Ứng dụng công nghệ viễn thám trong giám sát tài nguyên

20/05/2024

TN&MTCông nghệ viễn thám đã phát triển và đang trở thành công nghệ ứng dụng phục vụ đa ngành, đa lĩnh vực và trở thành một trong các hướng đi chủ đạo nhằm phục vụ quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường thống nhất trên phạm vi toàn quốc.

Ứng dụng công nghệ viễn thám trong giám sát tài nguyên

Sơ đồ ảnh spot6/7 được thu tại Cục Viễn thám quốc gia

Một trong những nhiệm vụ quan trọng của Cục Viễn thám quốc gia là cung cấp dữ liệu ảnh vệ tinh Spot 6/7 hỗ trợ, hướng dẫn, tạo hành lang pháp lý để tăng cường công tác QLNN và đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ viễn thám (CNVT) trong các hoạt động QLNN về TN&MT ở địa phương; tiếp tục ban hành văn bản QPPL về lĩnh vực viễn thám, trong đó hướng dẫn và quy định rõ trách nhiệm trong ứng dụng và công tác QLNN về viễn thám tại địa phương; hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật, quy định kỹ thuật về phát triển và ứng dụng CNVT phù hợp với từng lĩnh vực ngành TN&MT đáp ứng được yêu cầu của công tác QLNN về viễn thám.

Ứng dụng viễn thám trong quản lý và giám sát môi trường

Với các ưu điểm của dữ liệu viễn thám như độ phủ trùm không gian của dữ liệu rộng, cung cấp các thông tin phục vụ giám sát sự biến đổi qua nhiều thời kỳ, cung cấp nhiều thông tin chuyên đề thông qua các thông số về đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng lớp phủ trên mặt đất,… CNVT kết hợp với công nghệ GIS hiện nay được đánh giá là giải pháp công nghệ hiệu quả nhất trong việc quản lý và giám sát môi trường.

Duy trì tăng trưởng kinh tế đi đôi với BVMT sinh thái là một trong những mục tiêu mà Việt Nam hướng tới từ nay đến năm 2030 được đề ra trong Quyết định số 622/QĐ-TTg về việc ban hành kế hoạch hành động quốc gia thực hiện Chương trình nghị sự 2030 vì sự phát triển bền vững. Trong các Chiến lược, Kế hoạch phát triển KT-XH của Đảng, Chính phủ và Quốc hội đều đặt ra các chỉ tiêu phát triển KT-XH và chỉ tiêu về môi trường. 

CNVT kết hợp với công nghệ GIS hiện nay được đánh giá là giải pháp công nghệ hiệu quả nhất trong việc quản lý và giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường.

Với các ưu điểm của dữ liệu viễn thám như độ phủ trùm không gian của dữ liệu rộng, cung cấp các thông tin phục vụ giám sát sự biến đổi qua nhiều thời kỳ, cung cấp nhiều thông tin chuyên đề thông qua các thông số về đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng trên mặt đất,… dữ liệu viễn thám đặc biệt thích hợp cho việc giám sát sự biến đổi của lớp phủ thực vật. Dựa vào các nguồn ảnh cung cấp miễn phí trên phạm vi toàn cầu, ứng dụng công nghệ GIS và công nghệ xử lý ảnh viễn thám để dẫn xuất các thông tin về lớp phủ bề mặt một cách đồng bộ, chính xác và khách quan trên toàn lãnh thổ Việt Nam sẽ giúp cho việc tổng hợp các số liệu thống kê, xây dựng báo cáo, và trích dẫn các hình ảnh minh họa về lớp phủ rừng, diện tích và hiện trạng lớp phủ thực vật tại các khu bảo tồn thiên nhiên trở nên tiện lợi, hiệu quả và kịp thời nhất.

Ngoài ra, để đáp ứng được nhu cầu tra cứu thông tin trực tuyến trên mạng Internet, các thông tin về sự biến động của lớp phủ thực vật và các khu bảo tồn thiên nhiên bao gồm số liệu thống kê, hình ảnh minh họa,… cần được tổ chức khác với các phương pháp truyền thống như: Báo cáo, bản đồ, bảng biểu. Chúng cần được tổ chức dưới dạng một hệ thống thông tin đa thời gian có kèm ứng dụng cung cấp thông tin trực tuyến.

