Phong trào nghiên cứu khoa học đã diễn ra mạnh mẽ

Theo thông tin từ Bộ Tài nguyên và Môi trường, lĩnh vực Viễn thám quốc gia hiện nay đã bước đầu làm chủ được công nghệ chế tạo, tích hợp vệ tinh viễn thám. Các chuyên gia, nhà khoa học trong nước với sự hỗ trợ của các chuyên gia nước ngoài đã nghiên cứu chế tạo thành công các vệ tinh nhỏ và siêu nhỏ điển hình là đưa lên quỹ đạo các vệ tinh MicroDragon và NanoDragon.

Cùng với đó, hạ tầng kỹ thuật về viễn thám đã được hình thành đầy đủ từ vệ tinh viễn thám, trạm điều khiển vệ tinh, trạm thu nhận dữ liệu viễn thám, cơ sở dữ liệu viễn thám. Các trạm thu nhận dữ liệu ảnh viễn thám đã có khả năng đáp ứng được các nhu cầu của người sử dụng trong nước, từ dữ liệu độ phân giải trung bình và thấp phục vụ cho mục đích nghiên cứu khí hậu, thiên tai đến các dữ liệu ảnh viễn thám quang học độ phân giải cao, siêu cao.

Đặc biệt, theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, hoạt động nghiên cứu khoa học công nghệ về viễn thám đang diễn ra hết sức mạnh mẽ. Hiện đã có một chương trình nghiên cứu khoa học cấp nhà nước “Nghiên cứu phát triển và ứng dụng khoa học và công nghệ vũ trụ” có các mục tiêu và nội dung nghiên cứu về viễn thám. Nhiều chương trình khoa học cấp nhà nước, cấp bộ có các đề tài nghiên cứu khoa học ứng dụng phát triển công nghệ viễn thám.

Đơn cử việc phát triển thiết bị bay không người lái (UAV), khinh khí cầu để cung cấp dữ liệu viễn thám phục vụ nhu cầu giám sát tài nguyên môi trường và dự báo khí tượng thủy văn đã và đang được triển khai trong thời gian qua. Trong chương trình khoa học và công nghệ vũ trụ giai đoạn 2015-2020, Viện Công nghệ vũ trụ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện Chế tạo phổ kế siêu cao tần và cảm biến (Payload) quang học đặt trên UAV. Đề án ‘‘Ứng dụng viễn thám phục vụ công tác đảm bảo an ninh quốc gia Việt Nam” thuộc Chiến lược, Bộ Công an thiết kế UAV trong công tác trinh sát địa hình, có khả năng cất và hạ cánh thẳng đứng, cho phép tận dụng độ cao và tốc độ máy bay cánh cố định ngay cả trong điều kiện môi trường hoạt động khó khăn.

Thời gian qua, các nhà khoa học của Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã chế tạo thành công UAV và ứng dụng rộng rãi trong công tác thu thập dữ liệu tài nguyên và môi trường. Viện đã triển khai nghiên cứu những đề tài đầu tiên về ứng dụng UAV trong chụp ảnh địa hình phục vụ thành lập và hiệu chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ lớn. Để phát triển công nghệ này, thời gian qua, Viện đã tập trung nghiên cứu với các hướng trọng tâm như: Ứng dụng công nghệ UAV để thu nhận đối tượng địa lý; thành lập các bản đồ chuyên đề về lớp phủ bề mặt, biến động sử dụng đất, thành lập bản đồ phân kiểu đất ngập nước, các hệ sinh thái ven biển; nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tích hợp thiết bị thu nhận chuyên ngành gắn trên UAV nhằm giám sát các đối tượng bề mặt đất như rác thải nhựa ven biển, trượt lở, giám sát chỉ số môi trường…

Như vậy, Việt Nam đã có khả năng thiết kế, lắp đặt, hệ thống UAV nhưng chỉ dừng lại ở mức chế tạo đơn lẻ. Việc thương mại hóa các sản phẩm nghiên cứu vẫn là thách thức lớn đối với các nhà phát triển trong nước đặc biệt là khả năng cạnh tranh của sản phẩm.

