Đang tải... (xem toàn văn)
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ,ỨNG DỤNG CÔNG CỤ, GIS VÀ VIỄN THÁM, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG, NƯỚC SÔNG ĐÁY ,ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH HÀ NAM,NINH BÌNH GIAI ĐOẠN 2016 - 2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÀI TIỂU LUẬN MÔN: BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ ỨNG DỤNG CÔNG CỤ GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG ĐÁY ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH HÀ NAM– NINH BÌNH GIAI ĐOẠN 2016 - 2017 Người thực : Nguyễn Duy Anh Lớp : CH2B.MT Khóa : 2016-2018 Khoa : Môi trường Người hướng dẫn : TS Lê Thị Trinh HÀ NỘI, 2017 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Trong trình phát triển kinh tế – xã hội, tác động yếu tố tự nhiên hoạt động người, tình hình diễn biến mơi trường nảy sinh hàng loạt vấn đề ô nhiễm, đặc biệt ô nhiễm nguồn nước Nhiều vấn đề môi trường cấp bách diễn phức tạp qui mô địa phương toàn lưu vực cần xem xét xử lý, khắc phục phòng ngừa Trước yêu cầu phát triển bền vững kinh tế – xã hội cho tỉnh vùng lãnh thổ, vấn đề nghiên cứu đánh giá trạng, dự báo xu diễn biến môi trường vấn đề xúc, có ý nghĩa khoa học thực tiễn Sông Đáy nguyên phân lưu lớn hữu ngạn sông Hồng, dài 237 km, cửa Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam đổ biển cửa Đáy Nhưng sau xây dựng xong đập Đáy, nước sông Hồng không thường xuyên vào sông Đáy qua cửa đập Đáy trừ năm phân lũ, phần đầu nguồn sông Đáy coi đoạn sông chết Hiện tượng bồi lắng nhân dân lấn đất canh tác cản trở việc thoát lũ mùa mưa Lượng nước để nuôi sông Đáy chủ yếu sông nhánh, quan trọng sơng Tích, sơng Bơi, sơng Đào Nam Định, sông Nhuệ Sông chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Hiện sông Đáy bị xâm nhập mặn vùng hạ du, phần thượng trung lưu bị ô nhiễm nguồn thải vùng dân cư tập trung, khu công nghiệp tỉnh Hà Nam, Hà Tây, Nam Định, Ninh Bình Hà Nội, đặc biệt úng, lụt vùng trũng Nam Định, Ninh Bình gây nhiễm mơi trường nói chung mơi trường nước nói riêng Trong bối cảnh phát triển Việt Nam nay, việc bước ứng dụng GIS công tác bảo vệ môi trường lưu vực sông triển khai thực tiễn vừa đóng góp khơng nhỏ cho việc cải thiện, giảm thiểu ô nhiễm môi trường đưa giải pháp cho công tác bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhận thức rõ cần thiết quan trọng việc ứng dụng công nghệ GIS công tác bảo vệ môi trường, đề tài: “Ứng dụng công cụ GIS viễn thám đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017” chọn thực hiện, nhằm góp thêm hướng ứng dụng công nghệ phuc vụ quản lý chất lượng môi trường nước Mục tiêu - Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 thông qua số WQI - Ứng dụng công cụ GIS viễn thám đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình - Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước sông Đáy Nội dung nghiên cứu Thu thập số liệu quan trắc nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 - Thu thập, tổng hợp số liệu, thu thập ảnh vệ tinh chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 - Đánh giá diễn biến chất lượng nước thông qua số WQI - Ứng dụng công cụ GIS viễn thám thành lập đồ đánh giá diễn biến chất lượng nước - So sánh diễn biễn chất lượng sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình theo kết quan trắc đồ thành lập - Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước sông Đáy Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Môi trường nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình - Phạm vi nghiên cứu: Sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoặn 2016-2017 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập xử lý số liệu: + Thu thập tài liệu, số liệu quan trắc điểm quan trắc sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 từ Trung tâm Quan trắc thành