Tóm tắt Luận án Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học tích hợp tư liệu địa tin học đánh giá môi trường chiến lược phục vụ quy hoạch khai thác khoáng sản rắn (ví dụ cho bể than Quảng Ninh)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT 
VŨ THỊ HẰNG 
NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC TÍCH HỢP 
TƯ LIỆU ĐỊA TIN HỌC ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG CHIẾN LƯỢC 
PHỤC VỤ QUY HOẠCH KHAI THÁC KHOÁNG SẢN RẮN 
(VÍ DỤ CHO BỂ THAN QUẢNG NINH) 
Ngành: Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ 
Mã số: 62520503 
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI - 2015 
 Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Trắc địa mỏ, 
Khoa Trắc địa, Trường Đại học Mỏ - Địa chất 
Người hướng dẫn khoa học: 
1. GS.TS Võ Chí Mỹ 
2. PGS.TSKH Hà Minh Hòa 
Phản biện 1: TS. Nguyễn Xuân Lâm 
 Cục Viễn thám Quốc gia 
Phản biện 2: TS. Vũ Xuân Cường 
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP. Hồ Chí Minh 
Phản biện 3: TS. Dương Chí Công 
Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ 
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án 
cấp Trường họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất 
vào hồi..............giờ....ngày........tháng........năm....... 
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 
Thư viện Quốc gia, Hà Nội 
Hoặc Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất 
 1 
MỞ ĐẦU 
1. Tính cấp thiết của đề tài 
 Đánh giá môi trường chiến lược (ĐMC) là công cụ quan trọng nhằm mục tiêu phát 
triển bền vững của các dự án chiến lược, quy hoạch, kế hoạch (CQK) nói chung và của 
công nghiệp khai thác khoáng sản nói riêng. Các luật Bảo vệ môi trường của Việt Nam 
năm 2005, 2014 và các Nghị định của Chính phủ đều đã quy định về yêu cầu đánh giá 
môi trường chiến lược (ĐMC) đối với các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch trong đó có 
quy hoạch khoáng sản. 
Đối với các nội dung liên quan đến dữ liệu địa không gian, các phương pháp ĐMC truyền 
thống có độ chính xác không cao, làm giảm chất lượng ĐMC. Sự tích hợp các giải pháp địa 
tin học giải quyết các nhiệm vụ của ĐMC, đặc biệt là phân tích lựa chọn phương án ưu tiên 
các dự án thành phần và đánh giá tác động tích lũy sẽ cho các dữ liệu và kết quả chính xác, 
khách quan và tin cậy. Ở Việt Nam, chưa có một CQK nào sử dụng công nghệ địa tin học 
trong các nội dung ĐMC nói chung và sử dụng địa tin học như một công cụ để phân tích các 
tiêu chí, lựa chọn phương án phát triển tối ưu và đánh giá tác động tích lũy, nói riêng. Đề 
tài luận án tiến sĩ “Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học tích hợp tư liệu địa tin học đánh giá 
môi trường chiến lược (ĐMC) phục vụ quy hoạch khai thác khoáng sản (ví dụ cho bể than 
Quảng Ninh)” đã được lựa chọn vì nó xuất phát từ nhu cầu thực tế nhằm nâng cao chất 
lượng và hiệu quả ĐMC các quy hoạch khai thác khoáng sản. 
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 
2.1. Mục tiêu 
- Mục tiêu tổng quát: 
 Nâng cao chất lượng và hiệu quả của ĐMC đối với các dự án CQK nói chung và quy 
hoạch khoáng sản nói riêng. 
- Mục tiêu cụ thể: 
 1. Xác lập cơ sở khoa học tích hợp dữ liệu GIS và quá trình phân tích thứ bậc AHP 
trong lựa chọn phương án ưu tiên tối ưu các dự án thành phần của quy hoạch khai thác 
khoáng sản; 
 2. Thông qua kết quả nghiên cứu để minh chứng hiệu quả của tư liệu viễn thám và 
GIS trong đánh giá tác động môi trường tích lũy của ĐMC các dự án quy hoạch khai thác 
khoáng sản. 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 
3.1. Đối tượng nghiên cứu 
Xuất phát từ yêu cầu của đề tài, đối tượng nghiên cứu của luận án giới hạn trong các 
vấn đề về khai thác khả năng ứng dụng kỹ thuật địa tin học giải quyết một số nội dung chính 
trong ĐMC các qui hoạch khai thác khoáng sản. 
3.2. Phạm vi nghiên cứu 
 2 
Nghiên cứu này được giới hạn trong phạm vi không gian thuộc bể than Quảng Ninh - 
trung tâm công nghiệp mỏ lớn nhất của Việt Nam. 
4. Các luận điểm của luận án 
 Luận điểm 1: Thông qua phân tích tổng hợp nhiều tham số, phương pháp quá trình phân 
tích thứ bậc AHP dữ liệu GIS cho phép lựa chọn phương án ưu tiên các dự án khai thác 
khoáng sản với độ chính xác và độ tin cậy cao. 
Luận điểm 2: Tích hợp tư liệu viễn thám và GIS cho phép đánh giá quá trình tác động 
môi trường tích lũy các dự án khai thác khoáng sản hiệu quả hơn so với các phương pháp 
ĐMC truyền thống. 
5. Những điểm mới của luận án 
- Đã xác lập cơ sở khoa học tích hợp dữ liệu GIS và phương pháp AHP phục vụ lựa chọn 
phương án ưu tiên các dự án thành phần trong ĐMC quy hoạch khai thác khoáng sản; 
- Đã khẳng định được tính hiệu quả của tư liệu viễn thám và GIS trong đánh giá tác động 
môi trường tích lũy khi nghiên cứu ĐMC các dự án khai thác khoáng sản. 
