Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên - Nguyễn Thanh Hải

Nguyễn Thanh Hải Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 122(08): 111 - 115 111 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN Nguyễn Thanh Hải* Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Ngày nay hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã được ứng dụng phổ biến trong việc quản lý và xử lý các vấn đề kinh tế, xã hội và môi trường, như ứng dụng GIS/GPS trong quan trắc và quản lý chất thải rắn nhằm phân tích dựa trên vị trí các nguồn thải, chế độ thủy văn, địa hình, đường xá, để quy hoạch tuyến vận chuyển, nơi tập trung, nơi xử lý chất thải,.. Nghiên cứu đã ứng dụng GIS và GPS để hổ trợ công tác quan trắc hệ thống thu gom và trung chuyển CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên nhằm tạo điều kiện thuận tiện cho người quản lý đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống hiện tại. Qua đó phân tích những khó khăn và thuận lợi của hệ thống hiện tại làm cơ sở cho những nghiên cứu chuyên sâu trong tương lai. Từ khóa: Chất thải rắn, cơ sở dữ liệu, bãi chôn lấp, GIS, TP. Thái Nguyên MỞ ĐẦU* Quá trình đô thị hóa nhanh chóng của Thành phố Thái Nguyên trong những năm gần đây đã gây những khó khăn không nhỏ trong công tác quản lý đô thị, đặt ra nhưng thách thức đối với các nhà quản lý về những vấn đề: ô nhiễm môi trường, quản lý chất thải rắn, Giải pháp sử dụng dữ liệu địa lý GIS (hệ thống thông tin địa lý) đang được nhiều cơ quan quản lý quan tâm nghiên cứu từng bước đưa vào sử dụng. Một cơ sở dữ liệu địa lý GIS được thiết kế hoàn hảo cho phép khai thác hiệu quả dữ liệu, khả năng liên kết các loại dữ liệu này với dữ liệu từ các nguồn khác và chuyển đổi dữ liệu sang người sử dụng và phần mềm khác. Do đó, việc sử dụng cơ sở dữ liệu địa lý GIS sẽ góp phần giải quyết những tồn tại trong việc thu gom và quản lý chất thải rắn như hình thức thủ công, thời gian thu gom kéo dài tại TP. Thái Nguyên. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU * Nghiên cứu và phân tích tài liệu trong và ngoài nước liên quan tới công tác quản lý CTR sinh hoạt, hệ thống thông tin địa lý và ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý trong quản lý thu gom, vận chuyển CTR. * Cơ sở dữ liệu GIS về hệ thống thu gom CTR tại TP. Thái Nguyên gồm 5 thành phần: * Tel: 0983 090796; Email: nguyenthanhhaitn@gmail.com dữ liệu vùng hành chính 10 phường trung tâm, dữ liệu giao thông, dữ liệu các chợ, dữ liệu các bãi chôn lấp và các điểm hẹn tập kết rác. Mỗi thành phần được tích hợp hai loại dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính. - Dữ liệu không gian Dữ liệu không gian được xác định bằng máy định vị Garmin GPS eTrex. Dữ liệu máy định vị cung cấp bao gồm tọa độ địa lý và cao độ của đối tượng nghiên cứu. Trong giới hạn nghiên cứu của đề tài, dữ liệu không gian chỉ bao gồm tọa độ địa lý của các đối tượng: các chợ, các bãi chôn lấp và các điểm hẹn tập kết. Tọa độ địa lý xác định theo hệ quy chiếu trắc địa WGS84 (World Geodetic System), lưới chiếu tọa độ phẳng UTM (Universal Transverse Mercator). Tuy nhiên, cao độ của đối tượng có thể sử dụng cho các mục đích khác như dự báo tình trạng ngập nước của hệ thống thu gom chất thải rắn trong mùa mưa. - Dữ liệu thuộc tính Dữ liệu thuộc tính được thu thập bằng các phương pháp quan sát, điều tra, đo đạc và thu thập tài liệu. Đề tài sử dụng phần mềm Arcview 3.2 để quản lý dữ liệu bằng cách tích hợp các dữ liệu thuộc tính này vào các đối tượng bản đồ tương ứng. Dữ liệu thuộc tính có hai loại: loại không thay đổi theo thời gian (loại đường, loại chợ, bãi Nguyễn Thanh Hải Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 122(08): 111 - 115 112 chôn lấp) và loại thay đổi theo thời gian (lượng rác thu gom). Dữ liệu thuộc tính của đề tài được lưu trữ, quản lý bằng phần mềm Arcview 3.2 dưới dạng bảng. