Ảnh minh họa

Những thành tựu phát triển và ứng dụng công nghệ viễn thám trong quản lý, khai thác TN&MT ở Việt Nam đã đạt được những kết quả quan trọng. Đặc biệt, việc ứng dụng công nghệ viễn thám đối với lĩnh vực khí tượng thủy văn và biến đổi khí hậu; theo dõi vùng nước ven bờ; quản lý, khai thác tài nguyên nước và quản lý rừng ngày càng hiệu quả.

Lĩnh vực khí tượng thủy văn

Dữ liệu viễn thám cũng được ứng dụng vào dự báo lượng mưa trên diện rộng, đây là dữ liệu bổ trợ cho dữ liệu quan trắc theo điểm tại các trạm quan trắc KTTV cũng như vùng sâu, vùng xa khó bố trí trạm quan trắc, quan trắc quỹ đạo của bão. Khai thác các vệ tinh khí tượng kết hợp với thông tin KTTV khác để tăng chất lượng dự báo thời tiết và dự báo thiên tai nhằm hạn chế các rủi do của tự nhiên gây ra, đã trở thành nhu cầu cuộc sống, phát triển kinh tế, phòng chống, giảm nhẹ thiên tai. Dữ liệu viễn thám có khả năng sử dụng để xác định các thông số khí quyển như hàm lượng hơi nước trong không khí, nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, Sol khí và độ bẩn sol khí, bức xạ Mặt Trời.

Đã có nhiều đề tài nghiên cứu ứng dụng viễn thám để chiết xuất các thông số này được triển khai tại Bộ TN&MT gồm: Cục Viễn thám Quốc gia, Tổng Cục Khí tượng thủy văn.

Lĩnh vực biến đổi khí hậu

Trong bối cảnh BĐKH như hiện nay, ứng dụng dữ liệu viễn thám là giải pháp tối ưu. Dữ liệu viễn thám cung cấp các thông số về khí quyển như nhiệt độ bề mặt, hàm lượng hơi nước trong khí quyển, năng lượng bức xạ mặt trời, các bon chứa trong thực vật,... thông số có thể sử dụng trong nghiên cứu BĐKH.

Dữ liệu viễn thám có thể sử dụng trong phân tích, xây dựng, tính toán, mô phỏng các kịch bản của BĐKH nhằm đưa ra các thông tin cảnh báo sớm. Mặt khác, với ưu điểm của dữ liệu viễn thám đa thời gian được sử dụng để đánh giá sự biến động trên bề mặt Trái đất như băng tan, nước biển dâng, thay đổi của thực phủ, gia tăng nhiệt độ bề mặt,... thông qua các thông số này, tác động thực tế của BĐKH có thể được đánh giá một cách chính xác.

Một số ứng dụng cụ thể trong nghiên cứu khoa học đã được triển khai tại Cục Viễn thám Quốc gia “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám để giám sát và cảnh báo những tác động của BĐKH nhằm chủ động phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại do tai biến thiên nhiên” thuộc Chương trình KH&CN phục vụ chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH.

Sử dụng công nghệ viễn thám theo dõi vùng nước ven bờ

Tại hội thảo khoa học “Ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSat-1 trong thu thập thông tin vật chất lơ lửng vùng nước ven bờ Việt Nam” do Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội tổ chức đã công bố việc triển khai thành công nghiên cứu thuật toán xử lý ảnh vệ tinh VNREDSat-1 trong thu thập thông tin vật chất lơ lửng vùng nước ven bờ Việt Nam. Dữ liệu phát triển thuật toán được thu thập từ đề tài nghiên cứu thuộc Chương trình khoa học và công nghệ vũ trụ nhà nước, các đề tài nghiên cứu khoa học của đối tác Pháp tại các khu vực: Cửa sông Hồng, cửa sông Mê Công và các vùng nước ven bờ miền Trung từ TP. Nha Trang (Khánh Hòa) đến Ninh Thuận.

Trước đây, việc thu thập dữ liệu vật chất lơ lửng ở các vùng nước ven bờ của Việt Nam hoàn toàn phải dựa vào các dữ liệu miễn phí của các nước trên thế giới, độ chính xác không cao và không đáng tin cậy. Theo ước tính, sai số từ các dữ liệu miễn phí đó có thể dao động từ 30-218%; trong khi việc phát triển thành công thuật toán xử lý ảnh của vệ tinh VNREDSat-1 đã cung cấp cho các nhà khoa nước ta những số liệu chỉ có sai số cao nhất là 18%. Với việc làm chủ công nghệ và có được vệ tinh của riêng mình, Việt Nam đã có thể tự thu thập dữ liệu, không phải nhờ vào các số liệu miễn phí có độ tin cậy thấp của các nước khác. Hiện nay, BĐKH, nước biển dâng và hoạt động dân sinh khu vực ven biển đang diễn biến phức tạp, có khả năng gây ra xói lở ven bờ, đặc biệt là khu cửa sông. Những thông số về vật chất lơ lửng gồm vật chất vô cơ, hữu cơ trong nước là những thông số mang tính tổng quát về môi trường nước, giúp các nhà khoa học, nhà quản lý nhận diện được môi trường vùng biển, từ đó đưa ra đánh giá chính xác về ô nhiễm môi trường biển, tính toán khả năng xói mòn cửa sông, những yếu tố ảnh hưởng đến bồi tụ ven bờ, đưa ra những dự báo chính xác hơn trong tương lai.

