1

Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (MCA) trong lựa chọn vị trí

cho công trình quy hoạch sử dụng đất (ví dụ bố trí bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt

ở huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội)

Trần Quốc Bình Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN

1

2

Bài toán định lượng trong lựa chọn địa điểm bố trí công trình QHSDĐ

• Việc lựa chọn địa điểm bố trí công trình quy hoạch là một công việc khó khăn, ngay cả đối với các chuyên gia giàu kinh nghiệm vì:

- Các yếu tố có ảnh hưởng đến lựa chọn vị trí cho một đối tượng QHSDĐ là rất nhiều.

- Một vị trí có thể tốt đối với một số yếu tố nào đó nhưng lại không tốt với những yếu tố khác.

- Đối với một yếu tố cũng khó xác định là tốt hay xấu. Ví dụ nếu bãi rác ở xa đường giao thông thì tác động môi trường là thấp nhưng chi phí vận chuyển và xây dựng lại cao,...

2

3

Bài toán định lượng trong lựa chọn địa điểm bố trí công trình QHSDĐ

• Trong thực tế, người ta thường chỉ có thể lựa chọn vị trí một cách tương đối, nặng về cảm tính, dựa trên đánh giá một vài yếu tố nổi bật nhất đối với nhà quy hoạch khó có thể mong đợi sự khách quan và tính tối ưu.

• Cần phải chuyển đổi bài toán từ định tính thành định lượng: chuyển đổi từ đánh giá “thích hợp”, “khá thích hợp”, “không thích hợp”,... thành các điểm số cụ thể.

• Ưu thế của các tiếp cận định lượng:

- Có thể đánh giá tổng hợp được nhiều yếu tố cùng một lúc. Kết quả lựa chọn vị trí có tính khách quan và sức thuyết phục cao hơn nhiều so với phương pháp định tính.

- Có thể dễ dàng áp dụng công nghệ thông tin trong phần lớn các bước của quy trình lựa chọn vị trí. Vì vậy, độ tin cậy tốt hơn và có thể đánh giá trên quy mô lớn với mức độ chi tiết cao.

3

4

Bài toán định lượng trong lựa chọn địa điểm bố trí công trình QHSDĐ

• Các vấn đề có tính mấu chốt:

- Chuyển đổi các đánh giá định tính (“thích hợp”, “không thích hợp”,...) thành điểm số theo một thang điểm nhất định dựa trên tri thức chuyên gia và kinh nghiệm thực tế.

- Đánh giá mức độ quan trọng của từng yếu tố và thể hiện dưới dạng trọng số của chúng, cũng dựa trên cơ sở tri thức chuyên gia và kinh nghiệm thực tế.

• Các vấn đề nêu trên được giải quyết bằng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu. Sau đó có thể vận dụng GIS để thực hiện các quy trình đánh giá.

• Đề tài đã sử dụng một kỹ thuật phân tích đa chỉ tiêu: Quá trình phân tích phân cấp (AHP - Analytic Hierachy Process).

• Sau đây là một số slide giới thiệu về AHP:

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

Ma trận so sánh Ma trận quy chuẩn Tổng dòng Trọng số1 0,5 3 0,30 0,29 0,38 0,96 0,32032 1 4 0,60 0,57 0,50 1,67 0,5573

0,33 0,25 1 0,10 0,14 0,13 0,37 0,1223Tổng cột: 3,33 1,75 8 3,00 1,00

Tính trọng số từ ma trận so sánh

Cách tính trọng số đơn giản hơn

22

23

24

25

26

Priorities of alternatives:

Civic = 0.31960.1160 + 0.55840.3790 + 0.12200.3010 = 0.3060

Saturn = 0.31960.2470 + 0.55840.2900 + 0.12200.2390 = 0.2720

Escort = 0.31960.0600 + 0.55840.0740 + 0.12200.2120 = 0.0940

Clio = 0.31960.5770 + 0.55840.2570 + 0.12200.2480 = 0.3280

Winner ! 27

28

Quy trình lựa chọn địa điểm bố trí công trình QHSDĐ

Giai đoạn đánh giá sơ bộ Giai đoạn đánh giá chung cuộc

Xác định mục đích, yêu cầu, thu thập tài liệu

Xác định các yếu tố có ảnh hưởng (các chỉ tiêu)

Thu thập dữ liệu, chuẩn hóa dữ liệu và xây dựng CSDL

Lập thang điểm đánh giá, xác định trọng số của các chỉ tiêu

Đánh giá chỉ tiêu sơ bộ

Tổng hợp kết quả đánh giá sơ bộ. Chỉ ra các vị trí tiềm năng

Đánh giá các chỉ tiêu còn lại

Đánh giá chung cuộc

Trình bày kết quả GIS

AHP

GIS

GIS

GIS

AHP

GIS

AHP 28

29

Tham khảo các chỉ tiêu đánh giá vị trí

• Đất ở đô thị:

- Indian Cartographer: 8 chỉ tiêu đánh giá;

- Flintshire County Council (Anh): 5 chỉ tiêu đánh giá;

- Bộ TN&MT: 7 chỉ tiêu đánh giá.