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN * Xây dựng cơ sở dữ liệu Các lớp dữ liệu thiết kế gồm các kiểu sau: String: kiểu ký tự Number: kiểu số Data: kiểu ngày tháng Boolean: kiểu logic Vì mục tiêu của đề tài là thể hiện trực quan các thông tin của hệ thống thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên lên bản đồ giấy nên các lớp thông tin của các bảng thuộc tính như sau: - Lớp dữ liệu vùng hành chính 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên Lớp đồ họa: hanhchinhtptn.shp Lớp đối tượng: vùng Tên bảng: Attributes of hanhchinhtptn.shp Bảng 1. Bảng dữ liệu về hành chính 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên (hanhchinhtptn.shp) Tên field Loại Chiều dài Mục tin Shape Polygone Id Number Tenphuong String 20 Tên phường Dientich Number 10 Diện tích Soho Number 8 Số hộ Danso Number 8 Dân số Klgrac/ngay Number 8 Khối lượng rác/ngày Mô tả mục tin và mã hiệu: Id: mã đơn vị hành chính của phường Tenphuong: tên của từng phường trong khu vực trung tâm Dientich: diện tích của phường (km2) Soho: số hộ hiện có trong phường Danso: dân số tập trung trong phường (người) Klgrac/ngay: khối lượng rác sinh ra trong một ngày của phường (tấn/ngày) Từ dữ liệu trên ta có ta có bảng 2 dữ liệu của các phường trung tâm. Bảng 2. Bảng dữ liệu của 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên - Lớp dữ liệu đường giao thông trung tâm TP. Thái Nguyên Lớp đồ họa: giaothongtptn.shp Lớp đối tượng: đường Tên bảng: Attributes of giaothongtptn.shp Bảng 3. Bảng dữ liệu về giao thông 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên (giaothongtptn.shp) Tên field Loại Chiều dài Mục tin Shape Polygone Id Number Tenduong String 20 Tên đường Loaiduong String 15 Loại đường Length Number 10 Chiều dài Width Number 5 Chiều rộng Rushhour Number 3 Giờ cao điểm One way String 5 Đường một chiều Mô tả mục tin và mã hiệu: Id: mã đường giao thông Tenduong: tên của đường giao thông Loaiduong: loại chất liệu của đường Length: chiều dài của đoạn đường Width: chiều rộng của đoạn đường Rushhour: giờ cao điểm trên một đoạn đường (tính từ 1 - 24, nếu không có giờ cao điểm thì gán bằng 0) One way: quy định thuộc tính chiều lưu thông của xe chuyên dụng (nếu là đường hai chiều ký hiệu là H, nếu là đường một chiều ký hiệu là M). Nguyễn Thanh Hải Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 122(08): 111 - 115 113 Từ dữ liệu trên ta có ta có bảng 4 dữ liệu đường giao thông của các phường trung tâm TP. Thái Nguyên. Bảng 4. Bảng dữ liệu đường giao thông 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên - Lớp dữ liệu các chợ Lớp đồ họa: chotptn.shp Lớp đối tượng: điểm Tên bảng: Attributes of chotptn.shp Bảng 5. Bảng dữ liệu các chợ trong 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên (chotptn.shp) Tên field Loại Chiều dài Mục tin Shape Point Id Number Tencho String 15 Tên chợ Phuong String 15 Phường Klgrac (kg) Number 8 KL rác Mô tả mục tin và mã hiệu: Id: mã chợ Tencho: tên chợ Phuong: Tên phường mà chợ đó trực thuộc Klgrac (kg): khối lượng rác ước tính phát sinh từ chợ trong một ngày (kg/ngày) Từ dữ liệu trên ta có bảng 6 thể hiện dữ liệu các chợ trên 10 phường trung tâm của TP. Thái Nguyên. Bảng 6. Bảng dữ liệu các chợ trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên - Lớp dữ liệu bãi chôn lấp Lớp đồ họa: baichonlaptptn.shp Lớp đối tượng: điểm Tên bảng: Attributes of baichonlaptptn.shp Bảng 7. Bảng dữ liệu bãi chôn lấp của TP. Thái Nguyên (baichonlaptptn.shp) Tên field Loại Chiều dài Mục tin Shape Point Id Number Ten String 15 Tên BCL Xa, phuong String 15 Xã, phường Dientich Number 10 Diện tích Mô tả mục tin và mã hiệu: Id: mã bãi chôn lấp Ten: tên bãi chôn lấp Xa, phuong: Tên xã hoặc phường mà BCL đó trực thuộc Dientich: diện tích của bãi chôn lấp (m2) Từ các dữ liệu trên ta có bảng 8 thể hiện dữ liệu bãi chôn lấp của TP. Thái Nguyên. Bảng 8. Bảng dữ liệu bãi chôn lấp của thành phố Thái Nguyên - Lớp dữ liệu vị trí các điểm hẹn Lớp đồ họa: diemhentptn.shp Lớp đối tượng: điểm Tên bảng: Attributes of diemhentptn.shp Bảng 9. Bảng dữ liệu vị trí điểm hẹn thu gom rác của 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên (diemhentptn.shp) Tên field Loại Chiều dài Mục tin Shape Point Id Number Ten String 25 Tên điểm hẹn Phuong String 25 Phường Klgrac (kg) Number 8 KL rác Mô tả mục tin và mã hiệu: Nguyễn Thanh Hải Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 122(08): 111 - 115 114 Id: mã vị trí điểm hẹn Ten: tên điểm hẹn Phuong: tên phường mà điểm hẹn đó trực thuộc Klgrac: khối lượng rác tại mỗi điểm hẹn (kg/ngày) Từ dữ liệu trên ta có bảng dữ liệu 10 thể hiện vị trí các điểm hẹn trong 