TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐÀO THỊ HỒNG NHUNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
"ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ
ĐỀ XUẤT QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI THU GOM CHẤT THẢI RẮN
SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN SÓC SƠN, TP HÀ NỘI ĐẾN NĂM
2025"

1
1


Hà Nội - 2016

2
2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐÀO THỊ HỒNG NHUNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ
ĐỀ XUẤT QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI THU GOM CHẤT THẢI RẮN
SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN SÓC SƠN, TP HÀ NỘI ĐẾN NĂM
2025



BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT

BTNMT

:

Bộ Tài nguyên Môi trường

BVMT

:

Bảo vệ môi trường

CLMT

:

Chất lượng môi trường

CSDL

:

Cơ sở dữ liệu

CTR


:

Quản lý chất thải rắn

TP

:

Thành phố

TNHH

:

Trách nhiệm hữu hạn

UBND

:

Uỷ ban nhân dân

HĐND

:

Hội đồng nhân dân


LỜI CẢM ƠN

Sóc Sơn là một huyện ngoại thành, phía Bắc của Thủ đô Hà Nội. Tốc độ phát
triển kinh tế, gia tăng dân số làm lượng rác thải đặc biệt là chất thải rắn tăng lên đáng
kể. Do có tính chất bán nông thôn, bán thành thị nên vấn đề quản lí chất thải rắn sinh
hoạt chưa triệt để. Công tác quản lí chất thải rắn còn yếu kém, dựa trên giấy tờ là chủ
yếu và còn nhiều bất cập. Nếu lượng chất thải rắn sinh hoạt này không được quản lý
tốt gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và môi trường.
Với quan điểm hình thành một xã hội thông tin, coi công nghệ thông tin là
chìa khóa vàng nâng cao hiệu quả quản lý, GIS là công cụ hỗ trợ đắc lực cho nhà
quản lí môi trường trong quản lý tài nguyên và môi trường. Do đó, việc ứng dụng
GIS vào thành lập bản đồ quản lí chất thải rắn là vô cùng cấp thiết nhằm quản lí dữ
liệu trên máy tính, cập nhật dữ liệu, quan sát đánh giá và đưa ra các giải pháp quản
lí phù hợp với địa phương; nâng cao hiệu quả quản lý.
Từ thực tiễn trên, em đề xuất thực hiện đề tài: "Ứng dụng công nghệ GIS
trong đánh giá hiện trạng và đề xuất quy hoạch mạng lưới thu gom chất thải
rắn sinh hoạt trên địa bàn huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội đến năm 2025.” nhằm hỗ
trợ công tác quản lí chất thải rắn sinh hoạt và đẩy mạnh ứng dụng hệ thống thông
tin địa lý vào quản lý tài nguyên và môi trường nâng cao hiệu quả quản lý.
Mục tiêu nghiên cứu.
- Đánh giá hiện trạng mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn
huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội bằng công nghệ GIS.
- Đề xuất quy hoạch mạng lưới thu gom chất thải sinh hoạt huyện Sóc Sơn, TP
Hà Nội tới năm 2025.
Nội dung nghiên cứu

9


- Đánh giá hiện trạng mạng lưới thu gom chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn
huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội.
- Xây dựng bản đồ hiện trạng mạng lưới thu gom rác thải sinh hoạt trên địa


Tiêu thụ

10

Thải bỏ


Sơ đồ 1.1: Sự hình thành chất thải rắn sinh hoạt
Ghi chú:

Chất thải

----- Nguyên liệu, sản phẩm, các thành phần thu hồi và tái sử dụng.
1.1.3. Nguồn phát sinh chất thải rắn.
Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt của huyện Sóc Sơn rất đa dạng và
phong phú, từ nhiều nguồn khác nhau với tỉ lệ rác sinh hoạt khác nhau. Cùng với sự
phát triển kinh tế chung của cả nước trong những năm gần đây huyện Sóc Sơn, thành
phố Hà Nội năng động có những bước phát triển nhanh chóng trong nền kinh tế, văn
hoá, xã hội về nhiều mặt khác nhau. Tốc độ đô thị hoá tăng nhanh, cuộc sống của
người dân ngày được nâng cao dẫn đến nhu cầu sử dụng tài nguyên thiên nhiên ngày
càng lớn kéo theo lượng chất thải rắn nói chung và lượng rác thải sinh hoạt nói riêng
phát sinh ngày một nhiều. Và đây chính là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi
trường, ảnh hưởng trực tiếp đến mỹ quan, chất lượng cuộc sống của con người. Chính
vì vậy, đòi hỏi chúng ta cần quan tâm đến vấn đề này một cách sâu sắc và triệt để
nhất.
Có thể phân ra các nguồn phát sinh chất thải rắn như sau:
Bảng 1.1 : Nguồn phát sinh CTRSH
TT