- Bộ Xây dựng: 3 yêu cầu cơ bản (hạ tầng cơ sở, giao thông, chỉ tiêu đất ở).

• Đất cơ sở giáo dục và đào tạo:

- California Department of Education: 10+ chỉ tiêu đánh giá;

- Bộ Xây dựng: TCXDVN 3978-1984: Trường học phổ thông - Tiêu chuẩn thiết kế.

29

30

Tham khảo các chỉ tiêu đánh giá vị trí

• Đất nghĩa trang, nghĩa địa:

- Bộ Xây dựng: TCXDVN 7956-2008: Nghĩa trang đô thị - Tiêu chuẩn thiết kế.

- Purdon Associates Pty Ltd (Úc): 4 nhóm với 17 chỉ tiêu đánh giá.

• Đất bãi thải, xử lý chất thải:

- Bộ Xây dựng. TCXDVN 261-2001: Bãi chôn lấp chất thải rắn - Tiêu chuẩn thiết kế;

- Đại học Suleyman Demirel, Thổ Nhĩ Kỳ: 8 chỉ tiêu đánh giá.

- ...

30

31

Tham khảo các chỉ tiêu đánh giá vị trí

• Đất khu công nghiệp:

- Bộ Xây dựng: Quy chuẩn xây dựng Việt Nam.

- MethodFinder: 10+ chỉ tiêu đánh giá.

- Gecko và Saiea (Nam Phi): 4 nhóm với 40 chỉ tiêu.

31

32

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí quy hoạch đất ở

32

33

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí quy hoạch đất ở

33

34

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí đất cơ sở giáo dục - đào tạo

34

35

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí đất cơ sở giáo dục - đào tạo

35

36

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí đất khu công nghiệp

36

37

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí đất khu công nghiệp

37

38

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí đất nghĩa trang, nghĩa địa

38

39

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí đất nghĩa trang, nghĩa địa

39

40

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí đất bãi thải, xử lý chất thải

40

41

Các chỉ tiêu đánh giá vị trí đất bãi thải, xử lý chất thải

41

42

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Sự cần thiết phải quy hoạch BCL CTR sinh hoạt

• Hiện nay, công tác thu gom rác thải thực hiện tại chỗ ở mỗi thôn làng.

• Tuy nhiên, do tốc độ đô thị hoá nhanh, khối lượng chất thải rắn phát sinh trong tăng một cách đáng kể, tới 130 tấn/ngày.

• Quỹ đất dành cho chôn lấp rác ngày càng hạn hẹp, có nơi quy trình xử lý chưa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nên rất dễ gây ra ô nhiễm.

• Hầu hết các bãi rác đều là tự phát, tận dụng những ao hồ, bãi tha ma, lò gạch,… Ví dụ: bãi rác ở xã Vĩnh Ngọc được tạo ra ở khu lò gạch cũ chỉ cách UBND xã 200m, cách trường TH và THCS Vĩnh Ngọc 300m.

• Rác được đổ “lộ thiên” cạnh đường liên thôn, không được xử lý, chôn lấp nên mùi hôi thối bốc lên đã ảnh hưởng đến khu vực xung quanh, nhất là đối với học sinh ở các trường học gần đó.

42

43

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Sự cần thiết phải quy hoạch BCL CTR sinh hoạt

• Nhu cầu quy hoạch một bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh càng trở nên cấp bách trên địa bàn huyện.

43

44

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Sự cần thiết phải quy hoạch BCL CTR sinh hoạt

• Từ năm 2003, UBND Thành phố Hà Nội đã phê duyệt dự án đầu tư “Xây dựng khu chôn lấp và xử lý rác thải Huyện Đông Anh” tại xã Việt Hùng với diện tích 8,84 ha.

• Đến năm 2013, mới chỉ thực hiện xong phần giải phóng mặt bằng.

• Vấn đề: vị trí của bãi chôn lấp đã hợp lý chưa? Đây có phải là phương án tốt nhất hay không?

44

45

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Các chỉ tiêu đánh giá

• Sử dụng 16 chỉ tiêu, trong đó 13 chỉ tiêu sử dụng để đánh giá sơ bộ.

• 3 chỉ tiêu chỉ đánh giá trong giai đoạn 2:

- Khoảng cách tới các điểm thu gom rác;

- Chấp thuận của cộng đồng dân cư;

- Chấp thuận của chính quyền địa phương.

45

46

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Thang điểm đánh giá

46

47

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Đánh giá sơ bộ

• Chủ yếu chức năng Straight Distance.