Do đó, nghiên cứu này giúp cung cấp thông tin phân bố vật chất lơ lửng cho các nhà khoa học, các cơ quan QLNN về TN&MT trong giám sát xu thế và nhận diện khu vực có nguy cơ xói lở ven bờ, cửa sông ven biển; đưa ra các giải pháp bảo vệ thích hợp, góp phần phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai, điều tra khảo sát tài nguyên thiên nhiên biển, đặc biệt là vùng biển ven bờ nước ta.

Dữ liệu viễn thám trong quản lý và khai thác tài nguyên nước

Để phục vụ các mục đích quản lý và khai thác tài nguyên nước phải điều tra và giám sát sự phân bố các đối tượng thủy văn và các nguồn nước ngầm, khối lượng và chất lượng cũng như diễn biến theo mùa, theo thời gian của chúng, các hiện tượng thuỷ văn có liên quan như lũ lụt, nhiễm mặn, biến động lòng sông, lòng hồ,… Dữ liệu viễn thám có thể đem lại nhiều thông tin trực tiếp và gián tiếp về các nguồn nước mặt cũng như nước ngầm.

Các thông tin về chất lượng nước và về nước ngầm cũng cần được nghiên cứu áp dụng, khai thác từ ảnh viễn thám. Khả năng sử dụng ảnh viễn thám để điều tra, giám sát tài nguyên nước là một phương pháp cho kết quả nhanh và kịp thời nhất. Ảnh viễn thám được sử dụng chuyên cho mục đích kiểm kê các nguồn nước mặt, qua công tác hiện chỉnh bản đồ địa hình, ảnh viễn thám là tài liệu chính dùng để cập nhật mạng lưới thủy văn bao gồm sông, suối, kênh mương, các hồ chứa nước và hồ, đầm, ao.

Ảnh viễn thám đã được một số cơ quan sử dụng để khảo sát, thành lập bản đồ biến động lòng sông ở các tỉ lệ khác nhau, cho hệ thống sông Cửu Long, một số sông ở miền Trung và sông Hồng. Phần lớn những bản đồ này do Cục Viễn thám Quốc gia lập. Ngoài ra, ảnh viễn thám đã được một số đơn vị thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia và Cục Viễn thám Quốc gia, Bộ TN&MT sử dụng để cung cấp thông tin về các công trình khai thác, sử dụng tài nguyên nước như đập, hồ chứa nhân tạo, trạm bơm, công trình thủy lợi,... nhất là khu vực khó đến hoặc đi lại tốn kém, đặc biệt là các lưu vực sông lớn chảy xuyên qua nhiều quốc gia.

Cục viễn thám Quốc gia cũng đã hoàn thiện dự án “Đánh giá sự biến động nguồn nước và tác động của việc khai thác, sử dụng nước ở ngoài biên giới phía thượng nguồn các lưu vực sông Hồng, sông Mê Công đến nguồn nước ở Việt Nam” giai đoạn 2012-2016... Kết quả của dự án đã xây dựng được cơ sở dữ liệu ảnh viễn thám và các lớp thông tin địa lý vùng thượng nguồn lưu vực các sông Hồng và sông Mê Công; bộ công cụ theo dõi diễn biến nguồn nước và các hoạt động khai thác, sử dụng nước ở ngoài biên giới phía thượng nguồn lưu vực các sông Hồng và sông Mê Công; Đánh giá diễn biến hoạt động khai thác, sử dụng nước ở ngoài biên giới phía thượng nguồn lưu vực các sông Hồng và sông Mê Công và những tác động đến nguồn nước ở Việt Nam giai đoạn 2008-2014.

Sử dụng ảnh viễn thám để bảo vệ rừng

Để giảm thiểu rủi ro về nạn chặt phá rừng, một trong những giải pháp được áp dụng có hiệu quả tại nhiều nước trên thế giới hiện nay là ứng dụng công nghệ GIS và ứng dụng ảnh viễn thám để theo dõi rừng. Ảnh viễn thám sẽ phân loại độ che phủ của rừng, ảnh viễn thám phân tích những khu vực độ che phủ ít, quản lý những khu vực rừng đầu nguồn, để từ đó nhà nước có những chính sách hợp lý trong việc trồng rừng, phủ xanh đất trống đồi trọc.

Tại Việt Nam, Bình Thuận là địa phương đầu tiên ứng dụng ảnh viễn thám để theo dõi rừng. Cụ thể vừa qua, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bình Thuận đã tổ chức tập huấn, đưa vào sử dụng ứng dụng công nghệ ảnh viễn thám phục vụ cho công tác quản lý, giám sát tài nguyên rừng trên địa bàn.

Cứ 10 ngày một lần, hệ thống theo dõi diễn biến rừng (FMS) của Bình Thuận sẽ tự động thu nhận ảnh viễn thám từ vệ tinh, rồi thực hiện phân tích và đưa ra các cảnh báo mất rừng, sau đó gửi tin nhắn SMS và email tới các đơn vị phụ trách quản lý, bảo vệ rừng. Các nguồn dữ liệu từ ảnh viễn thám của vệ tinh Sentinel 2, các bản đồ số (WebGIS) và các nguồn dữ liệu khác của ngành kiểm lâm. Thông qua kiểm tra ảnh viễn thám, ngành kiểm lâm cũng xác minh những điểm nghi ngờ bị mất rừng để có biện pháp ngăn chặn kịp thời.

QUANG ANH