Hiệu quả trong giám sát tài nguyên thiên nhiên, phòng chống thiên tai
Ngày 2/5 tại Hà Nội, TS Lê Xuân Huy, Phó Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VNSC) – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và ông Yasuo Ishii, Phó Chủ tịch cấp cao Cơ quan Hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đã trao “Văn bản Sửa đổi Thỏa thuận giữa Trung tâm Vũ trụ Việt Nam – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Cơ quan Hàng không Vũ trụ Nhật Bản về Trao đổi Dữ liệu Vệ tinh”, dưới sự chứng kiến của Thủ tướng Chính phủ Việt Nam Lê Minh Hưng và Thủ tướng Nhật Bản Sanae Takaichi.
Trước đó, từ năm 2017, VNSC và JAXA đã triển khai hợp tác chia sẻ ảnh vệ tinh ALOS-2, cho phép VNSC khai thác miễn phí, đồng thời chia sẻ cho cộng đồng các nhà khoa học sử dụng trong các nghiên cứu liên quan đến theo dõi lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long, theo dõi nhanh lũ lụt hay biến động rừng, mang lại hiệu quả quan trọng.
Trong lĩnh vực nông nghiệp, dữ liệu radar của ALOS-2 cho phép theo dõi chính xác tình trạng ngập nước dưới tán lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long. Nhờ đó, việc ước tính phát thải khí methane – một trong những nguồn phát thải lớn từ sản xuất lúa – đã chuyển từ phương pháp truyền thống sang dựa trên quan sát thực tế theo không gian từ vệ tinh.
Ở lĩnh vực lâm nghiệp, ALOS-2 đóng vai trò quan trọng trong lập bản đồ sinh khối, trữ lượng carbon và giám sát biến động rừng. Các nghiên cứu tại Cúc Phương, Cần Giờ hay Hạ Long cho thấy việc kết hợp dữ liệu vệ tinh với hệ thống thông tin địa lý và trí tuệ nhân tạo giúp nâng cao độ chính xác đánh giá tài nguyên rừng, đồng thời theo dõi phục hồi hệ sinh thái, đặc biệt là rừng ngập mặn – “lá chắn xanh” trước biến đổi khí hậu.
Trong giám sát thiên tai, dữ liệu đa thời gian của ALOS-2 đã hỗ trợ xây dựng mô hình theo dõi lũ tại lưu vực sông Mekong và cung cấp bản đồ ngập lụt kịp thời cho các tỉnh miền Trung, góp phần nâng cao năng lực ứng phó khẩn cấp.
Ngoài ra, việc tích hợp ALOS-2 với các nguồn dữ liệu khác đã giúp xây dựng bản đồ đô thị và lớp phủ đất chi tiết cho Hà Nội, phục vụ quản lý phát triển đô thị.
Theo TS Lê Xuân Huy, dữ liệu mà ALOS -2 cung cấp cho thấy vai trò của công nghệ vũ trụ trong giám sát tài nguyên nhiên thiên, phòng chống thiên tai và ứng phó với biến đổi khí hậu, quản lý đô thị…
Chặng đường hợp tác mới
TS Lê Xuân Huy thông tin, vào tháng 7/2024, JAXA đã phóng thành công vệ tinh thế hệ mới ALOS-4 mang theo cảm biến PALSAR-3 có phạm vi quan sát rộng hơn và độ phân giải cao hơn.
Với trọng lượng khoảng 3 tấn, ALOS-4 sử dụng công nghệ Radar, có thể quan sát xuyên mây, bất kể ngày đêm và mọi điều kiện thời tiết.
Ứng dụng chính của vệ tinh là giám sát thiên tai (động đất, núi lửa, sạt lở đất); quản lý tài nguyên rừng và biến đổi khí hậu; giám sát an ninh hàng hải thông qua hệ thống nhận diện tàu thuyền AIS (SPAISE3). Một điểm mới của vệ tinh này là theo dõi sự dịch chuyển của cơ sở hạ tầng (đập, đê điều, cảng biển) với độ chính xác rất cao.
So với ALOS-2, vệ tinh ALOS-4 có những cải tiến mang tính vượt bậc như mở rộng phạm vi quan sát. Trong khi ALOS-2 chỉ có dải quét rộng 50km - 70km, ALOS-4 đã mở rộng lên đến 100km - 200km mà vẫn giữ nguyên độ phân giải cao, giúp quan sát diện rộng hơn trong cùng một thời điểm, đặc biệt hữu ích khi xảy ra thiên tai quy mô lớn.
Vệ tinh này cũng tăng tần suất quan sát thông qua việc cải thiện khả năng lặp lại quan sát tại một điểm. Trong khi ALOS-2 chỉ quan sát các khu vực trọng yếu (như núi lửa tại Nhật) khoảng 4 lần/năm. ALOS-4 tăng lên 20 lần/năm (tức là 2 tuần một lần), cho phép phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường như lún đất, sạt lở hoặc biến động địa chất để kịp thời cảnh báo.
Trong giám sát rừng, ALOS-4 có độ chính xác gấp 5 lần ALOS-2, giúp phát hiện các khu vực phá rừng nhỏ lẻ mà ALOS-2 thường bỏ lỡ. Điều này rất quan trọng cho các dự án bảo tồn rừng tại Việt Nam. Về giám sát hạ tầng, khả năng phân tích chuỗi thời gian của ALOS-4 cho phép phát hiện sự biến dạng hoặc lún của các công trình với độ chính xác vài milimet.
Đặc biệt, trong nhận diện tàu thuyền, hệ thống SPAISE3 trên ALOS-4 có hiệu suất cao hơn, áp dụng các biện pháp chống nhiễu sóng vô tuyến. Tỷ lệ phát hiện tàu thuyền thành công tại các khu vực có mật độ giao thông hàng hải dày đặc sẽ cao hơn nhiều so với ALOS-2.
Theo TS Lê Xuân Huy, với những cải thiện trên, việc cơ hội tiếp cận nguồn dữ liệu từ ALOS-4 sẽ giúp VNSC duy trì và nâng cao chất lượng các ứng dụng giám sát tài nguyên hiện có, nhất là khi cả vệ tinh ALOS-4 và ALOS-2 bay trên cùng một quỹ đạo, giúp các nhà khoa học của Việt Nam có thể kết hợp dữ liệu cũ và mới để so sánh, đánh giá sự thay đổi của địa hình qua nhiều năm một cách liên tục và chính xác nhất.
Để có cơ sở thực hiện việc này, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam và Cơ quan Hàng không vũ trụ Nhật Bản thống nhất cần ký Biên bản sửa đổi.
Biên bản sửa đổi lần này vẫn giữ vững tinh thần cốt lõi của Thỏa thuận hợp tác hai bên đã ký năm 2017: JAXA tiếp tục đóng vai trò là bên cung cấp nguồn dữ liệu vệ tinh tiên tiến ALOS-2 và ALOS-4, trong khi VNSC là đơn vị tiếp nhận, khai thác và gửi lại các báo cáo khoa học về kết quả ứng dụng.
“Việc ký kết biên bản sửa đổi là cơ sở để VNSC chính thức đại diện Việt Nam tiếp nhận dòng dữ liệu này, đảm bảo tính liên tục của chuỗi số liệu quan trắc, đồng thời mở ra những cơ hội mới trong việc ứng dụng công nghệ radar tiên tiến phục vụ phát triển bền vững, ứng phó biến đổi khí hậu phục vụ các Bộ ngành; góp phần quan trọng đưa hợp tác vũ trụ Việt Nam – Nhật Bản sâu rộng và hiệu quả hơn”, TS Huy chia sẻ.