3

4

5

6

7

Giấy
Nhựa
Thủy tinh
Từ khu
Kim loại
thương mại
Đồ điện gia dụng
Một phần chất thải độc
hại
- Thực phẩm thừa
- Trường học
- Giấy
Từ cơ quan - Bệnh viện
- Nhựa
công sở
- Văn phòng cơ quan chính
- Kim loại
phủ
- Thủy tinh

nghiệp
phẩm
- Rác độc hại thì phải quản
lý và xử lý riêng
- Đồng ruộng
- Phân rác
Từ hoạt
- Ao, vườn
- Rơm rác
động nông
- Chuồng trại
- Thức ăn thừa
nghiệp
- Thu hoạch nông sản
- Bao bì ( đóng gói, bảo
quản)
(Nguồn: Công Ty TNHH MTV Môi Trường Đô Thị Hà Nội - Chi Nhánh Xí
-

Khách sạn
Chợ
Nhà hàng
Nhà kho
Các trạm sửa chữa
Bảo hành dịch vụ
Nhà trọ

-

Nghiệp Môi Trường Đô Thị Huyện Sóc Sơn 2013)

Giấy, caton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim
loại; chất thải đặc biệt như vật dụng gia đình hư hỏng (kệ sách,
đèn, tủ…), đồ điện tử hư hỏng (máy radio, tivi…), tủ lạnh, máy
giặt hỏng, pin, dầu nhớt xe, săm lớp, sơn thừa…
Giấy, caton, nhựa, túi nylon gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim

Công sở

loại; chất thải đặc biệt như kệ sách, đèn, tủ hỏng, pin, dầu nhớt,
xe, săm lớp, sơn thừa…
Xây dựng
Gỗ, thép, bêtông, đất, cát…
Khu công cộng
Giấy, túi nylon, lá cây…
Trạm xử lý nước thải
Bùn hóa lý, bùn sinh học
(Nguồn: Báo cáo Nghiên cứu quản lý chất thải rắn tại Việt Nam, JICA, 3/2011)
1.1.5. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt.
Khác với thành phần của rác thải công nghiệp, rác thải y tế, thành phần của rác
thải sinh hoạt là một tập hợp không đồng nhất. Sự không đồng nhất này tạo nên một
số đặc tính rất khác biệt trong các thành phần của rác thải sinh hoạt.
Thành phần cơ học: thành phần chất thải sinh hoạt bao gồm:
-Các chất dễ phân hủy sinh học: Thực phẩm thừa, cuộng, lá rau, lá cây, xác
động vật chết...
-Các chất khó bị phân hủy: gỗ, cành cây, cao su, túi nilon...
- Các chất hoàn toàn không bị phân hủy sinh học: Kim loại, thủy tinh, mảnh
sành, gạch, ngói, đá, cát...

13


được chế tạo từ máy tính
Đá và sành sứ
Các chất hỗn hợp

Ví dụ
Các túi giấy, mảnh
bìa,và giấy vệ sinh …
Vải, len, nilon
Cọng rau, vỏ hoa quả…
Đồ dung bằng gỗ như
bàn ghế
Chai lọ, nilon..
Bóng, giày…
Vỏ hộp, dao, hàng rào,
nắp lọ
Vỏ nhôm, giấy bao gói..
Chai lọ, các loại hộp
bằng thủy tinh, bóng
đèn,…
Gạch đá, gốm, bê tong

