VIỄN THÁM VIỆT NAM HIỆN TRẠNG VÀ TRIỂN VỌNG TRONG THỜI GIAN TỚI TRONG KHUÔN KHỔ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VŨ TRỤ

Tham luận của TS. Nguyễn Xuân Lâm, Thành viên Ban chủ nhiệm Chương trình Công nghệ Vũ trụ Quốc Gia trình bày tại Đại hội VASA lần thứ IV, 07/11/2020.

Viễn thám là một cấu phần không thể tách rời của công nghệ vũ trụ. Nhận thức được tầm quan trọng của công nghệ vũ trụ trong đó có công nghệ viễn thám, trong hoàn cảnh đất nước còn muôn vàn khó khăn nhưng  từ cuối những năm 70 đầu năm 80 của thế kỷ trước Nhà nước đã bắt đầu đầu tư cho lĩnh vực vũ trụ, ứng dụng công nghệ viễn thám vào Việt Nam với Chuyến bay vào vũ trụ của anh hùng Phạm Tuân.

Hệ thống viễn thám cơ bản bao gồm 4 thành phần:

  1. Các vệ tinh viễn thám;
  2. Trạm thu ảnh viễn thám;
  3. Trung tâm xử lý ảnh và lưu trữ dữ liệu viễn thám và
  4. Hệ thống ứng dụng viễn thám.

Hình 1: Sơ đồ Hệ thống viễn thám Việt Nam

Ở các nước tiên tiến một hệ thống viễn thám được phát triển đồng bộ cả 4 thành phần. Ở nước ta, cách tiếp cận CNVT lại bắt đầu từ thử nghiệm các ứng dụng viễn thám, hình thành các trung tâm ứng dụng viễn thám ở các bộ ngành. Tiếp theo, xây dựng Trạm thu ảnh viễn thám và Trung tâm xử lý ảnh và lưu trữ dữ liệu viễn thám, rồi phát triển vệ tinh viễn thám. Với cách tiếp cận như vậy từ những năm 1990 đến năm 2013 đã đầu tư để xây dựng hoàn chỉnh được một hệ thống viễn thám .

Nhà nước đã quan tâm đầu tư liên tục trong thời gian dài các dự án ứng dụng viễn thám, xây dựng hạ tầng cơ sở vật chất về công nghệ vũ trụ mà thành tựu đáng kể là Xây dựng hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường tại VN với Trạm thu ảnh viễn thám, vận hành liên tục từ năm 2008 đến nay và hoàn chỉnh việc xây dựng hệ thống viễn thám Việt Nam và việc phóng vệ tinh VNREDSAT 1 lên quỹ đạo năm 2013. Hệ thống viễn thám này vẫn vận hành tốt đến nay.

Dự án thứ nhất với tên gọi “Viễn thám để lập bản đồ”. Sau khi hoàn thành dự án này, Việt Nam lần đầu tiên có một bộ ảnh SPOT màu đa phổ độ phân giải 20m phủ trùm cả nước và 1 bộ ảnh đen trắng toàn sắc, độ phân giải 10m phủ trọn miền Bắc VN. Sử dụng các bộ ảnh này các cán bộ kỹ thuật VN đã chủ động sản xuất được bình đồ ảnh viễn thám phục vụ việc hiện chỉnh bản đồ địa hình; Thành lập bản đồ các đảo ở quần đảo Hoàng sa, Trường sa bằng công nghệ viễn thám; ứng dụng trong Tổng kiểm kê đất đai năm 2000, tham gia hiện chỉnh bộ bản đồ đàm phán phân định biên giới Việt Trung năm 1999. Lập 100 bình đồ ảnh Cung cấp cho Bộ quốc phòng phục vụ Lập tổng đồ phân định Vịnh Bắc bộ.

Dự án thứ hai với tên gọi “Lập bản đồ điều tra tài nguyên thiên nhiên”. Sau khi hoàn thành dự án này, đã ứng dụng công nghệ viễn thám để hiện chỉnh bản đồ địa hình các tỷ lệ, góp phần hoàn thành 850 mảnh bản đồ tỷ lệ cơ bản 1:50 000 phủ trùm Việt Nam vào năm 2003. Ứng dụng ảnh viễn thám SPOT 5 độ phân giải 2,5m phục vụ Tổng kiểm kê đất đai năm 2005. Ứng dụng ảnh viễn thám trong Tổng kiểm kê rừng 5 năm 1 lần.

