ĐẶT VẤN ĐỀ Chất thải rắn (CTR) tồn tại đồng thời với sự sống của con ngƣời. Trƣớc đây, khi mà xã hội chƣa phát triển thì lƣợng CTR không phải là vấn đề đáng kể. Tuy nhiên, ngày nay khi xã hội phát triển, nhu cầu sống con ngƣời tăng cao thì lƣợng CTR phát sinh ngày càng nhiều và đến mức đáng báo động. Hiện nay, trung bình mỗi ngày Việt Nam phát sinh 12 triệu tấn rác thải sinh hoạt.
Dự kiến đến năm 2020, lƣợng rác thải đô thị phát sinh là 20 triệu tấn/ngày. Phần lớn lƣợng rác phát sinh chủ yếu tại các thành phố lớn nhƣ Hà Nội, TPHCM, Hải Phòng… Dân cƣ tập trung đông vào khu vực đô thị thì vấn đề ô nhiễm đang trở thành một đề tài mang tính thách thức đối với nƣớc ta nói riêng, và trên thế giới nói chung, một trong những loại chất thải đang gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến môi trƣờng sống hiện nay đó là chất thải rắn sinh hoạt. Nhƣ chúng ta đã biết sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế - xã hội cũng nhƣ sự phát triển của các ngành công nghiệp, khoa học kỹ thuật, giao thông vận tải, du lịch, dịch vụ, thƣơng mại…Là nền tảng cho tốc độ đô thị hóa, chất lƣợng sống của con ngƣời ngày càng đƣợc cải thiện và nâng cao rõ rệt, từ đó dẫn tới nhu cầu sinh hoạt tiên thụ và sử dụng hàng hóa phục vụ nền kinh tế quốc dân của con ngƣời ngày càng lớn, lƣợng chất thải phát sinh trong hoạt động của con ngƣời nhƣ sản xuất, tiêu dùng… cũng tăng lên theo ty lệ. Việc quản lý và xử lý chất thải đang là vấn đề gặp nhiều khó khăn, bất cập.
Chính vì vậy công tác quản lý và xử lý chất thải là thách thức, trách hiệm bảo vệ môi trƣờng và nhiệm vụ của cả hệ thống chính trị, của toàn xã hội, nhà nƣớc các cấp, các ngành. Chƣơng Mỹ là một huyện ngoại thành nằm ở phía Tây Nam Thủ đô Hà Nội, có tốc độ phát triển kinh tế khá cao trong thời gian gần đây. Đằng sau lợi ích kinh tế từ những dự án đầu tƣ và quá trình đô thị hóa đem lại, vấn đề rác thải đang là một nỗi lo trong công tác quản lí và bảo vệ môi trƣờng. Tuy đã có nhiều cố gắng nhƣng phƣơng thức quản lý của các cơ quan có thẩm quyền vẫn còn nhiều vấn đề cần phải lƣu ý nhƣ cách quản lý không thống nhất, xử lý số liệu chƣa nhanh, công tác thu gom, vận chuyển, xử lý rác thải… những bất cập này 1 khó tránh khỏi trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội nhƣng cũng là vấn đề đòi hỏi phải giải quyết trong thời gian sắp tới.
Theo Phòng Tài nguyên và Môi trƣờng Huyện Chƣơng mỹ công tác giữ gìn vệ sinh môi trƣờng trên địa bàn huyện đã và đang đƣợc thực hiện khá chặt chẽ. Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề bất cập cần quan tâm giải quyết, đặc biệt là hệ thống trung chuyển CTR hiện nay. Các xe thu gom (xe kéo tay) thực hiện thu gom CTR tại hộ gia đình và trung chuyển tại các điểm hẹn trên đƣờng, các xe này nối đuôi nhau chờ đợi rất lâu tại điểm hẹn gây cản trở giao thông, rơi vãi nƣớc rỉ, bốc mùi hôi…ảnh hƣởng không tốt đến môi trƣờng xung quanh. Do đó, việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý CTR hiện tại nhằm tìm ra cách khắc phục là việc làm cấp bách và rất cần thiết.
