04/09/2015
GIS là một hệ thống thông tin sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan đến địa lý không gian, nhằm hỗ trợ việc thu nhận, lưu 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 thông tin cho những mục đích của con người.
GIS được du nhập vào Việt Nam trong những thập niên 80 của thế kỷ XX và ngày càng phát triển mạnh mẽ. Các ứng dụng GIS được các cơ quan áp dụng trong nhiều lĩnh vực như: Quản lý TN&MT, quản lý hành chính và quy hoạch đô thị… Các chức năng cơ bản của GIS gồm: thu thập, quản lý dữ liệu, tra cứu, hiển thị thông tin, phân tích không gian và xuất bản bản đồ. Các thành phần cơ bản của GIS gồm: dữ liệu không gian, phần cứng, phần mềm, con người và các ứng dụng cụ thể. Trong công tác quản lý, GIS có thể hỗ trợ quá trình ra quyết định.
Trong hoạt động kiểm soát ô nhiễm nước, GIS có thể hỗ trợ trong việc xác định các điểm ô nhiễm, vị trí các nguồn thải phục vụ theo dõi sự biến động chất lượng nước theo thời gian và không gian. GPS là thiết bị hỗ trợ xác định vị trí trong không gian dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo có thể sử dụng thu thập các dữ liệu không gian trong quá trình ứng dụng GIS.
 |
|
Hình 1. Thiết bị định vị GPS |
Việc quan trắc, lấy mẫu nước phân tích là cần thiết trong việc giám sát, đánh giá chất lượng nước. Tuy nhiên, để đánh giá được sự thay đổi chất lượng nước theo thời gian, không gian cần xây dựng một cơ sở dữ liệu lâu dài theo không gian và được cập nhật thường xuyên. GPS sẽ định vị tất cả các điểm trong quá trình quan trắc, sử dụng các phần mềm hỗ trợ như: Mapsourse, BaseMap, Google Earth… để xây dựng bản đồ hệ thống các điểm quan trắc và cập nhật dữ liệu quan trắc theo thời gian. Vị trí các đối tượng trên bản đồ cho phép người sử dụng có thể đánh giá khoảng cách từ nguồn gây ô nhiễm đến các điểm quan trắc, xác định nguyên nhân gây ô nhiễm điểm dựa vào việc phân tích dòng chảy của nước. Ngoài ra, chức năng hiển thị thông tin dưới dạng mô hình hóa bằng các biểu đồ dễ cho người sử dụng đánh giá được sự thay đổi của các chỉ tiêu phân tích theo không gian và thời gian.
 |
 |
|
Hình 2. Mô hình hóa các chỉ tiêu phân tích |
Hình 3. So sánh giá trị COD với QCVN 08-2008 |
Hiện nay, việc đánh giá chất lượng nước mặt dựa vào các quy chuẩn môi trường QCVN 08-2008, GIS có thể hỗ trợ mô hình hóa các điểm có các chỉ tiêu vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Ngoài ra, GIS có thể hỗ trợ trong việc dự báo các điểm ô nhiễm dựa theo phân tích công suất xả thải và khoảng cách từ điểm xả thải đến vị trí quan trắc, có khả năng phân tích không gian để phân vùng chất lượng môi trường nước. Trong thực tế, việc phân vùng chất lượng nước có ý nghĩa hết sức quan trọng phục vụ các mục đích khác nhau như: nuôi trồng thủy sản, kinh doanh du lịch, phục vụ tưới tiêu, cấp nước sinh hoạt… GIS cho phép người sử dụng xác định được phạm vi không gian cho từng mục đích sử dụng nguồn nước khác nhau, cho từng hoạt động cụ thể dựa vào việc nội suy không gian các chỉ tiêu quan trắc, phân tích nước. Cụ thể như: để phục vụ hoạt động kinh doanh bơi lội trong hồ nước, người ta tiến hành xác định độ sâu tại các vị trí khác nhau và tiến hành nội suy không gian để xác định sự thay đổi độ sâu trên toàn bộ diện tích hồ và đưa ra cảnh báo cấm bơi ở những khu vực nguy hiểm.
Hiện nay, công nghệ webgis phát triển khá mạnh mẽ cho phép người sử dụng cập nhật dữ liệu quan trắc, dữ liệu phân tích nước online. Việc ứng dụng webgis để giám sát ô nhiễm nước sẽ rất hiệu quả bởi người dân xung quanh vùng ô nhiễm có thể biết thông tin về chất lượng môi trường qua các chỉ tiêu phân tích, đồng thời nhận thức được các ảnh hưởng nghiêm trọng của việc ô nhiễm nước đối với sức khỏe con người. Ở Mỹ, người dân thực hiện việc quan trắc thông qua một số chỉ tiêu cơ bản và thực hiện việc truyền tải dữ liệu này lên các website để phản ánh chất lượng môi trường nơi họ đang sinh sống đến cơ quan quản lý nhà nước.
Tóm lại, việc ứng dụng GIS trong giám sát chất lượng nước là một cách tiếp cận mới cần được đẩy mạnh nhằm phục vụ quá trình quan trắc chất lượng môi trường nước, đồng thời phát triển công nghệ webgis để chia sẻ dữ liệu quan trắc, cung cấp thông tin quan trắc cho cộng đồng.
Nguyễn Tiến Chính
Trường Đại học Tây Bắc
(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường số 8 - 2015)