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 
6.1. Ý nghĩa khoa học 
Đã xây dựng cơ sở khoa học và minh chứng thực tiễn thành công khả năng ứng dụng 
dữ liệu địa tin học trong một số các nội dung ĐMC dự án quy hoạch khai thác khoáng sản 
6.2. Ý nghĩa thực tiễn 
Kết quả nghiên cứu là tư liệu hỗ trợ về lý thuyết và thực tiễn cho các cơ quan quy 
hoạch khai thác khoáng sản, các trung tâm tư vấn ĐMC và ĐTM về khả năng ứng dụng tư 
liệu địa tin học cho các quy hoạch khai thác khoáng sản nói chung và cho vùng than Quảng 
Ninh nói riêng. 
 3 
Chương 1 
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐỊA TIN HỌC 
TRONG ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG CHIẾN LƯỢC 
QUY HOẠCH KHAI THÁC KHOÁNG SẢN 
1.1. Tổng quan các nghiên cứu ứng dụng địa tin học trong đánh giá môi trường chiến 
lược 
Đánh giá môi trường chiến lược đã được định nghĩa trong Luật Bảo vệ môi trường 
của Việt Nam 2005, 2014: "Đánh giá môi trường chiến lược là việc phân tích, dự báo tác 
động đến môi trường của chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển để đưa ra giải pháp 
giảm thiểu tác động bất lợi đến môi trường, làm nền tảng và được tích hợp trong chiến lược, 
quy hoạch, kế hoạch phát triển nhằm bảo đảm mục tiêu phát triển bền vững" . 
Bên cạnh các phương pháp truyền thống như: danh mục kiểm tra (Checklist), ma trận 
tác động (Impact Matrix), phân tích xu hướng và ngoại suy (Trend Analysis and 
Extrapolation), các phương pháp công nghệ thuộc lĩnh vực kỹ thuật địa tin học cũng đã 
được nghiên cứu ứng dụng. Joao E. và Fonseca A. trường đại học kinh tế London đã nghiên 
cứu ứng dụng GIS trong đánh giá môi trường chiến lược. Hala Effat và các cộng sự đã nghiên 
cứu sử dụng mô hình hóa bản đồ và kết hợp kết quả phân tích đa tiêu chí với các dữ liệu GIS 
để đánh giá môi trường khu vực Suez Governorate. Năm 2006, Gonzalez A. và các cộng sự ở 
Viện Công nghệ Dublin DIT (Dublin Institute of Technology) đã đề xuất ứng dụng ứng dụng 
các mô hình GIS trong đánh giá môi trường chiến lược, theo các tác giả, GIS là công cụ hiệu 
quả trong tham vấn cộng đồng để nâng cao hiệu quả của các quyết định. Ainhoa Gonzalez, 
Alan Gilmer đã đề xuất thành lập trang webGIS để tham vấn các ý kiến cộng đồng trong các 
báo cáo ĐMC. Cabuk N., Dogeroglu T. và các công sự ở trường đại học Fatih Istambul đã 
chứng minh tính hiệu quả của việc tích hợp tư liệu địa tin học mà tiêu biểu là viễn thám và GIS 
trong ĐMC các dự án quy hoạch xây dựng cảnh quan khu nhà ở dân dụng . Uygucgil A., Cabuk 
N. và các cộng sự đã chứng minh tính hợp lý khi lựa chọn phương án thảm xanh cho quy hoạch 
bằng tư liệu viễn thám và GIS. Cũng liên quan đến lựa chọn phương án ưu tiên các dự án thành 
phần. Birgit Helga thuộc trường đại học Vrije Amsterdam đã minh chứng thành công hiệu quả 
của GIS trong quy hoạch môi trường nhằm lựa chọn vị trí tối ưu cho các nhà máy điện gió ở 
Nam Phi. Vukicevic J. và Nedovic-Budic Z. cũng sử dụng tư liệu GIS để phân tích đa chỉ tiêu 
trong đánh giá môi trường chiến lược các quy hoạch vùng Tây-Nam Ireland. Vanderhaegen M. 
và Muro E. đã nghiên cứu ứng dụng khai thác các dữ liệu địa không gian trong hệ thống cơ sở 
hạ tầng dữ liệu không gian châu Âu INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in 
Europe) phục vụ cho nghiên cứu ĐTM và ĐMC. Năm 2008, Bai Hongtao, Xue He đã đề xuất 
ứng dụng GIS trong ĐMC. Ainhoa Gonzalez Del Campo đã thành công khi ứng dụng GIS 
trong ĐMC quy hoạch sử dụng đất ở Ireland. Blair Dave, Schwartz Karry công bố những ưu 
điểm, những lợi thế của GIS trong ĐMC. Skehan C. đã chứng minh rằng sự quản lý dữ liệu 
 4 
địa không gian là cơ sở cho việc theo dõi, giám sát việc thực thi các nội dung trong ĐMC. 
Năm 2012, Vukicevic J.S, Nedovic-Budic Z. đã ứng dụng thành công sự tích hợp GIS và 
phân tích đa chỉ tiêu để giải quyết một số nội dung trong ĐMC. Năm 2014, Blachowski J. đã 
ứng dụng GIS phân tích không gian trong các nội dung hoạt động hoạt động khai thác mỏ. 