Ngày nay GIS đƣợc ứng dụng phổ biến trong việc quản lý và xử lý các vấn đề kinh tế, xã hội và môi trƣờng (Trần Vĩnh Phƣớc et. Ví dụ nhƣ 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 đất gió, đƣờng xá,… để quy hoạch tuyến vận chuyển, nơi tập trung, nơi xử lý chất thải. Trong bối cảnh phát triển nhƣ Việt Nam hiện nay, việc từng bƣớc ứng dụng GIS vào hoạt động quy hoạch, quản lý và giám sát trong lĩnh vực tài nguyên, môi trƣờng, giao thông, du lịch. là rất cần thiết.
Nó giúp ta có đƣợc cái nhìn tổng thể cũng nhƣ nhận biết rất nhanh, rõ ràng và chính xác sự thay đổi của đối tƣợng theo không gian và thời gian nhằm hỗ trợ các nhà hoạch định ra quyết định quản lý. Xuất phát từ thực trạng trên, nhằm tìm ra các giải pháp tối ƣu trong công tác quả lý chất thải rắn sinh hoạt phù hợp, góp phần giảm thiẻu ô nhiễm môi trƣờng tại quê hƣơng Huyện Chƣơng mỹ và nhận thấy đƣợc các lợi ích do các ứng dụng GIS đem lại. Chính vì vậy, tôi lựa chọn đề tài: “Ứng dụng GIS trong công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt khu vực Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội” là một đề tài có tính thực tiễn cao, có thể đáp ứng nhu cầu hiện tại và phù hợp với điều kiện thực tế của huyện Chƣơng Mỹ đang trong giai đoạn CNH-HĐH. 2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1. Khái niệm GIS - Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một ngành khoa học khá mới, có nhiều cách tiếp cận khác nhau, do đó cũng có những định nghĩa khác nhau về GIS. - Theo Ducker (1979) định nghĩa, GIS là một trƣờng hợp đặc biệt của hệ thống thông tin, ở đó có cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc trƣng phân bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể đƣợc xác định trong khoảng không nhƣ đƣờng, điểm, vùng. - Theo Burrough (1986) định nghĩa, GIS là một công cụ mạnh dùng để lƣu trữ và truy vấn, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu khác nhau.
- Theo Nguyễn Kim Lợi (2009) Hệ thống thông tin địa lý đƣợc định nghĩa nhƣ là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hỗ trợ việc thu nhận, lƣu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ thông tin cho các mục đích con ngƣời đặt ra. Lịch sử phát triển của HTTTĐL HTTTĐL (GIS) ra đời vào thập kỷ 70 của thế kỷ trƣớc và ngày càng phát triển trên nền tảng của tiến bộ công nghệ máy tính, đồ họa máy tính, phân tích dữ liệu không gian và quản lý dữ liệu. Hệ GIS đầu tiên đƣợc ứng dụng trong công tác quản lý tài nguyên ở Canada với tên gọi là “ Canadian Geographic Information System” bao gồm các thông tin về nông nghiệp, lâm nghiệp,sử dụng đất và động vật hoang dã.GIS đƣợc hình thành từ các ngành khoa học: địa lý, bản đồ, tin học và toán học. Nguồn gốc của GIS là việc tạo ra các bản đồ 3 chuyên đề, các quy hoạch sử dụng phƣơng pháp chồng lắp bản đồ.
