chất thải rắn không ảnh hưởng lớn đến môi trường
do diện tích đất rộng và khả năng tự làm sạch cao, thiên nhiên có thể nhận một
khối lượng lớn rác mà không gây hại tới môi trường. Chỉ khi cách sống tập trung
và các đô thò, thành phố ra đời thì rác mới trở thành mối quan tâm của cộng đồng
con người do khối lượng lớn, thành phần phức tạp, khả năng phân huỷ chậm và sự
tích tụ ngày càng cao của chúng. Có loại vật liệu mới chỉ ngày hôm qua phục vụ
đắc lực cho con người thì hôm nay lại trở thành chất thải rắn có khả năng gây độc
hại không chỉ cho con người mà còn cho môi trường. Đặc biệt trong giai đoạn phát
triển công nghiệp hoá, hiện đại hoá kèm theo tình trạng dân số tăng nhanh trong
khi rác không còn chỗ để tái sử dụng hoặc nhiều loại chất thải không có khả năng
phân huỷ hay tồn tại rất lâu trong thiên nhiên tăng cao thì chất thải rắn càng ảnh
hưởng xấu đến môi trường sống của con người.
Thành phố Biên Hoà đang trong giai đoạn công nghiệp hoá – hiện đại hoá,
vừa là trung tâm kinh tế, chính trò, văn hóa, xã hội của tỉnh Đồng Nai, vừa là đô
thò loại hai. Có một vò trí hết sức quan trọng, Biên Hòa là cửa ngõ của thành phố
Hồ Chí Minh – một trung tâm kinh tế lớn của cả phía Nam, với tốc độ đô thò hoá
nhanh, do vậy dân số của thành phố Biên Hòa cũng tăng nhanh, tỉ lệ gia tăng dân
số hàng năm khoảng 3.95%. Với tốc độ tăng trưởng kinh tế cao, bình quân hàng
năm đạt 13%, cao gần gấp đôi mức trung bình của cả nước (7.2%). Cùng với việc
C
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 2
khai thác nguồn tài nguyên, quá trình công nghiệp hoá, đô thò hoá mạnh kết hợp
hạ tầng kỹ thuật phát triển làm nảy sinh hàng loạt vấn đề môi trường. Một trong số
các vấn đề đó là vấn đề quản lý chất thải rắn đô thò – vấn đề nhức nhối đối với các
nhà lãnh đạo, quy hoạch và quản lý. Lượng chất thải rắn này nếu không được
quản lý tốt sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ cộng đồng và môi trường.
Trong bối cảnh phát triển như Việt Nam hiện nay, việc từng bước ứng dụng GIS
vào hoạt động quy hoạch, quản lý và giám sát trong các lónh vực tài nguyên, môi
trường, giao thông, du lòch … là rất cần thiết. Nó giúp ta có được cái nhìn tổng thể
cũng như nhận biết rất nhanh, rõ ràng và chính xác những thay đổi của đối tượng
theo không gian và thời gian nhằm hổ trợ các nhà hoạch đònh ra quyết đònh sau
cùng. Nhận thấy được những lợi ích do các ứng dụng GIS đem lại, nhiều đơn vò đã
bắt đầu đưa GIS vào hoạt động của mình và xem như đó là một phần quan trọng
không thể thiếu. Chính vì vậy, tôi chọn đề tài ng dụng GIS vào công tác quản
lý thu gom – vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Biên Hòa để hỗ
trợ cho công tác quản lý CTR SH nhanh chóng và nhằm đẩy mạnh việc ứng dụng
công nghệ thông tin đòa lý GIS vào công tác quản lý môi trường để nâng cao hiệu
quả quản lý. Nhưng do những hạn chế về dữ liệu và thời gian nên tôi chỉ tiến hành
thí điểm trên các phường nội thành của thành phố. Do vậy mà đề tài có thể đáp
ứng được nhu cầu hiện tại và phù hợp với điều kiện thực tế của thành phố Biên
Hòa, một thành phố đang trong giai đoạn CNH – HĐH, nên đề tài có tính thực tiễn
cao.
1.2 Mục tiêu của đề tài:
Thu thập các thông tin về hệ thống thu gom – vận chuyển CTR SH tại
thành phố Biên Hòa mà trọng tâm là các phường nội thành.
Tìm hiểu hiện trạng thu gom, vận chuyển CTR SH tại thành phố Biên Hòa,
trên cơ sở đó đánh giá hiện trạng của hệ thống thu gom – vận chuyển này.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 3
Thể hiện trực quan trên bản đồ thành phố Biên Hòa các thông tin về hệ
thống thu gom – vận chuyển CTR SH tại các phường nội thành.
Đưa ra một số vấn đề phát sinh trong quản lý CTR SH tại các phường nội
thành phố Biên Hòa và đề xuất hướng giải quyết gợi ý.
1.3 Nội dung nghiên cứu:
Khảo sát và phân tích hiện trạng hệ thống thu gom – vận chuyển CTR SH
tại thành phố Biên Hòa để tìm ra những bất cập trong công tác thu gom và
vận chuyển để từ đó đưa ra hướng khắc phục.
Tìm hiểu đặc trưng về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội thành phố Biên
Hòa.
Nghiên cứu hệ thống thông tin đòa lý và phần mềm Map Info và Arcview .