Bất cứ các vật liệu không cháy
kim loại và thủy tinh
Tất cả các vật liệu khác không
Đá cuội, cát, đất …
phân loại rác trong bảng này.
Loại này có thể chia thành 2
phần: kích thước lớn hơn 5mm
và nhỏ hơn 5mm
( Nguồn: Nguyễn Văn Phước – 2014 )


nguyên và Môi trường về quản lý chất thải nguy hại.
- Nghị định số 179/2013/NĐ-CP ngày 14 tháng 11 năm 2013 của Chính phủ

về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực BVMT.
- Hệ thống quy định pháp luật về quản lý chất thải rắn sinh hoạt bao gồm:

Luật BVMT số 55/2014/QH 13 của Quốc hội nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ
Nghĩa Việt Nam.
Luật đất đai số 13/2003/QH11 của Quốc hội nước Cộng hòa Xã Hội Chủ
Nghĩa Việt Nam.
 Các văn bản của Chính phủ
- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14 tháng 2 năm 2015 của Chính phủ về

Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường 2014
- Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24 tháng 4 năm 2015 của Chính phủ về

quản lý chất thải rắn và phế liệu.
 Căn cứ của Bộ và Liên bộ.

15


- Quyết định số 2149/QĐ-TTg- phê duyệt Chiến lược quốc gia về quản lý

tổng hợp chất thải rắn đến năm 2025 tầm nhìn đến năm 2050.
 Căn cứ
- Căn cứ luật Thủ đô số 25/2012/QH13 ngày 21/11/2012
- Căn cứ nghị định số 37/2010/NĐ-CP ngày 07/4/2010 của Chính phủ về


Bản đồ chuyên đề: Là thể loại bản đồ thể hiện rất tỉ mỉ chi tiết đầy đủ và phong phú
nội dung của một vài yếu tố bản đồ địa lý chung, còn các yếu tố khác còn lại biểu
thị với mức độ kém tỉ mỉ chi tiết thậm chí không biểu thị.

•

Bản đồ quản lý chất thải rắn sinh hoạt: Là bản đồ thuộc nhóm bản đồ môi trường,
nó thể hiện tình hình phân bố, khối lượng và tính chất của chất thải rắn sinh hoạt
trên địa bàn nghiên cứu.

16


•

Cơ sở dữ liệu: bao gồm dữ liệu không gian và phi không gian (dữ liệu thuộc tính)
được thu nhập lưu trữ theo một cấu trúc chuẩn.
Dữ liệu đồ họa (còn gọi là dữ liệu hình học) bao gồm thông tin về vị trí và cấu
trúc quan hệ được phân thành các lớp khác nhau như: lớp hành chính, lớp giao
thông, lớp thủy văn,…
Dữ liệu thuộc tính (còn gọi là dữ liệu chuyên đề) là tập hợp các giá trị thuộc tính.

 Cơ sở dữ liệu về chất thải rắn.
 Nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt.
 Khối lượng.
 Vị trí các điểm hẹn thu gom và trạm trung chuyển.
•

Quy hoạch thu gom chất thải rắn:Đánh giá cách thức sử dụng các nhân lực, phương
tiện sao cho có hiệu qủa nhất.

câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý.
• Định nghĩa của Hệ thống môi trường ESRI, Mỹ: Hệ thông tin Địa lý là một tập hợp
có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý của con người,
được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích và kế
xuất.
Vậy GIS là một hệ thống dùng để trình bày, lưu trữ, quản lý và phân tích dữ
liệu về các đối tượng trên bề mặt trái đất.
b. Chức năng, vai trò
Hệ thông tin Địa lý có vai trò quan trọng, hầu hết các hệ thống phần mềm GIS
được thiết kế đều có các chức năng thu thập dữ liệu, thao tác dữ liệu, quản lý dữ
liệu, hỏi đáp và phân tích dữ liệu, hiển thị dữ liệu :
+ Thu thập dữ liệu: Dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau: đo đạc từ
thực địa, dữ liệu từ các loại bản đồ, dữ liệu thống kê…
+Thao tác dữ liệu: Các dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn có định dạng
khác nhau và có những trường hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi được chuyển dạng và
thao tác theo một số cách để tương thích với hệ thống.
+ Quản lý dữ liệu: Khả năng liên kết hệ thống giữa việc tự động hóa bản đồ và
quản lý cơ sở dữ liệu (sự liên kết giữa dữ liệu không gian và thuộc tính của đối
tượng). Các dữ liệu thông tin mô tả cho một đối tượng bất kỳ có thể liên hệ một
cách hệ thống với vị trí không gian của chúng. Sự liên kết đó là một ưu thế nổi bật
của việc vận hành GIS.
+Hỏi đáp và phân tích dữ liệu
Khả năng hỏi đáp, tìm kiếm, truy vấn đơn giản “chỉ nhấn và nhấn” và các
công cụ phân tích dữ liệu không gian mạnh mẽ để cung cấp thông tin một cách
nhanh chóng, kịp thời, chính xác, hỗ trợ ra quyết định cho những nhà quản lý và
quy hoạch.
+ Hiển thị dữ liệu: Hiển thị dữ liệu tốt nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ.
Ngoài ra còn có thể xuất dữ liệu thuộc tính ra các bảng excel, tạo các bản báo cáo
thống kê, hay tạo mô hình 3D, và nhiều dữ liệu khác.
c. Các thành tố của hệ thống thông tin địa lý