phố Hà Nội + Thu thập ảnh vệ tinh liên quan đến vùng nghiên cứu + Thu thập văn có liên quan - Phương pháp viễn thám: Sử dụng ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu phần mềm GIS để thành lập đồ môi trường nước khu vực sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình - Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến chuyên gia lĩnh vực GIS, viễn thám, mơi trường ngồi trường hình thức vấn trực tiếp Kết dự kiến - Hiện trạng chất lượng môi trường nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 - Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình thơng qua số WQI - Bản đồ đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình - So sánh diễn biễn chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình theo kết quan trắc đồ thành lập - Giải pháp quản lý chất lượng nước sông Đáy CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.2 Các nguồn gây ô nhiễm chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình 1.3 Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến luận văn 1.3.1 Tổng quan nghiên cứu chất lượng nước công cụ WQI Mapinfo Số liệu (đã qua xử lý) thu thập từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau, từ quan Quan trắc, phòng Tài nguyên Việc quan trắc, lấy mẫu nước phân tích cần thiết việc giám sát, đánh giá chất lượng nước Tuy nhiên, để đánh giá thay đổi chất lượng nước theo thời gian, không gian cần xây dựng sở liệu lâu dài theo không gian cập nhật thường xuyên Vị trí đối tượng đồ cho phép người sử dụng đánh giá khoảng cách từ nguồn gây ô nhiễm đến điểm quan trắc, xác định nguyên nhân gây ô nhiễm điểm dựa vào việc phân tích dịng chảy nước Chỉ số chất lượng nước (viết tắt WQI) số tính tốn từ thơng số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng chất lượng nước khả sử dụng nguồn nước đó; biểu diễn qua thang điểm Thực tính WQI thơng qua thơng số ngun tắc có sẵn Khi tính xong số tiến hành đánh giá chất lượng nước mặt thông qua việc so sánh số với cách phân chia phù hợp với mục đích sử dụng Việc so sánh WQI với bảng mức đánh giá chất lượng nước theo QĐ 879/QĐ-TCMT Tổng cục môi trường-Bộ Tài nguyên Môi trường việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước, ngày 01 tháng năm 2011 Sử dụng phần mềm Mapinfo để tạo mạng lưới Sau tạo đồ mạng lưới, tiến hành cập nhật liệu WQI cho mạng lưới thông qua phần mềm Mapinfo.[4] 1.3.2 Tổng quan GIS viễn thám Các số chất lượng nước thể đặc tính vật lý, hóa học, sinh học nước, xác định truyền thống phương pháp thu thập mẫu thực địa phân tích mẫu phịng thí nghiệm Mặc dù phương pháp đo đạc thực địa thường cho độ xác cao, nhiên lại q trình tiêu tốn nhiều cơng lao động thời gian xử lý, khơng có tính khả thi để cung cấp sở liệu chất lượng nước đồng thời quy mô khu vực rộng lớn Hơn nữa, phương pháp lấy mẫu điểm theo truyền thống khó đánh giá tồn diện hệ thống thủy hệ xác định biến đổi theo không gian thời gian chất lượng nước Với tiến khoa học công nghệ không gian thập kỷ gần đây, kỹ thuật viễn thám trở thành công cụ hữu hiệu để đạt mục tiêu Kỹ thuật viễn thám có khả giám sát nhận diện khu vực thủy hệ tỷ lệ lớn thông qua thông số thể chất lượng nước cách hữu hiệu cách thực hiệu nhiều sô với phương pháp truyền thống Việc thu thập liệu viễn thám dạng kỹ thuật số dễ dàng đọc máy tính Kỹ thuật viễn thám sử dụng từ năm 1970 tiếp sử dụng rộng rãi đánh giá chất lượng nước Các cảm khác đặt vệ tinh tảng khác, máy bay, đo lượng xạ bước sóng khác phản xạ từ bề mặt nước Những phản xạ sử dụng trực tiếp gián tiếp để phát số chất lượng nước khác nhau, ví dụ chất rẳn lơ lửng (TSS), nồng độ chlorophyll-a, độ đục, độ muối, tổng phốt pho, độ sâu Secchi, nhiệt độ, pH…Đây yếu tố quan trọng giám sát đánh giá chất lượng nước Cho đến nay, có nhiều cơng trình nghiên cứu việc xác định trực tiếp số phục vụ nghiên cứu chất lượng nước ảnh vệ tinh Có thể kể đến số độ đục (Turbidity Index) số chất diệp lục (Chlorophyll-a Index) Frohn Autrey nghiên cứu tính tốn ảnh Landsat Tiếp năm 2010, Montalvo nghiên cứu đưa cơng thức tính số chất lơ lửng chuẩn hóa (Normalized Suspended Material Index – NSMI) sử dụng kênh ảnh red, green blue ảnh Landsat Đã có nhiều nghiên cứu kế thừa phương pháp nghiên cứu phục vụ cho khu vực nghiên cứu cụ thể nhiều nơi giới Kết thực cho thấy khả việc sử dụng kênh ảnh phù hợp việc tính tốn số chất lượng nước với độ tương quan cao sai số nhỏ.