Chương trình khoa học và công nghệ cấp quốc gia về công nghệ vũ trụ giai đoạn 2016-2020 đã triển khai nghiên cứu chế tạo 01 khinh khí cầu mang theo hệ thống thiết bị đo đạc hoạt động ở tầng bình lưu độ cao từ 20 km đến 34 km trên mặt nước biển, có khả năng sử dụng nhiều lần. Việt Nam đã đạt được thành công chế tạo khinh khí cầu trong đề tài nghiên cứu khoa học. Để có thể sản xuất hàng loạt cũng như thương mại hóa thì cần nhiều cố gắng hơn nữa của các nhà khoa học cũng như nhà quản lý.

Vị trí vệ tinh MicroDragon của Việt Nam khi thực hiện chụp ảnh thử nghiệm lần đầu tiên ở độ cao khoảng 512km. Ảnh: VNSC

Theo ông Trần Tuấn Ngọc, Cục trưởng Cục Viễn thám quốc gia, thời gian qua nghiên cứu khoa học và công nghệ được triển khai rất mạnh mẽ. Từ chương trình khoa học cấp nhà nước chuyên về viễn thám và nhiều chương trình khoa học cấp nhà nước, chương trình khoa học cấp bộ có nội dung, nhiệm vụ phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật, ứng dụng công nghệ viễn thám. Cùng với đó, hợp tác quốc tế có vai trò hết sức quan trọng, đặc biệt là trong làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh, phát triển hạ tầng thu nhận dữ liệu viễn thám.

Theo thông tin từ Cục Viễn thám quốc gia, nghiên cứu khoa học, công nghệ viễn thám luôn thu hút được sự quan tâm của các nhà quản lý, nhà khoa học trong nước. Chương trình “Nghiên cứu phát triển và ứng dụng khoa học và công nghệ vũ trụ”, mã số: KC. 13/21-30 được Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt năm 2023 với mục tiêu và nội dung bao trùm từ nghiên cứu phát triển một số công nghệ chọn lọc về thiết kế, chế tạo, tích hợp cho các hệ thống vệ tinh viễn thám; các trạm mặt đất; các hệ thống thiết bị bay không người lái, khinh khí cầu, hệ thống thiết bị tích hợp kèm theo; ứng dụng các thành tựu mới của khoa học và công nghệ viễn thám và nguồn nhân lực. Nhiều chương trình khoa học công nghệ cấp nhà nước, cấp bộ khác cũng có những nội dung nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng.

Thực hiện các chương trình khoa học công nghệ, các nhà khoa học đã đạt được nhiều thành tựu theo đúng chủ trương, định hướng phát triển của đất nước trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư nói chung và bám sát mục tiêu, nội dung nhiệm vụ đặt ra trong Chiến lược phát triển viễn thám quốc gia đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2040.

Các đề tài được thực hiện khá đa dạng bao gồm: Cơ sở khoa học và thực tiễn phục vụ xây dựng và hoàn thiện thể chế, chính sách, hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về viễn thám; nghiên cứu thiết kế và làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh viễn thám vừa và nhỏ, thiết bị bay không người lái, khinh khí cầu, thiết bị cảm biến viễn thám, trạm thu dữ liệu và trạm điều khiển vệ tinh viễn thám; ứng dụng công nghệ viễn thám trong điều tra cơ bản, dự báo, quan trắc, giám sát tài nguyên và môi trường, tài nguyên khí hậu, ứng phó với biến đổi khí hậu, khí quyển và đại dương, hỗ trợ cảnh báo, giám sát và phòng chống thiên tai, ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí; quản lý và bảo vệ các hệ sinh thái tự nhiên, bảo tồn đa dạng sinh học; quản lý, quy hoạch lãnh thổ, lãnh hải, đô thị và cấp vùng, giao thông, năng lượng; khảo cổ, di tích, di sản; phục vụ sức khỏe cộng đồng; phát triển, quản lý cơ sở hạ tầng, dịch vụ và sàn xuất công nghiệp, nông lâm ngư nghiệp, phục vụ phát triển kinh tế-xã hội, đàm bảo quốc phòng-an ninh.