Ứng dụng công nghệ viễn thám trong quản lý khoáng sản

Theo Sở TN&MT Bình Thuận, dự án Ứng dụng CNVT, sử dụng ảnh vệ tinh phục vụ công tác quản lý, giám sát khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh đã được Sở TN&MT phối hợp đơn vị tư vấn hoàn thành.

Dự án xây dựng trên phần mềm ứng dụng WebGIS, ứng dụng mobile, sử dụng ảnh vệ tinh (Sentinel 2 miễn phí) giúp cơ quan QLNN cấp tỉnh, huyện, xã theo dõi tình hình hoạt động khoáng sản trên địa bàn tỉnh. Trên giao diện máy vi tính, điện thoại di động, hình ảnh googlemap người dùng có thể quan sát kịp thời tổng thể các khu vực mỏ, thông tin đầy đủ tính pháp lý, tình hình hoạt động khai thác của các khu vực mỏ đã cấp phép; ranh giới các quy hoạch khoáng sản, QHSDĐ, khu vực dự trữ khoáng sản, để đối chiếu kiểm tra thực tế ngoài thực địa.

Thông qua đó, các cán bộ phụ trách công tác khoáng sản cấp tỉnh, huyện, xã nhận tin báo qua email, điện thoại cảnh báo các điểm biến động địa hình, hiện trạng theo địa bàn quản lý; xem ảnh vệ tinh, vị trí, tọa độ, truy xuất thông tin các lớp bản đồ khu vực cảnh báo làm cơ sở xác minh, xử lý theo quy định (phần mềm đang sử dụng ảnh Sentinel 2 - độ phân giải 10 m loại miễn phí nên chỉ phát hiện cảnh báo khi có sự thay đổi hiện trạng trên 0,5 ha, thời gian cảnh báo 15 ngày/lần).

Việc UBND cấp xã, hay cấp huyện, kiểm tra, xác minh khi tiếp nhận các điểm khu vực mỏ biến động địa hình, hiện trạng theo địa bàn quản lý, sẽ được cập nhật vào phần mềm, thuận tiện cho Sở TN&MT xem xét, báo cáo kịp thời UBND tỉnh chỉ đạo phù hợp.

Phần mềm trên cũng cho phép sở, ngành chức năng, cấp huyện, xã tiếp nhận, quản lý báo cáo tình hình hoạt động khoáng sản của các tổ chức, cá nhân được cấp phép hoạt động khai thác khoáng sản trên địa bàn mỗi địa phương. Cùng với đó, người dùng các tổ chức, cá nhân được cấp phép hoạt động khai thác khoáng sản trên địa bàn toàn tỉnh được xem thông tin các điểm thuộc khu vực được cấp phép khai thác, báo cáo tình hình hoạt động mỏ qua phần mềm.

Được biết, Sở TN&MT đã phối hợp đơn vị tư vấn triển khai tập huấn, hướng dẫn cài đặt, sử dụng phần mềm đến UBND và Phòng TN&MT các huyện, thị xã, thành phố. Sở TN&MT đang xúc tiến tập huấn cho cấp xã và xây dựng quy chế quản lý, vận hành, sử dụng phần mềm trước khi đưa vào sử dụng năm 2024.

Dùng ảnh viễn thám để theo dõi biến động diện tích mặt nước hồ chứa

Vấn đề về hạn hán được coi là một trong những thảm hoạ thiên nhiên, gây ra thiệt hại lớn về KT-XH và môi trường. Tại Việt Nam, hạn hán xảy ra ở hầu hết các vùng trên cả nước với mức độ và thời gian khác nhau, ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước và sản xuất nông nghiệp. Riêng đối với khu vực Tây Nguyên, hạn hán là thiên tai có tác động tiêu cực nhất đến đời sống và sản xuất.

Vì vậy, việc theo dõi, giám sát sự thay đổi diện tích mặt nước các hồ chứa trong điều kiện tác động của hạn hán là một vấn đề có tính cấp thiết, cung cấp thông tin khách quan và kịp thời cho các nhà quản lý trong giảm thiểu ảnh hưởng của hạn hán gây ra.

PGS, TS. Trịnh Lê Hùng - Học viện Kỹ thuật quân sự cho biết, các phương pháp truyền thống dựa trên kết quả quan trắc trực tiếp sự biến động diện tích mặt nước các hồ chứa, đặc biệt với các hồ có diện tích rộng còn gặp nhiều khó khăn trong việc theo dõi, do đó, CNVT với những ưu điểm vượt trội như vùng phủ rộng và khoảng thời gian cập nhật ngắn đã được sử dụng hiệu quả trong việc đánh giá tác động của hạn hán đến TNN và theo dõi được kịp thời sự thay đổi diện tích mặt nước các hồ chứa.

