159 hành, dựa vào nhu cầu công tác nghiên cứu và giảng dạy, tới tháng 11/2005 phần mềm ENVIMAP 1.0 được nâng cấp thành phiên bản mới 2.0. 7.4.1 Mục tiêu của phần mềm ENVIMAP Phần mềm ENVIMAP phiên bản 2,0 hướng tới những mục tiêu sau đây : - Quản lý các nguồn thài cố định (cụ thể là các ống khói). - Cho phép tính toán ảnh hưởng của các nguồn thải lên bức tranh ô nhiễm chung. - Cho phép tính toán ảnh hưởng của các nguồn thải tại những vị trí cố định (gọi là các vị trí kiểm tra, kiểm soát). - Thực hiện các báo cáo về các nguồn thải cũng như các kết quả tính toán. - nhận và lưu trữ các dữ liệu liên quan tới khí tượng; - tích hợp các văn bản pháp lý liên quan tới quản lý chất lượng không khí; 7.4.2 Sơ đồ cấu trúc và các chức năng chính của phần mềm ENVIMAP Sơ đồ cấu trúc của ENVIMAP 2.0 được trình bày trên Hình 7.8. ENVIMAP BÁO CÁO THỐNG KÊ TÀI LIỆU HỖ TRỢ CSDL MÔ HÌNH Hình 7.8. Sơ đồ cấu trúc của phần mềm ENVIMAP ENVIMAP 2.0 gồm 5 khối chính liên kết với nhau : - Khối CSDL môi trường (liên quan tới môi trường không khí) /Hình 7.9/. - Khối mô hình (trong phần mềm ENVIMAP là mô hình Berliand /Hình 7.10/. - Khối GIS – quản lý các đối tượng một cách trực diện trên bản đồ. - Khối thực hiện các Báo cáo thống kê. - Khối hỗ trợ các văn bản pháp qui. 160 Hình 7.9. Sơ đố cấu trúc CSDL môi trường trong ENVIMAP Hình 7.10. Mô hình Berliand được tích hợp trong ENVIMAP 7.4.3 Các chức năng tạo đối tượng quản lý trong ENVIMAP ENVIMAP được thích nghi với một vùng cụ thể được thể hiện thông qua bản đồ GIS của vùng đó (ví dụ bản đồ GIS của Tp. Đà Nẵng). Các dữ liệu bản đồ này được thực hiện từ các đề tài, dự án khác, theo chuẩn VN2000. Các dữ liệu này được kế thừa và đưa vào phần mềm ENVIMAP. 7.4.3.1 Tạo Cơ sở sản xuất Các CSSX là đối tượng cần quản lý rất quan trọng trong ENVIMAP. Có 2 khả năng xảy ra : - CSSX có thể nằm ngoài khu công nghiệp (KCN) khi đó CSSX này thuộc cấp 1 ; - CSSX có thể nằm trong một KCN nào đó. Khi đó KCN là đối tượng cấp 1 còn CSSX này thuộc cấp 2. Trên Hình 7.11, khối CSSX được thể hiện bằng mũi tên gạch đứt. 161 Hình 7.11. Quy trình tạo các đối tượng quản lý trong ENVIMAP Các CSDL liên quan tới CSSX gồm : - Tên CSSX - Thuộc Ban ngành chức năng (ví dụ thuộc Sở Công nghiệp,…) - Thành phần kinh tế: (Cơ quan nhà nước, Công ty liên doanh, Tư nhân, …) - Thuộc Ngành công nghiệp - Mã ngành công nghiệp - Danh mục các nguồn thải điểm thuộc CSSX - Tên giám đốc (điện thoại, fax, e-mail, web site) - Tên người phụ trách về môi trường 7.4.3.2 Tạo các ống khói trên bản đồ số ENVIMAP cho phép tạo ra các nguồn thải điểm (ống khói) trực tiếp trên bản đồ số. Đây là một đối tượng rất quan trọng cần quản lý trong ENVIMAP. Thông tin thuộc tính liên quan tới các ống khói được trình bày trên Bảng 7.13 Bảng 7.13. Thống tin liên quan tới ống khói Thông tin lưu trữ Kiểu dữ liệu Kích thước tối đa (byte) Id Int 4 Mã ống khói Char 50 Tên