Tăng cường hơn nữa hợp tác quốc tế

Theo thông tin từ Bộ Tài nguyên và Môi trường, đối với hợp tác quốc tế trong xây dựng chính sách, pháp luật Việt Nam chưa có chương trình hợp tác quốc tế nào trong xây dựng chính sách pháp luật về viễn thám, mặc dù đã tham gia vào 3 hiệp ước trực tiếp liên qua đến viễn thám. Các hợp tác quốc tế liên quan đến xây dựng chính sách pháp luật về viễn thám thường dưới dạng tổ chức, tham gia vào các hội thảo xây dựng chính sách, pháp luật về vũ trụ nói chung và viễn thám nói riêng.

Tuy nhiên, hHGHợp tác quốc tế trong phát triển nguồn nhân lực, viễn thám đã được giảng dạy trong các trường đại học ở Việt Nam trong khoảng hơn 2 thập kỷ trở lại đây, chủ yếu là một số học phần trong chương trình đào tạo kỹ sư, cử nhân hoặc thạc sĩ. Nguồn nhân lực chuyên sâu về viễn thám thường được đào tạo ở nước ngoài thông qua các chương trình học bổng của nhà nước, học bổng của các nước phát triển và thông qua các dự án hợp tác quốc tế sử dụng vốn vay, vốn ODA. Đây là nguồn nhân lực quan trọng trong phát triển viễn thám ở Việt Nam đặc biệt là trong phát triển hệ thống thu nhận dữ liệu viễn thám ở Việt Nam. 

Về nghiên cứu thiết kế, chế tạo vệ tinh viễn thám, do hạn chế về nguồn nhân lực chất lượng cao nên việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thu nhận dữ liệu viễn thám (vệ tinh viễn thám, trạm điều khiển vệ tinh viễn thám, trạm thu ảnh viễn thám) đều được thực hiện thông qua hợp tác với nước ngoài.

Một số kết quả hợp tác quốc tế nổi bật nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thu nhận dữ liệu viễn thám trong thời gian qua bao gồm: Hợp tác với Công ty Airbus Defence and Space thực hiện “Nâng cấp Trạm thu ảnh viễn thám để thu nhận và xử lý tín hiệu từ vệ tinh SPOT 6, SPOT 7 của Cộng hòa Pháp (Dự án sử dụng vốn vay ODA của Ngân hàng thế giới “Nâng cấp Trạm thu ảnh viễn thám để thu nhận và xử lý tín hiệu từ vệ tinh SPOT 6, SPOT 7 của Cộng hòa Pháp thuộc Tiểu Dự án 3 “Xây dựng hệ thống giám sát sạt lở bờ sông, bờ biển khu vực đồng bằng sông Cửu Long bằng công nghệ viễn thám” của Bộ Tài nguyên và Môi trường); Hợp tác với Hàn Quốc trong xây dựng trạm thu dữ liệu vệ tinh KOMPSAT-3A (Việc xây dựng trạm thu KOMPSAT-3A thuộc dự án “Tăng cường năng lực giám sát tài nguyên môi trường cho Cục Viễn thám quốc gia tại số 79 Văn Tiến Dũng” của Bộ Tài nguyên và Môi trường); Hợp tác với Nhật Bản, Hoa Kỳ trong xây dựng các trạm thu nhận dữ liệu ảnh vệ tinh độ phân giải trung bình và thấp; Hợp tác với Nhật Bản trong chế tạo và phóng vệ tinh LOTUSat-1 lên quỹ đạo, trạm thu, trạm điều khiển vệ tinh và Xây dựng phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển vệ tinh đến 180 kg (Việc phóng vệ tinh LOTUSat-1 thuộc Dự án “Ứng phó với sự biến đổi khí hậu và thiên tai nhờ sử dụng hệ thống quan trắc bằng vệ tinh” của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam).

(ảnh minh họa)

Về hợp tác quốc tế trong chia sẻ dữ liệu và nghiên cứu, ứng dụng công nghệ viễn thám, theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, trong vài thập kỷ trở lại đây, các nước phát triển có chính sách chia sẻ dữ liệu miễn phí phục vụ giám sát tài nguyên, môi trường toàn cầu.

