Các Công Trình Nghiên C Ứu Về Cơ Sở Dữ Liệu Tài Nguyên Nước

+ GeoDatabase là một CSDL có chứa một hay nhiều Feature Dataset.

+ Feature Dataset là một nhóm các loại đối tượng có cùng chung hệ quy chiếu và hệ tọa độ. Feature Dataset có thể chứa một hay nhiều Feature Class.

+ Feature Class là đơn vị chứa các đối tượng không gian của bản đồ tương đương với một lớp (layer) trong ArcMap. Feature Class chỉ chứa một dạng đối tượng (polygon - vùng, Line - đường, point hay multipoint - điểm).

+ Domain là miền giá trị hợp lệ của một trường thuộc tính nào đó.

+ Subtype là tên của kiểu đối tượng địa lý cơ sở hoặc tên của kiểu đối tượng địa lý dẫn xuất.

+ Relationship là mối quan hệ giữa các đối tượng trong CSDL.

1.2. VẤN ĐỀ AN NINH NGUỒN NƯỚC HIỆN NAY

1.2.1. Hiện trạng an ninh nguồn nước

Khái niệm an ninh nguồn nước được hiểu là: Nguồn nước ngọt và hệ sinh thái được bảo vệ; đảm bảo cho sự phát triển bền vững, cung cấp nước sạch cho con người và phòng chống, giảm thiểu các tác hại do nước gây ra; cung cấp đủ nước cho an ninh lương thực và phát triển xã hội.

Có thể bạn quan tâm!

• Xây Dựng Cơ Sở Dữ Liệu Tài Nguyên Nước Tỷ Lệ 1:100.000
• Experimenting To Build The Database On Water Resources At The Rate Of 1: 100,000 To Ensure Water Source Security On The Mainstream Of Da River
• Tổng Quan Vấn Đề Xây Dựng Cơ Sở Dữ Liệu Tài Nguyên Nước‌
• Nghiên Cứu Xây Dựng Cơ Sở Dữ Liệu Tài Nguyên Nước Tỷ Lệ 1:100.000
• Quy Trình Xây Dựng Cơ Sở Dữ Liệu Tài Nguyên Nước
• Cấu Trúc Nội Dung Của Cơ Sở Dữ Liệu Trong Môi Trường Gis

Xem toàn bộ 180 trang tài liệu này.

Nước ta đang đứng trước thách thức hết sức lớn về nạn ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt là tại các khu công nghiệp và đô thị, Việt Nam có tới 108 lưu vực sông với khoảng 3.450 sông, suối tương đối lớn. Tổng lượng nước mặt trung bình năm của Việt Nam khoảng 830 tỷ m3 được tập trung chủ yếu trên chín lưu vực sông lớn, bao gồm sông Hồng, sông Thái Bình, sông Bằng Giang - Kỳ Cùng, sông Mã, sông Cả, sông Vu Gia - Thu Bồn, sông Ba sông Đồng Nai và sông Cửu Long.

Khoảng 63% nguồn nước mặt của nước ta (tương ứng với 520 tỷ m3) được sản sinh ở nước ngoài, chỉ có gần 310 tỷ m3 mỗi năm được sản sinh trên lãnh thổ Việt Nam. Do vậy, với lượng nước bình quân đầu người dưới 4.000

m3/người/năm, nước ta là quốc gia thiếu nước và sẽ gặp phải nhiều thách thức về tài nguyên nước trong tương lai.

Thực trạng ô nhiễm nước mặt: chất lượng nước ở vùng thượng lưu các con sông chính còn khá tốt, tuy nhiên ở các vùng hạ lưu đã và đang có nhiều vùng bị ô nhiễm nặng nề. Đặc biệt mức độ ô nhiễm tại các con sông tăng cao vào mùa khô khi lượng nước đổ về các con sông giảm. Chất lượng nước suy giảm mạnh, nhiều chỉ tiêu như: BOD, COD, NH4, N, P cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần.

Thực trạng ô nhiễm nước dưới đất: nguồn nước dưới đất ở nước ta cũng đang phải đối mặt với những vấn đề như bị nhiễm mặn, nhiễm thuốc trừ sâu và các chất có hại khác…, việc khai thác quá mức và không có quy hoạch đã làm cho mực nước dưới đất bị hạ thấp, hiện tượng này xảy ra ở các khu vực đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Khai thác nước quá mức sẽ dẫn đến hiện tượng xâm nhập mặn ở các vùng ven biển, nước dưới đất bị ô nhiễm do việc chôn lấp gia cầm bị dịch bệnh không đúng quy cách.

