ThienNhien.Net – Trong thời gian qua, nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Viễn thám quốc gia và Viện Vật lý (Viện KH và CN Việt Nam) đã tiến hành thử nghiệm ứng dụng ảnh vệ tinh để tính toán nhiệt độ nước biển (SST) và hàm lượng chlorophyll-a (Chl-a) trên biển – hai trong số các thông số môi trường cho biết chất lượng nước biển. Mục tiêu của thử nghiệm này nhằm hỗ trợ các trạm quan trắc môi trường biển của nước ta, hiện có số lượng trạm và tần suất quan trắc còn quá thưa thớt so với vùng biển rộng lớn.
Với ưu thế cung cấp thông tin thường xuyên và liên tục, quan sát trong một vùng rộng lớn, ảnh viễn thám đã được phát triển và ứng dụng ở nhiều nước trong nghiên cứu biển và đại dương.
Trong các loại ảnh viễn thám khác nhau, nghiên cứu này của nhóm tác giả tập trung vào việc sử dụng ảnh MODIS (AQUA và TERRA) – một công nghệ với khả năng cung cấp các thông tin liên tục 4 lần trong ngày (2 lần vào ban ngày và 2 lần ban đêm) hỗ trợ việc giám sát thường xuyên sự thay đổi của các yếu tố trong ngày.
Với các ảnh chụp trong các tháng theo mùa như tháng 3, 4, 7, 11, việc đo đạc trên các ảnh này theo mặt cắt theo kinh tuyến và vĩ tuyến cho thấy phân bố và biến động hàm lượng Chl-a theo các tháng trong năm ở vùng vịnh Bắc Bộ.
Vào tháng 4, lượng Chl-a tập trung cao ở các điểm vùng ven bờ và giảm dần ra ngoài khơi xa. Tại các điểm ven bờ hàm lượng Chl-a khá cao, lên tới 3 mg/m3, khu vực trung tâm vịnh Bắc Bộ có hàm lượng thấp, dưới 0,3 mg/m3. Hàm lượng Chl-a thường có biến động lớn ở ven bờ, ở trung tâm vịnh Bắc Bộ hàm lượng tương đối ổn định. Theo phương kinh tuyến, hàm lượng chl-a dao động trong khoảng 0,2-1 mg/m3. Vùng biển phía Bắc lượng Chl-a tập trung cao hơn vùng biển phía Nam.
Tổng quan cho thấy, hàm lượng chl-a rất thấp ở vùng trung tâm vịnh Bắc Bộ cũng như ở phía ngoài biển xa bờ, gần các cửa sông ở vùng châu thổ sông Hồng thì hàm lượng khá cao. Có thể đây là vùng giàu chất dinh dưỡng nên các loại tảo phát triển mạnh. Vùng biển ven bờ phía Tây Bắc đảo Hải Nam, tuy không phải là vùng cửa sông như châu thổ sông Hồng nhưng lượng chl-a cũng tập trung cao.
Vào tháng 7, hàm lượng chl-a ở toàn vịnh khá thấp. Theo mặt cắt phương vĩ tuyến, hàm lượng cao ở ven bờ và giảm rất nhanh ra ngoài khơi. Vùng trung tâm vịnh, hàm lượng đo được xấp xỉ 0,1 mg/m3, bờ phía Tây Bắc đảo Hải Nam, hàm lượng Chl-a có cao hơn nhưng vẫn ở mức thấp (xấp xỉ 0,5 mg/m3). Mặt cắt theo hướng kinh tuyến, hàm lượng tập trung cao ở sát bờ và giảm dần phía giữa vịnh. Phía Nam, hàm lượng tương đối thấp. Tổng quan cho thấy, hàm lượng tập trung cao ở vùng bờ, vùng giữa vịnh hàm lượng rất thấp.
Vào tháng 11, hàm lượng tăng cao theo mặt cắt phương kinh tuyến và vĩ tuyến. Vùng giữa vịnh, hàm lượng cao hơn, các giá trị đo được trong khoảng 0,5 – 1 mg/m3. Đặc biệt là vùng cửa sông Hồng, hàm lượng lên tới 35 – 42 mg/m3. Hiện tượng này có thể do việc xử lý ảnh chưa loại trừ được phần phản xạ của các vật chất lơ lửng có trong nước, tuy nhiên tại các vùng này, lượng dinh dưỡng tập trung cao nên lượng Chl-a vì vậy cũng cao.
Nhóm nghiên cứu đã đưa ra kết luận rằng dữ liệu SST và Chl-a được tính toán từ ảnh vệ tinh MODIS có độ chính xác tương đối cao. Trên cơ sở so sánh dữ liệu SST và Chl-a từ ảnh vệ tinh và từ nguồn quan trắc, có thể thấy được dữ liệu vệ tinh hỗ trợ tốt cho công tác quan trắc môi trường ở Việt Nam. Thông qua các dữ liệu SST và Chl-a cung cấp hàng ngày, các trạm quan trắc sẽ có nguồn dữ liệu bổ sung cho các thời điểm thiếu dữ liệu thực địa.
Trên cơ sở đó, nhóm kiến nghị có thể ứng dụng dữ liệu MODIS trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Đối với quan trắc biển và đại đương, cần phải mở rộng các ứng dụng để khai thác nguồn dữ liệu hỗ trợ các trạm quan trắc biển của Việt Nam.
Nhóm cũng đề xuất việc xây dựng một dự án sản xuất thử nghiệm. Dự án thử nghiệm này sẽ phối hợp các cơ quan nghiên cứu và cơ quan sử dụng, thử nghiệm sản xuất các sản phẩm SST và Chl-a nhằm mục đích nâng cao độ chính xác đo đạc các giá trị SST và Chl-a từ ảnh vệ tinh, đồng thời đưa các sản phẩm này vào ứng dụng trong thực tiễn ở Việt Nam.
