Hướng nghiên cứu mới sử dụng công nghệ GIS và viễn thám

Vùng Tây Bắc đang được đánh giá là vùng có nhiều lợi thế để phát triển diện tích trồng các cây lâu năm, nhất là các cây công nghiệp dài ngày, có giá trị kinh tế cao như: cao su, cà phê… Tuy nhiên với đặc điểm khí hậu khắc nghiệt, thường xuyên xuất hiện sương muối, sương giá và nhiệt độ thấp đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và hiệu quả kinh tế của cao su, cà phê.

Do đó việc xây dựng được các bản đồ phân vùng sương muối và nhiệt độ thấp không chỉ thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu mà còn là sự quan tâm, là thông tin cần thiết và hữu ích cho nhà quản lý và người dân nơi đây.

Trước yêu cầu cấp bách này, nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã tiến hành nghiên cứu đề tài “xây dựng bản đồ sương muối phục vụ phát triển cây cao su và cà phê ở một số tỉnh vùng miền núi phía Bắc bằng công nghệ GIS và viễn thám” do TS Dương Văn Khảm làm chủ nhiệm.

Lựa chọn phương pháp nghiên cứu mới mẻ và hợp lý là sử dụng dữ liệu viễn thám kết hợp với các dữ liệu khí tượng thủy văn và công nghệ GIS, đề tài đã xây dựng được mối quan hệ giữa các yếu tố khí tượng với sự hình thành sương muối, và xây dựng các kịch bản xuất hiện sương muối.

Đây là đề tài đầu tiên trong cả nước sử dụng công nghệ GIS và viễn thám để xác định vùng an toàn sương muối và nhiệt độ thấp đối với diện tích cây cao su và cà phê ở 3 tỉnh Tây Bắc. Bằng việc sử dụng các số liệu vệ tinh MODIS, NOAA trên cơ sở cấu trúc dữ liệu chuẩn, và việc kế thừa thuật toán và các tham số trong những nghiên cứu uy tín, thông qua phân tích các dữ liệu khí tượng thủy văn, dữ liệu đo đạc khảo sát thực địa, đề tài đã xây dựng được tập bản đồ chuyên đề về các đặc trưng sương muối, nhiệt độ thấp, tạo ra các sản phẩm cụ thể phục vụ công tác quy hoạch và phát triển cao su, cà phê ở vùng Tây Bắc. Tập bản đồ bao gồm: Bản đồ về ngày bắt đầu và kết thúc sương muối với 5 mức suất bảo đảm: 5%; 20%; 50%; 80% và 95%.

Từ các bản đồ này đã xác định được vùng an toàn trồng cao su ở tỉnh Sơn La với đai cao dưới 600 mét là 703 km2, tỉnh Điện Biên là 436 km2 và tỉnh Lai Châu là 593 km2, và vùng an toàn trồng cà phê ở tỉnh Sơn La là 1881km2, tỉnh Điện Biên là 1385 km2 , và tỉnh Lai Châu là 973 km2.

Hướng dẫn cách khai thác trang website cảnh báo sương muối và nhiệt độ thấp

Chủ nhiệm đề tài cho biết, việc xây dựng bản đồ các đặc trưng sương muối và nhiệt độ thấp bằng dữ liệu ảnh viễn thám có ý nghĩa tiên phong, một hướng nghiên cứu mới về việc tận dụng những ưu thế riêng của dữ liệu viễn thám trong nghiên cứu các hiện tượng thời tiết nguy hiểm ảnh hưởng đến cây trồng. Với độ phân giải cao tương ứng với độ chính xác cho phép, dữ liệu viễn thám không chỉ đánh giá tổng quát cấp vùng, mà còn thích hợp đánh giá tương đối chi tiết đến từng địa phương.

Dự đoán sương muối chính xác tới trên 90%

Dựa trên kết quả của mô hình khí tượng động lực quy mô vừa MM5, thông qua phương pháp nội suy không gian, đề tài đã xây dựng được mô hình  giám sát và cảnh báo sương muối, nhiệt độ thấp trước 1 ngày và trước 3 ngày. Bản đồ ngày bắt đầu, ngày kết thúc sương muối ứng với mỗi suất bảo đảm thể hiện ứng với mỗi suất bảo đảm khả năng xuất hiện ngày bắt đầu hoặc ngày kết thúc sương muối đối với từng khu vực cụ thể trên bản đồ.

Theo TS Dương Văn Khảm, bản đồ sương muối và nhiệt độ thấp vùng Tây Bắc có mức độ chính xác khá cao (có thể đạt trên 90%). Khi truy cập bản đồ, người xem có thể biết được ngày bắt đầu- kết thúc sương muối, xác suất xảy ra sương muối, khắc nghiệt sương muối, thời gian xuất hiện nhiệt độ thấp và ảnh hưởng của nhiệt độ thấp tới cà phê, cao su, đồng thời phân vùng an toàn sương muối và nhiệt độ thấp cho cây cà phê và cây cao su.

Cũng theo TS Dương Văn Khảm, trang web mà đề tài xây dựng được là trang web đầu tiên và duy nhất ở Việt Nam tính đến thời điểm này về diễn biến sương muối và nhiệt độ thấp ở ba tỉnh Tây Bắc. Thông tin cảnh báo sương muối và nhiệt độ thấp được cập nhật liên tục phục vụ nhanh nhất dữ liệu cảnh báo thiên tai đến từng huyện của Lai Châu, Điện Biên, Sơn La. Ngoài ra toàn bộ các thông tin của đề tài, như: các bản đồ đặc trưng sương muối, nhiệt độ thấp, bản đồ phân vùng an toàn sương muối, nhiệt độ thấp đối với cây cao su, cà phê, các thông tin về diện tích ảnh hưởng, diện tích khả năng phát triển cao su, cà phê, các kiến thức phòng chống thiên tai, và nhiều thông tin bổ ích khác đều được cập nhật trên trang web phục vụ đông đảo nhân dân ở 3 tỉnh nơi đây.

Tin, ảnh: Hồng Hiệp