Phát triển hệ thống cảnh báo ô nhiễm bụi từ ảnh vệ tinh

Sau 5 năm học tập và nghiên cứu tại Italy, năm 2012, TS Nguyễn Thị Nhật Thanh trở về nước và giảng dạy tại khoa Tin học, Trường Đại học Công nghệ – Đại học Quốc gia Hà Nội. Với sự nhiệt huyết của một nhà khoa học trẻ, thông qua việc giảng dạy, TS Nguyễn Thị Nhật Thanh đã khuyến khích và tạo điều kiện cho các bạn sinh viên trong khoa tham gia nghiên cứu khoa học, với những công trình có tính ứng dụng cao. Một trong những thành công đó là công trình nghiên cứu “Hệ thống quản lý và cảnh báo ô nhiễm không khí APOM”.

Là một hệ thống phần mềm quản lý và cảnh báo được tích hợp qua Google và chạy trên website: apom.fimo.edu.vn; chương trình sử dụng cơ sở dữ liệu WebGIS (hệ thống thông tin địa lý) có khả năng cung cấp thông tin về mức độ, các chỉ số về ô nhiễm bụi, mật độ bụi mịn trong không khí tại từng khu vực, hiển thị ngay trên bản đồ lãnh thổ Việt Nam. Bằng công nghệ thu thập và xử lý ảnh vệ tinh viễn thám trên các sản phẩm ảnh vệ tinh MODIS trên Terra, Aqua và VIIRS trên Suomi NPP, đây cũng là công trình nghiên cứu đầu tiên của Việt Nam sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh để cảnh báo ô nhiễm không khí.

TS Nguyễn Thị Nhật Thanh kể: “Năm 2014, Đại học Quốc gia Hà Nội đã đầu tư một trạm thu dữ liệu vệ tinh trên tòa nhà của Trường Đại học Công nghệ để phục vụ nghiên cứu. Tận dụng lợi thế này và qua việc khảo sát thực tế về sự cần thiết phải có những cảnh báo về ô nhiễm không khí để bảo vệ sức khỏe con người, tôi đã nảy ra ý tưởng sẽ tận dụng các hình ảnh chụp từ vệ tinh mà trạm thu nhận được để phân tích mức độ bụi trong không khí và thể hiện chúng trên bản đồ đi kèm các cảnh báo. Từ cuối năm 2014, tôi đã huy động các em sinh viên trong khoa cùng bắt tay vào đề xuất đề tài và tiến hành nghiên cứu, thiết kế. Sau hơn 1 năm, công trình đã hoàn thành và sản phẩm là hệ thống phần mềm chạy thử nghiệm đã hoạt động tốt”.

Theo TS Thanh, thông tin ô nhiễm bụi trên toàn quốc mới được công bố dựa trên 6 trạm quan trắc tự động đang hoạt động tại Hà Nội, Phú Thọ, Quảng Ninh, Huế, Đà Nẵng và Khánh Hòa. Trong đó, Hà Nội dù là thành phố có mức độ ô nhiễm không khí lớn nhất, cũng chỉ có 1 trạm tại điểm đường Nguyễn Văn Cừ (Long Biên, Hà Nội). Tuy nhiên, những hệ thống này mới chỉ thể hiện được số liệu trong phạm vi khu vực đặt trạm quan trắc.

“Điểm mạnh của hệ thống APOM là có thể thể hiện được chỉ số chất lượng không khí AQI theo tiêu chuẩn Việt Nam dựa trên chỉ số bụi mịn PM2.5 tại tất cả các khu vực, vùng miền trên lãnh thổ thông qua hình ảnh và được cập nhật hằng ngày. Đặc biệt là mọi đối tượng có thể truy cập và cập nhật thông tin trên hệ thống mọi lúc, mọi nơi và theo dõi những cảnh báo tới cộng đồng về những khu vực có mật độ bụi cao để bảo vệ sức khỏe. Bên cạnh đó, các bản đồ ô nhiễm bụi trên hệ thống có thể sử dụng làm tài liệu cung cấp báo cáo thường xuyên, định kỳ cho các nhà chuyên môn để hỗ trợ công tác quản lý, đưa ra những chính sách bảo vệ môi trường, làm dữ liệu để ứng dụng trong bảo vệ sức khỏe cộng đồng nghiên cứu biến đổi khí hậu”, TS Thanh cho biết.

Hệ thống cảnh báo ô nhiễm bụi APOM đã được Sở Tài nguyên môi trường Hà Nội, các trung tâm quan trắc đặt hàng để thu nhận dữ liệu và đưa vào ứng dụng trong thời gian tới.

“Hệ thống này cũng sẽ rất hữu ích cho lĩnh vực du lịch khi có thể đưa ra những cảnh báo về ô nhiễm không khí tại các khu vực để khách du lịch tham khảo. Để phát triển hệ thống, chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu để có thể rút ngắn thời gian cập nhật các chỉ số, kịp thời đưa ra những cảnh báo và mở rộng hợp tác với các cơ quan quản lý để đưa hệ thống ứng dụng rộng rãi trong thời gian tới”, TS Thanh chia sẻ.