ống khói Nvarchar 53 Kinh độ Nvarchar 53 Vĩ độ Nvarchar 53 162 X (*) Float 8 Y (*) Float 8 Chiều cao Float 8 Đường kính Float 8 7.4.3.3 Tạo các vị trí lấy mẫu không khí cho mục tiêu quan trắc Theo các chương trình khác nhau, hàng năm tại mỗi vùng đều có tiến hành lấy mẫu phân tích chất lượng không khí trong vùng. Các dữ liệu này có ý nghĩa rất lớn nhằm đưa ra các quyết định quản lý hành chính. Hiện nay tại hầu hết các tỉnh thành của đất nước, các số liệu này nằm rải rác trong nhiều tài liệu khác nhau rất khó khai thác. Chính vì vậy cần phải xây dựng một công cụ tin học trợ giúp công tác quản lý tổng hợp và thống nh ất các số liệu quan trắc này. Phần mềm ENVIMAP 2.0 giúp cho người dùng có thể tạo ra các vị trí lấy mẫu mới trên bản đồ và nhập thông tin thu thập được vào CSDL của phần mềm. Cấu trúc dữ liệu của điểm lấy mẫu được cho trên Bảng 7.14 Bảng 7.14. Cấu trúc dữ liệu điểm lấy mẫu chất lượng không khí 7.4.3.4 Tạo các trạm khí tượng Các số khí tượng như vận tốc gió, hướng gió, nhiệt độ, độ ẩm, lượng mây, … là những thông số quan trọng tham gia vào mô hình tính toán mô phỏng chất lượng không khí chịu ảnh hưởng bởi các nguồn thải. Tại mỗi tỉnh thành của đất nước đều có một hay vài trạm thực hiện công tác quan trắc các tham số này. ENVIMAP 2.0 cho phép người dùng có thể tạo ra các trạm quan trắc này trên bản đồ. Cấu trúc CSDL của trạm này được trình bày trong Bảng 7.15 Thông tin lưu trữ Kiểu dữ liệu Kích thước tối đa (byte) Mã điểm lấy mẫu (gọi là Trạm) (*) Char 10 Tên trạm (*) Nvarchar 50 Loại trạm nvarchar 20 Kinh độ Nvarchar 53 Vĩ độ Nvarchar 53 X (*) Float 8 Y (*) Float 8 Mô tả nvarchar 150 Ghi chú nvarchar 150 163 Bảng 7.15. Cấu trúc dữ liệu Trạm khí tượng Thông tin lưu trữ Kiểu dữ liệu Kích thước tối đa (byte) Mã trạm (*) Char 10 Tên trạm (*) Nvarchar 50 Địa điểm nvarchar 50 Điện thoại nvarchar 20 Kinh độ Nvarchar 53 Vĩ độ Nvarchar 53 X (*) Float 8 Y (*) Float 8 Mô tả nvarchar 150 Ghi chú nvarchar 150 7.4.3.5 Tạo các điểm kiểm soát chất lượng không khí Trong một vùng cần quản lý, luôn có một số điểm nhạy cảm cần giát sát chặt chẽ chất lượng môi trường như: vị trí gần trường học, bệnh viện, khu dân cư, khu du lịch, … Phần mêm ENVIMAP cho phép người dùng có thể tạo ra các vị trí như vậy trên bản đồ. Các vị trí như vậy được đưa vào CSDL phục vụ cho mục tiêu quản lý. Ví dụ như khi tính toán theo mô hình Berliand sự lan truyền ô nhiễm, phần m ềm ENVIMAP 2.0 sẽ xuất các kết quả tính toán tại các điểm kiểm soát chất lượng không khí. Đây là điểm mới trong phiên bản 2.0. Bảng 7.16. Cấu trúc dữ liệu các điểm kiểm soát chất lượng không khí Thông tin lưu trữ Kiểu dữ liệu Kích thước tối đa (byte) Mã điểm kiểm soát chất lượng không khí Char 10 Tên điểm (*) Nvarchar 50 Kinh độ Nvarchar 53 Vĩ độ Nvarchar 53 X (*) Float 8 Y (*) Float 8 Mô tả nvarchar 150 Ghi chú nvarchar 150 7.4.4 Các thông tin quan trắc được quản lý trong