 Năm 1970, giáo sư Thomas L. Saaty công bố công trình nghiên cứu phương pháp 
quá trình phân tích thứ bậc AHP (Analysis Hierachy Process). Bazartseren B., Solomatine 
D et al (1999) , việc ứng dụng AHP đã nâng cao chất lượng các báo cáo đánh giá tác động 
môi trường các dự án [38]. Năm 2001, Ramanathan R. ứng dụng AHP trong lĩnh vực đánh 
giá môi trường ở Ấn Độ. Yagmur Kara, Aylin Cigdem Kone đã ứng dụng AHP trong đánh 
giá môi trường cho một khu vực lãnh thổ rộng lớn. Wan Khadjah, Wan Ismail, Lazim 
Abdulah thuộc trường đại học Terengan (Malaysia) đã công bố phương pháp AHP xác định 
các chỉ số môi trường trong ĐMC ở các nước Đông Nam Á. Ostrega A. và Ubermann R. 
(Ba Lan) thành công khi ứng dụng AHP phân loại ưu tiên lựa chọn phương án cải tạo và 
phục hồi môi trường sau khai thác. Cũng trong lĩnh vực khoáng sản, K Koziol W., 
Piotrowski Z. et al đã ứng dụng AHP trong bài toán phân tích đa chỉ tiêu khi đánh giá tác 
động của chất thải từ các mỏ than đá ở Ba Lan. 
b) Ở Việt Nam 
 Năm 1998, PGS.TS Nguyễn Đình Dương đã công bố công trình nghiên cứu về xây 
dựng cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá tác động môi trường cho tỉnh Quảng Ninh. Năm 1999, 
PGS.TS Nguyễn Đình Dương, Eddy Nierynck, Trần Văn Ý và Luc Hens đã công bố công 
trình nghiên cứu về xây dựng cơ sở dữ liệu sử dụng đất phục vụ đánh giá môi trường chiến 
lược thành phố Hạ Long. GS.TS Võ Chí Mỹ đã có các công bố về khả năng ứng dụng kỹ 
thuật địa tin học trong ĐMC nói chung và trong các hoạt động khai thác khoáng sản nói 
riêng. Sự tích hợp GIS và AHP để giải các bài toán đa tiêu chí trong môi trường mỏ đã được 
GS.TS. Võ Chí Mỹ và cộng sự công bố trong Hội nghị khoa học quốc tế ở Malaysia. Tác 
giả luận án là chủ nhiệm đề tài cấp Bộ Tài nguyên và Môi trường với đề tài “Nghiên cứu 
ứng dụng kỹ thuật địa tin học trong các nội dung ĐMC các tỉnh và vùng lãnh thổ”. 
 5 
Chương 2 
NGHIÊN CỨU TÍCH HỢP GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP QUÁ TRÌNH 
PHÂN TÍCH THỨ BẬC AHP TRONG ĐMC - ỨNG DỤNG LỰA CHỌN THỨ TỰ 
ƯU TIÊN KHAI THÁC KHOÁNG SÀNG THAN 
Ở ĐỘ SÂU DƯỚI -300 M BỂ THAN QUẢNG NINH 
2.1. Cơ sở khoa học của AHP và khả năng ứng dụng trong ĐMC 
Quá trình phân tích thứ bậc AHP (Analitic Hierichy Process) là thuật toán phân tích 
đa tiêu chí thông qua quy trình khử dần các giá trị và sự so sánh từng cặp tham số (Pairwise 
Comparison) theo tất cả các tiêu chí, giúp cung cấp một tổ hợp về thứ tự sắp xếp các 
phương án lựa chọn tối ưu. Các tiêu chí khi lựa chọn thứ tự thưc hiện các phương án quy 
hoạch thành phần trong quy hoạch khoáng sản có mức độ quan trọng khác nhau, thậm chí 
xung đột lẫn nhau. Giả sử rằng: có M lựa chọn, với N số lượng tiêu chí, các phương án lựa 
chọn liên quan đến từng tiêu chí với giá trị trọng số khác nhau. Gọi aij (i=1, 2, 3M và 
J=1, 2, 3N) là lựa chọn thứ i (Ai) theo tiêu chí thứ j (Cj); nếu các tiêu chí Cj có mức độ 
quan trọng khác nhau, có nghĩa là có trọng số Wj khác nhau, bài toán phân tích đa tiêu chí 
được thể hiện trong ma trận sau đây: 
 Tiêu chí 
Phương án 
lựa chọn 
C1 
W1 
C2 
W2 
C3 
W3 
CN 
WN 
A1 a11 a12 a13 . a1N 
A2 a21 a22 a23 . a2N 
A3 a31 a32 a33 . a3N 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
. 
AM aM1 aM2 aM3  aMN 
 Dựa trên nguyên lý phân tích đa tiêu chí, tác giả đã xây dựng sơ đồ cấu trúc thứ bậc 
đa tầng theo nguyên lý AHP. 
 6 
Bất kỳ một dự án đầu tư khai thác khoáng sản nào cũng có các tác động xã hội và 
môi trường. Để ra quyết định đúng đắn theo đúng tiêu chí của ĐMC là phát triển bền vững, 
nghĩa là, các phương án đầu tư cần được phân tích đánh giá và lựa chọn thông qua nhiều 
tiêu chí. Trong AHP, các tiêu chí cơ bản, các tiêu chí thành phần sẽ lần lượt được phân tích 
đánh giá để xác định “bậc” cuối cùng là các phương án lựa chọn. Quá trình đánh giá sử 
dụng ma trận so sách cặp với thang điểm 9, xác định trọng số dựa trên véc-tơ riêng ứng với 
giá trị riêng lớn nhất, sau đó kiểm tra hệ số nhất quán. Cuối cùng, tất cả các trọng số được 
tổng hợp để lựa chọn và đưa ra quyết định tối ưu. 