phần mềm xử lý GIS tốt phải cung cấp cho người sử dụng các công cụ quản lý,
phân tích không gian dễ dàng, chính xác.
•

Phần cứng (Hardware)
Là hệ thống máy tính trên đó một hệ GIS hoạt động. Ngày nay, phần mềm
GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến các
máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng. Là các máy tính điệntử : PC, mini
Computer, MainFrame … là các thiết bị mạng cần thiết khi triển khai GIS trên môi
trường mạng. GIS cũng đòi hỏi các thiết bị ngoại vi đặc biệt cho việc nhập và xuất
dữ liệu như: máy số hoá (digitizer), máy vẽ (plotter), máy quét (scanner)…

•

Phần mềm (Software)
Hệ thống phần mềm GIS rất đa dạng. Mỗi công ty xây dựng GIS đều có hệ phần
mềm riêng của mình. Tuy nhiên, có một dạng phần mềm mà các công ty phải xây dựng
là hệ quản trị CSDL địa lý. Dạng phần mềm này nhằm mục đích nâng cao khả năng
cho các phần mềm CSDL thương mại trong việc: sao lưu dữ liệu, định nghĩa bảng,
quản lý các giao dịch do đó ta có thể lưu các dữ liệu đồ địa lý dưới dạng các đối tượng
hình học trực tiếp trong các cột của bảng quan hệ và nhiều công việc khác.

•

Phươngpháp (Methods)
Bao gồm các phương pháp truyền thống của khoa học Địa lý và các khoa học
có liên quan; các phương pháp và công nghệ hiện đại để đạt tới mục tiêu, mục đích
nghiên cứu.
Năm thành phần này gắn liền với nhau không thể thiếu phần nào và chúng
không thể tách rời nhau. Thiếu một thành phần nói trên, thì Hệ thống thông tin địa

lớn nhất, hạn chế dưới các tác động môi trường. Sử dụng công nghệ GIS để cải
thiện bãi chôn lấp và các hoạt động chôn lấp trong thực tế. Ngoài ra, GIS cũng có
thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình quan trắc môi trường ở các bãi chôn lấp.
Sự phân tích thành phần, tỷ trọng của rác thải với sự thay đổi thể tích trong thời kỳ,
chôn lấp đảm bảo hiệu quả của phương pháp lựa chọn và đạt được dung tích chứa là
tối đa. Tại Ấn độ đã xây dựng dự án ứng dụng GIS trong công tác quản lý CTR
sinh hoạt cho thành phố Bangalore. Senthil Shanmugan, một trong những chuyên
gia Ấn Độ nghiên cứu vấn đề này đã đưa ra quan điểm ứng dụng GIS, hệ thống
thông tin quản lý (MIS) và hệ thống định vị toàn cầu trong quản lý CTR trong bài
báo được đăng tải trên Internet.
Theo quan điểm của Senthil Shanmugan, tính cấp thiết cần ứng dụng GIS
trong công tác quản lý chất thải rắn là:

