Ứng dụng UAV, RS và GIS trong nghiên cứu khoa học của địa lý hiện đại

Những năm gần đây, cụm từ “Thiết bị bay không người lái” (Unmanned Aerial Vehicle – UAV) đã dần trở nên quen thuộc trên các phương tiện thông tin đại chúng (năm 2014 khi VN chế tạo thành công các chiếc UAV phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học và quân sự). Tuy nhiên, khái niệm này vẫn còn khá mới mẻ với người dân Việt Nam khi mà mức độ tiếp cận với công nghệ chế tạo và ứng dụng thiết bị này vẫn còn khiêm tốn.

[caption id="attachment_506" align="aligncenter" width="610"] UAV, RS và GIS trong nghiên cứu khoa học của địa lý hiện đại[/caption]

Trên thế giới, những chiếc UAV đầu tiên xuất hiện từ đầu thế kỷ XX và gắn liền với lịch sử những cuộc chiến tranh như: hai cuộc thế chiến; hai cuộc chiến tranh vùng vịnh; chiến tranh Triều Tiên; chiến tranh Việt Nam…, ở đó vũ khí công nghệ cao được thử nghiệm rộng rãi. Ngày nay, việc phát triển kỹ thuật chế tạo thiết bị bay không người lái là mối quan tâm của nhiều quốc gia vì mục đích an ninh-quốc phòng, dân sự và phát triển khoa học công nghệ.

Nhìn những chiếc UAV nhỏ gọn, nhẹ ít ai ngờ đến những ứng dụng to lớn mà nó có thể mang lại. UAV có thể bay cao 1.000m, mang theo 1,5kg, bay với vận tốc 60-80 km/h trong thời gian khoảng 30 phút và hoạt động trong bán kính 4km. Các chiếc UAV này được trang bị camera full HD nên có thể quay chụp và truyền về những hình ảnh, video chất lượng cao. UAV còn có khả năng xử lý, khoanh vùng đối tượng. UAV có thể sử dụng trong trinh thám, giám sát đường biên các khu vực có diện tích rộng như vườn quốc gia, khu sinh thái, trang trại... hoặc đưa vào sử dụng trong các lĩnh vực như: quan trắc môi trường, giám sát tội phạm, hỗ trợ công tác giao thông hay phục vụ công tác tìm kiếm cứu nạn, cảnh báo hỏa hoạn, thiên tai cháy rừng, lũ lụt, bão tố…

Những ứng dụng đối với mục đích dân sự và nghiên cứu khoa học của UAV là không nhỏ trong vai trò là thiết bị do thám từ không gian, nhằm cung cấp các thông tin mặt đất tại vùng mà con người khó tiếp cận đến. Có thể kể đến những ứng dụng như: theo dõi thông tin về biến đổi môi trường; kiểm soát nguồn tài nguyên; thông tin cứu hộ cứu nạn; tiếp cận vùng sâu, vùng xa, ngoài biển; xử lý đường dây điện cao thế, óng dẫn nhiên liệu; cảnh báo tình trạng giao thông… Đặc biệt, trong công tác nghiên cứu biển và hải đảo UAV là hết sức cần thiết và quan trọng phục vụ cho các chuyên gia giải đoán ảnh và phân tích dữ liệu từ các UAV mang lại.

Nguyên lý sử dụng máy bay không người lái trong mục đích nghiên cứu biển có thể mô phỏng như sau:

Một hệ thống chụp ảnh bao gồm hệ thống máy bay mang theo các thiết bị nghiên cứu như: đo lường quán tính IMU (inertial measurement unit), GPS, máy chụp ảnh chuyên dụng và thiết bị đo phổ sóng ánh sáng; hệ thống GPS mặt đất; hệ thống thu nhận tín hiệu và hệ thống xử lý thông tin.

Khả năng ứng dụng của ảnh máy bay trong nghiên cứu khoa học công nghệ biển bao gồm các đối tượng nghiên cứu về:

• Hiện trạng tài nguyên vùng ven bờ
• Biến động đường bờ
• Địa hình đáy biển
• Phân bố tài nguyên ở vùng nước nông
• Cảnh báo ô nhiễm môi trường: cảnh báo tràn dầu, thủy triều đỏ và các sự cố môi trường khác
• Phòng chống thiên tai
• Ứng dụng trong cảnh báo tai nạn hàng hải, cứu hộ, cứu nạn…

UAV có thể nói nó đã mở ra khả năng làm chủ, tự chủ trong nghiên cứu khoa học nhất là công tác thu thập dữ liệu sơ cấp ban đầu. Đồng thời cũng mở ra khả năng sử dụng UAV cho mục đích nghiên cứu về địa lý và hải đảo… của Việt Nam.

Có thể thấy, trong tương lai không xa khoa học địa lý hiện đại sẽ mở ra khả năng phối tích hợp các phương tiện nghiên cứu đang có ở Việt Nam: vệ tinh viễn thám VNRedSat-1 (lĩnh vực vũ trụ), máy bay không người lái (lĩnh vực không gian) với các phương tiện nghiên cứu khác trên đất liền, trên biển cho các mục đích nghiên cứu khoa học công nghệ phục vụ phát triển kinh tế - xã hội của đất nước nhất là lĩnh vực biển và hải đảo.

Long Ngo

Coi thêm ở :
Ứng dụng UAV, RS và GIS trong nghiên cứu khoa học của địa lý hiện đại