• Khoảng cách tới khu công nghiệp, trường học và tới khu dân cư (đô thị và nông thôn) có tính đến ảnh hưởng của hướng gió, được đánh giá bằng công cụ Distance to Settlement Analysis:

47

48

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Đánh giá sơ bộ

• Các raster đánh giá:

48

49

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Tổng hợp kết quả đánh giá sơ bộ

• Tính trung bình trọng số của các raster thành phần bằng công cụ Raster Calculator.

• Khoanh vùng những khu vực thỏa mãn điều kiện tiên quyết (> 8,85 ha) và có điểm số từ 80% đến 100% điểm số lớn nhất (1.75 đến 2.2);

• Có 4 vị trí tiềm năng được tìm thấy tại các xã: Thụy Lâm, Việt Hùng, Nam Hồng, Bắc Hồng.

• Vị trí tại xã Việt Hùng trùng với vị trí quy hoạch bãi rác đã được phê duyệt.

Điểm đánh giá sơ bộ:

Nam Hồng

Bắc Hồng

0.00 0,01-1,75 1,75 – 2,20

Thụy Lâm

Việt Hùng

49

50

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Đánh giá giai đoạn 2

• Đánh giá 3 chỉ tiêu chưa tính đến trong giai đoạn sơ bộ.

• Khoảng cách tới các điểm thu gom rác có tính đến khối lượng rác cần vận chuyển và được đánh giá bằng bài toán Origin - Destination Cost Matrix của phần mở rộng Network Analyst.

50

51

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Đánh giá giai đoạn 2

• Ý kiến (sự chấp thuận) của cộng đồng dân cư và của chính quyền địa phương được đánh giá trên cơ sở kết quả phỏng vấn trực tiếp và thu thập phiếu điều tra.

STT Tên vị trí Ý kiến của cộng đồng dân cư Ý kiến của chính quyền địa phương 1 Thụy Lâm Ủng hộ Đồng ý 2 Việt Hùng Đồng ý nhưng có điều kiện Đồng ý nhưng có điều kiện 3 Nam Hồng Không đồng ý Đồng ý nhưng có điều kiện 4 Bắc Hồng Không đồng ý Đồng ý nhưng có điều kiện

51

52

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Đánh giá chung cuộc

• Sử dụng AHP để đối sánh trực tiếp các vị trí tiềm năng theo từng chỉ tiêu nhằm so sánh mức độ thích hợp của từng vị trí.

• Cơ sở để đánh giá là điểm số của các vị trí này trong giai đoạn đánh giá sơ bộ và kết quả đánh giá các chỉ tiêu còn lại trong giai đoạn 2.

52

53

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh Đánh giá chung cuộc

• Xã Thụy Lâm có điểm số cao nhất: 0,338; Việt Hùng có điểm thứ nhì.

STT Chỉ tiêu Trọng số

Điểm số cho các vị trí tiềm năng

Thụy Lâm Việt Hùng Nam Hồng Bắc Hồng

1 KC điểm thu gom rác 0,038 0,057 0,558 0.122 0.263

2 Hiện trạng sử dụng đất 0,047 0,250 0,250 0.250 0.250

3 KC giao thông thường 0,009 0,286 0,142 0.286 0.286

4 KC trạm điện 0,008 0,542 0,233 0.085 0.140

5 Chấp thuận của cộng đồng 0,325 0,576 0,256 0.051 0.117

6 Chấp thuận của chính quyền 0,108 0,167 0,499 0.167 0.167

7 KC dân cư đô thị 0,104 0,250 0,250 0.250 0.250

8 KC dân cư nông thôn 0,076 0,278 0,112 0.537 0.073

9 KC khu công nghiệp 0,038 0,375 0,375 0.125 0.125

10 KC di tích 0,042 0,199 0,081 0.278 0.442

11 KC nước mặt 0,050 0,193 0,368 0.368 0.071

12 KC nước ngầm 0,047 0,229 0,080 0.208 0.483

13 KC giao thông chính 0,031 0,061 0,162 0.489 0.288

14 KC đường sắt 0,017 0,516 0,319 0.063 0.102

15 Thổ nhưỡng 0,041 0,250 0,250 0.250 0.250

16 Địa chất 0,021 0,085 0,281 0.513 0.121

Điểm chung cuộc (tổng trọng số): 0,338 0,273 0,202 0,186 53

54

Thử nghiệm tại huyện Đông Anh So sánh với phương án đã phê duyệt

• Bãi chôn lấp theo quy hoạch trùng với phạm vi của một trong số 4 vị trí tiềm năng mà đề tài đề xuất (ở xã Việt Hùng).

• Tuy nhiên, đây chưa phải là phương án thích hợp nhất: có một phương án thích hợp hơn tại xã Thụy Lâm.

Điểm đánh giá sơ bộ:

Nam Hồng

Bắc Hồng

0.00 0,01-1,75 1,75 – 2,20

Thụy Lâm

Việt Hùng

54