 |
Ở nước ta nói chung cũng như trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc nói riêng công tác kiểm soát môi trường đã được quan tâm từ lâu nhưng các thông tin thu được còn rời rạc, không đồng bộ, thời gian quan trắc ngắn nên không có khả năng đưa ra các kết luận chính xác, đầy đủ. Vì vậy ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong hệ thống kiểm soát môi trường trên địa bàn tỉnh đúng tiêu chuẩn sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho công tác quản lý và bảo vệ môi trường được thực hiện dễ dàng. Năm 2005-2006 Trung tâm Tài nguyên và Môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc nghiên cứu đề tài “ứng dụng phần mềm tin học, GIS (hệ thống thông tin địa lý) để quản lý môi trường, đánh giá biến động về môi trường trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc”. Kết quả của đề tài là đã tạo ra cơ sở dữ liệu cơ bản về hiện trạng môi trường, thường xuyên cảnh báo các nguy cơ ô nhiễm môi trường, từ đó nâng cao ý thức và trách nhiệm cộng đồng trong việc giữ gìn và bảo vệ môi trường, ứng dụng hệ thống thông tin địa lý nhằm thiết lập một hệ thống các chuỗi số liệu đồng bộ làm cơ sở đánh giá hiện trạng môi trường và kiểm soát hiện trạng môi trường trên địa bàn tỉnh, phục vụ xây dựng các chiến lược, kế hoạch phát triển KT-XH theo hướng phát triển bền vững. GIS lưu giữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập hợp các lớp chuyên đề có thể liên kết với nhau nhờ các đặc điểm địa lý. Điều này đơn giản nhưng vô cùng quan trọng và là một công cụ đa năng đã được chứng minh là rất có giá trị trong việc giải quyết nhiều vấn đề thực tế, từ thiết lập tuyến đường phân phối của các chuyến xe, đến lập báo cáo chi tiết cho các ứng dụng quy hoạch, hay mô phỏng sự lưu thông khí quyển, chất lượng môi trường một vùng, quốc gia hay toàn cầu.
Các cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL) về môi trường trước mắt được thiết kế phục vụ công tác theo dõi, đánh giá và dự báo môi truờng cho các cấp lãnh thổ là: toàn tỉnh, từng huyện, khu vực. Các căn cứ phân chia nhóm chuyên đề dữ liệu trong cơ sở dữ liệu HTTTĐL về môi trường. Thiết kế các bộ dữ liệu chuyên đề của HTTTĐL về môi trường là xác định rõ mối quan hệ, cấu trúc của các dữ liệu và tổ chức chúng một cách lôgic để có thể đáp ứng được các nhu cầu thông tin của công tác bảo vệ môi trường.
Quá trình xử lý dữ liệu của HTTTĐL bao gồm các bước sau: Thiết kế cơ sở dữ liệu, thu thập dữ liệu, lưu trữ và tìm kiếm dữ liệu, phân tích dữ liệu, hiển thị dữ liệu (hoặc kết xuất dữ liệu ra các thiết bị ngoại vi), cấu trúc và bản chất của dữ liệu HTTTĐL. Cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lí gồm hai phần cơ bản là dữ liệu bản đồ (hay gọi là dữ liệu đồ thị) và dữ liệu thuộc tính (hay gọi là dữ liệu phi đồ thị). Mỗi một loại dữ liệu có đặc trưng riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu trữ, xử lí và hiển thị.
a/ Dữ liệu bản đồ: Điểm (Point), đường (Line), vùng (Polygon), ô lưới (Grid cell), ký hiệu (Sympol), điểm ảnh (Pixel).
b/ Dữ liệu thuộc tính: Là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại vị trí địa lí xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị trên bản đồ được. Cũng như các HTTTĐL khác, hệ thống này có 4 loại dữ liệu thuộc tính: Đặc tính của đối tượng, dữ liệu tham khảo địa lí (mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra tại một vị trí xác định), chỉ số địa lí (là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị), quan hệ không gian giữa các đối tượng.
c/ Mối quan hệ giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính: HTTĐL sử dụng phương pháp chung để liên kết hai loại dữ liệu đó thông qua bộ xác định, lưu trữ đồng thời trong các thành phần đồ thị và phi đồ thị. Các bộ xác định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc là các chỉ báo địa lí hay dữ liệu vị trí lưu trữ. Bộ xác định cho một thực thể có thể chứa tọa độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mô tả khu vực hoặc là một con trỏ đến vị trí lưu trữ của dữ liệu liên quan.