Hệ thống thông tin địa lý (Geographical Information System) là một hệ thống phần mềm máy tính đƣợc sử dụng trong việc vẽ bản đồ, phân tích các vật thể, các hiện tƣợng tồn tại trên trái đất.Từ những năm 80 trở lại đây công nghệ GIS đã có sự nhảy vọt về vật chất, trở thành một công cụ hữu hựu trong công tác quản lý và trợ giúp quyết định. GIS là tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con ngƣời, đƣợc thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lƣu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích và kết xuất tất cả những dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lí. Chức năng của Hệ thống thông tin địa lý GIS HTTTĐL gồm 4 chức năng cơ bản sau: nhập dữ liệu, lƣu trữ dữ liệu, phân tích dữ liệu (chức năng xử lý số liệu, chức năng suy giải và phân tích thông tin ), xuất dữ liệu ( chức năng trình bày dữ liệu). • Nhập dữ liệu: Đây là quá trình mã hóa dữ liệu và ghi chúng vào cơ sở dữ liệu, đây là công việc quan trọng và phức tạp quyết định lợi ích của HTTTĐL.
Có 3 cách nhập dữ liệu cơ bản cho HTTTDL: Nhập dữ liệu không gian; nhập dữ liệu phi không gian và liên kết giữa dữ liệu không gian và phi không gian. • Quản lý dữ liệu: Chức năng này liên quan tới cơ sở dữ liệu, nó bao gồm những chức năng lƣu trữ, xóa và phục hồi. • Phân tích dữ liệu: Nhằm trả lời những câu hỏi hoặc tìm những giải pháp cho những vấn đề khác nhau. • Hiển thị dữ liệu: Biểu diễn lại dữ liệu đã đƣợc xử lý ở dạng cho ngƣời sử dụng (bản đồ, đồ thị, bảng, biểu) hoặc ở dạng để chuyển cho hệ thống máy tính khác (băng từ, truyền đi qua mạng truyền số liệu).4 Thành phần của GIS HTTTĐL đƣợc tiếp cận nghiên cứu dựa trên mô hình hệ thống thông tin địa lý gồm 5 thành phần: Thiết bị (hardware), Phần mềm (software), Dữ liệu 4 (Geographic data), Chuyên viên (Expertise), Chính sách và cách thức quản lý (Policy and management).
Các hợp phần thiết yếu của GIS. Thiết bị (hardware): Bao gồm máy vi tính (computer), máy vẽ (plotters), máy in (printer), bàn số hoá (digitizer), thiết bị quét ảnh (scanners), các phƣơng tiện lƣu trữ số liệu (Floppy diskettes, optical cartridges, C. Các thành phần thiết bị cơ bản của GIS. Bộ xử lý trung tâm (CPU): Bộ xử lý trung tâm hay còn gọi là CPU, là phần cứng quan trọng nhất của máy vi tính.
CPU không những thực hành tính toán trên dữ liệu, mà còn điều khiển sắp đặt phần cứng khác mà nó thì cần thiết cho việc quản lý thông tin theo sau thông qua hệ thống. Mặc dù bộ vi xử lý hiện đại rất nhỏ chỉ khoảng 5mm2- nó có khả năng thực hiện hàng ngàn, hoặc ngay 5 cả hàng triệu thông tin trong một giây (the Cyber 250"máy vi tính siêu hạng") có thể thực hiện 200 triệu thông tin trên giây). Bộ nhớ trong (RAM): Tất cả máy vi tính có một bộ nhớ trong mà chức năng nhƣ là "không gian làm việc" cho chƣơng trình và dữ liệu. Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) này có khả năng giữ 1 giới hạn số lƣợng dữ liệu ở một số hạng thời gian (ví dụ, hệ điều hành MS-DOS mẫu có 640Kb ở RAM ).
Điều này có nghĩa nó sẽ ít có khả năng thực hiện điều hành phức tạp trên bộ dữ liệu lớn trong hệ điều hành. Bộ sắp xếp và lưu trữ ngoài (diskette, harddisk, CD-ROM): Băng có từ tính đƣợc giữ không những trong cuộn băng lớn (giống trong cuộn băng máy hát đĩa) mà còn trong cuộn băng nhỏ (giống nhƣ cuốn băng đƣợc dùng trong máy hát nhạc).