Thực trạng ô nhiễm nước biển: nước biển Việt Nam đã bị ô nhiễm bởi chất rắn lơ lửng (đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng), nitrat, nitrit coliform (chủ yếu là đồng bằng sông Cửu Long), dầu và kim loại kẽm…

Hầu hết sông hồ ở các thành phố lớn nơi có dân cư đông đúc và nhiều khu công nghiệp lớn đều đã bị ô nhiễm; phần lớn lượng nước thải sinh hoạt (khoảng 600.000 m3 mỗi ngày, với khoảng 250 tấn rác được thải ra các sông ở khu vực Hà Nội) và công nghiệp (khoảng 260.000 m3 nhưng chỉ có 10% được xử lý) đều không được xử lý, mà đổ thẳng vào các ao hồ, sau đó chảy ra các con sông lớn. Ngoài ra, nhiều nhà máy và cơ sở sản xuất như các lò mổ và ngay bệnh viện (khoảng 7.000 m3 mỗi ngày, chỉ 30% là được xử lý) cũng không được trang bị hệ thống xử lý nước thải.

Nhiều ao hồ và sông ngòi tại Hà Nội bị ô nhiễm nặng, đáng lưu ý là hệ thống hồ trong công viên Yên Sở. Đây được coi là thùng chứa nước thải của Hà Nội với hơn 50% lượng nước thải của thành phố; người dân trong khu vực này không có đủ nước sạch cho nhu cầu sinh hoạt và tưới tiêu, điều kiện sống của họ đang bị đe dọa nghiêm trọng vì nhiều khu vực trong công viên là nơi nuôi dưỡng mầm mống của dịch bệnh. Mặc dù mở cửa từ năm 2002 nhưng công viên Yên Sở không được sử dụng hiệu quả do sự ô nhiễm và mùi ô uế bốc lên từ hồ, vì vậy quá trình phát triển vẫn dậm chân tại chỗ. Bên cạnh đó nhiều sông hồ ở phía Nam thành phố như Tô Lịch và Kim Ngưu cũng đang nằm trong tình trạng ô nhiễm như vậy.

Theo dự báo, tác động của biến đổi khí hậu sẽ làm dòng chảy trong mùa khô ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long suy giảm khoảng 4,8% vào năm 2020, giảm 14,5% vào năm 2050 và đến 2100 sẽ giảm khoảng 33,7%. Những tác động trên cùng với các tác động của biến đổi khí hậu và nhu cầu sử dụng nước của các quốc gia đều tăng lên mạnh mẽ, trong những năm tới tình trạng thiếu nước, khan hiến nước sẽ càng gia tăng. Tình trạng thiếu nước là một thách thức to lớn đối với các nước đang hướng tới mục tiêu đảm bảo anh ninh lương thực quốc gia, xóa đói giảm nghèo cũng như phát triển bền vững của các nước đang phát triển như nước ta.

1.2.2. Định hướng quản lý tài nguyên nước

Ở nước ta, nhận thấy tầm quan trọng của tài nguyên nước đối với phát triển bền vững do vậy đã có sự chuyển biến rò rệt cả về nhận thức và hành động. Theo đó, đã đặt ra yêu cầu phải quản lý bền vững và hiệu quả hơn các hoạt động khai thác, bảo vệ tài nguyên nước và phòng chống, khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra; quản lý tài nguyên nước phải theo phương thức khác - một phương thức quản lý hiệu quả đang được nhiều quốc gia áp dụng.

Công tác quản lý tài nguyên nước không ngừng được tăng cường và đã có những bước tiến quan trọng trong cơ cấu tổ chức ngành từ trung ương đến địa phương, với việc thành lập Bộ Tài nguyên và Môi trường để thực hiện chức năng quản lý nhà nước về tài nguyên nước, tách chức năng quản lý khỏi chức năng cung cấp các dịch vụ về nước là một bước đột phá hết sức quan trọng. Đặc biệt là trong năm 2014 đã ban hành Thông tư liên tịch số 50/2014/TTLT-BTNMT-BNV hướng dẫn chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Sở Tài nguyên và Môi trường thuộc Ủy ban nhân dân huyện, quận, thị xã, thành phố thuộc tỉnh 2.

Đồng thời, thể chế về tài nguyên nước cũng không ngừng được hoàn thiện và kiện toàn để đáp ứng yêu cầu quản lý trong tình hình mới. Nhiều văn bản quy phạm pháp luật về tài nguyên nước đã được ban hành, tạo hành lang pháp lý cho việc thực hiện chức năng quản lý nhà nước về tài nguyên nước trên phạm vi cả nước. Công tác sắp xếp tổ chức cũng được chú trọng, Sở Tài nguyên và Môi trường đã được thành lập tại tất cả 63 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương với các đơn vị chuyên trách trực thuộc để thực hiện nhiệm vụ quản lý tài nguyên nước trên địa bàn. Công tác đào tạo và tăng cường nguồn nhân lực về quản lý tài nguyên nước luôn được quan tâm, coi trọng và được thực hiện đồng bộ ở tất cả các cấp.