ENVIMAP Các số liệu quan trắc thay đổi theo thời gian được quản lý trong phần mềm ENVIMAP 2.0 thông qua các giao diện thân thiện được xây dựng riêng. Phần dưới đây trình bày một số cấu trúc dữ liệu thay đổi theo thời gian được ENVIMAP quản lý. 164 7.4.4.1 Số liệu quan trắc chất lượng không khí Để nhập các số liệu này vào ENVIMAP, người sử dụng cần chọn trạm, ngày, tháng,năm lấy dữ liệu. Cấu trúc dữ liệu chất lượng không khí được xây dựng dựa trên thực tiễn quan trắc tại một số tỉnh thành của Việt Nam / Bảng 7.17/. Bảng 7.17. Cấu trúc dữ liệu của mẫu chất lượng không khí STT Chất Tên chất Nồng độ 1 CO Các bon ôxít mg/m 3 2 NO 2 Nitơ diôxít mg/m 3 3 SO 2 Lưu huỳnh diôxít nh 4 Pb Chì nh 5 O 3 Ôzon nh 6 Bụi nhẹ Bụi nh 7 Bụi nặng Bụi nặng nh 7.4.4.2 Thông tin về khí tượng Số liệu khí tượng được quản lý trong ENVIMAP 2.0 / Bảng 7.18/. Bảng 7.18. Cấu trúc dữ liệu thông tin về khí tượng Thông tin lưu trữ Kiểu dữ liệu Kích thước tối đa (byte) Ngày Datetime 8 Giờ Nvarchar 50 Nhiệt độ Float 8 Vận tốc Float 8 Hướng gió Nvarchar 50 Nhiệt độ 850HPA Nvarchar 50 7.4.4.3 Thông tin về chất ô nhiễm tại các nguồn thải 165 Quản lý tải lượng ô nhiễm là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong công tác quản lý. ENVIMAP 2.0 được xây dựng dựa trên cơ sở quản lý các nguồn thải điểm (tại các CSSX). Cấu trúc dữ liệu tải lượng ô nhiễm được trình bày trên Bảng 7.19 . Các số liệu này tham gia vào quá trình mô phỏng chất lượng không khí theo mô hình toán Berliand. Bảng 7.19. Cấu trúc dữ liệu đặc trưng khí thải tại các nguồn thải điểm STT Tham số Giá trị Lưu ý 1 Lưu lượng khí thải (m 3 /giờ) Lúc tính cần chuyển sang m 3 /s 2 Nhiệt độ khí thoát ra T 0 c 3 Chất ô nhiễm CO (Các bon ôxít) NO 2 (Nitơ diôxít) SO 2 (Lưu huỳnh diôxít) Pb (Lưu huỳnh diôxít) O 3 ( Ôzon ) Bụi nhẹ Bụi nặng 7.4.5 Nội dung báo cáo được thực hiện trong ENVIMAP Có thể chia chức năng làm Báo cáo trong ENVIMAP 2.0 theo các nhóm dưới đây: 7.4.5.1 Theo thời gian do tác động của tất cả nguồn thải ENVIMAP 2.0 cho phép thực hiện các dạng báo cáo dựa trên số liệu thay đổi theo thời gian sau đây : - Kết quả quan trắc chất lượng không khí tại các điểm quan trắc (một hay nhiều trạm). - Kết quả tính toán (nồng độ) chất ô nhiễm tại các điểm kiểm soát; (lúc xuất kết quả ra màn hình cho phép user chọn những thông tin liên quan tới các nguồn thải, thông tin liên quan tới các điểm kiểm soát, khoảng cách từ các điểm này tới các nguồn thải, chất được chọn cho tính toán, điều kiện khí tượng lúc tính, ngày giờ tính) (trong báo cáo cũng in ra TCVN đối với chất ô nhiễm này) - Kết quả tính toán nồng độ cực đại chất ô nhiễm không khí được tính do nhóm các ống khói (tính theo mô hình Berliand); - Cho phép User lựa chọn thêm một số chức năng như: thể hiện dưới dạng đường đồng mức, có lưới, đường đồng mức được tô đặc hay không tô đặc, đường đồ thị. - Cho phép in ra % đóng góp vào ô nhiễm