Thiết kế mô hình dữ liệu bao gồm: dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính.
ng dụng chức năng phân tích mạng của Arcview nhằm đề xuất lộ trình
thu gom tối ưu cho công tác thu gom CTR SH tại các phường nội thành
thành phố Biên Hòa.
1.4 Đối tượng nghiên cứu:
Các thông tin về hệ thống quản lý CTR SH tại thành phố Biên Hòa.
Quy trình thu gom CTR SH tại thành phố Biên Hòa.
Các điểm hẹn lấy rác trên đòa bàn thành phố Biên Hòa và chủ yếu là các
điểm hẹn trong các phường nội thành.
Các lộ trình vận chuyển CTR SH trong thành phố Biên Hòa.
Tình trạng của các thiết bò thu gom – vận chuyển CTR SH trong thành phố
Biên Hòa.
1.5 Giới hạn của đề tài:
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 4
Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ tập trung vào khảo sát hệ thống thu
gom –vận chuyển CTR SH tại các phường nội thành thành phố Biên Hòa.
Có thể nghiên cứu sâu hơn để mở rộng mô hình cho toàn thành phố Biên
Hòa và các khu vực có đặc điểm về tuyến thu gom – vận chuyển gần giống
với điều kiện của thành phố Biên Hòa.
1.6 Tiến trình thực hiện:
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 5
Thành lập bản đồ tuyến thu gom,
vận chuyển CTR SH tại các
phường nội thành TP.Biên Hòa
Đánh giá hiện trạng thu gom –
vận chuyển CTR SH tại các
phường nọâi thành và các vấn đề
cần giải quyết
Tìm hiểu phần mềm ứng
dụng MapInfo, Arcview:
- Các ứng dụng và khả
năng ứng dụng.
- Các chức năng và công
cụ.
Thu thập các dữ liệu không
gian ( các lớp thông tin bản
đồ thành phố Biên Hòa), dữ
liệu thuộc tính cho các dữ
liệu không gian.
Tìm hiểu, thu thập dữ liệu về
đặc điểm tự nhiên, kinh tế,
xã hội thành phố Biên Hòa.
Tìm hiểu, khảo sát, thu thập
số liệu về hệ thống thu
gom – vận chuyển CTR SH,
đặc điểm và cách bố trí điểm
hẹn và điểm dọc tuyến của
thành phố Biên Hòa mà đặc
biệt là các phường nội thành.
Xây dựng bản đồ thành phố
Biên Hòa và bản đồ nền các
phường nội thành thành phố.
Vạch lộ trình thu gom – vận
chuyển CTR SH tối ưu cho các
phường nội thành , phân chia số
xe đẩy tay trên mỗi phường, bố
tríù thùng composit trên các
tuyến đường .
ng dụng chức năng phân tích
mạng của GIS kết hợp tính
toán
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 6
Chương 2: PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
2.1 Phương pháp luận ứng dụng hệ thống thông tin đòa lý (GIS):
2.1.1 Cơ sở khoa học của GIS:
2.1.1.1 Lòch sử hình thành và đònh nghóa GIS:
Thu thập dữ liệu về vò trí phân bố trong không gian của các đặc tính quan
trọng của trái đất từ lâu đã là các hoạt động quan trọng trong xã hội loài người. Từ
xưa đến nay, các nhà hàng hải, các nhà đòa lý thu thập dữ liệu này, sau đó họa đồ
can vẽ lại, tô màu để trở thành bản đồ. Ban đầu bản đồ được sử dụng để diễn tả
những vò trí xa để trợ giúp cho việc đònh hướng trong không gian và sử dụng cho
quân đội ( Hodgkiss 1981).
Chỉ đến thế kỷ 18, nhu cầu về quản lý biên giới, lãnh thổ trở nên cấp bách
thì các quốc gia bắt đầu công việc vẽ bản đồ một cách có hệ thống. Vấn đề dữ liệu
bản đồ đã mang tính toàn cầu, vì vậy nó phải được xác đònh một cách chính xác và
khách quan.
Vào thế kỷ 20, nhu cầu về dữ liệu ảnh hàng không, ảnh vũ trụ đột ngột tăng
lên và dẫn đến sự ra đời các phương pháp chụp ảnh stereo. Phương pháp phân loại
ảnh không thể tránh được một khối lượng lớn các chỉ tiêu cho các dữ liệu phức tạp.
Đến năm 1930 xuất hiện lần đầu tiên phương pháp thống kê và phân tích chuỗi.
Đến những năm 1960 người ta mới có công cụ máy tính để thực hiện các phương
pháp trên.
Vào những năm 1960 – 1970, người ta sử dụng bản đồ ở hầu hết các lónh vực
dẫn đến xuất hiện nhu cầu tổng hợp các bản đồ. Một trong số hai cách để thực
hiện điều này: người ta cố gắng tìm những đối tượng xuất hiện một cách tự nhiên,
có thể nhận biết, mô tả và hiển thò bản đồ theo các thuộc tính. Cùng với các yếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 7
tố tự nhiên này, yêu cầu phải được nhận biết, duy nhất và tổ hợp độc lập của các
đặc trưng môi trường. Điều đáng quan tâm là khi sử dụng kết quả của bản đồ tài
nguyên là đối với nhiều mục tiêu, chúng rất chung chung và khó tách ra được các
thông tin cần thiết.
