Xem mẫu

Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011
ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ THÔNG TIN NGẬP KHU VỰC
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Trần Trọng ðức
Trường ðại học Bách khoa, ðHQG – HCM
(Bài nhận ngày 07 tháng 03 năm 2011, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 12 tháng 10 năm 2011)

TÓM TẮT: Hệ thống thông tin ñịa lý GIS với khả năng lưu trữ, phân tích quản lý dữ liệu phân bố
theo không gian một cách toàn diện sẽ là một giải pháp tốt cho công tác quản lý ngập của thành phố. Hệ
thống có khả năng cung cấp một bức tranh trực quan toàn cảnh về tình hình và lịch sử ngập trên toàn
thành phố, ví dụ i) một ngày mưa x nào ñó thành phố có bao nhiêu ñiểm ngập với mức ñộ ngập và thời
gian ngập là bao nhiêu ii) diễn biến ngập tại một ñiểm ngập trong những năm ñã qua như thế nào; iii)
những ñiểm có mức ñộ ngập nghiêm trọng ..... Một chức năng rất quan trọng của hệ thống là khả năng
thể hiện thông tin ngập gắn với các thông tin ñịa hình, ñịa vật, và thông tin của hệ thống thoát nước có
liên quan. Một hệ thống quản lý thông tin ngập như thế ñược trình bày trong bài báo này. Hệ thống ñược
phát triển trên nền ngôn ngữ lập trình vb.net và thư viện ngôn ngữ lập trình ArcObject. Hệ thống này sẽ
chạy như một phần mềm ñộc lập trên nền ArcGIS Engine 9.2 của hãng ESRI, Mỹ. Hệ thống ñang ñược
thử nghiệm ñể quản lý thông tin ngập cho một khu vực dữ liệu mẫu thuộc thành phố Hồ Chí Minh. Kết
quả bước ñầu chứng tỏ hệ thống này rất triển vọng trong việc hỗ trợ quản lý thông tin ngập tại thành phố
Hồ Chí Minh.
Từ khóa: GIS, quản lý thông tin ngập.
1. ðẶT VẤN ðỀ

càng nhanh của thành phố; ii) lượng mưa lớn,

Trong hàng loạt vấn ñề ñang là nỗi bức xúc

kết hợp bị ảnh hưởng trực tiếp của chế ñộ thủy

của người dân thành phố Hồ Chí Minh, tình

triều, ở những nơi có cao ñộ thấp cũng thường

trạng ngập nước kéo dài và xảy ra ngày càng

xảy ra ngập; iii) quá trình ñô thị hóa gia tăng, tốc

nghiêm trọng trên các tuyến ñường, các khu dân

ñộ xây dựng nhanh không theo quy hoạch và

cư là vấn ñề ñang ñược quan tâm. Tại thành phố

việc xây dựng trái phép, lấn chiếm kênh rạch...

Hồ Chí Minh tình trạng ngập nước ñã và ñang

ñã làm giảm dần khả năng thoát nước của hệ

gây nhiều thiệt hại về kinh tế và gây khó khăn

thống kênh rạch. Thành phố cũng ñã ñề ra nhiều

cho ñời sống người dân. Tình trạng ngập nước

biện pháp nhằm giải quyết tình trạng ngập lụt,

xảy ra nghiêm trọng do sự kết hợp của nhiều

như i) cải tạo, nâng cấp hệ thống thoát nước

nguyên nhân khác nhau: i) hệ thống thoát nước

hiện có tại những khu vực diễn ra ngập nặng ii)

của thành phố ñược xây dựng cách ñây hơn 50

xây dựng mới một số hệ thống thoát nước. Mặc

năm ñã xuống cấp và trở nên quá tải, không còn

dầu ñã tiêu tốn hàng ngàn tỷ ñồng nhưng kết quả

ñáp ứng ñược nhu cầu thoát nước gia tăng ngày

mang lại chưa như mong ñợi, xóa ñiểm ngập

Trang 50

TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 14, SOÁ M3 - 2011
này thì ñiểm ngập mới lại phát sinh ... Tình trạng

ñể những nhà chuyên môn dựa vào ñó vạch ra

ngập vẫn diễn ra ngày càng nghiêm trọng gây

những giải pháp giải quyết ngập hợp lý, toàn

thiệt hại lớn về kinh tế và xã hội của thành phố.