21


- 80% thông tin được sử dụng liên quan tới quản lý CTR có liên quan tới dữ
liệu không gian.
- Sự tích hợp thông tin từ những mức độ cần nền chung là GIS.
- GIS là môi trường thuận lợi cho tích hợp một số lượng lớn thông tin. Trong
bài toán quản lý CTR số lượng thông tin này là rất lớn.
- Bản đồ và các dữ liệu không gian không còn là sự quí hiếm nữa mà đã trở
thành công việc hằng ngày.
- Rất nhiều dữ liệu liên quan tới CTR liên quan tới vị trí không gian nhưng
vẫn chưa được ứng dụng vào GIS.
Tại Việt Nam, hệ thống thông tin địa lý đã và đang phát triển một cách mạnh
mẽ, ngày càng được nâng cao về khả năng xử lý thông tin, mức độ đáp ứng hỗ trợ
quyết định cũng như khả năng tương tác trao đổi dữ liệu. GIS được ứng dụng trong
nhiều ngành. Các lĩnh vực ứng dụng phổ biến ở tỉnh thành trong cả nước áp dụng
công nghệ GIS trong đó có lĩnh vực quản lý chất thải rắn sinh hoạt bằng các phần

các đối tượng địa lý được tổ chức theo các tập tin.
Cơ cấu tổ chức thông tin của các đối tượng địa lý được tổ chức theo các tập tin
có phần mở rộng (extension) như sau:
Tab: Tập tin mô tả khuôn dạng CSDL đính kèm với bản đồ.
Dat: Tập tin chứa thông tin phi không gian.
Map: Tập tin chứa thông tin, mô tả các đối tượng bản đồ.
Id: Tâp tin chỉ số đối tượng.
Wor: Tập tin quản lý chung.
Tổ chức thông tin theo đối tượng
Các thông tin bản đồ trong phần mềm GIS thường được tổ chức theo từng lớp
bản đồ. Một lớp bản đồ máy tính là sự chồng xếp của các lớp thông tin lên nhau.
Mỗi lớp thông tin thể hiện một khía cạnh của mảnh bản đồ tổng thể. Lớp thông tin
là một tập hợp các đối tượng bản đồ thống nhất. Thể hiện và quản lý các đối tượng
địa lý không gian theo một chủ đề cụ thể, phục vụ một mục đích nhất định trong hê
thống.
Trong Mapinfo thì mỗi lớp bản đồ là một lớp các đối tượng hình học cơ bản
(điểm, đường, vùng).
Với cách tổ chức thông tin theo từng lớp đối tượng giúp cho việc xây dựng thành
các khối thông tin độc lập cho các lớp bản đồ máy tính, dễ dàng thêm vào mảnh bản
đồ cho các lớp thông tin mới hoặc xóa đi các lớp đối tượng không cần thiết.
Các đối tượng bản đồ chính mà Mapinfo sẽ quản lý

23


- Đối tượng vùng (Region): Thể hiện các đối tượng khép kín hình học và bao

phủ một vùng diện tích nhất định. Chúng có thể là các polygons, elipse, hình
chữ nhật,…
- Đối tượng điểm (Point): Thể hiện vị trí cụ thể của các đối tượng địa lý.

Bắc Phi và Trung Đông
50
Châu Phi cận Sahara
53
Tổng số
1.204
(Nguồn: Cục bảo vệ môi trường 2013)
Nếu các số liệu trên đổi thành đơn vị chất thải rắn thu gom mỗi năm trên đầu
người, thì tại các khu đô thị ở Hoa kỳ có đến hơn 700kg chất thải rắn, gần 150kg ở

24


Ấn Độ. Tỷ lệ phát sinh chất thải đô thị cao đó là: Hoa Kỳ tiếp sau là Tây Âu và Úc
(600-700 kg/người) sau đó đến Nhật Bản,Hàn Quốc và Đông Âu (300-400kg/người)
Hiện nay, chất thải được tái chế bằng nhiều các vừa biến thành năng lượng lẫn
thu hồi nguyên liệu, và những thị trường thứ cấp đang xuất hiện ngày các nhiều trên
phạm vi toàn cầu. Trên thế giới, ước tính sơ bộ khối lượng nguyên liệu thứ cấp
được trao đổi là 135 triệu tấn. Các nguyên liệu thế cấp hiện là những dòng nguyên
liệu quan trọng nhất trên toàn thế giới.

25