Khóa luận Ứng dụng công cụ gis, gps quản lý phương tiện thu gom, vận chuyển bùn hầm cầu tại tỉnh Bình Dương

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -------------- oOo ------------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO HỌC CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG KHÓA 2009 TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CÔNG CỤ GIS, GPS QUẢN LÝ PHƯƠNG TIỆN THU GOM, VẬN CHUYỂN BÙN HẦM CẦU TẠI TỈNH BÌNH DƯƠNG GVHD : PGS. TS. LÊ THỊ HỒNG TRÂN HỌC VIÊN : NGUYỄN LÊ HUY MSHV : 09260533 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2011 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. LÊ THỊ HỒNG TRÂN Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS. LÊ VĂN KHOA Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. LÊ VĂN TRUNG Khóa luận thạc sĩ được nhận xét tại HỘI ĐỒNG CHẤM KHÓA LUẬN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày… tháng… năm 2013. Thành phần hội đồng đánh giá khóa luận thạc sĩ gồm : 1. Chủ tịch : TS. LÊ VĂN KHOA 2. Thư ký : TS. LÊ VĂN TRUNG 3. Ủy viên : TS. VÕ LÊ PHÚ CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ủy quyền) TS. LÊ VĂN KHOA TS. VÕ LÊ PHÚ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ---o0o--- Tp.HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2011 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN THẠC SĨ Họ và tên học viên : NGUYỄN LÊ HUY Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 20/10/1985 Nơi sinh : TX Tân An – Long An Chuyên ngành : QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Khóa (năm trúng tuyển) : 2009 1- TÊN ĐỀ TÀI : « Ứng dụng công cụ GIS, GPS để quản lý phương tiện thu gom, vận chuyển bùn hầm thải trên địa bàn tỉnh Bình Dương » 2- NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN : - Xây dựng các quy định về kỹ thuật trong thu gom và vận chuyển bùn hầm thải. - Ứng dụng tốt hai công cụ GIS và GPS trong vận chuyển và thu gom bùn hầm thải địa bàn tỉnh Bình Dương. 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 14/08/2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 20/01/2011 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS. LÊ THỊ HỒNG TRÂN Nội dung và đề cương Khóa luận thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ủy quyền) KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) LỜI CẢM ƠN Tôi có thể hoàn thành khóa luận này không chỉ là công sức của riêng tôi mà còn là sự đóng góp của các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp của tôi. Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của TS. LÊ THỊ HỒNG TRÂN trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này. Xin chân thành cảm ơn những người bạn của lớp Quản lý Môi trường K2009, những đồng nghiệp tại Công ty TNHH MTV Dịch vụ Công Ích của tỉnh Bình Dương đã nhiệt tình hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong việc thu thập tài liệu và số liệu thực tế. Cuối cùng, tôi xin gởi lời tri ân sâu sắc nhất đến tất cả các thầy cô của khoa Môi trường, trường Đại học Bách khoa TPHCM đã truyền đạt những bài học lý thuyết sống động cũng như những kinh nghiệm thực tế vô cùng quý báu, những phương pháp nghiên cứu hiệu quả, đó chính là kiến thức nền tảng giúp tôi có thể hoàn thành tốt khóa luận này. TÓM TẮT KHÓA LUẬN THẠC SĨ Bình Dương là một tỉnh thuộc miền Đông Nam bộ, nằm về phía Bắc của Thành phố Hồ Chí Minh, là một trong 7 tỉnh thuộc Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Đây là khu vực kinh tế năng động nhất cả nước, nơi thu hút các nhà đầu tư nước ngoài với số lượng lớn và cũng là nơi tập trung sản xuất hàng hoá lớn với công nghệ hiện đại. Bình Dương có vị trí chiến lược quan trọng cả về kinh tế và chính trị, có diện tích tự nhiên là 2.695,54 km 2 (chiếm 0.83% diện tích cả nước và xếp thứ 42/61 về diện tích tự nhiên). Bình Dương được bao bọc bởi hai con sông lớn là sông Sài Gòn ở phía Tây và sông Đồng Nai ở phía Đông, có tọa độ địa lý 11052' – 12018' vĩ độ Bắc và 106045' – 107067'30" kinh độ Đông và có ranh giới hành chính như sau: Phía Đông giáp tỉnh Đồng Nai; Phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và thành phố Hồ Chí Minh; Phía Nam giáp thành phố Hồ Chí Minh; Phía Bắc giáp tỉnh Bình Phước. Bình Dương có 01 thị xã, 06 huyện với 6 phường, 8 thị trấn và 75 xã. Tỉnh lỵ là thị xã Thủ Dầu Một – trung tâm hành chính - kinh tế - văn hóa của tỉnh Bình Dương. Trong những năm gần đây, Bình Dương có tốc độ tăng trưởng kinh tế vào loại cao nhất nước, quá trình đô thị hóa đang diễn ra mạnh mẽ. Với việc phát triển kinh tế nhanh cùng với sự phát triển xã hội, dân số tăng nhanh, tỉnh Bình Dương cũng phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi trường từ nhiều nguồn thải khác nhau như nước thải, rác thải, khí thải. Việc quản lý các loại chất thải trên đang gặp rất nhiều khó khăn, một trong những loại chất thải đó là bùn hầm cầu (BHC) phát sinh từ hệ thống vệ sinh tại chỗ như bể tự hoại, hố xí thùng, các nhà vệ sinh công cộng không có cống xả. Việc quản lý bùn hầm cầu đang là một vấn đề hết sức nhạy cảm và nóng bỏng do lượng bùn thải này ngoài chất hữu cơ chưa phân hủy còn chứa nhiều loại vi trùng gây bệnh có thể gây ô nhiễm nặng đến môi trường sống và là nguồn lây truyền dịch bệnh nếu không được quản lý tốt. Theo ước tính của Tổ chức Y tế thế giới thì hằng ngày sẽ có khoảng 246 m3 bùn hầm cầu phát sinh và thải vào môi