Quy định mới nhất về quan điểm quản lý tổng hợp, toàn diện tài nguyên nước đã được luật hóa và được quy định trong Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13 – văn bản pháp lý cao nhất về lĩnh vực tài nguyên nước. Theo đó, một trong những nguyên tắc quản lý tài nguyên nước đã được quy định trong Luật là: “Việc quản lý tài nguyên nước phải bảo đảm thống nhất theo lưu vực sông, theo nguồn nước, kết hợp với quản lý theo địa bàn hành chính” Và “Tài nguyên nước phải được quản lý tổng hợp, thống nhất về số lượng và

chất lượng nước; giữa nước mặt và nước dưới đất; nước trên đất liền và nước vùng cửa sông, nội thủy, lãnh hải; giữa thượng lưu và hạ lưu, kết hợp với quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác” 3. Cùng với nguyên tắc này Luật cũng đã thể chế các quy định, biện pháp cụ thể để thực hiện phương thức quản lý tổng hợp tài nguyên nước trong các hoạt động quy hoạch, bảo vệ khai thác, sử dụng tài nguyên nước và phòng chống tác hại do nước gây ra.

Luật tài nguyên nước năm 2012 thay thế cho Luật tài nguyên nước năm 1998 cơ bản khắc phục được những bất cập, tồn tại của văn bản. Quy định mới được đánh giá, tổng kết từ thực tiễn 13 năm thực hiện, như đối tượng quản lý tài nguyên nước không còn bị bó hẹp chỉ về chất lượng và số lượng nước mà đã được mở rộng đến việc quản lý cả lòng, bờ sông cũng như việc thiết lập các công cụ, biện pháp kinh tế trong quản lý tài nguyên nước. Đồng thời vẫn kế thừa Luật tài nguyên nước năm 1998, một số nội dung đã được quy định rò ràng, cụ thể và chi tiết hơn. Ngoài ra, nhiều quy định mới được bổ sung trong Luật, phù hợp và đáp ứng được yêu cầu chung về quản lý tài nguyên nước trong giai đoạn hiện nay và trong thời gian tới.

Để hướng tới thực hiện thành công, hiệu quả phương thức tổng hợp tài nguyên nước trong thời gian tới Việt Nam sẽ tập trung ưu tiên cho các nhiệm vụ sau:

- Tập trung triển khai thực hiện Luật tài nguyên nước năm 2012.

- Tập trung nâng cao hiệu quả điều hành các hồ chứa thuộc quy trình vận hành liên hồ; giám sát việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải; theo dòi, đánh giá, dự báo tình hình suy thoái, cạn kiệt, xâm nhập mặn nguồn nước, nhất là các nguồn nước liên quốc gia; xác định dòng chảy tối thiểu trên một số lưu vực sông lớn, quan trọng.

- Đẩy mạnh công tác tuyên truyền, phổ biến quán triệt Luật tài nguyên nước, công tác giáo dục, truyền thông nâng cao ý thức, trách nhiệm, nhất là

trong việc chấp hành pháp luật trong việc bảo vệ tài nguyên nước, phòng chống ô nhiễm, suy thoái, cạn kiệt nguồn nước; đồng thời tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra, xử lý vi phạm hành chính trong lĩnh vực tài nguyên nước;

- Nâng cao chất lượng, đẩy nhanh tiến độ công tác, thẩm định hồ sơ cấp phép, đồng thời tăng cường công tác kiểm tra, xử lý việc thực hiện các quy định của giấy phép;

- Tăng cường công tác điều tra, đánh giá tài nguyên nước, triển khai xây dựng các trạm quan trắc tài nguyên nước, xây dựng hệ thống thông tin, cơ sở dữ liệu quốc gia về tài nguyên nước; đẩy mạnh công tác quy hoạch, trước hết là triển khai quy hoạch tổng thể điều tra cơ bản tài nguyên nước.

- Thực hiện đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối với tài nguyên nước trên lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn và vùng châu thổ sông Cửu Long, đề xuất các giải pháp nhằm thích ứng với những hậu quả do tác động của biến đổi khí hậu gây ra đối với tài nguyên nước; xây dựng điều chỉnh kế hoạch, quy hoạch phát triển phù hợp với những biến động của tài nguyên nước;

- Kiện toàn bộ máy, tăng cường năng lực quản lý tài nguyên nước ở các cấp; thành lập các tổ chức quản lý lưu vực sông và triển khai thực hiện các nhiệm vụ điều phối, giám sát trên một số lưu vực sông lớn và quan trọng;

- Đẩy mạnh và tăng cường hợp tác với các nước có chung nguồn nước với Việt Nam; các quốc gia, các tổ chức quốc tế trong lĩnh vực tài nguyên nước.