Để thực hiện phép phân tích thứ bậc đối với yêu cầu xác định thứ tự ưu tiên khai thác 
than ở mức dưới -300 cho khu vực bể than Quảng Ninh, tác giả luận án đã khái quát quá 
trình thực hiện bài toán AHP thành các giai đoạn. 
Giai đoạn 1. Xác định mục tiêu 
Cần định nghĩa chính xác bài toán, xác định mục tiêu của bài toán, các tham số chính có 
tác động và tham gia trong quá trình. 
Giai đoạn 2. Xây dựng mô hình thứ bậc đa tầng 
Từ các yếu tố thành phần, tiến hành xây dựng mô hình thứ bậc đa tầng, trong đó, các 
tầng chính bao gồm: mục tiêu cuối cùng, các tiêu chí chính, các tiêu chí thành phần, các 
phương án. Việc khái quát mô hình thứ bậc cho phép tập trung cho một số lượng tham số 
không quá lớn trên mỗi tầng, ngoài ra số lượng các yếu tố (n) trên mỗi tầng không nên vượt 
quá 7±2 . 
.... 
MỤC TIÊU 
Tiêu chí 2 Tiêu chí n Tiêu chí 1 
Tiêu chí 
thành phần 1 
Tiêu chí 
thành phần 2 
Tiêu chí 
thành phần n 
Tiêu chí 
thành phần 1 
Tiêu chí 
thành phần n 
Tiêu chí 
thành phần 1 
Tiêu chí 
thành phần 2 
Tiêu chí 
thành phần n 
Phương án 1 Phương án 2 Phương án ... Phương án n 
Mô hình thứ bậc đa tầng 
 7 
Sơ đồ khối các giai đoạn xử lý AHP 
Giai đoạn 3. Thành lập ma trận các yếu tố mô hình và tính trọng số 
Nhà khoa học Mỹ Thomas L. Saaty đề xuất các yếu tố của mô hình, bao gồm các tiêu 
chí chính, các tiêu chí thành phần, các phương án trên mỗi tầng sẽ được phân tích đánh giá 
theo từng cặp một theo các tiêu chí của tầng trên. Để thực hiện đánh giá các yếu tố trên các 
tầng thứ bậc của AHP, tiến hành thành lập ma trận: 
nnnn
n
n
n
n aaa
aaa
a
x
a
x
a
x
x
x
x
...
............
...
...
21
22221
112
2
11
1
2
1
 (2.1)
trong đó: 
 aij - mức độ đánh giá giữa chỉ tiêu thứ i so với thứ j, aij>0, aij = 1/aji, aii = 1. 
Ma trận A thỏa mãn các điều kiện:   jiijij aaa /1,0 i,j=1,2,...n. 
 Giai đoạn 2 
 Xây dựng mô hình thứ bậc đa tầng 
Giai đoạn 1 
Xác định mục tiêu 
 Giai đoạn 3 
 Thành lập ma trận các yếu tố mô hình 
và tính trọng số 
 Giai đoạn 4 
 Tính các véc-tơ của các yếu tố, 
sắp xếp các yếu tố theo véc-tơ ưu tiên 
 Giai đoạn 5 
 Kiểm tra toàn bộ mô hình 
Giai đoạn 6 
Phân tích kết quả 
 8 
Giai đoạn 4. Tính các véc-tơ của các yếu tố, sắp xếp các yếu tố theo véc-tơ ưu tiên (trọng 
số). Véc-tơ ưu tiên (Eigenvector) thể hiện qua trọng số W biểu thị bằng công thức 
niii wwwW ,...., 21 được tính dựa trên các tiêu chí và phương án nhằm mục đích đạt được 
mục tiêu đề ra. Quy trình tính véc-tơ ưu tiên như sau: 
- Chuẩn hoá ma trận mức độ quan trọng của các chỉ tiêu A bằng cách lấy giá trị của 
mỗi ô trong một cột chia cho giá trị tổng của cột đó: 

n
i
ij
ij
ij
a
a
w
1
 (2.2) 
 ... 
2.5-3km 1km 
0,174 
Bình 
Minh 1 1,5 0,7 1,5 1 0,8 1 1 
1,5km 300 
0,124 
Hà 
Lầm 1,5 1,5 1 1,5 1 0,8 1 1 
300m 1,5 
0,136 
CR 0,012(< 0,1) CR thoả mãn 
 15 
2.2. Các nhóm chỉ tiêu điều kiện địa chất-công nghệ 
 Thứ tự ưu tiên khai thác khoáng sàng phụ thuộc vào các điều kiện địa chất-công nghệ. 
Có nhiều thông số liên quan đến nhóm chỉ tiêu này, kết quả khảo sát và đặc biệt là khả năng 
thu thập só liệu thực tế cho phép tác giả xác định được các thông số điều kiện, bao gồm: mật 
độ chứa than, chiều dày vỉa, số lượng vỉa, cốt cao khai thác, điều kiện địa chất thủy văn-
công trình và độ chứa khí mỏ. Kết quả tổng hợp, phân tích và tính trọng số của các chỉ tiêu 
đối với các đối tượng nhóm thể hiện trong các bảng: 
Mức độ ưu tiên và trọng số của các chỉ tiêu trong nhóm “Khoảng cách tới khu vực đất tín 
ngưỡng, tôn giáo và du lịch”. 