Kết quả cụ thể của đề tài:
Xây dựng được phần mềm xây dựng bản đồ hiện trạng môi trường. Phần mềm MAES được lập bằng ngôn ngữ lập trình Delphi theo hướng đối tượng mô hình xoắn ốc nên rất dễ cho chúng ta trong việc đánh giá chất lượng môi trường theo từng chỉ tiêu hay chỉ tiêu tổng hợp. MAES được xây dựng theo hướng đối tượng nên có đặc điểm ưu việt: tính kế thừa, tính đóng kín (che dấu thông tin) và tính đa xạ, liên kết được các phần mềm của GIS, trong các phần mềm mô hình hóa môi trường tính toán dự báo nồng độ ô nhiễm theo không gian và thời gian (các mô hình tính toán Berliand, Gauss, Sutton, nguồn đường, mặt, thống kê, số trị…). MAES có thể cài đặt chạy trên Window2000, hoặc WindowXP người sử dụng có thể xuất thông tin dưới dạng bản đồ tùy ý. Kết quả của phần mềm sau khi chạy ta được như sau:
Xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý về môi trường gồm: Thông tin chung về các Nhà máy, chất lượng nước mặt, nước ngầm, đất
Phương pháp đánh giá chất lượng môi trường, quy trình xây dựng hệ thống thông tin địa lý về môi trường, quy trình thành lập bản đồ hiện trạng môi trường và phần mềm MAES. Kết quả chính của đề tài sẽ là công cụ quản lý hữu ích cho các nhà quản lý về môi trường, là tài liệu tham khảo bổ ích cho công tác nghiên cứu khoa học cũng như ứng dụng triển khai trong lĩnh vực bảo vệ môi trường: đánh giá hiện trạng môi trường, đánh giá tác động môi trường, quy hoạch môi trường, xây dựng bản đồ hiện trạng môi trường tại đô thị, khu công nghiệp, các khu du lịch, vùng nông thôn… trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc.
Đây chỉ là phần xây dựng nền móng ứng dụng, để kết quả đề tài phát huy tốt được khả năng ứng dụng của nó, tập thể tác giả của đề tài chúng tôi đề xuất các giải pháp như sau:
+ Về khoa học và công nghệ: Cho phép triển khai tiếp tục đề tài để hoàn hiện phần mềm và cơ sở dữ liệu vào năm tiếp theo. Xây dựng các trạm quan trắc môi trường cố định và lưu động nhằm thường xuyên cập nhật các số liệu về hiện trạng môi trường, từ đó có thể đánh giá được thường xuyên hiện trạng môi trường thông qua các bản đồ hiện trạng môi trường thành phần, đồng thời giúp các nhà quản lý có thể theo dõi diễn biến hiện trạng môi trường theo mọi thời gian và địa điểm phục vụ tốt công tác quy hoạch, công tác tuyên truyền;
+ Về cơ chế chính sách: Cần có cơ chế để các đơn vị cung cấp thông tin thường xuyên cho hệ thống bằng cách gửi và cập nhật thông tin thường xuyên như: hỗ trợ các thiết bị cập nhật thông tin;
+ Về đầu tư: Cần đầu tư hệ thống thiết bị đủ mạnh để truyền thông tin hiện trạng môi trường trên địa bàn tỉnh tới các cơ quan quản lý nhà nước, các cơ quan thông tin đại chúng, tới mọi người dân thông qua cổng thông tin điện tử của tỉnh. Từ đó tăng cường được công tác quản lý, kiểm soát môi trường tới các đơn vị, nhà máy, xí nghiệp… góp phần nâng cao hiệu quả tuyên truyền công tác bảo vệ môi trường cho toàn dân.
(Theo Bản tin Tài nguyên & Môi trường)
Các cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL) về môi trường trước mắt được thiết kế phục vụ công tác theo dõi, đánh giá và dự báo môi truờng cho các cấp lãnh thổ là: toàn tỉnh, từng huyện, khu vực. Các căn cứ phân chia nhóm chuyên đề dữ liệu trong cơ sở dữ liệu HTTTĐL về môi trường. Thiết kế các bộ dữ liệu chuyên đề của HTTTĐL về môi trường là xác định rõ mối quan hệ, cấu trúc của các dữ liệu và tổ chức chúng một cách lôgic để có thể đáp ứng được các nhu cầu thông tin của công tác bảo vệ môi trường.