Từ phương pháp xác định đối tượng nước qua hình ảnh viễn thám, có thể thấy, nước mặt được phân biệt rõ ràng với các đối tượng lớp phủ mặt đất khác do sự khác biệt về đặc điểm phản xạ phổ trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại. Bên cạnh đó, trong các dải sóng cận hồng ngoại và hồng ngoại sóng ngắn, nước hấp thụ phần lớn năng lượng bức xạ điện tử, vì vậy, các dải phổ này thường được dùng để phân loại nước mặt.

Hệ thống ảnh vệ tinh Sentinel 2 MSI do cơ quan hàng không vũ trụ châu Âu phát triển, cung cấp ảnh ở dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại với 13 kênh phổ, độ phân giải không gian từ 10 - 60 m. Hình ảnh được sử dụng viễn thám trong nghiên cứu tại tỉnh Đắk Lắk bao gồm hồ Ea Sup Thượng, dung lượng nước lên đến 146 triệu m3; hồ Ea Uy, có giá trị về mặt thuỷ lợi, thuỷ sản và là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho địa phương; hồ Krong Búk Hạ, dung tích chứa gần 110 triệu m3, cung cấp nước sinh hoạt cho hơn 72.000 hộ dân.

Phân tích kết quả vào tháng 1/2020 cho thấy, diện tích mặt nước hồ Ea Sup Thượng đạt 1368,80 ha, sau đó giảm liên tục đến tháng 5/2020 chỉ còn 231,72 ha. Như vậy, giai đoạn cuối mùa khô năm 2020, diện tích mặt nước hồ Ea Sup Thượng bị giảm khoảng 6 lần so với giai đoạn đầu mùa khô.

Tương tự, kết quả nghiên cứu giai đoạn mùa khô với diện tích mặt nước hồ Ea Uy đạt tương ứng là 97,72 ha, đến cuối mùa khô, diện tích mặt nước hồ Ea Uy đã giảm khoảng 4 lần, chỉ còn 24,49 ha. Đối với hồ Krong Búk Hạ, diện tích mặt nước hồ đạt 1096,26 ha, trong điều kiện hạn hán nghiêm trọng, diện tích hồ tiếp tục suy giảm 28%, còn 790,25 ha.

Theo PGS, TS. Trịnh Lê Hùng, dữ liệu ảnh Sentinel 2 MSI trong nghiên cứu đã dùng để đánh giá sự thay đổi diện tích mặt nước các hồ thuộc tỉnh Đắk Lắk trong giai đoạn mùa khô với mỗi hồ chứa. 4 cảnh ảnh Sentinel 2 MSI các tháng từ 1/2020 - 5/2020 được sử dụng để trích xuất diện tích mặt nước các hồ, trên cơ sở phân tích đặc trưng của phản xạ phổ, hình thành chỉ số nước phục vụ việc chiết tách nhanh lớp phủ nước mặt từ ảnh viễn thám quang học, thông qua chỉ số nước chênh lệch chuẩn hoá đã sửa đổi MNDWI (Modified Normalized Difference Water Index), sau đó sẽ chồng xếp để so sánh, đánh giá sự thay đổi diện tích mặt nước các hồ chứa.

Cần có những giải pháp giảm thiểu hạn hán, bảo vệ tài nguyên nước

Từ kết quả nghiên cứu trên, PGS, TS. Trịnh Lê Hùng cũng đưa ra một số đề xuất giảm thiểu tình trạng hạn hán như: Cần chủ động sử dụng tổ hợp các công cụ, mô hình có thể đánh giá được biến động, xu thế và dự báo để từ đó đưa ra cách tiếp cận toàn diện trong quản lý, khai thác nước bền vững từ các hồ chứa, đập thuỷ lợi; xây dựng mới những hồ chứa có dung tích thích hợp nhằm tăng cường dòng chảy kiệt cho các hệ thống sông.

Trong sản xuất, nhất là sản xuất nông nghiệp, tiết kiệm nước cần được thực hiện về cả 3 phương diện: Quy hoạch tưới tiêu hợp lý, xây dựng đồng ruộng có khả năng tăng cường giữ nước trong đất và tuyển lựa được các giống cây trồng có nhiều khả năng chịu hạn; xây dựng mới và nâng cấp các công trình tưới tiêu, giành thế chủ động tưới tiêu trên phần lớn diện tích canh tác nông nghiệp, vừa là giải pháp trước mắt vừa là giải pháp lâu dài phòng, chống hạn hán. Ngoài ra, một giải pháp phòng chống hạn hán hiệu quả lâu dài và bền vững là trồng rừng và bảo vệ rừng.

