Luận Văn Xây dựng công cụ hỗ trợ thông qua quyết định cho công tác quản lý và giám sát ô nhiễm không khí

TÓM TẮT: Hệ thống thông tin môi trường hỗ trợ thông qua quyết định môi trường cần
phải thỏa mãn một loạt các yêu cầu trong quá trình xây dựng nó. Để có thể thông qua quyết
định, hệ thống cần thiết phải có các công cụ xử lý thông tin quan trắc môi trường và nhất là
phải được trang bị các mô hình mô phỏng các quá trình diễn ra trong môi trường. Điều này
thật dễ hiểu bởi vì hệ thống “giả thiết – tính toán thí nghiệm – kiểm nghiệm thực tế” chính là
cơ sở của mọi ngành khoa học hiện đại.
Bài báo này trình bày kết quả xây dựng một mô hình tích hợp CSDL môi trường, GIS và
mô hình toán thành một công cụ duy nhất giúp cho công tác quản lý và thông qua quyết định
trong môi trường không khí chịu sự tác động của các hoạt động sản xuất của con người. Sản
phẩm chính của nghiên cứu này là phần mềm ENVIMAP (ENVironmental Information
Management and Air Pollution estimation). Với việc ứng dụng GIS, ENVIMAP là công cụ
trực quan, giúp cho công tác quản lý được thuận lợi.
1.MỞ ĐẦU
Việc hướng tới mục tiêu phát triển bền vững đã làm nảy sinh ra một lớp rộng lớn các bài
toán bảo vệ môi trường và quản lý chất lượng môi trường. Với mục tiêu kiểm soát môi
trường một cách khách quan, có cơ sở khoa học chất lượng môi trường các trạm quan trắc môi
trường được xây dựng. Khi đã có nhiều số liệu quan trắc thì bước tiếp theo cần phải làm đó là
xây dựng các công cụ xử lý số liệu, kết hợp với mô hình để hỗ trợ cho các nhà quản lý ra
quyết định. Việc xây dựng các hệ thống qua quyết định là một bài toán không đơn giản, bao
gồm xác định tiêu chí, tham số, các cơ sở pháp lý của công tác quản lý cũng như những khía
cạnh về kỹ thuật khác. Có thể thấy rõ điều này trên ví dụ bài toán quản lý và giám sát ô nhiễm
không khí cho một một vùng lãnh thổ. Cần phải quản lý các phát thải từ các nhà máy công
nghiệp đang làm việc trong vùng, lưu ý tới đặc điểm của chế độ khí tượng thủy văn, tiêu
chuẩn môi trường cũng như các mục tiêu kinh tế - xã hội. Vì vậy để có thể xây dựng được các
công cụ hỗ trợ thông qua quyết định cần phải ứng dụng lý thuyết hệ thống và công nghệ thông
tin.
Trong hệ thống quản lý chất lượng môi trường nói chung và không khí nói riêng, một
nhánh quan trọng là kiểm soát những ảnh hưởng do tác động của con người – ở đây nhấn
mạnh tới hệ thống quan trắc môi trường. Chức năng quan trắc môi trường bao gồm không chỉ
là quan sát tình trạng môi trường mà còn làm sáng tỏ các nguồn gây ô nhiễm và các yếu tố
con người, đánh giá trạng thái, tình trạng môi trường từ quan điểm các tiêu chuẩn quy phạm,
dự báo những thay đổi có thể ở môi trường xung quanh dưới tác động hoạt động kinh tế của
con người, soạn thảo ra các khuyến cáo nhằm tiến hành một cách tối ưu nhất các biện pháp
bảo vệ môi trường. Để thực thi chức năng này cần thiết phải sử dụng các phương pháp tính
toán định lượng. Để thiết kế một hệ phức tạp như vậy, theo kinh nghiệm thực tế người ta thiết
kế các khối riêng biệt và sau đó tích hợp chúng lại với nhau để thành một công cụ duy nhất.
Trong hệ thống như vậy khối các mô hình toán học đóng vai trò rất quan trọng. Mô hình toán
đã từ lâu và rất vững chắc trở thành vũ khí rất mạnh để nghiên cứu khoa học. Nếu kết quả tính
toán theo mô hình và thực nghiệm tương đối giống nhau, người ta sẽ sử dụng mô hình toán để
thay thế cho các phép đo.
Bên cạnh mô hình toán, tính hiệu quả và kịp thời trong công tác bảo vệ môi trường phụ
thuộc đáng kể vào mức độ và chất lượng thông tin được cung cấp cho các cấp có thẩm quyền
về tình trạng môi trường khu phụ cận và các nguồn gây ô nhiễm xung quanh đó. Để quản lý
môi trường có hiệu quả người cán bộ quản lý cần phải có được thông tin nhanh chóng về các
Science & Technology Development, Enviroment &Resources, Vol 9 - 2006
Trang 62
đặc trưng tổng quát tình trạng môi trường trên cơ sở đó mới có thể thông qua quyết định một
cách chính xác. Sự phát triển cũng như thành tựu của nhiều ngành khoa học nhất là của công
nghệ thông tin (CNTT) cho phép giải quyết tốt bài toán này. Hệ thống quản lý môi trường
hiện đại phải dựa trên các giải pháp công nghệ hiện đại: kết cấu hạ tầng thông tin với hệ thống
viễn thông có tốc độ cao để trao đổi thông tin do các chương trình quan trắc được thực hiện
bằng các phương tiện hiện đại. Cơ sở của hệ thống quản lý phải là một bộ các thiết bị phân
tích chuyên dùng và các hệ thống tự động được thiết lập tại tất cả các cấp quản lý có thẩm
quyền.
Trong bài báo này trình bày một số kết quả bước đầu xây dựng công cụ hỗ trợ thông qua
quyết định cho công tác quản lý và giám sát ô nhiễm môi trường không khí. Sản phẩm của
nghiên cứu này là phần mềm ENVIMAP (viết tắt của cụm từ tiếng Anh: ENVironmental
Information Management and Air Pollution estimation). Để xây dựng ENVIMAP, các tác giả
dựa trên cơ sở lý luận và thực tiễn được thực hiện trong nhiều năm qua. Công nghệ được sử
dụng ở đây là công nghệ tích hợp CSDL môi trường, mô hình toán và GIS thành một công cụ
duy nhất cho người sử dụng /[3]-[4]/. Tại các Hội nghị khoa học về GIS và viễn thám, các
nghiên cứu và ứng dụng này thường được xếp vào tiểu ban « GIS và các hệ hỗ trợ thông qua
quyết định