Ô nhiễm môi trường biển đang trở thành vấn đề cấp bách toàn cầu, đòi hỏi các giải pháp giám sát và bảo vệ hiệu quả. Tại Việt Nam, các nhà khoa học đã nghiên cứu và phát triển thành công thuật toán dựa trên công nghệ viễn thám để theo dõi chất lượng nước biển.
Công nghệ viễn thám – giải pháp hiện đại cho giám sát môi trường biển
Công nghệ viễn thám cho phép thu thập dữ liệu về môi trường nước biển thông qua ảnh vệ tinh, giúp theo dõi diện rộng và liên tục các chỉ số quan trọng như Chlorophyll-a (Chl-a). Đây là sắc tố quang hợp chính của thực vật phù du, phản ánh “sức khỏe” của môi trường nước biển.
Theo ThS Chu Xuân Huy – Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, việc sử dụng ảnh vệ tinh từ các nguồn như VNREDSat-1 và Sentinel-2 đã giúp xây dựng thuật toán theo dõi Chl-a hiệu quả. Nghiên cứu đã kết hợp giữa Viện Công nghệ vũ trụ – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Viện Hóa sinh Hữu cơ Thái Bình Dương – Viện Hàn lâm Khoa học Nga.
Theo dõi Chl-a – chỉ số quan trọng đánh giá chất lượng nước biển
Chl-a là thông số then chốt phản ánh mức độ phú dưỡng của nước biển. Nồng độ Chl-a cao thường đồng nghĩa với nguy cơ phú dưỡng và suy thoái môi trường nước. Do đó, theo dõi diễn biến nồng độ Chl-a theo không gian và thời gian là công cụ quan trọng giúp nhận diện các vùng nước có dấu hiệu ô nhiễm.
Trước đây, việc đo đạc Chl-a bằng phương pháp truyền thống tốn nhiều thời gian, nhân lực và chi phí. Công nghệ viễn thám với khả năng quan trắc diện rộng và liên tục đã khắc phục những hạn chế này.
Chuẩn bị bảo quản và lấy mẫu nước tại thực địa.
Xây dựng thuật toán riêng cho vùng biển Việt Nam
Nhóm nghiên cứu do ThS Chu Xuân Huy chủ nhiệm đã xây dựng thuật toán thực nghiệm OC3, điều chỉnh và hiệu chỉnh dựa trên dữ liệu khảo sát thực tế tại các vùng biển Việt Nam. Việc “địa phương hóa” thuật toán giúp tăng độ chính xác khi áp dụng cho điều kiện cụ thể của vùng biển Việt Nam.
Kết quả nghiên cứu cho thấy thuật toán OC3 khi áp dụng trên ảnh VNREDSat-1 và Sentinel-2 đều cho hệ số xác định cao, chứng minh khả năng dự đoán tốt nồng độ Chl-a từ ảnh vệ tinh. Bản đồ phân bố Chl-a cũng cho thấy đặc trưng sinh thái rõ rệt của khu vực nghiên cứu.
Việc phát triển thành công thuật toán theo dõi Chl-a từ ảnh vệ tinh đánh dấu bước tiến quan trọng trong công tác giám sát môi trường biển tại Việt Nam. Công nghệ này không chỉ giúp theo dõi chất lượng nước biển mà còn góp phần vào việc bảo tồn hệ sinh thái biển và hướng tới mục tiêu phát triển bền vững khu vực ven biển.