DSpace at VNU: Hệ thống cảnh báo và giám sát mức độ ô nhiễm không khí

Hệ thống cảnh báo
và giám sát mức độ
ô nhiễm không khí
TUYẾT NGA - CHU MINH
BÁO ĐỘNG Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG
Bà Lê Hồng Anh (Phó Giám đốc
Trung tâm Quan trắc Mơi trường, Tổng
cục mơi trường, Bộ Tài ngun và Mơi
trường) nhận định, Việt Nam có địa hình
đa dạng, điều kiện khí hậu và thời tiết
đặc trưng theo các vùng miền. Các yếu
tố này cùng với q trình phát triển kinh
tế - xã hội đã chi phối rất lớn đến chất
lượng mơi trường khơng khí. Trong
những năm qua, vấn đề ơ nhiễm bụi tại
các đơ thị lớn như TP. Hà Nội và TP. Hồ
Chí Minh, ơ nhiễm khơng khí tại các khu
cơng nghiệp, cụm cơng nghiệp, làng
nghề... đang gióng lên hồi chng báo
động.
Vì vậy, từ tháng 1/2014 đến tháng
6/2015 Trường ĐHCN đã chủ trì đề tài
"Hệ thống cảnh báo và giám sát mức độ
ơ nhiễm khơng khí" nằm trong khn
khổ dự án "Xây dựng hệ thống tích hợp
thu thập và xử lí thơng tin khơng gian
thực gần thời gian thực để theo dõi biến
động bề mặt phục vụ nghiên cứu và
quản lí liên ngành tài ngun mơi trường
và thiên tai". Trường đã thành lập một
nhóm tác giả gồm 25 thành viên đến từ

các đơn vị khác nhau như Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, Đại học Sư phạm Hà
Nội 2, Cục Viễn Thám quốc gia, Trung
tâm quan trắc (Tổng cục mơi trường),

52

Bản tin Đại học Quốc gia Hà Nội

Nhóm nghiên cứu Trường Đại học Cơng nghệ (ĐHCN),
ĐHQGHN gồm 25 thành viên cùng thực hiện đề tài "Hệ thống
cảnh báo và giám sát mức độ ơ nhiễm khơng khí". Ban đầu,
nhóm đã nghiên cứu và phát triển thành cơng hệ thống quản
lí ơ nhiễm khơng khí (Air Pollution Management – APOM) dựa
trên chỉ số bụi mịn có những ưu điểm vượt trội.


KHOA HOÏC & PHAÙT TRIEÅN

TS. Chu Hải Tùng, Cục Viễn thám quốc gia, Bộ Tài nguyên môi
trường khẳng định đề tài được triển khai công phu, có ý nghĩa
khoa học và thực tiễn cao, phù hợp với định hướng của Bộ Tài
nguyên môi trường.
Bà Lê Hoàng Anh, Trung tâm Quan trắc Môi trường, Bộ Tài
nguyên và Môi trường đánh giá cao về ý nghĩa thực tiễn của đề
tài. Đề tài đã tập trung vào các vấn đề nổi cộm về môi trường
và giải quyết theo hướng áp dụng các công nghệ tiên tiến. Mục
tiêu đầu ra về đối tượng, phạm vi sử dụng rất cụ thể và đơn vị
chủ trì đã thực hiện việc ký kết các biên bản ghi nhớ để kiểm
chứng và áp dụng thử nghiệm đề tài theo các hướng mở rộng.

Đây là một trong những kết quả đạt được của đề tài cần được
ghi nhận.

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
TS. Nguyễn Thị Nhật Thanh, Chủ
nhiệm đề tài chia sẻ, mục đích đề tài là
giám sát nồng độ bụi PM sử dụng ảnh vệ
tinh; nghiên cứu và phát triển hệ thống
WebGIS thu thập, xử lí, lưu trữ, cung
cấp thông tin, giám sát và cảnh báo về
mức độ ô nhiễm bụi. Từ đó, nhóm xây
dựng và phát triển mạng lưới hợp tác
liên ngành viễn thám - khí tượng - công
nghệ thông tin và truyền thông trong
ĐHQGHN, trong khu vực và quốc tế. Đề
tài cũng hướng tới việc kết nối, khai thác
và sử dụng hiệu quả trang thiết bị đầu
tư trong dự án "Xây dựng hệ thống tích
hợp thu thập và xử lí thông tin không
gian thực gần thời gian thực để theo dõi
biến động bề mặt phục vụ nghiên cứu và
quản lí liên ngành tài nguyên môi trường
và thiên tai” do Trường Đại học Công
nghệ làm chủ đầu tư.
VƯỢT KHÓ KHĂN ĐÓN ĐẦU THÀNH
CÔNG
Những ngày đầu thành lập nhóm
nghiên cứu đã vấp phải khó khăn là vấn
đề nghiên cứu còn mới ở Việt Nam, dữ
liệu và trang thiết bị thời gian đầu bị hạn