không khí đối với từng nguồn thải. 166 Hình 7.12. Qui trình nhập số liệu đo đạc – làm báo cáo trong ENVIMAP 7.4.5.2 Theo từng ống khói Một số chức năng của ENVIMAP 2.0 gồm: - Người sử dụng được phép lựa chọn từng ống khói để ENVIMAP xuất ra kết quả cho ống khói đó. ENVIMAP in ra Báo cáo cho riêng ống khói được chọn. Các thông tin liên quan tới ống khói đã nhập vào ở trên được đưa vào báo cáo. Trong báo cáo in Text các giá trị nồng độ ô nhiễm do nguồn này tại các điểm theo chiều gió tại các vị trí cố định (do user lựa chọn) như 100 m, 200 m, 300 m, 400 m,… (user chọn: khoảng cách xa ống khói nhất, bước tính) - In ra nồng độ cực đại đạt được và khoảng cách đạt được nồng độ cực đại; 7.4.5.3 Ứng dụng công cụ Crystal report ENVIMAP 2.0 cho phép thực hiện các dạng báo cáo sau đây : - Xem xét khả năng trong Báo cáo đưa cả bản đồ hay đồ thị vào Báo cáo - Lưu kết quả thành file theo định dạng doc, excel, pdf, … 7.4.6 Chức năng thống kê trong ENVIMAP Cũng giống như ENVIMWQ 2.0, ENVIMAP 2. đã kế thừa và phát triển các kết quả nghiên cứu trước đây của nhóm ENVIM /xem www.envim.com.vn/ hướng tới các công nghệ làm Báo cáo một cách chuyên nghiệp. Qui trình thực hiện công tác thống kê được thể hiện trên Hình 7.13. 167 Hình 7.13. Sơ đồ qui trình làm thống kê trong ENVIMAP 7.4.7 Tính toán mô phỏng chất lượng không khí trong ENVIMAP Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán vào bài toán quản lý môi trường không khí là một khía cạnh riêng rẽ với những cơ sở lý luận và thực tiễn rõ ràng. Đây là một nội dung lớn nằm ngoài phạm vi cuốn sách giáo trình này. Nhằm giúp cho sinh viên và học viên cao học chuyên ngành môi trường tiếp cận được với phương pháp mô hình trong nghiên cứu và ứng dụng, trong ENVIMAP 2.0 đã tích hợp mô hình Berliand tính toán mối quan hệ giữa “nguồn thải điểm” – “nơi tiếp nhận”. Đặc điểm nổi bật của mô hình này là: - Sử dụng các số liệu đơn giản, quan trắc hay có thể đo đạc trực tiếp; - Các số liệu trung bình trong phạm vi thời gian ngắn; 168 - Đã được trường phái khoa học của Liên xô cũ và nhiều nhóm nghiên cứu của Việt Nam nghiên cứu trong nhiều năm dựa trên các số liệu đo đạc thực tế. ENVIMAP 2.0 thực hiện chức năng tính toán mô phỏng chất lượng không khí chịu sự ảnh hưởng trực tiếp các ống khói. Các bước tính toán trong ENVIMAP 2.0 được thực hiện như sau /qui trình này được thể hiện trên Hình 7.14/ : - Lựa chọn thời gian cho tính toán mô phỏng (ngày, tháng, năm), (giờ: 1 trong 4 khoảng) - Xác định các ống khói tham gia vào kịch bản tính toán. - Nhập thông số về khí tượng. - Trước khi tính cần cho phép người dùng hiển thị bảng các tham số đầu vào tham gia vào quá trình tính toán gồm các nhóm: o Thời điểm cần tính toán; o Liên quan tới ống khói: các ống khói (tên gọi, mã số, tọa độ), thông tin liên quan tới từng ống khói (lưu lượng khí thải, các chất ô nhiễm cần tính, tải lượng từng chất ô nhiễm cần