Khóa luận tốt nghiệp Hệ thống thông tin môi trường: Ứng dụng GIS và thuật toán nội suy đánh giá chất lượng môi trường không khí tại tỉnh Đồng Nai

Khóa luận tốt nghiệp Hệ thống thông tin môi trường: Ứng dụng GIS và thuật toán nội suy đánh giá chất lượng môi trường không khí tại tỉnh Đồng Nai dựa vào công nghệ GIS và các thuật toán nội suy chúng ta có thể xác định vùng ô nhiễm dựa vào các điểm quan trắc ô nhiễm lấy mẫu và dựa vào đó xây dựng bản đồ phân vùng mức độ ô nhiễm chung cho cả tỉnh ĐN từ đó đánh giá mức độ ô nhiễm không khí.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khóa luận tốt nghiệp Hệ thống thông tin môi trường: Ứng dụng GIS và thuật toán nội suy đánh giá chất lượng môi trường không khí tại tỉnh Đồng NaiBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHÓA LUẬN TỐT NGHIỆPỨNG DỤNG GIS VÀ THUẬT TOÁN NỘI SUY ĐÁNH GIÁCHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍTẠI TỈNH ĐỒNG NAIHọ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ KIM OANHNgành: Hệ thống thông tin môi trườngNiên khóa: 2010 - 2014Tháng 06/2014ỨNG DỤNG GIS VÀ THUẬT TOÁN NỘI SUY ĐÁNH GIÁCHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ TẠI TỈNH ĐỒNG NAITác giảNGUYỄN THỊ KIM OANHKhóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấpbằng Kĩ sư ngành Hệ Thống Thông Tin Môi TrườngGiáo viên hướng dẫn:TS. Trần Thái BìnhTháng 6 năm 2014iLỜI CẢM ƠNTrong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp tôi đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tậntình của các cán bộ Trung tâm Viễn Thám và Hệ Thống Thông Tin Địa Lý- Viện Địalý Tài nguyên Tp. Hồ Chí Minh và quí thầy cô tại Bộ môn Thông tin Địa lý và Ứngdụng - Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh để tôi có thể hoàn thành tốt nhiệmvụ của mình.Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:-TS. Trần Thái Bình, Giám đốc Trung tâm Viễn Thám và Hệ Thống Thông TinĐịa Lý- Viện Địa lý Tài nguyên Tp. Hồ Chí Minh. Người trực tiếp hướng dẫnvà góp ý cho tôi trong suốt quá trình làm khóa luận. Cảm ơn thầy đã tận tình chỉbảo, hỗ trợ và động viên tôi trong suốt thời gian qua.-Tập thể cán bộ tại Trung tâm Viễn Thám và Hệ Thống Thông Tin Địa Lý- ViệnĐịa lý Tài nguyên Tp. Hồ Chí Minh .-Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến thầy PGS.TS. Nguyễn Kim Lợi cùng tất cảquý thầy cô Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Cảm ơn quý thầy côvề những kiến thức và giúp đỡ chân tình đã dành cho tôi trong bốn năm học tậptại trường.-Tôi xin chân thành cảm ơn đến thầy KS. Nguyễn Duy Liêm và thầy KS. LêHoàng Tú đã tận giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này.-Cuối cùng, con xin nói lời biết ơn sâu sắc đối với cha mẹ đã chăm sóc, nuôi dạycon thành người và luôn động viên tinh thần cho con để con yên tâm học tập.Nguyễn Thị Kim OanhBộ môn Tài nguyên và GISKhoa Môi trường & Tài nguyênTrường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí MinhiiTÓM TẮTSự phát triển nhanh chóng của quá trình công nghiệp hóa ở Việt Nam trong nhữngnăm gần đây đã làm gia tăng đáng kể lượng phát thải vào môi trường sống của conngười. Trong đó, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí là một trong