diện. Bài báo này trình bày một số kết quả ñạt

Xét về khía cạnh quản lý, công tác quản lý

ñược bước ñầu trong việc xây dựng hệ thống

ngập tại các vị trí trong thành phố vẫn còn gặp

thông tin ñịa lý hỗ trợ công tác quản lý thông tin

nhiều khó khăn. Việc thu thập và cập nhật các

về các ñiểm ngập tại thành phố Hồ Chí Minh.

thông tin ngập vẫn còn thực hiện một cách thủ

2.MÔ HÌNH HỆ THỐNG

công, chủ yếu ở dạng giấy. Các chương trình hỗ

2.1.Công tác quản lý ngập hiện hành

trợ công tác quản lý ngập vẫn còn ñơn giản,

Công tác quản lý ngập có thể ñược tóm tắt qua

chưa ñáp ứng ñược nhu cầu ngày càng phức tạp
và khẩn cấp trong công tác quản lý ngập của
thành phố. ðể khắc phục tình hình này, thành

quy trình quản lý ngập [6] như trong hình 1.
Công tác quản lý thông tin ngập về cơ bản do
hai ñơn vị chịu trách nhiệm thực hiện:

phố ñã ñưa ra mục tiêu ứng dụng rộng rãi công

- Công ty Thoát Nước ðô Thị (TNðT)

nghệ thông tin vào công tác quản lý hệ thống

thành phố Hồ Chí Minh ñược Phòng Quản lý

thoát nước, trong ñó có bao gồm công tác quản

thoát nước (QLTN) thuộc Khu quản lý giao

lý ngập trong báo cáo “Quy hoạch tổng thể hệ

thông ñô thị số 1 thuê chịu trách nhiệm ñi thu

thống thoát nước thành phố Hồ Chí Minh ñến

thập thông tin và các số liệu cần thiết tại các vị

năm 2020”.

trí ngập và gửi về cho Phòng QLTN. Công ty

Hệ thống thông tin ñịa lý GIS với khả năng

ñược chia thành nhiều xí nghiệp, mỗi xí nghiệp

lưu trữ, phân tích quản lý dữ liệu phân bố theo

chịu trách nhiệm quản lý hệ thống thoát nước cho

không gian một cách toàn diện sẽ là một giải

một khu vực, trong ñó có việc ñi thu thập số liệu

pháp tốt cho công tác quản lý ngập của thành

ngập tại các ñiểm ngập trong khu vực.

phố. Hệ thống có khả năng cung cấp một bức

- Các thông tin do Công ty TNðT thu nhận

tranh trực quan toàn cảnh về tình hình ngập trên

sẽ ñược gửi cho Phòng QLTN. Phòng chịu

toàn thành phố, ví dụ i) một ngày mưa với lượng

trách nhiệm lưu trữ thông tin về các vị trí ngập

mưa x, thành phố có bao nhiêu ñiểm ngập, mức

trong khu vực, phân tích những số liệu về ngập

ñộ và thời gian ngập là bao nhiêu ii) tình trạng

sử dụng phần mềm TOWN ñể ñưa ra những

ngập tại một ñiểm qua nhiều năm như thế nào,

ñánh giá, các báo cáo về tình hình ngập trong

mức ñộ ngập giảm hay tăng; iii) những ñiểm có

thành phố. Phần mềm Town 1.0 là sản phẩm

mức ñộ ngập thuộc loại nghiêm trọng ..... Một

ñạt ñược từ ñề tài nghiên cứu khoa học “Xây

chức năng rất quan trọng của hệ thống này là

dựng phầm mềm ứng dụng GIS quản lý tổng

khả năng thể hiện thông tin ngập gắn với các

hợp các ñiểm ngập, hệ thống thoát nước và chất

thông tin ñịa hình, ñịa vật và thông tin về hệ

lượng nước bùn kênh rạch TpHCM (TOWN)”,

thống thoát nước có liên quan. Xây dựng ñược

một ñề tài nhánh thuộc ñề tài cấp Sở Giao

một hệ thống quản lý thông tin như thế là cơ sở

thông Công chính Tp.HCM do TS. Bùi Tá

Trang 51

Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011
Long thuộc Viện Môi Trường và Tài Nguyên