- Triển khai thực hiện “Kế hoạch hành động quốc gia về nâng cao hiệu quả quản lý, bảo vệ, sử dụng tổng hợp tài nguyên nước”.

1.3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN C ỨU VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU TÀI NGUYÊN NƯỚC

1.3.1. Các công trình nghiên cứu trên thế giới

Theo tổng quan về hệ thống hỗ trợ ra quyết định của sông Colorado năm 1996 thì tại Colorado, một số tổ chức hợp tác phát triển hệ thống hỗ trợ đã quyết định sông Colorado và GIS được sử dụng để lưu trữ, truy xuất, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian thung lũng 4. Ở Hoa Kỳ đã phát triển chương trình quản lý lưu vực sông cho quốc gia, cơ quan bảo vệ môi trường và các phòng ban kiểm soát ô nhiễm; chương trình này đã sử dụng đầy đủ sự phát triển của các phần mềm, công nghệ, cơ sở dữ liệu, chức năng máy tính. Trong những năm gần đây, bằng cách sử dụng ArcView như là một phần mềm GIS tích hợp; nó tích hợp toàn bộ dữ liệu các lưu vực sông ở Mỹ, phân tích phần mềm và phân tích chất lượng nước lưu vực sông, cung cấp cho khách hàng hiểu một cách dễ dàng công cụ quản lý lưu vực sông, trong đó tập trung vào nguồn điểm và nguồn không điểm.

Năm 1977 Guptaetal với mô hình toán học phân tán để ước tính lượng dòng chảy và xả bùn cát của các con sông chưa khai thác, đã thành công trong việc thực hiện lưới các công cụ GIS quản lý dữ liệu, quy hoạch lưu vực sông

5; sau đó một số nước phát triển ở châu Âu đã hợp tác phát triển tổ chức hệ thống lập kế hoạch hỗ trợ quyết định "WATERWARE", có các chức năng mô phỏng các quá trình thủy văn, kiểm soát ô nhiễm nước, quy hoạch tài nguyên nước. Kỹ thuật này hoàn toàn sử dụng GIS, cơ sở dữ liệu, công nghệ mô phỏng, tối ưu hóa chương trình và đội ngũ chuyên gia… GIS chủ yếu được sử dụng để lưu trữ các thông tin không gian lưu vực, cung cấp dữ liệu cho các hệ thống mô phỏng, hiển thị các kết quả của phân tích và mô phỏng. Trên cơ sở này, Bhuyan et al. hoàn toàn sử dụng GIS và các mô hình ô nhiễm môi trường

không điểm AGNPS trong nông nghiệp được phát triển bởi Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ và có thể được sử dụng trong quy mô nhỏ vào nguồn nước và đánh giá môi trường nước.

Ngoại trừ ở các quốc gia phát triển, sự phát triển của CSDL nguồn tài nguyên nước và sử dụng số liệu này vẫn còn chậm so với đất và địa hình. CSDL này đòi hỏi phân tích các số liệu liên quan của các trạm khí tượng, sự đo lường lặp lại nhiều lần về dòng chảy, đánh giá tiềm năng tổng trữ nước ngầm thông qua việc phân tích các lỗ giếng khoan và số lượng cũng như loại sử dụng thật sự của các nguồn tài nguyên nước. WMO, UNESCO, FAO và UNDP đang tích cực hoạt động trong việc hỗ trợ thu thập các số liệu về tài nguyên nước ở cấp quốc gia, cấp vùng và thế giới. Các số liệu thu thập được hiện nay FAO đang dùng phần mềm AQUASTAT chạy trong chương trình xây dựng tài liệu thủy sản nội địa.

1.3.2. Các công trình nghiên cứu ở Việt Nam

Những năm gần đây việc xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên nước luôn được chú trọng và được đề cập nhiều nhất so với các lĩnh vực khác. Nguyên nhân chủ yếu là tình trạng thiếu hụt nguồn nước trầm trọng do ý thức sử dụng khai thác nguồn tài nguyên này không hợp lý và chưa đưa ra mức độ đánh giá kịp thời thiết thực cho người dân, vì thế Bộ Tài nguyên và Môi trường đã triển khai xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về Tài nguyên và Môi trường. Trong đó hạng mục xây dựng cơ sở dữ liệu về tài nguyên nước nằm trong mục về khí tượng thủy văn và biến đổi khí hậu: như xây dựng cơ sở dữ liệu mưa, thủy văn, nước biển dâng… Từ cơ sở các thông tư ban hành của Bộ đã có các đơn vị cấp cơ sở thực hiện nhiều dự án, công trình nghiên cứu, đáng chú ý có các đề tài sau:

- Đề tài “Ứng dụng GIS xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý tài sản