Nhiều dữ liệu có giá trị sử dụng cao như Sentinel-2 A/B, Lansat-8/9, Sentinel-1, dữ liệu vệ tinh địa tĩnh,… được chia sẻ miễn phí, người sử dụng trên toàn cầu chỉ cần đăng ký tài khoản và tải dữ liệu miễn phí từ cơ sở dữ liệu của nước ngoài.

Đối với các ứng dụng có tính nhân đạo như giám sát thiên tai, thảm họa thì các chính phủ, tổ chức sở hữu vệ tinh thông qua các tổ chức quốc tế như: Disaster Charter, Sentinel-ASA cũng sẵn sàng cung cấp dữ liệu miễn phí cho các nước bị ảnh hưởng của thiên tai, thảm họa. Việt Nam cũng tham gia vào các tổ chức này nên được hưởng lợi nhiều từ sáng kiến quốc tế trong chia sẻ dữ liệu viễn thám.

Việc hợp tác song phương và đa phương trong chia sẻ dữ liệu viễn thám cũng đang được nhiều quốc gia hưởng ứng. Tuy nhiên, việc chia sẻ dữ liệu viễn thám thường gặp khó khăn về cơ chế chính sách khác biệt giữa các quốc gia nên hầu như chưa được thực hiện.

Bên cạnh đó, việc hợp tác quốc tế trong ứng dụng công nghệ viễn thám trong thời gian qua cũng khá sôi động. Các hợp tác quốc tế trong ứng dụng viễn thám chủ yếu tập trung vào việc ứng phó với biến đổi khí hậu. Một số ví dụ điển hình như sử dụng dữ liệu viễn thám địa tĩnh trong xác định các thông số của khí quyển; ứng dụng viễn thám trong đánh giá tài nguyên rừng, tính toán phát thải các bon, bảo vệ tầng Ozone.

Trên thế giới việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong chiết xuất thông tin từ dữ liệu viễn thám đang ngày càng phổ biến nhằm khai thác thông tin từ nguồn dữ liệu khổng lồ thu thập hàng ngày trên không gian. Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực viễn thám ở nước ta còn ở giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm. Để công nghệ này ứng dụng vào trong thực tế giám sát tài nguyên môi trường, biến đổi khí hậu thì cần có sự hợp tác với nước ngoài để đẩy nhanh quá trình công nghệ và tận dụng hiệu quả của cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

Do vậy, theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, thời gian tới lĩnh vực Viễn thám cần tiếp tục đẩy mạnh hợp tác, xây dựng các nội dung hợp tác song phương và ký kết các biên bản ghi nhớ hợp tác với các quốc gia đã có truyền thống hợp tác về viễn thám với Việt Nam. Mở rộng hợp tác về khoa học, đào tạo, chuyển giao công nghệ với các quốc gia tiên tiến trên thế giới trong lĩnh vực vũ trụ, viễn thám.

Đồng thời, tổ chức thực hiện các chương trình nghiên cứu khoa học về viễn thám trong đó tập trung nghiên cứu đổi mới, chuyển giao công nghệ theo hướng hiện đại; Nghiên cứu thiết kế và làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh viễn thám vừa và nhỏ, thiết bị bay không người lái, khinh khí cầu, thiết bị cảm biến viễn thám, trạm thu dữ liệu và trạm điều khiển vệ tinh viễn thám, mạng lưới truyền dẫn, phần cứng, phần mềm xử lý dữ liệu viễn thám.

Cùng với đó, khuyến khích, huy động chuyên gia, nhà khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ viễn thám, nhất là trong quan trắc, giám sát bằng công nghệ viễn thám; Đẩy mạnh hợp tác quốc tế trong việc xây dựng và khai thác hạ tầng thu nhận, xử lý dữ liệu viễn thám, chia sẻ dữ liệu viễn thám, khuyến khích, thúc đẩy phát triển ứng dụng và chuyển giao công nghệ với các nước trong khu vực và trên thế giới.

Nhất Nam