tính); o Liên quan tới khí tượng (Bảng 7.18) ; o Liên quan tới lưới tính (kích thước ô lưới, chiều dài, chiều rộng của lưới tính). Người sử dụng được phép thay đổi một số tham số trước khi đưa ra khẳng định chấp nhận các thông số này. - Bắt đầu tính toán: cho phép hiện thị một số thông báo lên màn hình theo thời gian (tính được bao nhiêu %). Kết quả được thể hiện bằng các đường đồng mức. Mặc định theo TCVN (được đưa vào CSDL trước đó) ví dụ:mức 1: 0.1 * TCVN, mức 2: 0.5 * TCVN, mức 3: TCVN, mức 4: 2*TCVN,…. Cho in ra giá trị cực đại để người sử dụng có thể định hướng. - Lưu lại thành file (sau khi người sử dụng chọn phương án cuối cùng để hiển thị kết quả). File kết quả cần in lại các tham số Input tham gia vào quá trình tính toán cũng như in ra kết quả tính toán dưới dạng Text và Graphics (sự phân bố chất bẩn theo khoảng cách đối với từng nguồn thải cũng như tác động tổng hợp do nhiều nguồn thải). [...]... phần trong chương 6 Bảng 7.25 Cấu trúc dữ liệu phát thải tại các CSSX STT Mã chất ô nhiễm Tên chất ô nhiễm Phát Trong số thải phát thải có thông qua hệ thông thống làm qua sạch đã được hệ khử độc thống Toàn Được Từ làm bộ tái sử các dụng nguồn sạch Phát thải không qua hệ thống xử lý làm sạch Tất cả 1 76 A 101 102 Từng 7.5.5 1 0001 0002 Chất B Tất cả Bụi NO2 2 ô nhiễm có tổ chức 3 4 5 6 Nội dung báo cáo... quản lý môi trường tổng hợp và thống nhất Sản phẩm đề tài Nghiên cứu Khoa học Công nghệ tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, 4/2002 69 trang 2 Bùi Tá Long và CTV, 2002 INSEMAG, phần mềm hỗ trợ quản lý môi trường nước và không khí cho tỉnh An Giang Sản phẩm đề tài Nghiên cứu Khoa học Công nghệ tỉnh An Giang, 9/2003 120 trang 3 Bùi Tá Long, Lê Thị Quỳnh Hà, Trịnh Thị Thanh Duyên, 2004 Ứng dụng tin học môi trường phân... infrastructure development in earth and allied sciences Pp 299 – 304 6 Bùi Tá Long, Lê Thị Quỳnh Hà, Lưu Minh Tùng, Võ Đăng Khoa, 2005 Xây dựng hệ thống thông tin môi trường hỗ trợ thông qua quyết định môi trường cấp tỉnh thành Tạp chí Khí tượng – Thủy văn, số 5 (533), trang 31 – 40 7 Bui Ta Long, Le Thi Quynh Ha, Cao Duy Truong, Nguyen Thi Tin, 2005 Integration GIS and environment information system for... Tìm kiếm trạm trên bản đồ, tích hợp các văn bản, TCVN, các thông tin hướng dẩn, sổ tay được tích hợp vào ECOMAP theo yêu cầu của người sử dụng 179 Câu hỏi và bài tập 1 Vì sao cần phải xây dựng hệ thống thông tin – mô hình tích hợp 2 Vì sao phải ứng dụng GIS cũng như một số điểm còn chưa mạnh của GIS Từ đó rút ra kết luận phải kết hợp GIS với các hệ quản trị CSDL mạnh khác như SQL, Access 3 Trình bày mục... phụ trách về môi trường Tạo các vị trí lấy mẫu không khí cho mục tiêu quan trắc Cũng giống như ENVIMAP 2.0, ECOMAP 2.0 cung cấp chức năng giúp cho người dùng có thể tạo ra các vị trí lấy mẫu mới trên bản đồ và nhập thông tin thu thập được vào CSDL của phần mềm Cấu trúc dữ liệu của điểm lấy mẫu được cho trên Bảng 7.20 Bảng 7.20 Cấu trúc dữ liệu điểm lấy mẫu chất lượng không khí Vĩ độ Thông tin lưu trữ(*)... 