- Cửa xả có gắn mia: bao gồm các thông tin:

thực hiện vào năm 2006. Chức năng chính của

mã số, tên cửa xả, quận, tên trạm ño vũ lượng,

phần mềm là quản lý cơ sở dữ liệu thông tin về

cao ñộ ñỉnh mia.

hệ thống thoát nước, các thông tin về kiểm soát
ngập, quan trắc chất lượng nước, bùn trong hệ
thống thoát nước, công tác duy tu bảo dưỡng...
phục vụ công tác thống kê thông tin về hệ

- Trạm ño vũ lượng: bao gồm mã trạm và
tên trạm
- ðợt triều: bao gồm thông tin về ngày triều
cường, cao ñộ dự báo, thời gian dự báo.

thống và tạo ra các báo cáo về ngập. Phần mềm

- Các số liệu ño ngập do mưa: các số liệu

TOWN chủ yếu tập trung ñến khía cạnh quản

ñược phân thành nhiều nhóm dữ liệu ñể quản

lý dữ liệu thuộc tính dạng bảng biểu, còn phần

lý, các số liệu này ñược xác ñịnh trong một

dữ liệu không gian, ví dụ như các vị trí ngập

ngày cụ thể.

biểu diễn trên bản ñồ quét nền raster, chưa
ñược hoàn thiện. ðiều này giới hạn khả năng

+ Trận mưa: chứa thông tin về ngày mưa có
gây ra ngập và mức triều cường ngày hôm ñó.

phân tích ngập gắn với các ñối tượng không

+ Vũ lượng tại các trạm ño vũ lượng: bao

gian ví dụ như hệ thống tuyến thoát nước, ñịa

gồm các thông tin: trạm ño, thời gian bắt ñầu

hình ....

mưa, thời gian kết thúc mưa và vũ lượng ño

Về nội dung ño ngập: Vào mùa mưa và mùa

ñược.

triều cường lên cao, hằng ngày các xí nghiệp

+ Số liệu mực nước tại cửa xả có gắn mia:

thoát nước thuộc Công ty TNðT phân công

bao gồm các thông tin tên cửa xả, thời ñiểm ño

công nhân trực tại các vị trí nhất ñịnh. Khi xảy

bắt ñầu mưa, cao ñộ lúc bắt ñầu mưa, thời ñiểm

ra mưa, các công nhân này sẽ tiến hành i) Ghi

ño mưa lớn nhất, cao ñộ mưa lớn nhất, thời

chép thời gian và ño mực nước tại cửa xả khi

ñiểm ño sau mưa, cao ñộ sau mưa

bắt ñầu mưa, lúc mưa lớn nhất và sau khi mưa

+ Số liệu ño tại các ñiểm ngập: bao gồm các

ii) lấy số liệu từ vũ lượng kế. Sau khi dứt mưa

thông tin về ñiểm ngập, ñộ sâu ngập H (m),

tiến hành ño ñộ sâu ngập, diện tích ngập và

diện tích ngập S (m2), thời gian nước rút T

thời gian nước rút tại các vị trí ngập.

(phút), mức ñộ ngập.

Các ñối tượng quản lý:

2.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu

- ðiểm ngập do mưa: mỗi ñiểm ngập ñược

Trên cơ sở phân tích phương pháp và nội

quản lí thông qua mã số ñiểm ngập, phạm vi

dung quản lý ngập hiện hành và trên cơ sở tham

ngập, tên ñường, quận và ñặc ñiểm của ñiểm

khảo tài liệu [1] [2] [3], lược ñồ quan hệ dạng

ngập (hiện hữu hay phát sinh).

UML giữa các ñối tượng cần quản lý ñã ñược

- ðiểm ngập do triều cường: ñược quản lý

xây dựng. Hình 2 thể hiện một phần quan hệ

thông qua các thông tin: mã số, tên ñường, tên

giữa các ñối tượng cần quản lý như ñã mô tả ở

quận, vị trí bắt ñầu ñiểm ngập, vị trí kết thúc

phần trên.

ngập.

Trang 52

TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 14, SOÁ M3 - 2011

Hình 1. Quy trình quản lý ngập

Trang 53

Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011

Hình 2. Lược ñồ quan hệ dạng UML giữa một số ñối tượng trong hệ thống quản lý thông tin ngập

Trang 54

nguon tai.lieu . vn