VBĐVN.vn - Để thu thập dữ liệu địa hình, địa mạo vùng nước nông ven các đảo không tiếp cận làm tư liệu nền địa lý, phục vụ công tác bảo đảm huấn luyện, sẵn sàng chiến đấu, bảo vệ chủ quyền lãnh thổ của Tổ quốc, Trung tá, TS Phan Quốc Yên, Trưởng phòng Thí nghiệm Công nghệ địa hình (Viện Kỹ thuật Công trình đặc biệt, Học viện Kỹ thuật Quân sự) đã tìm ra phương pháp mới trên cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý.

Việt Nam có hơn 3.000 hòn đảo lớn nhỏ, qua khảo sát, số liệu môi trường nước biển cũng như địa hình, địa mạo ở các đảo, nhất là khu vực quần đảo Trường Sa biến đổi liên tục do các yếu tố hải văn. Trong khi đó, công tác khảo sát địa hình đáy biển truyền thống chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp đo đạc trực tiếp. Phương pháp này tốn kém, chịu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu trên biển và cần phải tiếp xúc trực tiếp với các khu vực cần khảo sát. Tuy nhiên, đối với các khu vực đảo khó tiếp cận do đang tranh chấp hoặc do điều kiện phức tạp của các yếu tố môi trường, thủy văn không bảo đảm an toàn cho tàu thuyền khảo sát, việc đo đạc trực tiếp là không khả thi.

Trước thực tế đó, qua nhiều chuyến công tác dài ngày tại quần đảo Trường Sa, thử nghiệm hàng chục mô hình và thuật toán khác nhau, Trung tá, TS Phan Quốc Yên và cộng sự đã nghiên cứu thành công công trình “Điều tra, khảo sát, xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường biển ven các đảo không tiếp cận được thuộc quần đảo Trường Sa trên cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS (geographic information system-hệ thống thông tin địa lý)”.

Trung tá, TS Phan Quốc Yên cho hay: "Công trình sử dụng các công nghệ địa không gian bao gồm kỹ thuật GIS và công nghệ viễn thám quang học. Thực nghiệm nhiều mô hình toán học để xác định một số tham số môi trường vùng nước nông từ dữ liệu GIS và viễn thám, gồm: Kênh ảnh tuyến tính; tỷ số kênh ảnh tuyến tính; hồi quy trọng số địa lý; học máy; phân vùng độ sâu xuyên thấu; tổ hợp kênh ảnh PCA... Qua thử nghiệm tại một số đảo thuộc quần đảo Trường Sa cho kết quả ngoài sự mong đợi. Hiện nay, công trình đã được ứng dụng ở nhiều đơn vị trong toàn quân".

Qua tìm hiểu, chúng tôi nhận thấy công trình có 3 điểm mới, sáng tạo: Thứ nhất, thực nghiệm, đánh giá và xác định được các tham số về môi trường nước biển khu vực quần đảo Trường Sa (nhiệt độ, độ mặn, độ đục, địa hình và địa mạo đáy biển vùng nước nông, kiểu chất đáy) từ ảnh viễn thám quang học và tư liệu GIS. Thứ hai, công trình đã đề xuất quy trình, phần mềm hỗ trợ xây dựng mô hình và tính toán xác định một số tham số môi trường ven đảo khó tiếp cận từ tư liệu viễn thám và GIS.

Để thực nghiệm xác định các tham số môi trường nước biển, các nhà khoa học thường phải sử dụng tổ hợp nhiều phần mềm, như: ArcGIS, ENVI, Excel, Notepad, SPSS, GWR4... Các bước thực hiện phức tạp, chỉ phù hợp với nghiên cứu, không phù hợp với triển khai vào thực tiễn. Do đó, để thực hiện công việc tính toán hiệu quả và thiết thực, công trình đã ứng dụng các kỹ thuật công nghệ địa tin học, đóng gói quy trình vào hệ thống phần mềm, nhằm cung cấp cho người sử dụng xác định nhanh các tham số môi trường nước biển, địa hình, địa mạo đáy biển từ tư liệu viễn thám và GIS.

Cùng với đó, qua phân tích chuỗi dữ liệu của nhiệm vụ cũng như các nghiên cứu khác tại quần đảo Trường Sa, nhóm nghiên cứu phát hiện rằng, diễn tiến biến động địa hình, địa mạo vùng nước nông và các tham số môi trường nước biển có sự biến động theo quy luật nhất định, được phân làm hai mùa rõ rệt, mùa đông và mùa hè. Các bãi cát ven bờ, nhiệt độ, độ mặn nước biển có sự biến đổi cùng nhau. Đặc biệt, nhiều đảo có doi cát ven bờ kè đóng vai trò như một kim đồng hồ, cứ đến đúng thời điểm đó trong năm, bãi cát lại quay về vị trí cũ. Đây là một phát hiện mang tính quy luật của địa lý tự nhiên có ý nghĩa lớn, có thể kết hợp tư liệu ảnh vệ tinh để nội suy cho các đảo không tiếp cận được.

Đại tá, PGS, TS Nguyễn Văn Tú, Viện trưởng Viện Kỹ thuật Công trình đặc biệt, cho biết: Nghiên cứu về công trình quốc phòng, công trình biển, đảo, công trình giao thông, doanh trại, tác động của biến đổi khí hậu và các yếu tố môi trường đến hệ thống các công trình quân sự... là thế mạnh của Viện. Những năm qua, cán bộ, kỹ sư Viện Kỹ thuật Công trình đặc biệt đã có nhiều đề tài khoa học được ứng dụng rất thiết thực vào thực tiễn. Công trình “Điều tra, khảo sát, xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường biển ven các đảo không tiếp cận được thuộc quần đảo Trường Sa trên cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS” do Trung tá, TS Phan Quốc Yên làm chủ nhiệm đã giành giải nhất Giải thưởng Tuổi trẻ sáng tạo trong Quân đội lần thứ 23; giải nhất Hội thi Sáng tạo kỹ thuật toàn quốc (VIFOTEC) lần thứ 17. Công trình có ý nghĩa thực tiễn trong hỗ trợ giám sát nhanh sự thay đổi diễn biến môi trường nước biển, địa hình, địa mạo phục vụ cho các hoạt động quân sự và dân sinh...

CHÍ DŨNG