Khi phạm vi của bản đồ chuyên ngành ngày càng rộng, người dùng muốn
tìm cách tổng hợp thông tin sẵn có để có cái nhìn tổng quát hoặc phân loại thông
tin theo cách riêng của mình. Đến đầu năm 1970, SYMAP, chương trình đầu tiên
vẽ bản đồ đơn giản và in ra các số liệu thống kê ra đời. Chương trình GRID cũng
được thành lập sử dụng khuôn dạng dữ liệu raster, các chương trình này đặc biệt
phát triển dùng để chồng xếp bản đồ. Kể từ đó, đã có nhiều phương pháp xử lý
bản đồ tự động được phát triển.
Tất cả các cố gắng này nhằm phát triển các công cụ hữu ích phục vụ việc thu
thập, lưu trữ, truy cập, chuyển đổi, tích hợp và hiển thò dữ liệu không gian. Tập
hợp tất cả công cụ này cùng với một số thành phần khác cấu thành nên Hệ thống
thông tin đòa lý( Geographic Information System – GIS).
Tùy theo cách tiếp cận mà có nhiều đònh nghóa khác nhau về GIS, dưới đây
là một số đònh nghóa của một vài tác giả:
Theo Dueker (1979): GIS là một trường hợp đặc biệt của hệ thống thông tin
với cơ sở dữ liệu gồm những đối tượng, những hoạt động hay những sự kiện phân
bố trong không gian được biểu diễn như những điểm, đường, vùng trong hệ thống
máy tính. GIS xử lý, truy vấn dữ liệu theo điểm, đường, vùng, phục vụ cho những
hỏi đáp và phân tích đặc biệt.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 8
Theo Pavlidis (1982): GIS là một hệ thống có chức năng xử lý thông tin đòa
lý nhằm phục vụ quy hoạch, trợ giúp quyết đònh trong một lónh vực chuyên môn
nhất đònh.
Theo Burrough (1986): GIS là một hộp công cụ mạnh, dùng để lưu trữ, truy
vấn tùy ý, biến đổi và hiển thò 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 đòa lý thành những thông tin có ích.
Theo Gilbert H.Castle (1993): Hệ thống thông tin đòa 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 trò và phân tích, biểu diễn dữ liệu đòa
lý phục vụ giải quyết lớp rộng lớn các bài toán ứng dụng có liên quan tới vò trí đòa
lý trên bề mặt trái đất.
2.1.1.2 Thành phần của GIS:
Hình 1: Thành phần của hệ GIS
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 9
Một hệ GIS được kết hợp bởi năm thành phần chính: phần cứng, phần mềm,
dữ liệu, con người và phương pháp. Năm thành phần này phải cân bằng, hoàn
chỉnh để GIS có thể hoạt động hiệu quả .
Phần cứng (Hardware): phần cứng là hệ thống máy tính, trên đó một hệ GIS hoạt
động. Ngày nay, phần mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng,
từ máy chủ trung tâm đến các máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng.
Các thành phần chính của phần cứng của GIS bao gồm:
Bàn số hóa: thiết bò dùng để chuyển đổi thông tin ở dạng giấy vào thành
dạng số và đưa vào máy tính.
Máy vẽ và thiết bò hiển thò trên màn hình: dùng biểu diễn kết quả tính toán
tử máy tính.
Đóa cứng và tệp lưu trữ: lưu trữ dữ liệu hoặc chương trình trên băng từ
hoặc để nối với hệ thống khác.
Máy tính có thể nối với nhau, chia sẻ tài nguyên và lập thành mạng thông
tin qua cáp hay đường điện thoại với modem.
Hình2 : Các thành phần của phần cứng trong hệ thống thông tin đòa lý
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 10
Phần mềm (Software): phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ
cần thiết để lưu trữ, phân tích và hiển thò thông tin đòa lý. Các thành phần chính
trong phần mềm GIS là:
Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin đòa lý;
Hệ quản trò cở sở dữ liệu;
Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thò đòa lý;
Giao diện đồ họa người – máy để truy cập các công cụ dễ dàng;
Hình 3: Các thành phần của hệ quản trò CSDL của GIS
Ngoài ra, phần mềm còn phải đáp ứng yêu cầu của hệ thống mở, cho phép nâng
cấp khi cần thiết và có thể liên kết với các hệ thống khác. Cũng như phần cứng,
tùy theo mục tiêu nghiên cứu mà phần mềm trong hệ thống có thể được trang bò
phù hợp và đáp ứng được nhu cầu chuyển đổi format dữ liệu giữa các phần mềm
khác nhau.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 11
Dữ liệu ( Data): có thể coi thành phần quan trọng nhất của một hệ GIS là dữ liệu.
Các dữ liệu đòa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự
tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ
liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng hệ quản trò cơ
sở dữ liệu để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu.
Cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin đòa lý có hai loại: dữ liệu nền và dữ liệu
chuyên biệt:
Cơ sở dữ liệu nền: bao gồm những lớp dữ liệu mà hệ thống thông tin đòa lý
chuyên ngành nào cũng có thể sử dụng được như: dữ liệu về lưới tọa độ,
đường giao thông, mạng lưới sông ngòi, khu dân cư…
Cơ sở dữ liệu chuyên biệt: bao gồm dữ liệu của các yếu tố chuyên ngành
được biểu diễn theo mô hình dữ liệu không gian và phi không gian liên kết
và được thiết kế hay xây dựng theo mục tiêu sử dụng của từng chuyên
ngành khác nhau. Nhưng khi thiết kế cơ sở dữ liệu chuyên ngành cần chú ý
đến những quan hệ giữa các yếu tố đơn tính trong một chuyên ngành đồng
thời trong mối quan hệ giữa các ngành với nhau.
Con người (People): công nghệ GIS sẽ bò hạn chế nếu không có con người tham
gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử
dụng GIS có thể là:
Những chuyên gia kỹ thuật: người thao tác trực tiếp trên các thiết bò phần
cứng, phần mềm để thu thập, nhập, tổ chức lưu trữ và hiển thò dữ liệu hay
thực hiện các thao tác khác khi có yêu cầu của người sử dụng cấp cao hơn.
Người quản trò hệ thống: người sử dụng hệ thống để thực hiện các bài toán
phân tích, đánh giá, giải quyết những vấn đề theo mục tiêu xác đònh nhằm
trợ giúp ra quyết đònh.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 12
Những người dùng các kết quả, báo cáo của GIS để ra quyết đònh. Nhóm
này đặt ra mục tiêu, yêu cầu hoạt động cho hệ thống.
Phương pháp (Methods): một hệ GIS thành công theo khía cạnh thiết kế và luật
thương mại là được mô phỏng và thực thi duy nhất cho mỗi tổ chức.
2.1.1.3 Chức năng của GIS:
Mục đích chung của các HTTTĐL là thực hiện sáu chức năng sau:
Nhập dữ liệu: trước khi dữ liệu đòa lý có thể được dùng cho GIS, dữ liệu
này phải được chuyển sang dạng số thích hợp. Quá trình chuyển dữ liệu từ bản đồ
giấy sang các file dữ liệu dạng số được gọi là quá trình số hóa. Dữ liệu là phần đắt
tiền nhất (chiếm khoảng 80% kinh phí dự án) và tồn tại lâu đời của một hệ thống
thông tin đòa lý. Việc thu thập dữ liệu để đưa vào sử dụng trong hệ thống là bước
đầu quan trọng.
Lưu trữ dữ liệu: các đối tượng không gian đòa lý có thể được lưu trữ trong
hệ thống GIS bằng một trong hai dạng cấu trúc: dữ liệu vector ( biểu diễn các đối
trượng đòa lý trên mặt đất bằng những điểm, đường, vùng trong mặt phẳng tọa độ
Descartes với mỗi điểm được xác đònh bởi cặp tọa độ (x,y), đường được tuyến tính
bằng từng đoạn, vùng được đònh nghóa là một đường khép kín); dữ liệu rastor ( mô
hình ấn đònh vò trí của các đối tượng không gian vào các ô lưới có kích thước bằng
nhau gọi là pixel, được xác đònh vò trí bằng tọa độ (x,y) với x biểu diễn số hàng, y
biểu diễn số cột của pixel. Với cấu trúc này, đường được biểu diễn bằng những
pixel có cùng giá trò, vùng được biểu diễn bằng một mảng gồm nhiều pixel có
cùng giá trò thuộc tính trải rộng theo nhiều phương.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 13
Có những trường hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi được chuyển dạng và thao
tác theo một số cách để có thể tương thích với một hệ thống nhất đònh. Công nghệ
GIS cung cấp nhiều công cụ cho các thao tác trên dữ liệu không gian như:
Chuyển đổi đònh dạng;
Chuyển đổi hình học;
Chuyển đổi lưới chiếu;
Khớp đối tượng;
Ghép biên;
Soạn thảo đồ họa; và
Làm thưa tọa độ;
Quản lý dữ liệu: đối với các thông tin đòa lý có kích cỡ lớn và số lượng
người sử dụng nhiều thì cách tốt nhất là sử dụng hệ quản trò cơ sở dữ liệu (DBMS)
để lưu trữ, tổ chức và quản lý thông tin. DBMS là một phần mềm quản lý cơ sở dữ
liệu. Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, nhưng trong GIS cấu trúc quan hệ tỏ ra
hữu hiệu nhất. Trong cấu trúc này, dữ liệu được lưu ở dạng các bảng. Các trường
thuộc tính chung trong các bảng khác nhau được dùng để liên kết các bảng lại với
nhau.
Hỏi đáp và phân tích: khi đã có hệ GIS lưu giữ các thông tin đòa lý, có thể
tiến hành các câu hỏi đơn giản và câu hỏi phân tích. GIS cung cấp cả khả năng hỏi
đáp đơn giản “ chỉ và nhấn” và các công cụ phân tích tinh vi để cung cấp kòp thời
thông tin cho những người quản lý và phân tích. Các hệ GIS hiện đại có nhiều
công cụ phân tích hiệu quả như:
Phân tích lân cận;
Phân tích một lớp;
Phân tích không gian;
Phân tích mạng;
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 14
Phân tích bề mặt;
Phân tích chồng lớp;
Rút số liệu, phân loại và đo lường; và
Kết nối ( tạo vùng đệm, mạng, lan truyền, hướng dòng, chiếu
sáng và phép phối cảnh)
Hiển thò: với nhiều thao tác trên dữ liệu đòa lý, kết quả cuối cùng được hiển
thò tốt nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Bản đồ hiển thò còn có thể được kết
hợp với các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác.
