Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
BÙI TẤN NGỌC
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS
XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI SINH HOẠT
TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI
Chuyên ngành: Khoa học Máy tính
Mã số: 60.48.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Tấn Khôi
Đà Nẵng - Năm 2013
Công trình được hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN TẤN KHÔI
Phản biện 1: PGS. TS. Lê Văn Sơn
Phản biện 2: TS. Hoàng Thị Lan Giao
Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Thạc sĩ Kỹ thuật, họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày
16 tháng 11 năm 2003.
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Quảng Ngãi là một tỉnh có nhiều tiềm năng, lợi thế phát triển kinh
tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Quá trình phát triển của
thành phố mang lại nhiều lợi ích kinh tế, góp phần nâng cao đời sống
vật chất và tinh thần cho người dân, nhưng đồng thời kéo theo là vấn đề
môi trường, đặc biệt là lượng chất thải rắn (CTR) gia tăng một cách
nhanh chóng. Quản lý lượng CTR này là một thách thức và là một trong
những dịch vụ môi trường đặc biệt quan trọng, không chỉ chi phí cho
hoạt động này rất lớn mà còn vì những lợi ích, tiềm tàng đối với sức
khỏe cộng đồng và đời sống của người dân.
Một đô thị mới và hiện đại thì không thể thiếu một kiến trúc quy
hoạch tổng thể về cơ sở hạ tầng, bao gồm xây dựng các công trình công
cộng, hệ thống quản lý và xử lý rác thải… Vì vậy, việc áp dụng các
phương pháp và công nghệ hiện đại sẽ đem lại rất nhiều tiện ích.
Quản lý chất thải rắn là một trong những ưu tiên của công tác bảo
vệ môi trường, góp phần kiểm soát ô nhiễm, hướng tới phát triển bền
vững đất nước. Đây là một công tác phức tạp, liên quan đến nhiều cơ
quan, đơn vị tham gia vào công tác này. Để hệ thống hoá lại một cách
hợp lý và khoa học, đề tài luận văn cao học: “Ứng dụng công nghệ
GIS xây dựng hệ thống quản lý chất thải sinh hoạt tại thành phố
Quảng Ngãi” là cần thiết, có tính thực tiễn.
2. Mục tiêu của đề tài
Biến GIS thành công cụ hỗ trợ ra quyết định đầu tư vào cơ sở hạ
tầng một cách thuận lợi để quản lý tổng hợp và thống nhất hệ thống
nguồn phát thải, điểm tập trung rác, vị trí đặt thùng rác trên các tuyến
2
đường nội thành một cách khoa học; Thiết lập CSDL về CTR sinh hoạt
giúp cho các nhà quản lý có cái nhìn trực quan hơn nhờ vào việc xác
định vị trí, lộ trình di chuyển của các phương tiện vận chuyển rác được
hiển thị trên bản đố số GIS.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết về hệ thống thông tin địa lý, bản đồ số, công nghệ
GPS và thiết kế CSDL địa không gian.
Các mô hình toán học trong bài toán quản lý CTR; Các công cụ và
phần mềm mã nguồn mở hỗ trợ xây dựng ứng dụng bằng GIS.
Nghiên cứu khả năng ứng dụng của GIS vào quản lý CTR sinh hoạt
phù hợp với các yêu cầu thực tiễn tại TP Quảng Ngãi.
4. Phương pháp nghiên cứu
1. Phương pháp phân tích tổng hợp từ tài liệu.
2. Phương pháp thống kê, điều tra.
3. Phương pháp phân tích và thiết kế.
4. Phương pháp thực nghiệm.
5. Bố cục của luận văn
Mở đầu.
Chương 1. Nghiên cứu tổng quan.
Chương 2. Hệ thống thông tin địa lý quản lý chất thải rắn sinh hoạt.
Chương 3. Phân tích, thiết kế và triển khai hệ thống.
Kết luận và hướng phát triển.
3
CHƯƠNG 1
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
1.1. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
1.1.1. Khái niệm chung
1.1.2. Khái niệm hệ thống thông tin địa lý
Hệ thống máy tính ngay từ đầu đã nhanh chóng được sử dụng hữu
hiệu vào các công việc liên quan tới địa lý và phân tích địa lý. Cùng với
sự ứng dụng máy tính ngày càng tăng, khái niệm GIS phát triển từ
những năm 1960. Đến nay nhiều định nghĩa GIS đã ra đời:
− Burrough, 1986: GIS là những công cụ mạnh để tập hợp, lưu trữ,
truy cập, khôi phục, biểu diễn dữ liệu không gian từ thế giới thực,
đáp ứng những yêu cầu đặc biệt [2].
− Lord Chorley, 1987: GIS là hệ thống thu nạp, lưu trữ, kiểm tra,
tích hợp, vận dụng, phân tích và biểu diễn dữ liệu tham chiếu tới
mặt đất. Những dữ liệu này thông thường là cơ sở dữ liệu tham
chiếu không gian dựa trên những phần mềm ứng dụng [2].
− Michael Zeiler: GIS là sự kết hợp giữa con người thành thạo công
việc, dữ liệu mô tả không gian, phương pháp phân tích, phần mềm
và phần cứng máy tính – tất cả được tổ chức quản lý và cung cấp
thông tin thông qua sự trình diễn địa lý [2].