chế, công việc liên quan tới nhiều lĩnh
vực chuyên môn (viễn thám, môi trường,
công nghệ thông tin) và các cơ quan, tổ
chức trong và ngoài nước nên việc phát
triển nhóm nghiên cứu và thực hiện đề
tài khá gian nan. Tuy nhiên, với sự ủng
hộ của các Khoa, Trung tâm, và lãnh
đạo Trường ĐHCN cùng sự tư vấn và hỗ
trợ của các chuyên gia trong và ngoài
ĐHQGHN, và đội ngũ nghiên cứu trẻ
tại Trung tâm Công nghệ tích hợp liên
ngành giám sát hiện trường, nhóm đã
từng bước vượt qua khó khăn, xây dựng
đội ngũ chuyên nghiệp và đa ngành,
nắm bắt được các công nghệ nền tảng
về nghiên cứu và ứng dụng.
Sau 1,5 năm làm việc tích cực nghiên
cứu, nhóm đã nghiên cứu và phát triển
thành công hệ thống quản lí và cảnh báo
ô nhiễm không khí APOM. Hệ thống này

Số 294 - 2015

53


sử dụng công nghệ thu thập và xử lí ảnh
MODIS trên vệ tinh Terra/Aqua, và VIIRS
trên vệ tinh Soumi NPP thu được từ trạm
thu ảnh đặt tại Trường ĐHCN, ĐHQGHN

để phát triển cơ sở dữ liệu không gian
và WebGIS (hệ thống thông tin địa lí –
PV) có khả năng cung cấp thông tin ô
nhiễm bụi tới toàn bộ khu vực lãnh thổ
Việt Nam.
Hệ thống quản lí và cảnh báo ô nhiễm
không khí APOM hoạt động dựa trên cơ
sở chỉ số bụi mịn, có những ưu điểm vượt
trội như sau:
+ Hoạt động trực tuyến, thu và xử lí
tự động dữ liệu ảnh vệ tinh viễn thám
MODIS Terra, MODIS Aqua và VIIRS
Suomi NPP từ NASA và Trạm thu vệ tinh
của Trường Đại học Công nghệ do Công
ty eOsphere, Vương quốc Anh trực tiếp
lắp đặt, triển khai và đào tạo.
+ Tính toán thông số PM2.5 (nồng
độ bụi có kích cỡ < 2.5 micromet trong
không khí) cho toàn bộ vùng lãnh thổ
Việt Nam, độ phân giải không gian
10x10 km với tần suất 4 lần/ngày (dựa

54

Bản tin Đại học Quốc gia Hà Nội

trên xử lí ảnh MODIS Terra/Aqua) và 6x6
km với tần suất 2 lần/ngày (dựa trên xử lí
ảnh VIIRS NPP).
+ Áp dụng công thức chuyển đổi từ

mức độ bụi PM2.5 về chỉ số chất lượng
không khí AQI theo tiêu chuẩn Việt
Nam và tiêu chuẩn quốc tế. Thông qua
phân tách dữ liệu tới 63 tỉnh/thành phố,
hệ thống cung cấp nguồn ảnh về bụi
PM2.5, AQI cho toàn bộ lãnh thổ Việt
Nam và các tỉnh/thành phố từ năm 2010
đến hiện nay.
+ Phát triển thành công hệ thống
thông tin địa lí (GIS) quản lí và cảnh báo ô
nhiễm không khí trên nền tảng Web với
các tính năng như hiển thị thông tin cảnh
báo ô nhiễm cấp tỉnh, tìm kiếm các dữ liệu
lịch sử, thống kê – báo cáo dữ liệu theo
thời gian và đăng ký các thông tin cảnh
báo theo phiên ảnh hàng ngày. Thống kê
dữ liệu định kỳ theo thời gian một cách
tự động, tùy ý theo yêu cầu của các cấp
quản lí, chính quyền nhằm phát hiện sự
tương quan, ảnh hưởng của ô nhiễm
không khí theo thời gian.

Khi nhắc đến định hướng trong thời
gian tới, TS. Nguyễn Thị Nhật Thanh cho
biết, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục mở
rộng mạng lưới hợp tác với Trung tâm
quan trắc, Tổng cục Môi trường và Trung
tâm quan trắc và phân tích môi trường
Hà Nội, Sở Tài nguyên Môi trường Hà Nội
để đưa các kết quả nghiên cứu đã có tới

ứng dụng thực tế tại các bộ ban ngành
và cộng đồng.
Ngoài ra, trong tương lai nhóm còn
định hướng nghiên cứu khai thác các
ảnh vệ tinh có độ phân giải cao (Landsat
8/Spot 5, VNRedSat-1,…) để có thể cung
cấp chi tiết các chỉ số ô nhiễm tới từng
khu vực phường/ xã/ huyện mà người
dân, chính quyền địa phương quan tâm.
Đồng thời, nhóm còn hướng tới việc
thiết lập, lắp đặt và vận hành mạng lưới
cảm biến không dây đo đạc thông tin
ô nhiễm không khí thời gian thực trên
một diện nhỏ hơn (thành phố, khu công
nghiệp, tòa nhà …).