Xuất dữ liệu: việc chia xẻ kết quả đạt được là một ưu điểm và là một trong
những tiêu chí chủ yếu khi sử dụng các nguồn tài nguyên trong GIS. Dữ liệu GIS
có thể được xuất ra dưới dạng khác nhau như trên giấy, xuất ra thành tập tin ảnh,
đưa vào các báo cáo, chuyển tải lên internet…
2.1.2 Các ứng dụng của GIS trong quản lý môi trường:
Bước vào thế kỷ XXI, Công nghệ thông tin đã và đang phát triển như vũ bão
với các ứng dụng khoa học vào các ngành và lónh vực khác nhau, đặc biệt là về
công nghệ thông tin đòa lý. Theo Phó giáo sư Tiến só Trần Vónh Phước, nếu thế kỹ
XX được gọi là thế kỷ bùng nổ của công nghệ thông tin thì có thể nói thế kỷ XXI
được nhận đònh là “ Thế kỷ của Công nghệ thông tin đòa 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 hổ trợ đắc lực cho các nhà quản lý trong việc
phát triển kinh tế, xã hội. Một số nghiên cứu mới từ năm 2004 đến nay như:
Dr . David Fraser (RMIT). Mô hình hóa thủy học hệ thống nước tự nhiên
của Việt Nam và Úc.
Dr. David Fraser và Dr Trần Vónh Phước. Mô hình hóa môi trường về khả
năng duy trì nông nghiệp tại tỉnh Bến Tre.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 15
Nguyễn Mạnh Hùng. ng dụng công nghệ GIS và Viễn thám trong quản lý,
phát triển nuôi trồng thuỷ sản.
Nguyễn Thò Hồng Điệp. ng dụng phương pháp thống kê đòa lý và thuật
nội suy trong nghiên cứu Arsenic trong nước ngầm tại huyện Long Phú, tỉnh
Sóc Trăng.
Nguyễn Minh Tùng. ng dụng GIS phục vụ cho công tác điều chỉnh quy
hoạch chung thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2025.
TS Nguyễn Văn Nhân cùng các cộng tác. ng dụng GIS vào công tác quản
lý đô thò thành phố Phan Thiết.
Viện Điạ lý, viện KH&CNVN. Hệ thống thông tin đòa lý – Những ứng dụng
trong nghiên cứu tai biến thiên nhiên.
Ths. Võ Khiếm trung tâm ứng dụng KHCN&Tin học Lâm Đồng. ng dụng
viễn thám trong nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất thò xã Bảo Lộc, tỉnh
Lâm Đồng.
2.1.3 ng dụng GIS trong quản lý thu gom- vận chuyển chất thải rắn:
2.2.3.1 ng dụng chức năng chồng lớp của GIS:
Thông tin về thế giới thực được GIS lưu trữ, quản lý dưới dạng tập hợp của
nhiều lớp chuyên đề riêng biệt. Tuy nhiên, các lớp này có thể liên kết với nhau
nhờ có mối quan hệ về mặt đòa lý với nhau. Đặc điểm này tuy đơn giản nhưng nó
có ý nghóa rất quan trọng và trở thành công cụ đa năng để GIS thực hiện chức
năng hỗ trợ việc ra quyết đònh trong việc giải quyết một số vấn đề thực tế đặt ra
như: tích hợp nhiều lớp thông tin để quyết đònh thành lập các tuyến giao thông,
tuyến xe buýt, xác đònh vò trí các khu công nghiệp thích hợp, giúp cho quá trình
quy hoạch đô thò,…
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 16
Chức năng chồng ghép là thao tác không gian trong đó những lớp chuyên
đề được chồng lên nhau để tạo ra một lớp chuyên đề mới chứa đựng những thông
tin mới. Để rút ra những thông tin này, thao tác số học hoặc thao tác logic được
vận dụng trên những lớp dữ liệu khác nhau được nhập vào. Chồng ghép những lớp
dữ liệu khác nhau là một quá trình bậc thang. Hai lớp dữ liệu nhập vào được tổ
hợp vào một lớp trung gian, nó lại được tổ hợp với lớp thứ ba để tạo ra lớp trung
gian khác. Điều này được thực hiện cho tới khi tất cả các lớp dữ liệu nhập vào đều
được chồng lên nhau. ( Star, 1990). Chính chức năng này làm cho GIS có khả năng
phân tích không gian rất lớn, mang tính tổng quát hóa cao mà ngoài thực tế phải
mất rất nhiều thời gian mới có thể phân tích được, từ đó nó tạo điều kiện thuận lợi
cho việc quản lý và ra quyết đònh đối với các vấn đề thực tế đã đặt ra vì qua chồng
ghép lớp thông tin ta có thể rút ra nhiều thông tin từ dữ liệu ban đầu.