− David Cowen, NCGIA, Mỹ: GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm
và các thủ tục được thiết kế để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích,
mô hình hóa và hiển thị các dữ liệu quy chiếu không gian để giải
quyết các vấn đề quản lý và lập kế hoạch phức tạp [2].
nguon tai.lieu . vn
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
BÙI TẤN NGỌC
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS
XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI SINH HOẠT
TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI
Chuyên ngành: Khoa học Máy tính
Mã số: 60.48.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Tấn Khôi
Đà Nẵng - Năm 2013
Công trình được hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN TẤN KHÔI
Phản biện 1: PGS. TS. Lê Văn Sơn
Phản biện 2: TS. Hoàng Thị Lan Giao
Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Thạc sĩ Kỹ thuật, họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày
16 tháng 11 năm 2003.
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Quảng Ngãi là một tỉnh có nhiều tiềm năng, lợi thế phát triển kinh
tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Quá trình phát triển của
thành phố mang lại nhiều lợi ích kinh tế, góp phần nâng cao đời sống
vật chất và tinh thần cho người dân, nhưng đồng thời kéo theo là vấn đề
môi trường, đặc biệt là lượng chất thải rắn (CTR) gia tăng một cách
nhanh chóng. Quản lý lượng CTR này là một thách thức và là một trong
những dịch vụ môi trường đặc biệt quan trọng, không chỉ chi phí cho
hoạt động này rất lớn mà còn vì những lợi ích, tiềm tàng đối với sức
khỏe cộng đồng và đời sống của người dân.
Một đô thị mới và hiện đại thì không thể thiếu một kiến trúc quy
hoạch tổng thể về cơ sở hạ tầng, bao gồm xây dựng các công trình công
cộng, hệ thống quản lý và xử lý rác thải… Vì vậy, việc áp dụng các
phương pháp và công nghệ hiện đại sẽ đem lại rất nhiều tiện ích.
Quản lý chất thải rắn là một trong những ưu tiên của công tác bảo
vệ môi trường, góp phần kiểm soát ô nhiễm, hướng tới phát triển bền
vững đất nước. Đây là một công tác phức tạp, liên quan đến nhiều cơ
quan, đơn vị tham gia vào công tác này. Để hệ thống hoá lại một cách
hợp lý và khoa học, đề tài luận văn cao học: “Ứng dụng công nghệ
GIS xây dựng hệ thống quản lý chất thải sinh hoạt tại thành phố
Quảng Ngãi” là cần thiết, có tính thực tiễn.
2. Mục tiêu của đề tài
Biến GIS thành công cụ hỗ trợ ra quyết định đầu tư vào cơ sở hạ
tầng một cách thuận lợi để quản lý tổng hợp và thống nhất hệ thống
nguồn phát thải, điểm tập trung rác, vị trí đặt thùng rác trên các tuyến
2
đường nội thành một cách khoa học; Thiết lập CSDL về CTR sinh hoạt
giúp cho các nhà quản lý có cái nhìn trực quan hơn nhờ vào việc xác
định vị trí, lộ trình di chuyển của các phương tiện vận chuyển rác được
hiển thị trên bản đố số GIS.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết về hệ thống thông tin địa lý, bản đồ số, công nghệ
GPS và thiết kế CSDL địa không gian.
Các mô hình toán học trong bài toán quản lý CTR; Các công cụ và
phần mềm mã nguồn mở hỗ trợ xây dựng ứng dụng bằng GIS.
Nghiên cứu khả năng ứng dụng của GIS vào quản lý CTR sinh hoạt
phù hợp với các yêu cầu thực tiễn tại TP Quảng Ngãi.
4. Phương pháp nghiên cứu
1. Phương pháp phân tích tổng hợp từ tài liệu.
2. Phương pháp thống kê, điều tra.
3. Phương pháp phân tích và thiết kế.
4. Phương pháp thực nghiệm.
5. Bố cục của luận văn
Mở đầu.
Chương 1. Nghiên cứu tổng quan.
Chương 2. Hệ thống thông tin địa lý quản lý chất thải rắn sinh hoạt.
Chương 3. Phân tích, thiết kế và triển khai hệ thống.
Kết luận và hướng phát triển.
3
CHƯƠNG 1
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
1.1. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
1.1.1. Khái niệm chung
1.1.2. Khái niệm hệ thống thông tin địa lý
Hệ thống máy tính ngay từ đầu đã nhanh chóng được sử dụng hữu
hiệu vào các công việc liên quan tới địa lý và phân tích địa lý. Cùng với
sự ứng dụng máy tính ngày càng tăng, khái niệm GIS phát triển từ
những năm 1960. Đến nay nhiều định nghĩa GIS đã ra đời:
− Burrough, 1986: GIS là những công cụ mạnh để tập hợp, lưu trữ,
truy cập, khôi phục, biểu diễn dữ liệu không gian từ thế giới thực,
đáp ứng những yêu cầu đặc biệt [2].
− Lord Chorley, 1987: GIS là hệ thống thu nạp, lưu trữ, kiểm tra,
tích hợp, vận dụng, phân tích và biểu diễn dữ liệu tham chiếu tới
mặt đất. Những dữ liệu này thông thường là cơ sở dữ liệu tham
chiếu không gian dựa trên những phần mềm ứng dụng [2].
− Michael Zeiler: GIS là sự kết hợp giữa con người thành thạo công
việc, dữ liệu mô tả không gian, phương pháp phân tích, phần mềm
và phần cứng máy tính – tất cả được tổ chức quản lý và cung cấp
thông tin thông qua sự trình diễn địa lý [2].
− David Cowen, NCGIA, Mỹ: GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm
và các thủ tục được thiết kế để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích,
mô hình hóa và hiển thị các dữ liệu quy chiếu không gian để giải
quyết các vấn đề quản lý và lập kế hoạch phức tạp [2].