trường. Ngoài ra với 28 khu và 16 cụm công nghiệp đã đi vào hoạt động thì cũng có một lượng đáng kể bùn hầm cầu phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của công nhân tại đây. Hiện nay, việc thu thu gom và vận chuyển bùn hầm cầu trong Tỉnh đang gặp phải nhiều khó khăn như: phương tiện rút bùn hầm cầu lưu hành trong tỉnh thường không thể vào được tận nơi có hố xí. Việc quản lý các dịch vụ hút bùn rất lạc hậu và hầu như chưa có phương án quản lý phù hợp trên địa bàn Tỉnh. Các địa điểm thích hợp cho xử lý và sử dụng hoặc đổ xả cuối cùng chỉ có thể đặt ở ngoại ô Tỉnh vì vậy quãng đường vận chuyển quá dài. Chính vì vậy nên các xe hút hầm cầu thường không về nơi thải bỏ, xử lý theo quy định mà đổ tràn lan vào bãi đất trống hoặc sử dụng trực tiếp trong nông nghiệp nhằm làm cho các dịch vụ thu gom hiệu quả hơn và thu nhập cao hơn. Chính những điều này đã gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe, môi trường sống của dân cư trong khu vực. Hơn nữa công tác quản lý nhà nước về việc thu gom, vận chuyển, xử lý vẫn chưa được quan tâm đúng mức, các tiêu chuẩn, quy định về quản lý còn rất ít và hạn chế. Do đó, vấn đề quản lý bùn hầm cầu từ quá trình thu gom, vận chuyển và xử lý trước khi thải bỏ vào môi trường là hết sức cần thiết. Đề tài « Ứng dụng công cụ GIS, GPS quản lý phương tiện thu gom, vận chuyển bùn hầm cầu tại Tỉnh Bình Dương » sẽ góp phần giải quyết các vấn đề về BHC, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... Tp.HCM, ngày tháng năm 2011 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS. Lê Thị Hồng Trân NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... Tp.HCM, ngày tháng năm 2011 Hội đồng xét duyệt DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TP. HCM : Thành phố Hồ Chí Minh USEPA : Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ BTH : Bể tự hoại BHC : Bùn hầm cầu BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa COD : Nhu cầu oxy hóa học TSS : Tổng chất rắn lơ lửng CTR : Chất thải rắn FS : Bùn hầm cầu FSM : Quản lý bùn hầm cầu MoFA : Phân tích luồng tài chính WHO : Tổ chức Y tế thế giới EAWAG : Viện Khoa học và công nghệ môi trường liên bang Thụy Sỹ SANDEC : Cơ quan về nước và hệ thống vệ sinh ở các nước đang phát triển OSS : Hệ thống vệ sinh tại chỗ KCN : Khu công nghiệp KĐT : Khu đô thị CEETIA : Trung tâm Kỹ thuật Môi trường ở các thị trấn và khu công nghiệp GIS : Hệ thống thông tin địa lý BCL : Bãi chôn lấp MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1 : PHẦN MỞ ĐẦU ....................................................................... 01 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 01 1.2. Mục tiêu của đề tài ................................................................................ 02 1.3. Nội dung của đề tài ................................................................................. 03 1.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 03 1.4.1. Phương pháp luận ......................................................................... 03 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................... 04 1.5. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................... 07 1.5.1. Ý nghĩa khoa học .......................................................................... 07 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................ 07 1.5.3. Tính mới ......................................................................................... 08 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ HOẠT ĐỘNG THU GOM BÙN HẦM CẦU .................................................................................... 09 2.1. Tình hình quản lý BHC ở một số đô thị lớn điển hình ........................... 09 2.2. Những tồn tại trong việc quản lý BHC tại Việt Nam ............................. 14 CHƯƠNG 3 : TÔNG QUAN VỀ TỈNH BÌNH DƯƠNG .............................. 15 3.1. Đặc điểm tự nhiên .................................................................................. 15 3.1.1. Vị trí địa lý và ranh giới hành chính ............................................. 15 3.1.2. Đặc điểm địa hình .......................................................................... 15 3.1.3. Đặc điểm khí hậu ........................................................................... 16 3.1.4. Đặc điểm thủy văn, sông ngòi ....................................................... 16 3.2. Hiện trạng kinh tế - xã hội ...................................................................... 17 3.2.1. Đặc điểm kinh tế ............................................................................ 17 3.2.2. Đặc điểm xã hội ............................................................................. 17 3.3. Hiện trạng cơ sở hạ tầng kỹ thuật ........................................................... 18 Giao thông vận tải .................................................................................... 18 3.4. Các vấn đề môi trường ........................................................................... 19 3.5. Quy hoạch tỉnh Bình Dương đến năm 2020 ........................................... 20 CHƯƠNG 4 : GIỚI THIỆU MÔ HÌNH GIS – GPS VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN ...................................................................................... 