Trong đồ án, tôi thực hiện chồng lớp bản đồ nền ( gồm lớp đường giao
thông, lớp sông, lớp hành chính, lớp cầu, …) lên lớp điểm hẹn nhằm thể hiện các
điểm hẹn thu gom chất thải rắn sinh hoạt trên bản đồ và do những điểm hẹn này là
điểm bắt buộc xe chuyên dụng phải đi qua để thu gom CTR theo quy trình thu
gom để từ đó đưa ra quy trình thu gom mà cụ thể là tuyến thu gom đề xuất. Đồng
thời tôi cũng tiến hành chồng hai lớp này lên lớp điểm dọc tuyến nhằm thể hiện
trên bản đồ các đoạn đường mà xe chuyên dụng đi qua để đánh giá khối lượng rác
thu gom tại các điểm hẹn và điểm dọc tuyến .
GIS có khả năng lưu trữ , quản lý và làm việc với dữ liệu đòa lý theo hai
dạng: mô hình Raster và mô hình Vector. Trong đề tài này, mô hình vector được
sử dụng trong quá trình chồng ghép lớp. Mô hình vector là mô hình mà dữ liệu
không gian như điểm, đường, vùng được mã hóa và lưu trữ dưới dạng tập hợp các
tọa độ x, y. Vò trí của đối tượng điểm được thể hiện bởi tọa độ đơn x, y; đối tượng
đường như sông, suối, đường giao thông được đònh nghóa như một chuỗi các cặp
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 17
tọa độ (x
i
,y
i
). Đối tượng dạng vùng được đònh nghóa là một đường khép kín, được
biểu diễn bởi một chuỗi các cặp tọa độ (x
i
,y
i
) có tọa độ điểm đầu và điểm cuối
trùng nhau.
2.2.3.2 ng dụng chức năng mạng:
Mạng bao gồm các đoạn được nối kết với nhau. Mỗi đoạn được xác đònh
bằng node đầu và node kết thúc. Cả hai node này đều được xác đònh vò trí. Ngoài
ra, đoạn còn có thể được xác đònh bởi những điểm nằm giữa node đầu và node
cuối. Những điểm này dùng để uốn nắn hình dạng của đường và được gọi là đỉnh
( vertex ).
Sự khác nhau chủ yếu giữa node và vertex là node có thông tin về quan hệ
topology của mạng trong khi vertex chỉ tồn tại đơn thuần là phác họa hình dạng
của đoạn. Trên sơ đồ mạng phẳng thì quy ước nếu hai đoạn cắt nhau sẽ phải tạo ra
một node tại vò trí giao nhau. Ngoài ra, còn có trường hợp tại vò trí của một số
node hoặc vertex có thêm các yếu tố cản trở ( impendance factor ). Những yếu tố
này tượng trưng cho khoảng cách từ điểm này đến điểm kia hoặc một điều kiện
nào đó. Trong phân tích mạng thì những yếu tố này tùy theo yêu cầu thực tế của
vấn đề nghiên cứu.
Trong đồ án, tôi ứng dụng chức năng này để phân tích nhằm đưa ra quy
trình đề xuất dựa trên cơ sở lý thuyết đã được học. Do những hạn chế về kiến thức
lập trình GIS nên tôi chỉ ứng dụng được chức năng mạng của GIS để đưa ra quy
trình hoặc sẽ tối ưu về thời gian hoặc sẽ tối ưu về đoạn đường mà chưa thể kết hợp
cả hai phần. Sản phẩm của khâu này là bản đồ vạch tuyến thu gom – vận chuyển
chất thải rắn trên cơ sở tính toán bằng tay kết hợp chức năng phân tích mạng của
Arc view.
2.2 Phương pháp thực tế:
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 18
Thu thập số liệu về:
Điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội.
Hiện trạng thu gom, khối lượng thu gom, thời gian thu gom, lực
lượng thu gom – vận chuyển CTR SH tại Tp.BH.
Phương tiện thu gom, dung tích, kích thước ngang đối với xe
chuyên dụng
Quy trình thu gom CTR SH tại Tp.BH.
Hiện trạng về các đọan đường như: chiều dài, chiều rộng, giờ
cao điểm, chiều lưu thông.
Thu thập bản đồ: thu thập dữ liệu, số hóa bản đồ nền gồm các lơp giao
thông, lớp sông, ranh giới hành chính, …
Điều tra thực đòa: tiến hành khảo sát khối lượng thu gom tại các điểm hẹn
và các điểm dọc tuyến, quy trình thu gom xem có đúng với quy trình trên
văn bản không.
Thống kê số liệu: thống kê các số liệu thu được tại các điểm, lọc ra giá trò
để sử dụng bằng phần mềm Excel.
Phân tích và đánh giá hiện trạng về kinh tế, xã hội và công tác thu gom –
vận chuyển CTR SH tại thành phố Biên Hòa.
Chương 3: TỔNG QUAN THÀNH PHỐ BIÊN HÒA
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 19
3.1 Điều kiện tự nhiên Tp.Biên Hòa:
3.1.1 Vò trí đòa lý:
Thành phố Biên Hoà là trung tâm kinh tế, chính trò, văn hóa, xã hội của tỉnh
Đồng Nai, có tầm quan trọng trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Thành phố
Biên Hoà là đô thò loại 2 cách thành phố Hồ Chí Minh 30 km theo quốc lộ 1A,
cách Bà Ròa – Vũng Tàu 90 km theo quốc lộ 51, là cửa ngõ của thành phố Hồ Chí
Minh, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm Phía Nam, có các khu công nghiệp lớn,
là đầu mối giao thông quan trọng của các tuyến đường bộ và đường sắt quốc gia.