Mức độ ưu tiên và trọng số của chỉ tiêu “Mật độ chứa than” 
Mông 
Dương 
Khe 
Chàm 
Khe 
Tam 
Ngã 
Hai 
Hà 
Ráng 
Suối 
Lại 
Bình 
Minh 
Hà 
Lầm 
Mật 
 độ 
Trọng 
 số 
Mông Dương 1 1,4 1 1,2 0,33 1 0,6 4 1 0,103 
Khe Chàm 0,7 1 0,7 0,7 0,2 0,7 0,4 3 0,7 0,070 
Khe Tam 1 1,3 1 1 0,3 1 0,5 4 1 0,096 
Ngã Hai 0,8 1,3 1 1 0,25 1 0,5 4 0,8 0,091 
Hà Ráng 3 5 3,5 4 1 4 2 12 3 0,343 
Suối Lại 1 1,4 1 1 0,25 1 0,5 4 1 0,095 
Bình Minh 1,5 2,5 2 2 0,5 2 1 7 1,5 0,178 
Hà Lầm 0,25 0,33 0,25 0,25 0,07 0,25 0,15 1 0,25 0,024 
CR 0,002 (< 0,1) CR thoả mãn 
Mông 
Dương 
Khe 
Chàm 
Khe 
Tam 
Ngã 
Hai 
Hà 
Ráng 
Suối 
Lại 
Bình 
Minh 
Hà 
Lầm 
Khoảng 
cách (km) 
Trọng 
số 
Mông Dương 1 0,7 1 2 3 1,5 1 0,25 2,2.5,3.5,4,4.5 0,107 
Khe Chàm 1,5 1 1,3 2 5 2 1,2 0,33 1.5,3 0,144 
Khe Tam 1 0,8 1 1,3 2 1 1 0,25 2.5,4.5,5 0,093 
Ngã Hai 0,5 0,5 0,8 1 1,2 0,8 0,7 0,15 4 0,062 
Hà Ráng 0,33 0,2 0,5 0,8 1 0,6 0,5 0,14 >6km 0,044 
Suối Lại 0,7 0,5 1 1,2 1,7 1 0,8 0,2 3.5,4 0,077 
Bình Minh 1 0,8 1 1,5 2 1,3 1 0,25 2,3.5,4.5,5,6 0,097 
Hà Lầm 4 3 4 6 7 5 4 1 300,700,>4km 0,378 
CR 0,008 (< 0,1) CR thoả mãn 
 16 
 Mức độ ưu tiên và trọng số chỉ tiêu “Tổng chiều dày các vỉa” 
Mông 
Dương 
Khe 
Chàm 
Khe 
Tam 
Ngã 
Hai 
Hà 
Ráng 
Suối 
Lại 
Bình 
Minh 
Hà 
Lầm 
TCDCV 
Trọng 
số 
Mông Dương 1 4 1 1 0,07 0,5 0,14 3 14,68 0,038 
Khe Chàm 0,25 1 0,25 0,2 0,015 0,12 0,03 0,5 65,12 0,008 
Khe Tam 1 4 1 1 0,07 0,5 0,12 3 14,08 0,038 
Ngã Hai 1 5 1 1 0,08 0,7 0,17 3 12,2 0,043 
Hà Ráng 14 65 14 12 1 8 2 30 1,83 0,522 
Suối Lại 2 8 2 1,5 0,12 1 0,25 4 8,78 0,068 
Bình Minh 7 32 8 6 0,5 4 1 17 2,45 0,269 
Hà Lầm 0,3 2 0,3 0,3 0,03 0,25 0,06 1 34,41 0,015 
CR -0,003(< 0,1) CR thoả mãn 
Mức độ ưu tiên và trọng số của chỉ tiêu “Số lượng vỉa than” 
Mông 
Dương 
Khe 
Chàm 
Khe 
Tam 
Ngã 
Hai 
Hà 
Ráng 
Suối 
Lại 
Bình 
Minh 
Hà 
Lầm 
Số vỉa 
than 
Trọng 
số 
Mông Dương 1 1,2 0,8 0,5 0,2 0,3 0,14 0,4 14 0,043 
Khe Chàm 0,8 1 0,7 0,4 0,17 0,2 0,1 0,33 18 0,034 
Khe Tam 1,2 1,5 1 0,8 0,25 0,33 0,17 0,5 11 0,054 
Ngã Hai 2 2,2 1,2 1 0,4 0,5 0,25 0,7 8 0,078 
Hà Ráng 4,5 6 4 2,5 1 1 1 2 3 0,213 
Suối Lại 3,5 4,5 3 2 1 1 0,5 1,5 4 0,165 
Bình Minh 7 9 6 4 1 2 1 3 2 0,303 
Hà Lầm 2,5 3 2 1,5 0,5 0,7 0,33 1 6 0,109 
CR 0 (< 0,1) CR thoả mãn 
Mức độ ưu tiên và trọng số của các chỉ tiêu “Cốt cao khai thác” 
Mông 
Dương 
Khe 
Chàm 
Khe 
Tam 
Ngã 
Hai 
Hà 
Ráng 
Suối 
Lại 
Bình 
Minh 
Hà 
Lầm 
CCKT 
Trọng 
số 
Mông Dương 1 1,2 0,33 0,7 1 0,33 0,8 1 -150,-3 0,086 
Khe Chàm 0,8 1 0,25 0,5 0,25 0,5 0,4 0,5 -350,-100 0,051 
Khe Tam 3 4 1 3 1,5 3 2,5 3 -50, 60,68 0,260 
Ngã Hai 1,5 2 0,3 1 0,33 1 0,8 1 -150 0,090 
Hà Ráng 1 4 0,7 3 1 3 2,5 3 -50 0,217 
Suối Lại 3 2 0,3 1 0,33 1 0,8 1 -150 0,105 
Bình Minh 1,2 2,5 0,4 1,2 0,4 1,2 1 1,2 -120 0,105 
Hà Lầm 1 2 0,3 1 0,33 1 0,8 1 -150 0,085 
CR 0,028 (< 0,1) CR thoả mãn 
 17 