21 4.1. Mô hình GIS ........................................................................................... 21 4.1.1. Tổng quan về GIS .......................................................................... 21 4.1.2. Mô hình công nghệ GIS ................................................................. 21 4.1.3. Các lĩnh vực khoa học liên quan đến GIS ..................................... 22 4.1.4. Một số ứng dụng ............................................................................ 22 4.1.5. Các hệ thống tương tác .................................................................. 23 4.2. Các thành phần GIS ................................................................................ 23 4.2.1. Con người ...................................................................................... 24 4.2.2. Dữ liệu ........................................................................................... 24 4.2.3. Phần cứng ....................................................................................... 24 4.2.4. Phần mềm....................................................................................... 24 4.3. Chức năng GIS ....................................................................................... 25 4.3.1. Lưu trữ và truy cập dữ liệu ............................................................ 27 4.3.2. Tình hình áp dụng mô hình GIS ở Việt Nam ................................ 28 4.3.3. Giới thiệu một số phần mềm GIS phổ biến ................................... 29 4.4. Mô hình GPS .......................................................................................... 30 4.4.1. Tổng quan về GPS ........................................................................ 30 4.4.2. Các thành phần của hệ thống định vị GPS .................................... 30 4.4.3. Quỹ đạo vệ tinh GPS .................................................................... 31 4.4.4. Độ chính xác của hệ thống ............................................................. 31 4.5. Tình hình áp dụng GPS ở Việt Nam ...................................................... 31 4.6. Giới thiệu một số phần mềm GPS thông dụng ....................................... 33 4.6.1. GPS cầm tay .................................................................................. 33 4.6.2. Mouse GPS, CF GPS, SD GPS...................................................... 33 4.6.3. Bluetooth GPS ............................................................................... 34 4.6.4. GPS Navigator ............................................................................... 34 4.7. Ứng dụng mô hình GIS – GPS vào thực tiễn cuộc sống ........................ 35 4.8. Những thuận lợi và khó khăn trong việc ứng dụng mô hình GIS – GPS ở nước ta ............................................................................................................... 35 4.8.1. Thuận lợi ........................................................................................ 35 4.8.2. Khó khăn ........................................................................................ 35 CHƯƠNG 5 : ỨNG DỤNG GIS – GPS TRONG QUẢN LÝ THU GOM VẬN CHUYỂN BÙN HẦM CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG .......... 36 5.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu .......................................................................... 36 5.1.1. Phân tích, thiết kế CSDL ............................................................... 36 5.1.2. Dữ liệu nền ..................................................................................... 37 5.1.3. Dữ liệu chuyên đề .......................................................................... 43 5.2. Thu thập số liệu ...................................................................................... 47 5.2.1. Thu thập số liệu bằng GPS ............................................................ 47 5.2.2. Thu thập số liệu bằng phiếu thăm dò ............................................. 48 5.3. Mô hình hệ thống ................................................................................... 49 5.3.1. Giới thiệu ....................................................................................... 49 5.3.2. Tiến trình xử lý dữ liệu trong hệ thống .......................................... 49 5.3.3. Yêu cầu đối với hệ thống ............................................................... 50 5.3.4. Các thành phần của hệ thống ......................................................... 51 5.3.5. Vấn đề an ninh dữ liệu và bảo mật hệ thống ................................. 52 5.4. Đề xuất giải pháp quản lý ....................................................................... 54 CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................. 55 6.1. Kết luận .................................................................................................. 55 6.2. Kiến nghị ................................................................................................ 56 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: PGS. TS. Lê Thị Hồng Trân Học viên: Nguyễn Lê Huy – MSHV: 09260533 Trang 1 CHƢƠNG 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Bình Dương là một tỉnh thuộc miền Đông Nam bộ, nằm về phía Bắc của Thành phố Hồ Chí Minh, là một trong 7 tỉnh thuộc Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Đây là khu