Thành phố Biên Hoà có ảnh hưởng đối với việc phát triển kinh tế – xã hội đồng
thời giữ vò trí trọng yếu về an ninh quốc phòng đối với cả khu vực miền Đông Nam
Bộ.
Tổng diện tích tự nhiên: 15,473.4 ha.
Phía Bắc và Đông Bắc giáp thò xã Vónh An và Thiện Tân, huyện Vónh Cữu.
Phía Nam và Đông Nam giáp huyện Thống Nhất – huyện Long Thành.
Phía Nam giáp giáp huyện Thủ Đức TP Hồ Chí Minh.
Phía Tây và Tây Bắc giáp huyện Thuận An và Tân Đông Hiệp tỉnh Bình
Dương.
Thành phố Biên Hoà có diện tích nhỏ nhất so với các huyện, thò khác trong tỉnh
(154.73 km
2
) nhưng tập trung dân số lớn nhất (624000 người năm 2005). Dự kiến
đến năm 2010 thành phố Biên Hoà sẽ có số dân từ 700 – 800 nghìn người.
3.1.2 Đòa hình – đòa chất:
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 20
3.1.2.1 Đòa hình:
Phần lớn phía Đông và Đông Bắc có dạng đồi nhỏ, dốc thoải không đều
nghiêng về phía Đông sông Đồng Nai và các suối nhỏ. Nước lũ tràn từ Bắc xuống
Nam và Đông Nam. Ven hai bờ sông là vùng vườn bằng phẳng, xen lẫn ao hồ do
việc lấy đất làm gạch tạo nên. Cao độ lớn nhất:+70m
Cao độ thấp nhất: 0.5 – 0.8m, hầu hết là ruộng vườn xen lẫn khu dân cư.
Khu vực trung tâm thành phố cũ cao độ trung bình là từ: 5 – 10m.
Ngoài ra còn các khu vực xây dựng, phần đất đồi là rừng bạch đàn, trồng hoa màu
và hoang hóa.
3.1.2.2 Đòa chất:
a. Đòa chất kiến tạo:
Khu vực Tp. Biên Hòa có cấu tạo đòa chất vùng rìa Đông – Nam miền kiến tạo
Nam Trung Bộ, thuộc ranh giới rìa Tây – Nam của đới sụt Mejojo – nâng
Kainôjôi với đới sụt Kainôjôi Cửu Long, bao gồm:
Đá cổ nhất thấy được là trầm tích, trầm tích núi lửa phun trào và xâm nhập
Mejojoi với bề dày 100 -150m, khu Bửu Long với cao độ 47m. Lớp phong
hóa dày 3 – 5m.
Trầm tích lục nguyên J sớm lộ ra ở phía Đông Bắc trên diện rộng và chìm
dần theo hướng Nam và Tây Nam.
Các trầm tích phun trào có tuổi Jura muộn đến Kreta (J3 – K ) lộ ra ở Bửu
Long, Bửu Hòa với thành phần chính là các kết, cuội kết, Andejit.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 21
Trầm tích trước đệ tứ duy nhất trong vùng ( Plioxen N ) nằm ở khu vực Hố
Nai, Long Bình, lộ ra dưới dạng đồi gốm sét, sét pha với cao độ đỉnh 5 –
10m đến -50m, chiều dày thay đổi từ 30 – 70m.
Trầm tích sông Pleitoxen sớm (aQ1 - +b ) chủ yếu ở khu vực Long Bình, Hố
Nai có cao độ bề mặt từ 10 – 50m.
b. Đòa chất thủy văn: có thể chia thành 3 khu vực:
Khu vực phát triển phức hệ chứa nước nằm trong trầm tích lục nguyên Jura
(J1 ) có khoảng 80 km
2
về phía Đông Bắc thành phố. Bề dày tầng chứa
nước khoảng 60 -80m.
Khu vực phát triên các phân vò chứa nước Kainôjoi và Mejôjôi. Trong đó
phân vò chứa nước Kainôjôi dày từ 20 – 40m với diện tích khoảng 90 km
2
tại Biên Hòa, Hố Nai, Tam Hiệp, lưu lượng khai thác ước chừng khoảng
30 – 40 m
3
/h. Chất lượng nước đều có thể bò phèn.
Khu vực phát triển các phân vò Mejôjôi, trong đó phân vò chứa nước
Kainôjôi dày khoảng 20m ( thường 8 – 10m). Lưu lượng nươc thay đổi rất
lớn, ví dụ như lỗ khoan của Đoàn 801 với chiều sâu 60m chỉ có lưu lượng
dưới 1 lit/s, trong khi đó các lỗ khoan tại căn cứ Long Bình lại đạt 30 m
3
/h.