Quá trình xử lý dữ liệu của HTTTĐL bao gồm các bước sau: Thiết kế cơ sở dữ liệu, thu thập dữ liệu, lưu trữ và tìm kiếm dữ liệu, phân tích dữ liệu, hiển thị dữ liệu (hoặc kết xuất dữ liệu ra các thiết bị ngoại vi), cấu trúc và bản chất của dữ liệu HTTTĐL. Cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lí gồm hai phần cơ bản là dữ liệu bản đồ (hay gọi là dữ liệu đồ thị) và dữ liệu thuộc tính (hay gọi là dữ liệu phi đồ thị). Mỗi một loại dữ liệu có đặc trưng riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu trữ, xử lí và hiển thị.
a/ Dữ liệu bản đồ: Điểm (Point), đường (Line), vùng (Polygon), ô lưới (Grid cell), ký hiệu (Sympol), điểm ảnh (Pixel).
b/ Dữ liệu thuộc tính: Là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại vị trí địa lí xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị trên bản đồ được. Cũng như các HTTTĐL khác, hệ thống này có 4 loại dữ liệu thuộc tính: Đặc tính của đối tượng, dữ liệu tham khảo địa lí (mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra tại một vị trí xác định), chỉ số địa lí (là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị), quan hệ không gian giữa các đối tượng.
c/ Mối quan hệ giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính: HTTĐL sử dụng phương pháp chung để liên kết hai loại dữ liệu đó thông qua bộ xác định, lưu trữ đồng thời trong các thành phần đồ thị và phi đồ thị. Các bộ xác định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc là các chỉ báo địa lí hay dữ liệu vị trí lưu trữ. Bộ xác định cho một thực thể có thể chứa tọa độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mô tả khu vực hoặc là một con trỏ đến vị trí lưu trữ của dữ liệu liên quan.
Kết quả cụ thể của đề tài:
Xây dựng được phần mềm xây dựng bản đồ hiện trạng môi trường. Phần mềm MAES được lập bằng ngôn ngữ lập trình Delphi theo hướng đối tượng mô hình xoắn ốc nên rất dễ cho chúng ta trong việc đánh giá chất lượng môi trường theo từng chỉ tiêu hay chỉ tiêu tổng hợp. MAES được xây dựng theo hướng đối tượng nên có đặc điểm ưu việt: tính kế thừa, tính đóng kín (che dấu thông tin) và tính đa xạ, liên kết được các phần mềm của GIS, trong các phần mềm mô hình hóa môi trường tính toán dự báo nồng độ ô nhiễm theo không gian và thời gian (các mô hình tính toán Berliand, Gauss, Sutton, nguồn đường, mặt, thống kê, số trị…). MAES có thể cài đặt chạy trên Window2000, hoặc WindowXP người sử dụng có thể xuất thông tin dưới dạng bản đồ tùy ý. Kết quả của phần mềm sau khi chạy ta được như sau:
Xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý về môi trường gồm: Thông tin chung về các Nhà máy, chất lượng nước mặt, nước ngầm, đất
Phương pháp đánh giá chất lượng môi trường, quy trình xây dựng hệ thống thông tin địa lý về môi trường, quy trình thành lập bản đồ hiện trạng môi trường và phần mềm MAES. Kết quả chính của đề tài sẽ là công cụ quản lý hữu ích cho các nhà quản lý về môi trường, là tài liệu tham khảo bổ ích cho công tác nghiên cứu khoa học cũng như ứng dụng triển khai trong lĩnh vực bảo vệ môi trường: đánh giá hiện trạng môi trường, đánh giá tác động môi trường, quy hoạch môi trường, xây dựng bản đồ hiện trạng môi trường tại đô thị, khu công nghiệp, các khu du lịch, vùng nông thôn… trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc.
Đây chỉ là phần xây dựng nền móng ứng dụng, để kết quả đề tài phát huy tốt được khả năng ứng dụng của nó, tập thể tác giả của đề tài chúng tôi đề xuất các giải pháp như sau:
+ Về khoa học và công nghệ: Cho phép triển khai tiếp tục đề tài để hoàn hiện phần mềm và cơ sở dữ liệu vào năm tiếp theo. Xây dựng các trạm quan trắc môi trường cố định và lưu động nhằm thường xuyên cập nhật các số liệu về hiện trạng môi trường, từ đó có thể đánh giá được thường xuyên hiện trạng môi trường thông qua các bản đồ hiện trạng môi trường thành phần, đồng thời giúp các nhà quản lý có thể theo dõi diễn biến hiện trạng môi trường theo mọi thời gian và địa điểm phục vụ tốt công tác quy hoạch, công tác tuyên truyền;
+ Về cơ chế chính sách: Cần có cơ chế để các đơn vị cung cấp thông tin thường xuyên cho hệ thống bằng cách gửi và cập nhật thông tin thường xuyên như: hỗ trợ các thiết bị cập nhật thông tin;
+ Về đầu tư: Cần đầu tư hệ thống thiết bị đủ mạnh để truyền thông tin hiện trạng môi trường trên địa bàn tỉnh tới các cơ quan quản lý nhà nước, các cơ quan thông tin đại chúng, tới mọi người dân thông qua cổng thông tin điện tử của tỉnh. Từ đó tăng cường được công tác quản lý, kiểm soát môi trường tới các đơn vị, nhà máy, xí nghiệp… góp phần nâng cao hiệu quả tuyên truyền công tác bảo vệ môi trường cho toàn dân.
