Nhận dạng và dự báo lan truyền vùng ô nhiễm dầu trên biển

(TN&MT) - Thực trạng ô nhiễm dầu vùng ven bờ cửa sông, vùng thềm lục địa Việt Nam và vùng Biển Đông đang ngày một gia tăng. gây hậu quả nặng nề về tài chính và môi trường các hệ sinh thái ven biển. Để chuẩn bị trước các biện pháp theo dõi, kiểm soát và ứng phó với sự cố tràn dầu ven biển, các nhà khoa học thuộc Viện vật lý Việt Nam đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học xác định nguồn gốc lan truyền ô nhiễm dầu và đưa ra bài toán mô phỏng quá trình lan truyền váng dầu và vận tải các vật chất dầu.

Hệ thống phần mềm nhận dạng và phân loại vết dầu trên biển từ tư liệu viễn thám siêu cao tần là một sản phẩm quan trọng của đề tài. Mỗi một chức năng được xây dựng thành các phần mềm riêng biệt. Sau khi được kiểm nghiệm, các phần mềm rời rạc này được tích hợp lại thành một hệ thống phần mềm thống nhất được đặt tên là OilDetect với phiên bản đầu tiên 1.0. Tất cả các modul được lập trình bằng ngôn ngữ FORTRAN 90 và Visual C++ 6.0.

Hệ thống phần mềm được tổ chức thành hai phần chính với hai bước thực hiện. Bước 1 bao gồm các công việc xử lý từ tư liệu ảnh đầu vào ở dạng 16 bit, chuẩn hóa dữ liệu, loại bỏ vùng đất liền, lọc nhiễu, chuyển về tư liệu ảnh ở dạng 8 bit, phân ngưỡng phân loại sơ bộ vùng tối trên ảnh đã chuẩn hóa. Kết quả đầu ra của bước 1 sẽ cho ảnh đã chuẩn hóa ở dạng 8 bit và ảnh phân loại vùng tối. Từ các kết quả của bước 1, các modul trong bước 2 bắt đầu với danh mục lựa chọn các vết dầu cùng các giá trị ngưỡng. Các vết dầu sau khi được lựa chọn sẽ được vector hoá và lưu dưới khuôn dạng Shapefile.

Hiện nay, trên thế giới sử dụng rộng rãi nhiều loại mô hình tính toán và lan truyền dầu, tuy nhiên vấn đề đặt ra là lựa chọn mô hình nào phù hợp với thực trạng nhu cầu nước ta và có khả năng tích hợp với hệ thống mô hình dự báo biển. Qua tính toán thử nghiệm một số kịch bản, mô hình MIKE được đánh giá là phù hợp, đáp ứng nhiều tiêu chí để tính lan truyền ô nhiễm dầu cho vùng biển Đông và biển Việt Nam. Từ bộ thông số mô hình đã lựa chọn, đề tài tiến hành tính toán, dự báo cho 4 kịch bản. Các nguồn dầu tính toán được lấy từ kết quả phân tích các ảnh vệ tinh. Sau khi tính toán dầu theo các kịch bản, đề tài sử dụng các công cụ bản đồ MapInfo, và các phần mềm đồ họa khác thể hiện tiến trình của vệt dầu trên bản đồ Biển Đông. Bản đồ tổng thể chỉ rõ hướng đi của vệt dầu trong mỗi tháng, qua đó có cách nhìn toàn diện các tác động lên vệt dầu. Các bản đồ chi tiết cũng cho thông tin về khả năng vệt dầu sẽ di chuyển theo thời gian dưới tác động của điều kiện khí tượng hải văn trong tháng đó. Thông qua việc phân tích các kịch bản, cơ chế lan truyền và biến đổi dầu trên biển Đông và biển Việt Nam sẽ được sáng tỏ.

Mô hình quan trắc ô nhiễm dầu bằng viễn thám siêu cao tần cho Việt Nam - Oil Spill Monitoring by Microwave Remote Sensing – OSMMIRS được đề xuất với các mục tiêu chính là phát hiện kịp thời các vết dầu loang trên biển Việt Nam và biển Đông; phân loại các vết dầu và dự báo khả năng gây ô nhiễm; thông báo đến các cơ quan liên quan qua hệ thống mạng máy tính, các phương tiện thông tin liên lạc khác như fax, email, phone..., các thông tin về tình hình ô nhiễm dầu tại các vùng trọng yếu. Các hợp phần của hệ thống bao gồm: thu nhận tư liệu viễn thám siêu cao tần vệ tinh; xử lý nhận dạng vết dầu; hệ thống cảnh báo sớm.

Cơ sở khoa học của hệ thống công nghệ cảnh báo sớm ô nhiễm dầu trên biển mà đề tài nghiên cứu phù hợp với điều kiện cơ sở hạ tầng và chính sách của Việt Nam. Nếu các quy trình công nghệ được phát triển trong đề tài được đầu tư hoàn thiện thì có thể mang ứng dụng rộng rãi không chỉ trong nước mà còn ở nhiều quốc gia khác có nguy cơ về ô nhiễm dầu trên biển.

Theo Hoàng Dương-Báo TN&MT

 

Quảng cáo

Thành phố môi trường

 

 

Liên kết

Dự báo thời tiết

Đà Nẵng