Dự án thứ ba với tên gọi “Xây dựng hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường tại Việt Nam”. Sau khi hoàn thành dự án này từ năm 2008 Việt Nam đã có Trạm thu ảnh viễn thám, và Trung tâm xử lý ảnh và lưu trữ dữ liệu viễn thám quốc gia, chủ động cung cấp dữ liệu viễn thám trong vòng bán kính 2500 km tính từ vị trí Trạm thu đặt từ Hà Nội. Với năng lực kỹ thuật đó, đã có Cơ sở dữ liệu viễn thám quốc gia, đã chủ động việc cung cấp dữ liệu viễn thám phục vụ các nhiệm vụ thường xuyên và đột xuất của Quốc phòng-An ninh và các ngành kinh tế quốc dân.

Hình 2: Trạm thu ảnh viễn thám  Việt Nam và vùng hoạt động thu ảnh

Dự án tiếp theo có tên là “Xây dựng vệ tinh nhỏ quan sát Trái Đất phục vụ giám sát tài nguyên thiên nhiên và thiên tai “ VNREDSAT-1. Sau khi phóng thành công vệ tinh viễn thám VNREDSAT-1 vào năm 2013, Việt Nam lần đầu tiên hoàn chỉnh hệ thống viễn thám, chủ động cung cấp ảnh độ phân giải cao 2,5 m phục vụ quốc phòng, an ninh và các ngành kinh tế quốc dân.

Hình 3: Vệ tinh viễn thám Việt Nam VNREDSat-1 và sản phẩm ảnh 2,5m

Với sự đầu tư liên tục của Nhà nước đã cơ bản hoàn thành xây dựng cơ sở hạ tầng ban đầu để có các bước tiếp theo phát triển CNVT. Nhưng kết quả quan trọng hơn cả là đã đào tạo được một đội ngũ làm chủ vận hành được hệ thống viễn thám. Danh sách các dự án nhiệm vụ viễn thám tiêu biểu được trình bày trong Phụ lục.

Trong các Chương trình nghiên cứu KHCN Vũ trụ  cấp quốc gia từ 2008 đến 2020, số đề tài viễn thám chiếm đến 60%. Đây là nguồn đầu tư lớn của Nhà nước về khoa học công nghệ nhằm nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ viễn thám, đào tạo đội ngũ khoa học kỹ thuật và chuyển giao công nghệ cho các ngành, địa phương.

Về góc độ quản lý nhà nước:

Bên cạnh việc đầu tư thực hiện các dự án viễn thám trong nhiệm vụ của các Bộ, ngành, việc xây dựng các Chiến lược, kế hoạch, các Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ cấp quốc gia để định hướng phát triển công nghệ vũ trụ, công nghệ viễn thám cũng đã được quan tâm. Cụ thể là cuối thập niên 90 đầu những năm 2000, đã chú trọng xây dựng Kế hoạch tổng thể ứng dụng và phát triển công nghệ viễn thám đến năm 2010, được tích hợp các nội dung vào Chiến lược vũ trụ 137 năm 2006. Đã ban hành được Chiến lược viễn thám 149, Nghị định 03 về quản lý các hoạt động viễn thám vào năm 2019.

Đã thành lập Cục Viễn thám quốc gia – Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2013. Việc thành lập Cục quản lý nhà nước về viễn thám là dấu mốc quan trọng trong việc xây dựng ngành viễn thám tại Việt Nam. Tuy nhiên Cục còn gặp nhiều khó khăn trong việc tham mưu xây dựng trình các văn bản quy phạm pháp luật  do chưa có khung luật pháp về Công nghệ viễn thám và công nghệ vũ trụ. Trong khi chờ xây dựng khung pháp luật về công nghệ vũ trụ, trong Luật Đo đạc và Bản đồ đã đã đưa vào các Điều khoản quy định về quản lý hoạt động viễn thám ở Việt Nam, tuy nhiên chủ yếu áp dụng cho các hoạt động viễn thám bản đồ.

Bộ Nội vụ đã ban hành thông tư 50/2014/TTLT-BTNMT-BNV, trong đó quy định thành lập Phòng đo đạc bản đồ và viễn thám tại các địa phương

Sắp tới cần làm gì?

Hiện nay vào thời điểm giao thời khi Chiến lược vũ trụ 137 sắp kết thúc vào cuối năm 2020, Chiến lược mới về công nghệ vũ trụ chưa được phê duyệt. Các cơ quan chức năng đang xây dựng Chiến lược về công nghệ vũ trụ cho giai đoạn tiếp theo. Để hệ thống viễn thám được vận hành liên tục khi vệ tinh viễn thám hết thời gian phục vụ và cần nâng cấp các hệ thống mặt đất đồng bộ, các cơ quan cũng đang tiếp tục xây dựng các dự án vệ tinh tiếp theo. Tuy nhiên trong giai đoạn mới nhiều thách thức được đặt ra cần phải vượt qua để có sự phát triển mới.