 Mức độ ưu tiên và trọng số của chỉ tiêu “Điều kiện địa chất thủy văn-địa chất công trình” 
Mông 
Dương 
Khe 
Chàm 
Khe 
Tam 
Ngã 
Hai 
Hà 
Ráng 
Suối 
Lại 
Bình 
Minh 
Hà 
Lầm 
ĐCTV- 
ĐCCT 
Trọng 
số 
Mông Dương 1 1,5 1,5 1,5 1 1,5 1 1 Phức tạp 0,149 
Khe Chàm 0,7 1 1 1 0,7 1 0,7 0,7 TDPT 0,101 
Khe Tam 0,7 1 1 1 0,7 1 0,7 0,7 TDPT 0,101 
Ngã Hai 0,7 1 1 1 0,7 1 0,7 0,7 TDPT 0,101 
Hà Ráng 1 1,5 1,5 1,5 1 1,5 1 1 Phức tạp 0,149 
Suối Lại 0,7 1 1 1 0,7 1 0,7 0,7 TDPT 0,101 
Bình Minh 1 1,5 1,5 1,5 1 1,5 1 1 Phức tạp 0,149 
Hà Lầm 1 1,5 1,5 1,5 1 1,5 1 1 Phức tạp 0,149 
CR -0,019 (< 0,1) CR thoả mãn 
Mức độ ưu tiên và trọng số của chỉ tiêu “Độ chứa khí mỏ” 
Mông 
Dương 
Khe 
Chàm 
Khe 
Tam 
Ngã 
Hai 
Hà 
Ráng 
Suối 
Lại 
Bình 
Minh 
Hà 
Lầm 
ĐCKM 
(Hạng) 
Trọng 
số 
Mông Dương 1 0,5 0,7 0,7 0,8 0,7 0,8 0,8 I 0,090 
Khe Chàm 2 1 1,2 1,2 2 1,5 1,3 2 Siêu hạng 0,181 
Khe Tam 1,5 0,8 1 1 1,4 1,2 1,5 1,4 II,III, SH 0,147 
Ngã Hai 1,5 0,8 1 1 1,4 1,2 1,3 1,4 
II,III, 
Siêu hạng 0,144 
Hà Ráng 1,2 0,5 0,6 0,7 1 0,8 0,8 1 I,II 0,097 
Suối Lại 1,4 0,7 0,8 0,8 1,3 1 1,2 1,4 II, III 0,127 
Bình Minh 1,3 0,8 0,7 0,8 1,2 0,8 1 1,2 II 0,117 
Hà Lầm 1,2 0,5 0,7 0,7 1 0,7 0,8 1 I,II 0,098 
CR -0,001 (< 0,1) CR thoả mãn 
3. Lựa chọn thứ tự ưu tiên khai thác than ở độ sâu mức dưới -300 thuộc bể than Hạ 
Long - Cẩm Phả 
Từ các bảng tính toán trọng số đối với từng nhóm chỉ tiêu và từng chỉ tiêu trong các 
nhóm môi trường và điều kiện địa chất - khai thác; tác giả tiến hành tổng hợp để tính điểm 
trọng số cuối cùng cho các phương án, từ đó đưa ra thứ tự ưu tiên khai thác than ở mức dưới 
-300 cho các mỏ thuộc khối Hòn Gai - Cẩm Phả. Kết quả tính toán đã cho thấy thứ tự ưu 
tiên khai thác than ở các khoáng sàng như sau: 1. Ngã Hai, 2. Khe Tam, 3. Kha Chàm, 4. 
Mông Dương, 5. Suối Lại, 6. Hà Ráng, 7. Bình Minh, 8. Hà Lầm. 
 18 
Chương 3 
TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS 
ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH TÁC ĐỘNG TÍCH LŨY TRONG ĐMC 
 QUY HOẠCH KHAI THÁC KHOÁNG SẢN 
3.1. Lựa chọn các thông số đánh giá quá trình tác động tích lũy khu vực ven bờ Hạ 
Long-Cẩm Phả 
- Độ đục (NTU): Turbidity 
blue
redgreen
IndexTurbidity 
- Hàm lượng các chất lơ lửng (mg/l): Total Suspended Solids (TSS) 
bluegreenred
bluegreenred
p
p
NSMI
- Hàm lượng chất diệp lục (mg/l): Chlorophyll-a 
red
IRneargreen
Index a-lChlorophyl
- Trạng thái phú dưỡng của nước: Trophic state index (TSI) 
3
PSDDaChl
m
TSITSITSI
TSI
Trong đó, ρred, ρgreen,, ρblue, ρnear-IR là các giá trị phản xạ phổ lần lượt tương ứng với 
kênh màu đỏ (là kênh 1 ở Landsat TM, ETM+ và kênh 2 ở Landsat 8), xanh lá cây ( là kênh 
2 ở Landsat TM, ETM+ và kênh 3 ở Landsat 8), kênh màu xanh dương (kênh 3 ở Landsat 
TM, ETM+ và kênh 4 ở Landsat 8) và kênh màu cận hồng ngoại (kênh 4 ở Landsat TM, 
ETM+ và kênh 5 ở Landsat 8). 
