Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong giám sát và quản lý môi trường biển từ Khánh Hòa đến Cà Mau

Ở Việt Nam, trong lĩnh vực nghiên cứu biển, ảnh viễn thám đã được sử dụng để thiết lập được cơ sở dữ liệu thông tin địa lý ảnh vệ tinh đa thời gian cho toàn vùng biển và hải đảo Việt Nam và mở ra triển vọng lớn trong việc tăng cường năng lực cho việc áp dụng công nghệ viễn thám phục vụ điều tra cơ bản và giám sát tài nguyên-môi trường biển, hải đảo Việt Nam thời gian tới. Tuy nhiên, hiện nay, hầu hết các kết quả liên quan đến viễn thám, công nghệ vũ trụ chỉ mới dừng lại ở việc tập hợp và khai thác một phần dữ liệu này, phục vụ cho từng nghiên cứu riêng lẻ cho từng thời điểm cụ thể.

Việc khai thác hiệu quả và liên tục các nguồn dữ liệu dồi dào này sẽ cung cấp thông tin hữu ích về hiện trạng môi trường biển gần thời gian thực, phục vụ quản lý và hoạch định chính sách. Bên cạnh đó, các thông tin khai thác từ viễn thám cũng rất hữu ích cho người khai thác cuối như ngư dân, nông dân trong trường hợp xảy ra các sự cố môi trường biển. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất để đưa những kết quả ứng dụng viễn thám, kết quả quan trắc và dự báo để phục vụ người dùng cuối trong phát triển kinh tế là làm thế nào đơn giản hóa các sản phẩm đầu ra và chuyển tải các thông báo, cảnh báo một cách đơn giản, dễ hiểu, phù hợp với nhận thức của các nhà quản lý địa phương và người dân. Trong bối cảnh phát triển hệ thống tin học và nền tảng di động hiện nay, hệ thống WebGIS sẽ là một giải pháp hữu ích nhất. Ngoài việc quản lý nguồn dữ liệu khổng lồ, hệ thống này còn có thể được tăng cường năng lực bằng cách bổ sung các công cụ để xác định và cảnh báo các sự cố môi trường (và tiềm năng ngư trường cá)... và đưa ra các biện pháp để có thể giám sát và quản lý môi trường biển cũng như những cảnh báo sớm về sự cố môi trường trong khu vực một cách thích hợp và nhanh chóng. Ngoài ra, với công nghệ thông tin – viễn thông hiện nay, những thông tin cảnh báo tư hệ thống WebGIS có thể dễ dàng kết xuất ra tin nhắn SMS gửi đến cho người dùng cuối.

Với ưu thế của ảnh vệ tinh trong triển khai trong nghiên cứu hải dương học nói chung, động lực, hệ sinh thái và môi trường biển ở Việt Nam nói riêng, nhằm xây dựng hệ thống thông tin phục vụ giám sát và quản lý môi trường biển bằng công nghệ viễn thám kết hợp với dữ liệu hải dương học, TS. Hồ Đình Duẩn cùng các cộng sự tại Viện Địa lý tài nguyên Thành phố Hồ Chí Minh - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện đề tài: “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong giám sát và quản lý môi trường biển từ Khánh Hòa đến Cà Mau”. Sản phẩm đề tài có thể được sử dụng phục vụ công tác quản lý nhà nước và giám sát về tài nguyên và môi trường biển cũng như những sự cố xảy ra trên biển kịp thời.

Sau một thời gian thực hiện, đề tài thu được các kết quả sau:

- Đã nghiên cứu đánh giá, phân tích và hệ thống hóa các hệ thống giám sát môi trường biển trên thế giới và ở Việt Nam, trong đó bao gồm việc tổng quan các quy trình đã biết về về cảnh báo sự cố môi trường biển, các mô hình đã sử dụng trên thế giới và tại Việt Nam, cũng như điểm qua các hệ thống WebGIS hiện có về giám sát và quản lý môi trường biển;

- Đã nghiên cứu xây dựng và cập nhật bộ CSDL về các yếu tố môi trường biển từ ảnh Viễn thám và dữ liệu thu thập từ các phương pháp khác;

- Đã nghiên cứu xây dựng các quy trình khai thác bộ CSDL về các yếu tố môi trường biển, trên cơ sở đó xây dựng các quy trình cảnh báo nhanh 4 sự cố môi trường mà đề tài đã đề xuất: sự cố tràn dầu, tảo nở hoa, suy giảm chất lượng môi trường thủy vực ven bờ, và hiện tượng xói lở, bồi lắng đường bờ biển;

- Đề tài nghiên cứu thiết kế, xây dựng hệ thống thông tin WebGIS về giám sát, quản lý môi trường biển bao gồm cả chức năng đưa ra cảnh báo nhanh các sự cố môi trường như đề cập ở trên.

Cách thức tiếp cận vấn đề sử dụng WebGIS và bộ CSDL các yếu tố môi trường biển bao gồm dữ liệu tĩnh (static) như bản đồ nền, bản đồ chuyên đề, dữ liệu lịch sử thu thập từ Hải dương học, và dữ liệu Viễn thám gần thời gian thực (near real-time) cho phép Hệ thống WebGIS mà đề tài xây dựng có thể quản lý và giám sát môi trường biển một cách linh hoat đồng thời đưa ra những cảnh báo nhanh trong thời gian chấp nhận được.

Đề tài mở ra hướng khai thác hiệu quả và liên tục các nguồn dữ liệu dồi dào từ số liệu quá khứ cũng như hiện tại về quan trắc hải dương học và Viễn thám, sẽ cung cấp thông tin hữu ích về hiện trạng môi trường biển gần thời gian thực, phục vụ quản lý và hoạch định chính sách cũng như cho người khai thác cuối như ngư dân, nông dân. Kết quả của đề tài được cung cấp cho nhà quản lý, nhà hoạch định chính sách thông qua hệ thống WebGIS về giám sát và quản lý môi trường biển nhằm khắc phục rào cản về kiến thức chuyên môn cũng như đưa kết quả nghiên cứu nhanh chóng vào cuộc sống. Hệ thống góp phần giúp các nhà quản lý nhận diện và cảnh báo các sự cố môi trường trong khu vực, dự báo các khu vực có khả năng bị ảnh hưởng bởi sự cố môi trường, từ đó đưa ra các quyết định nhanh chóng và kịp thể để hạn chế, ngăn chặn và giả thiểu tác hại do các sự cố môi trường gây ra, từ đó góp phần phát triển kinh tế biển bền vững và bảo vệ môi trường.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 19787 - /2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)