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên. Bảng 10. Bảng dữ liệu vị trí các điểm hẹn trong 10 phường trung tâm TPTN * Xây dựng bản đồ hành chính, khối lượng rác phát sinh, các điểm hẹn, hệ thống quản lý CTR sinh hoạt trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên Hình 1. Bản đồ khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh mỗi ngày trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên năm 2013 Hình 2. Bản đồ quy mô khối lượng rác tại các điểm hẹn trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên Hình 3. Bản đồ mật độ dân số và sự phân bố điểm hẹn trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên Hình 4. Bản đồ hiện trạng hệ thống quản lý CTR sinh hoạt 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên KẾT LUẬN Sử dụng công nghệ GIS góp phần quản lý CTR sinh hoạt một cách hiệu quả đã đạt được những kết quả sau: - Xây dựng cơ sơ dữ liệu quản lý CTR sinh hoạt cho TP. Thái Nguyên trên cơ sở thực hiện chuyển đổi dữ liệu gốc từ khuôn dạng *dgn sang Arcview. - Kết quả cuối cùng thu được các bản đồ có chứa đầy đủ các thông tin về CTR sinh hoạt và bản đồ chứa những thông tin về các điểm tập trung CTR, thiết lập được hệ thống cơ sở dữ liệu về hiện trạng CTR sinh hoạt, quản lí về thiết bị và nhân sự cho công ty môi trường đô thị, xác lập các tuyến thu gom, các điểm tập trung CTR của TP. Thái Nguyên. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Anwar, S. M (2004). Solid Waste Management and GIS: a Case of Kalabagan Area of Dhaka City, Bangladesh, MSc. Dissertation, Department of Geography, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norway. Nguyễn Thanh Hải Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 122(08): 111 - 115 115 2. Công ty Môi trường và Công trình đô thị Thái Nguyên (2012), Báo cáo tổng hợp lượng rác được thu gom và xử lý của TP. Thái Nguyên giai đoạn 2001 - 2011, Thái Nguyên. 3. Nguyễn Trọng Đài (2004), Các bài tập GIS ứng dụng, Trường Đại học KHTN - ĐHQG Hà Nội. 4. ESRI (2006). ArcGIS Network Analyst Tutorial, ESRI press, pp.36. 5. Ghose, M. K., Dikshit, A. K., Sharma, S. K (2006). A GIS based transportation model for solid waste disposal - a case study of Asansol Municipality. Waste Management, Vol.26, pp. 1287-93, ISSN 0956-053X. 6. Phạm Thu Hà, Ngô Văn Tú (2006), Cơ sở và ứng dụng HTTTĐL trong quản lý tài nguyên và môi trường nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Hà Nội. 7. Ramasamy S. M., Kumanan C. J., Palanivel K (2003). GIS Based Solutions for Waste Disposals, GIS Development, India. 8. Sarptas, H., Alpaslan, M. N., Dolgen, D (2005). GIS supported solid waste management in coastal areas. Water Science and Technology, Vol. 51, No. 11, 2005, pp. 213–220, ISSN:0273-1223 9. Senthil, S (2002). GIS-MIS-GPS for solid waste management, Map India, India. 10. Tổng Cục Môi trường (2008). Dự án “Xây dựng mô hình và triển khai thí điểm việc phân loại, thu gom và xử lý rác thải sinh hoạt cho các khu đô thị”. 11. Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên (2013). Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên năm 2012 SUMMARY BUILDING DATABASES FOR SOLID WASTE MANAGEMENT IN THAI NGUYEN CITY CENTER, THAI NGUYEN PROVINCE Nguyen Thanh Hai* College of Agriculture and Forestry – TNU Today, Geographic Information Systems (GIS) applications has been applied popular in the management and handling of economic, social and environmental issues, as GIS/GPS in monitoring and solid waste management based on the source of emissions, hydrology, topography, roads, ... to planning transportation routes, where the focus, where waste disposal ... The study and application of GIS GPS to support the work of the monitoring system for collection and transfer solid waste activities in Thai Nguyen city to create favorable conditions for the effective management of operational evaluation of the current system. Through analyzing the difficulties and advantages of the present system as the basis for in-depth research in the future. Keywords: solid waste, database, GIS, Thai Nguyen city Ngày nhận bài:05/6/2014; Ngày phản biện:15/6/2014; Ngày duyệt đăng: 25/8/2014 Phản biện khoa học: TS. Phan Đình Binh – Trường Đại học Nông Lâm - ĐHTN * Tel: 0983 090796; Email: nguyenthanhhaitn@gmail.com