Kết quả ghi nhận được trong nghiên cứu là cơ sở cung cấp thông tin giúp các nhà quản lý trong giám sát, đánh giá ảnh hưởng của hạn hán đến TNN, từ đó, đưa ra các biện pháp kịp thời nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của hạn hán cũng như sử dụng bền vững nguồn TNN mặt ở khu vực cần nghiên cứu.

QUANG MINH
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 7 năm 2024

Tin tức

Triển khai các nhiệm vụ trọng tâm trong nghiên cứu chính sách ngành TN&MT

Thủ tướng: '5 quyết tâm', '5 bảo đảm' để thúc đẩy giải ngân, sử dụng hiệu quả nhất nguồn vốn gần 670 nghìn tỷ đồng

Rà soát, hoàn thiện dự thảo nghị định về kinh doanh bất động sản; xây dựng lại chung cư

Xây dựng thị trường điện cạnh tranh hoàn chỉnh, mở không gian mới cho năng lượng tái tạo

Tài nguyên

Giải quyết khiếu nại, tố cáo theo Luật Đất đai năm 2024

Cống ngăn mặn lớn nhất Bắc miền trung sắp đưa vào vận hành

Tránh thất thu từ khoáng sản phát sinh

Bắc Giang: Ban hành Chỉ thị số 7/CT-UBND về triển khai Luật Đất đai năm 2024

Môi trường

Ninh Thuận chủ động ngăn chặn tình trạng đào gốc cây bằng lăng rừng

Xây dựng mô hình chuyển đổi xanh, sử dụng đất bền vững tại các khu vực trồng hoa

Rùa biển quay lại xã đảo Cù Lao Xanh đẻ trứng sau nhiều năm vắng bóng

Ứng phó với áp thấp nhiệt đới và mưa lớn

Video

Diễn đàn môi trường lần thứ III - Năm 2024

Chuyển đổi xanh - động lực tăng trưởng mới để phát triển kinh tế

Xử lý chất thải rắn sinh hoạt: Thực trạng và giải pháp

Tạp chí Tài nguyên và Môi trường 20 năm xây dựng và phát triển

Khoa học

Kiểm kê nguồn thải phục vụ xây dựng kế hoạch quản lý chất lượng môi trường không khí tỉnh Trà Vinh

Việt Nam công bố trên 19.000 bài báo quốc tế/năm nhưng chỉ có 2 tạp chí Scopus

Điều chỉnh công nghệ khai thác cát sông tại Sóc Trăng

Khảo sát ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến một số tính chất đất, nước trên sông rạch và ương vườn tại huyện Gò Công Tây, tỉnh Tiền Giang

Chính sách

Luật Đất đai quy định về cưỡng chế thực hiện quyết định thu hồi đất như thế nào?

Bình Dương: Sẽ xử phạt việc khai thác sử dụng thông tin KTTV không đúng quy định

Luật Đất đai quy định về trình tự, thủ tục bồi thường, hỗ trợ, tái định cư, thu hồi đất vì mục đích quốc phòng, an ninh; phát triển kinh tế - xã hội vì lợi ích quốc gia, công cộng như thế nào?

Tín dụng cấp nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn: Mức cho vay tối đa 25 triệu đồng

Phát triển

Hội thảo: “An ninh - an toàn thực phẩm hướng đến du lịch xanh bền vững, chuyển hướng từ nhận thức đến hành động”

“Future Blue Innovation 2024” - Hành trình Xanh phụ thuộc vào thế hệ trẻ

Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh: Đa dạng ngành nghề để đào tạo những công dân tương lai có trách nhiệm với môi trường

Ninh Bình: Đến năm 2030 chấm dứt sử dụng hóa chất độc hại trong nuôi trồng thủy sản

Diễn đàn

Hòa Bình: Ban hành quyết định chuyển mục đích sử dụng 32,2 ha nằm tại xã Nhuận Trạch

"Rộng cửa" cho tín dụng xanh

Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hoá yêu cầu các địa phương chủ động ứng phó với áp thấp nhiệt đới và mưa lớn

Phát triển chuỗi cung ứng xanh: Cần điểm tựa chính sách