Nhìn chung, trong phạm vi Tp. Biên Hòa, các phân vò chứa nước phát triển
không liên tục, ít đồng nhất. Các tầng chứa nước có quan hệ thủy lực và có nhiều
chỗ thông nhau. Khu vực thuận lợi nhất cho khai thác nước ngầm là Tp.Biên Hòa
và khu vực Hố Nai.
c. Đặc điểm khoáng sản:
Trong Tp. Biên Hòa có một số điểm khoáng sản chủ yếu là Kaolin ở khu vực
nghóa trang thành phố Biên Hòa, Laterit ở khu vực tổng kho Long Bình ( phường
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 22
Tam Hiệp ) và sét được phân bố ở khu vực xã An Hòa (hướng Long Thành ).
Ngoài ra còn có than bùn ở Hóa An.
d. Đòa chất công trình:
Tại Biên Hòa chưa tiến hành khảo sát đòa chất công trình thành hệ thống. Tuy
nhiên theo kết quả do Đoàn Đòa chất 801 thực hiện, có thể chia làm hai khu vực:
Khu vực Tây Nam thành phố ( ven sông): gồm các loại đất đá như:
- Lớp 1: đất đắp hoặc sét pha màu vàng có độ dày 0.4 – 1.5m
- Lớp 2: lớp sét pha xám tro, xám vàng ở trạng thái dẻo, dẻo chảy, độ sâu
3 – 7m với C = 0.2 – 0.3 kg/cm
2
, 10 + 25
o
.
- Lớp 3: lớp bùn sét xám tro, xám nâu vàng ở trạng thái dẻo chảy, độ sâu
5 – 10m. C = 0.15 kg/cm
2
, 0
o
34’.
- Lớp 4: lớp sét xám trắng, xám vàng trạng thái dẻo, dẻo chảy, độ sâu 8 –
12 m, C = 0.25 – 0.65kg/cm
2
, 12 -14
o
.
Khu vực phía Bắc thành phố và khu vực Long Bình:
- Lớp 1: lớp cát pha, hạt mòn màu trắng, xám vàng đất ẩm, bở rời, có độ
dày từ 1 – 3m.
- Lớp 2: lớp cát pha sét Kaolin màu xám trắng lẫn ít sỏi sạn thạch anh, sỏi
sạn laterit. Đất ẩm ướt, dẻo ở độ sâu từ 1.7m, C = 0.18 -0.35 kg/cm
2
,
22 – 24
o
.
- Lớp 3: lớp cát pha và cát sạn thạch anh màu xám trắng, đỏ vàng loang lổ.
Đất ẩm trạng thái dẻo ở độ sâu từ 6 – 12m, C = 0.45 – 0.5 kg/cm
2
, 11
o
.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 23
3.1.3 Khí hậu:
Cùng với sự biến đổi toàn cầu do ảnh hưởng về cường độ của các hiện tượng
Elnino, Lanina và những thay đổi về cảnh quan, môi trường nên hiện tượng thời
tiết và khí hậu ở Đồng Nai và đặc biệt là thành phố Biên Hoà có thay đổi lớn,
nhiệt độ không khí tăng dần. Qua số liệu theo dõi trong năm năm gần đây như sau:
3.1.3.1 Nhiệt độ:
Nhiệt độ không khí tại thành phố Biên Hoà tương đối cao, nhưng độ chênh lệch
trung bình giữa các tháng ít. Kết quả quan trắc nhiệt độ tại trạm Biên Hoà như sau:
- Nhiệt độ trung bình ở Biên Hoà tăng từ 26
o
C đến 26.7
o
C, nhiệt độ cao nhất
giảm, nhiệt độ thấp nhất tăng, như vậy mùa khô ít nóng, mùa đông ấm hơn.
- Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 32.5
o
C
- Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm là 23
o
C.
Bảng 1: Bảng nhiệt độ trung bình tháng tại Biên Hoà(
o
C )
Tháng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
26.3
26.2
27.6
28.7
28.3
27.4
27.7
26.5
26.6
26.5
26
25.2
Nguồn Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới và BVMT năm 2003
3.1.3.2 Chế độ gió:
Tốc độ gió trung bình tại Biên Hoà là 2m/s.
- Gió Tây Nam thổi vào mùa mưa( từ tháng 6 đến tháng 10) với tần suất 70%.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Lê Thanh Hòa
SVTH: Nguyễn Hoài Thy
Trang 24
- Gió Đông Bắc thổi vào mùa khô ( các tháng từ 11 đến tháng 2 năm sau) với
tần suất 60%.
- Từ tháng 3 đến tháng 5 có gió Đông Nam. Tần suất hướng gió được trình bày
theo bảng:
Bảng 2: Tần suất hướng gió
Gió
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
Lặng gió
Tần suất %
16
13
3
12
13
11
9
3
20
Nguồn Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới và BVMT năm 2003
3.1.3.3 Chế độ mưa:
- Lượng mưa vào mùa mưa chiếm khoảng 85% lượng mưa hàng năm.
- Lượng mưa trung bình dao động trong khoảng 1600 -1800 mm/ năm.
- Trong khoảng thời gian từø tháng 5 đến tháng 11, hàng tháng có 19 ngày
mưa với vũ lượng trung bình hơn 100mm / ngày. Mùa mưa bắt đầu vào tháng 4 và
kết thúc vào tháng 11.
Bảng 3: Lượng mưa trung bình tháng tại Biên Hoà (mm)
Tháng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
7.9
4.4
1.6
45.1
157.2
238
264.8
276.7
293.3
203.1
81.1
28.3
Nguồn Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới và BVMT năm 2003