7.5 .6 Xem xét khả năng trong Báo cáo đưa cả bản đồ hay đồ thị vào Báo cáo Lưu kết quả thành file theo định dạng doc, excel, pdf, … Chức năng thống kê trong ECOMAP Cũng giống như ENVIMWQ 2.0 và ENVIMAP 2.0, ECOMAP 2.0 đã kế thừa và phát triển các kết quả nghiên cứu trước đây của nhóm ENVIM /xem www.envim.com.vn ) hướng tới các công nghệ làm Báo cáo một cách chuyên nghiệp Qui trình thực hiện công tác thống. .. CSDL môi trường (liên quan tới các phát thải không có tổ chức) /Hình 7. 16/ Khối mô hình (trong phần mềm ECOMAP là mô hình Hanna- Gifford /Hình 7.17/ Khối GIS – quản lý các đối tượng một cách trực diện trên bản đồ Khối thực hiện các Báo cáo thống kê Khối hỗ trợ các văn bản pháp qui 171 ĐIỂM KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ KCN TRẠM LẤY MẪU CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ CƠ SỞ DỮ LIỆU CSSX TRẠM KHÍ TƯỢNG Hình 7. 16 Sơ... hợp các văn bản, TCVN, các thông tin hướng dẩn, sổ tay được tích hợp vào ENVIMAP theo yêu cầu của người sử dụng 169 7.5 Xây dựng phần mềm ECOMAP – quản lý phát thải và mô phỏng chất lượng không khí theo mô hình nguồn vùng Một trong những vấn đề được các nhà quản lý quan tâm là quản lý các phát thải không có tổ chức cũng như đánh giá ảnh hưởng của các nguồn thải này lên môi trường Vấn đề này được đề... dụng công nghệ GIS; Tính toán và thể hiện kết quả tính toán trên GIS với việc ứng dụng mô hình Hanna – Gifford Thực hiện các báo cáo về phát thải theo một số mẫu cố định Bùi Tá Long, 2003 Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán kết hợp GIS để mô phỏng và dự báo xu thế biến đổi môi trường không khí tại Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Đề tài mã số KC.08.08-38B 170 - Giúp cho người dùng làm quen với hệ thống các... hình này được trình bày trong phần chương 6 177 Nhằm giúp cho sinh viên và học viên cao học chuyên ngành môi trường tiếp cận được với phương pháp mô hình trong nghiên cứu và ứng dụng, trong ECOMAP 2.0 đã tích hợp mô hình Hanna – Giffora Mô hình này có những đặc điểm sau: - Sử dụng các số liệu quan trắc khí tượng được trung bình theo từng tháng /Bảng 7.24/; Đã được trường phái khoa học của Mỹ và các nước . cần quản lý trong ENVIMAP. Thông tin thuộc tính liên quan tới các ống khói được trình bày trên Bảng 7.13 Bảng 7.13. Thống tin liên quan tới ống khói Thông tin lưu trữ Kiểu dữ liệu Kích. đổi môi trường không khí tại Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Đề tài mã số KC.08.08-38B. 171 - Giúp cho người dùng làm quen với hệ thống các văn bản liên quan tới hoạt động bảo vệ môi trường. trong phần trong chương 6. Bảng 7.25. Cấu trúc dữ liệu phát thải tại các CSSX Phát thải không qua hệ thống xử lý làm sạch Trong số phát thải thông qua hệ thống làm sạch đã được