những vấn đềtrọng tâm và vô cùng phức tạp bởi sự khó khăn trong đánh giá mức độ nguy hại cùngvới việc chưa có sự quan tâm đúng mức từ các cơ quan chức năng. Ô nhiễm không khítác động xấu đến sức khỏe con người (đặc biệt là gây ra các bệnh về đường hô hấp),theo số liệu thống kê của Bộ Y tế, trong những năm gần đây, các bệnh nhân về đườnghô hấp có tỷ lệ mắc cao nhất trên toàn quốc, nguyên nhân chủ yếu là do ô nhiễm khôngkhí gây ra. Kết quả thống kê cứ 100.000 dân có đến 4.1% số người mắc các bệnh vềphổi; 3.8% viêm họng và viêm amidan cấp; 3.1% viêm phế quản và viêm tiểu phếquản. Ngoài ra, ô nhiễm không khí cũng ảnh hưởng đến hệ sinh thái và làm biến đổikhí hậu (mưa axit, suy giảm tầng ô zôn). Do đó việc đánh giá chất lượng môi trườngnói chung và môi trường không khí nói riêng là một vấn đề cần được quan tâm vàđánh giá đúng đắn. Vì thế đề tài “Ứng dụng GIS và thuật toán nội suy đánh giá chấtlượng môi trường không khí tỉnh Đồng Nai” được thực hiện. Phương pháp tiếp cận củađề tài là ứng dụng kỹ thuật mới (GIS) vào công tác quản lý môi trường và thực hiện sosánh các thuật toán nội suy để chọn ra các phương pháp nội suy tối ưu cho việc thànhlập bản đồ phân vùng chất lượng không khí trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.Kết quả đạt được của đề tài trước tiên là: Nghiên cứu về các thuật toán nội suy cũng như các quy phạm pháp luật về việcthành lập bản đồ môi trường. Các ưu điểm và nhược điểm của các phương phápnội suy được đề cập đến trong đề tài. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng các quychuẩn Việt Nam (QCVN 05:2009/BTNMT), thông tư 17/2011/TT-BTNMT vềquy định kỹ thuật thành lập bản đồ chất lượng không khí. Thực hiện nội suy các chỉ số AQI của các chất CO, SO2, NO2 và bụi bằng 3phương pháp nội suy (IDW, Spline, Kriging). Nghiên cứu đã thực hiện tính toán hệ số tương quan R2 và chỉ số Nash –Sutcliffe (NSI) để đánh giá các thuật toán nội suy. Từ đó chọn ra các phươngiiipháp nội suy phù hợp với từng chỉ số AQI của các thông số không khí tại cácthời điểm khác nhau. Bản đồ được xây dựng dựa trên việc tính toán chỉ số AQImax của mỗi chất tạimỗi vị trí khác nhau trên địa bàn tỉnh. Việc đánh giá chất lượng không khí trên địa bàn tỉnh Đồng Nai được thực hiệndựa vào bản đồ phân vùng chất lượng không khí. Từ đó đưa ra những kiến nghịthích hợp cho các nhà quản lý môi trường.Kết quả đánh giá chất lượng không khí cho thấy chất lượng không khí trên địabàn tỉnh Đồng Nai ở mức kém trở lên, điều này ảnh hưởng nhạy cảm đến sức khỏecon người dựa vào chỉ số AQI trên toàn địa bàn tỉnh 100-200. Ngoài ra, vào tháng2, tháng 6, tháng 8 và tháng 12, chất lượng không khí trên địa bàn tỉnh có nhữngnơi có mức AQI từ 200-300 (chất lượng không khí xấu), gây nhạy cảm nhiều đếnsức khỏe con người.Với thông tin tính toán thuật toán nội suy nói trên, có thể hỗ trợ hiệu quả choviệc quy hoạch, quản lý các nguồn phát thải theo hướng bền vững. Bên cạnh đó,cũng đã chứng minh cách tiếp cận ứng dụng GIS và thuật toán nội suy không gianlà phương pháp hiệu quả cao, phù hợp với đặc điểm địa bàn tỉnh Đồng Nai vàmang lại nhiều triển vọng trong nghiên cứu đánh giá chất lượng không khí ở nhữngkhu vực khác.iv ...