[4] 1.3.3 Tổng quan ứng dụng GIS, viễn thám đánh giá chất lượng môi trường nói chung nước nói riêng Đánh giá chất lượng nước mặt lục địa cách tổng quát sử dụng nguồn liệu để xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng cách đơn giản, dễ hiểu, trực quan Từ giúp nâng cao nhận thức cộng đồng môi trường Phương pháp GIS viễn thám sử dụng để xây dựng sở liệu, đánh giá phạm vi, thành lập đồ phân bố chất ô nhiễm hệ thống sông Nhuệ Chỉ số WQI loại số tổng hợp đánh giá chất lượng nước mặt thông qua số thông số đặc trưng kết hợp với việc ứng dụng GIS để thể lên đồ trực quan Hiện việc đánh giá chất lượng nước mặt phải sử dụng nhiều thơng số nên gây khó khăn việc tính tốn lưu trữ số liệu Điều khắc phục việc ứng dụng công nghệ GIS vào thành lập đồ nội suy nước mặt mạng lưới quan trắc Bản đồ giúp xác định nhanh ranh giới, khu vực chất lượng nước khu vực Bản đồ giúp việc thống kê, so sánh chất lượng, diện tích chất lượng loại nước cách dễ dàng cập nhật liệu cách nhanh chóng Thu thập liệu Chọn lọc liệu Xây dựng lớp liệu không gian Xây dựng lớp liệu thuộc tính GIS Bản đồ đánh giá chất lượng nước mặt Quy trình đánh giá chất lượng nước mặt ứng dụng GIS Chương 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Đánh giá chất lượng môi trường nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 2.2 Xây dựng đồ chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 10 Chương Kết nghiên cứu 3.1 Hiện trạng chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 3.2 Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình dựa số chất lượng nước WQI phần mềm Mapinfo giai đoạn 2016 - 2017 3.3 Ứng dụng công cụ GIS viễn thám đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 3.4 So sánh diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 3.5 Các giải pháp kiểm soát chất lượng nước sông Đáy KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo kết quan trắc môi trường năm 2016 năm 2017, Trung tâm quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường Bùi Nguyên Linh (2009) Ứng dụng công cụ GIS đánh giá chất lượng môi trường nước mặt dựa số liệu quan trắc áp dụng cho tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Tôn Đức Thắng Dương Thị Dung (2013) Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước sông Thương địa bàn tỉnh Bắc Giang nhằm phục vụ quản lý tài nguyên nước, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội Nguyễn Lệ Hằng (2016) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ địa tin học đánh giá môi trường chiến lược quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội cấp vùng điều kiện thực tế Việt Nam, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Quyết định 879/QĐ-TCMT, ngày 07 tháng năm 2011 việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước 12 ... nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 thông qua số WQI - Ứng dụng công cụ GIS viễn thám đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam... chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 - Đánh giá diễn biến chất lượng nước thông qua số WQI - Ứng dụng công cụ GIS viễn thám thành lập đồ đánh giá. .. kiến - Hiện trạng chất lượng môi trường nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình giai đoạn 2016 – 2017 - Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – Ninh Bình