 19 
3.2. Kết quả tích hợp tư liệu viễn thám và GIS đánh giá quá trình tích lũy 
1. Biến động sử dụng đất 
Hiện trạng sử dụng đất năm 1991 Hiện trạng sử dụng đất năm 2001 
Hiện trạng sử dụng đất năm 2009 Hiện trạng sử dụng đất năm 2014 
Kết quả phân tích hiện trạng sử dụng đất các năm 1991, 2001, 2009, 2014 khu vực Hạ Long-
Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 
 20 
2. Tích lũy biến động đường bờ 
Kết quả phân tích chỉ số độ đục (Turbidity Index) của khu vực theo các năm: 
a) 2014; b) 2009; c) 2001; d) 1991 
3. Diễn biến đường bờ ở một số vị trí trong 4 giai đoạn 1991, 2001, 2009, 2014 ở tỉnh Quảng Ninh 
b. a. 
c. d. 
 21 
4. Chỉ số chất diệp lục CHI (Chlorophyll-a Index) 
Kết quả phân tích chỉ số chất diệp lục (Chlorophyll-a Index) của khu vực theo các năm: 
a)2014; b)2009; c)2001; d)1991 
5. Chỉ số chất lơ lửng chuẩn hóa 
b. a. 
c. d. 
b. a. 
 22 
Kết quả phân tích chỉ số chất lơ lửng chuẩn hóa (Normalized Suspended Material Index - 
NSMI) theo các năm: a)2014; b)2009; c)2001; d)1991 
6. Chỉ số trạng thái phú dưỡng TSI (Trophic State Index) 
Trạng thái phú dưỡng (Trophic State Index) theo các năm: 
a)2014; b)2009; c)2001; d)1991 
d. 
. 
c. 
b. 
d. 
a. 
c. 
 23 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
A. KẾT LUẬN 
1. Khai thác khoáng sản là hoạt động gây nhiều tác động mạnh mẽ và phức tạp cho 
các thành phần tài nguyên và môi trường. Cần có các phương pháp được nghiên cứu nâng 
cao chất lượng các ĐMC các quy hoạch khai thác khoáng sản. Địa tin học với các khả năng 
về thu thập, quản lý, phân tích, hiển thị và chia sẻ thông tin là công cụ hiệu quả nâng cao 
chất lượng ĐMC các quy hoạch khai thác khoáng sản nói chung và quy hoạch khai thác 
than nói riêng. 
2. Lựa chọn phương án ưu tiên cho các quy hoạch thành phần là nội dung quan 
trọng trong các ĐMC nói chung và ĐMC quy hoạch khoáng sản nói riêng. Kết quả phân 
tích đa tiêu chí AHP cơ sở dữ liệu GIS đã lựa chọn chính xác các phương án ưu tiên khai 
thác 8 khoáng sàng than ở độ sâu dưới -300 m trên khu vực Hạ Long - Cẩm Phả bảo đảm 
thỏa mãn các tiêu chí theo yêu cầu phát triển công nghiệp mỏ bền vững. 
3. So sánh với các phương án lựa chọn theo kinh nghiệm chuyên gia hoặc các phép 
suy giải định tính, phương pháp AHP hỗ trợ đánh giá các dự án một cách khách quan, cung 
cấp một cơ chế tin cậy để kiểm tra, lựa chọn và đánh giá mối tương quan của các chỉ tiêu, 
góp phần giảm thiểu sai lầm khi ra quyết định. Để xử lý một bài toán nhiều biến, AHP tách 
toàn bộ những vấn đề cần giải quyết thành nhiều chỉ tiêu tương ứng với các đánh giá khác 
nhau thông qua trọng số của nó với mục tiêu cần thực hiện. 
4. Phép phân tích không gian các dữ liệu GIS cho phép chiết tách và cung cấp các 
thông tin định lượng là dữ liệu đầu vào tin cậy cho phương pháp AHP. Kết quả tính toán 
được kiểm soát thông qua chỉ số nhất quán CI và hệ số nhất quán CR. Đây là giải pháp hiệu 
quả cho kết quả tin cậy và khách quan theo yêu cầu của phân tích đa chỉ tiêu của phương 
pháp phân tích thứ bậc AHP. 
5. Bờ biển Vịnh Hạ Long - Bái Tử Long là khu vực bị tổn thương nhất do tác động 
môi trường của hoạt động khai thác mỏ bao gồm cả khai thác lộ thiên, khai thác hầm lò, bãi 
thải, khu sàng tuyển, chế biến v.v... Kết quả sử dụng ảnh viễn thám đa thời gian và phân tích 
không gian GIS đã xác định được chính xác, nhanh chóng quá trình tích lũy các thành phần 
suy thoái và ô nhiễm môi trường theo không gian và thời gian. 
6. Nhờ vào tư liệu ảnh đa thời gian và sự phân tích không gian trong GIS, công nghệ 
địa tin học cho phép đánh giá tác động tích lũy theo từng chu kỳ thời gian và tổng tích lũy 
từ nhiều nguồn và thời gian tác động. Công nghệ địa tin học mà tiêu biểu là GIS và viễn 
thám cho phép đánh giá tác động tích lũy với các giá trị định lượng có độ chính xác và độ 
tin cậy cao, giảm công sức và thời gian so với các phương pháp ĐMC truyền thống. 
 24 
B. KIẾN NGHỊ 
1. Từ kết quả nghiên cứu, tác giả kiến nghị Cục Thẩm định và Đánh giá tác động môi 
trường Bộ Tài nguyên và Môi trường, các Trung tâm tư vấn ĐMC lập quy trình hướng dẫn 
sử dụng GIS và AHP trong lựa chọn các phương án ưu tiên trong các ĐMC nói chung và 
ĐMC khai thác khoáng sản nói riêng. 