Trong giai đoạn tiếp theo cần phát triển ứng dụng các dữ liệu viễn thám đa thể loại từ ảnh miễn phí đến các loại ảnh thương mại có độ phân giải cao, các loại ảnh radar đem lại nhiều thông tin hữu ích bổ sung cho các ảnh quang học thông dụng. Đưa thông tin viễn thám thành một loại thông tin có tính pháp lý vào đời sống thực tiễn. Các hình ảnh viễn thám về hiện trạng rừng, hiện trạng sử dụng đất, tràn dàu trên biển,  v.v… cần được sử dụng cho các tác nghiệp thường xuyên, là một trong các nguồn cung cấp thông tin định kỳ và đột xuất cho công tác quản lý nhà nước. Đưa các ứng dụng viễn thám vào thực hiện nhiều hơn cho các nhiệm vụ thường xuyên của các Bộ, ngành và địa phương.

Hiện nay có xu hướng kết nối các hệ thống viễn thám thu nhận thong tin thời gian thực với các hệ thống thông tin địa lý và các CSDL chuyên ngành tạo thành các “hệ sinh thái thông tin”. Sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), công nghệ xử lý dữ liệu lớn (Big data)  để đem lại các thông tin cần thiết.

Tại các bộ, ngành địa phương đã xây dựng được nhiều CSDL thông tin địa lý (GIS). Nhiều dữ liệu phục vụ phát triển kinh tế xã hội  và quốc phòng an ninh, phòng chống thiên tai và biến đổi khí hậu đã được số hoá.  Khi kết nối với CSDL viễn thám quốc gia và sử dụng các công nghệ mới như AI, xử lý dữ liệu lớn Big data sẽ dễ dàng khai thác các thông tin hữu ích. Công nghệ viễn thám còn nhiều dư địa khai thác, phát triển như các ứng dụng ảnh đa phổ, ảnh siêu phổ , ảnh rada cùng hệ thống thông tin hiện đại sẽ giúp cung cấp các thông tin hữu ích gần thời gian thực. Lĩnh vực phần mềm còn nhiều dư địa để phát triển các ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thiết thực phục vụ phát triển kinh tế xã hội và quốc phòng-an ninh.

Trong việc phát triển công nghệ vũ trụ, bên cạnh việc chế tạo, lắp ráp , làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh cũng cần chú trọng việc thiết kế các nhiệm vụ viễn thám, phát triển các thiết bị sensor gắn trên vệ tinh, cũng như việc thiết kế , chế tạo các trạm mặt đất để điều khiển vệ tinh và thu nhận ảnh. Các nhiệm vụ trên cần được quan tâm tiến hành đồng bộ thì chúng ta mới có các hệ thống viễn thám đồng bộ trong tương lai.

Các hoạt động viễn thám ở Việt Nam cho tới hiện nay chủ yếu sử dụng ngân sách nhà nước. Chưa có khối doanh nghiệp, tư nhân tham gia. Đầu tư của Nhà nước cho lĩnh vực viễn thám và công nghệ vũ trụ từ trước tới nay được xếp vào đầu tư cơ sở hạ tầng (CSHT). Nhà nước cấp phát kinh phí. Chúng ta đã đầu tư đủ hay chưa cho CSHT này ? Cũng là câu hỏi cần được trả lời. Tuy nhiên, nếu chỉ dựa vào ngân sách nhà nước cũng không thể vận hành các hệ thống viễn thám một cách lâu dài, thường xuyên. Bên cạnh việc tiếp tục đầu tư cho CSHT công nghệ vũ trụ việc tìm những nguồn tiền khác, các phương thức, chính sách khuyến khích phát triển khối các doanh nghiệp tham gia hoạt động trong lĩnh vực viễn thám sẽ là việc làm không thể chậm trễ.

Mặc dù vậy, trong giai đoạn hiện nay, khi nguồn ngân sách đầu tư cho công nghệ vũ trụ, công nghệ viễn thám có các điều kiện khó khăn hơn trước thì trong hoàn cảnh nào cũng cần duy trì việc sử dụng các cơ sở hạ tầng hiện có, cũng cần duy trì đội ngũ cán bộ kỹ thuật về công nghệ vũ trụ đã được đào tạo hiện nay.