2. Kiến nghị ứng dụng viễn thám và GIS trong đánh giá tác động tích lũy bảo đảm 
cho các ĐMC có dự báo đúng tác động tổng hợp và tương hỗ của các CQK nói chung và 
quy hoạch khai thác nói riêng, nhờ thế các giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu các tác động 
của CQK sẽ hiệu quả hơn. 
3. Với nhiều khả năng về thu thập, phân tích không gian và chia sẻ thông tin nhanh 
chóng, tác giả kiến nghị ứng dụng công nghệ địa tin học trong ĐMC nói chung và quy 
hoạch khai thác khoáng sản nói riêng để giải quyết các nội dung khác như: Mô tả diễn biến 
của các thành phần tài nguyên, môi trường trong quá khứ; dự báo xu hướng biến động môi 
trường trong điều kiện không thực hiện dự án (phương án 0); dự báo xu hướng biến động 
môi trường trong điều kiện thực hiện dự án, thành lập bản đồ dự báo môi trường v.v... 
4. ĐMC là đánh giá môi trường theo đơn vị lãnh thổ, sử dụng dữ liệu địa không gian 
để hiển thị các vấn đề môi trường (kể cả ô nhiễm, suy thoái và tai biến môi trường) dưới 
dạng các bản đồ, bản vẽ sẽ bảo đảm sự thể hiện trực quan và tường minh. 
 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 
1. ThS. Trịnh Thị Hoài Thu, KS. Vũ Thị Hằng (2010), "Sử dụng phương pháp tính sai 
biệt chỉ số Savi giám sát sự thay đổi lớp phủ khu vực huyện Từ Liêm - Hà Nội", Tạp chí 
khoa học Đo đạc và Bản đồ, số 4. 
2. ThS. Vũ Thị Hằng, ThS. Nguyễn Thị Lệ Hằng (2011), "Ứng dụng địa tin học đánh 
giá môi trường chiến lược phục vụ quy hoạch khai thác khoáng sản", Tạp chí Công nghiệp 
Mỏ, số 3. 
3. ThS. Vũ Thị Hằng, GS.TS Võ Chí Mỹ (2011), "Nghiên cứu khả năng tích hợp dữ liệu 
địa tin học trong đánh giá môi trường chiến lược các dự án chiến lược quy hoạch kế hoạch", 
Tạp chí Khoa học Đo đạc và Bản đồ, số 7. 
4. ThS. Vũ Thị Hằng, Nguyễn Thị Lệ Hằng (2011), "Khả năng ứng dụng địa tin học 
trong đánh giá môi trường chiến lược phục vụ quy hoạch khai thác khoáng sản", Tạp chí 
khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 34. 
5. ThS. Vũ Thị Hằng, Nguyễn Thị Lệ Hằng (2011), "Tích hợp tư liệu viễn thám và 
GIS trong đánh giá môi trường chiến lược (ĐMC) của các quy hoạch khai thác khoáng 
sản", Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học kỹ thuật mỏ toàn quốc lần thứ 22. 
6. ThS. Vũ Thị Hằng (2012), "Dự báo biến dạng không liên tục bề mặt mỏ đối với các 
dự án quy hoạch khai thác khoáng sản", Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học kỹ thuật mỏ 
toàn quốc lần thứ 23. 
7. ThS. Vũ Thị Hằng (2012), "Phân tích dữ liệu GIS phục vụ lựa chọn phương án tối 
ưu trong các nghiên cứu đánh giá môi trường chiến lược (ĐMC)", Tạp chí khoa học Đo đạc 
và Bản đồ, số 12. 
8. ThS. Vũ Thị Hằng (2012), "Dự báo tác động môi trường của hoạt động khai thác mỏ 
phục vụ nghiên cứu đánh giá môi trường chiến lược", Tạp chí khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa 
chất, số 39. 
9. NCS.KS. Nguyễn Viết Nghĩa, ThS. Vũ Thị Hằng (2013), "Ứng dụng công nghệ 
GNSS và toàn đạc điện tử nghiên cứu biến dạng bề mặt bãi thải phân lớp bãi thải chính bắc 
- mỏ than Núi Béo", Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 2B. 
10. ThS. Vũ Thị Hằng, NCS.KS. Nguyễn Viết Nghĩa (2013), "Nghiên cứu quy luật dịch 
chuyển và biến dạng bãi thải phục vụ đánh giá tác động môi trường", Tạp chí Công nghiệp 
Mỏ, số 2B. 
11. ThS. Vũ Thị Hằng, ThS. Trịnh Minh Cương (2013), "Khai thác khoáng sản và vấn 
đề cải tạo phục hồi môi trường", Báo Tài nguyên và Môi trường, số 22. 
 12. ThS. Vũ Thị Hằng (2014), "Ứng dụng công nghệ địa tin học nghiên cứu đặc điểm 
biến dạng bãi thải mỏ phục vụ cải tạo phục hồi môi trường khai thác khoáng sản", Tuyển tập 
báo cáo hội nghị khoa học và công nghệ, Trắc địa và Bản đồ vì hội nhập quốc tế. 
* Chủ trì 02 đề tài cấp Bộ 
13. Mã số TNMT.07.42: "Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định quy luật dịch chuyển 
đất đá và biến dạng bãi thải mỏ lộ thiên bằng phương pháp địa tin học phục vụ hoàn thiện 
quy định về cải tạo phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản", Nghiệm thu đạt kết 
quả xuất sắc. 
14. Mã số: TNMT.04.59: "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ địa tin học đánh giá môi 
trường chiến lược đối với quy hoạch phát triển kinh tế-xã hội cấp vùng trong điều kiện thực 
tế của Việt Nam", Chưa nghiệm thu.