VASA có thể tham gia làm gì?

Với vai trò của mình, thiết nghĩ VASA có thể đóng góp ý kiến trong việc xây dựng các chiến lược, các chính sách về công nghệ vũ trụ với một số ý sau đây:

  • Cần có cơ chế chính sách khuyến khích, trong một số trường hợp bắt buộc các cơ quan nhà nước, địa phương sử dụng các thông tin viễn thám trong tác nghiệp thường xuyên của mình.
  • Cần có cơ quan quản lý nhà nước về công nghệ vũ trụ như đối với lĩnh vực viễn thám.
  • Cần tham mưu xây dựng luật công nghệ vũ trụ Việt Nam làm cơ sở pháp lý quản lý nhà nước các hoạt động về vũ trụ và viễn thám ở Việt Nam.
  • Cần hỗ trợ tư vấn giúp phát triển khu vực doanh nghiệp, tư nhân trong lĩnh vực VT để hoạt động viễn thám ở Việt Nam có những bước phát triển mới.

Trong hơn 40 năm qua, việc ứng dụng công nghệ viễn thám đã tiến được những bước dài, để lại những bài học quý giá từ việc ứng dụng công nghệ, xây dựng cơ sở hạ tầng công nghệ đến đào tạo nguồn nhân lực, đem công nghệ cao ứng dụng từ các cơ quan bộ ngành trung ương đến các địa phương. Trong thời gian tới việc ứng dụng và phát triển của CNVT càng không thể tách rời sự đầu tư phát triển công nghê vũ trụ ở Việt Nam nhằm đem tới những lợi ích thiết thực cho phát triển kinh tế xã hội và quốc phòng an ninh.

Phụ lục: Một số dự án, nhiệm vụ tiêu biểu ứng dụng công nghệ viễn thám ở Việt Nam trong giai đoạn phát triển vừa qua

  • Dự án Hiện chỉnh Bản đồ địa hình quốc gia các tỷ lệ;
  • Dự án Rà soát, bổ sung, hoàn chỉnh tập danh mục và bản đồ kèm theo 03 Nghị định thống nhất đặt tên gọi bằng tiếng Việt các đảo, đá, bãi cạn, bãi ngầm và một số đối tượng khác trên vùng biển Việt Nam
  • Dự án Kiểm kê rừng chu kỳ IV, chu kỳ V
  • Phục vụ các Dự án của Cục Bản đồ – Bộ Tổng Tham mưu, Bộ tư lệnh Hải quân, Tổng Cục II – Bộ Quốc phòng; Tổng cục V – Bộ Công An
  • Cung cấp dữ liệu viễn thám cho Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ mục tiêu quốc gia về biến đổi khí hậu và Chương trình Khoa học công nghệ vũ trụ
  • Dự án giám sát kế hoạch quy hoạch sử dụng đất, Kiểm kê đất đai năm 2010 và 2015
  • Đề án Theo dõi biến động nguồn nước, các hoạt động khai thác, sử dụng nước ở ngoài biên giới thượng nguồn lưu vực sông Hồng, sông Mê Công
  • Dự án Giám sát tài nguyên môi trường Biển, hải đảo bằng công nghệ viễn thám, -Giám sát một số vùng biển, đảo trọng điểm xa bờ bằng công nghệ viễn thám phục vụ phát triển kinh tế xã hội và bảo đảm an ninh quốc phòng thuộc Đề án 47.
  • Dự án Sử dụng công nghệ Viễn thám và GIS xây dựng cơ sở dữ liệu thành lập bản đồ diễn biến vùng ô nhiễm, vùng nước thải từ các khu công nghiệp, đô thị nhằm đưa ra cảnh báo các vùng có nguy cơ ô nhiễm vùng kinh tế trọng điểm miền Bắc, miền Trung
  • Đề án Điều tra, đánh giá và phân vùng cảnh báo nguy cơ thảm họa trượt lở đất, đá, các vùng miền núi Việt Nam
  • Dự án Thành lập cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý ở tỷ lệ 1/10.000 gắn với mô hình số độ cao phủ trùm cả nước,
  • Dự án Điều tra, khảo sát, phân vùng và cảnh báo khả năng xuất hiện lũ quét ở miền núi Việt nam – Giai đoạn 1 miền núi Bắc Bộ

(Tham luận Đại hội lần thứ IV, VASA, TS. Nguyễn Xuân Lâm, UVTV, Thành viên Ban chủ nhiệm Chương trình Công nghệ Vũ trụ Quốc Gia.

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *