Các nền tảng công nghệ, như hệ thống thông tin địa lý, dữ liệu từ ảnh viễn thám với sự cộng hưởng mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn và mạng lưới thiết bị internet vạn vật đang cùng nhau tạo nên một cuộc cách mạng, giúp bảo vệ cuộc sống người dân một cách chủ động và hiệu quả hơn.
Tối ưu hóa hệ thống bản đồ
Trên thế giới, hệ thống bản đồ cảnh báo lũ quét và trượt lở đất đã phát triển thành ba cấp độ: Bản đồ phân vùng nguy cơ (xác định khu vực có khả năng xảy ra), Bản đồ phân cấp mức độ thảm họa (đưa ra cảnh báo về cả không gian và thời gian) và Bản đồ mức độ rủi ro (đánh giá toàn diện về không gian, thời gian và mức độ thiệt hại). Tuy nhiên, Việt Nam mới chỉ xây dựng được bản đồ phân vùng nguy cơ có tỷ lệ nhỏ, mang tính chất tĩnh và chỉ khoanh vùng nguy cơ theo không gian địa lý. Giá trị ứng dụng thực tế của chúng còn hạn chế và cần sớm được nâng cấp.
Do đó, một trong số những ứng dụng công nghệ nhằm tăng cường khả năng phòng chống thiên tai bắt nguồn từ những nỗ lực tối ưu hóa hệ thống bản đồ. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là công nghệ mới giúp thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian địa lý. Với khả năng kết hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau như ảnh vệ tinh, bản đồ địa hình, dữ liệu dân cư, GIS giúp người dùng hiểu rõ hơn về các yếu tố không gian và mối liên hệ của chúng trong tình hình thực tiễn.
Với các tỉnh miền núi ở Việt Nam, GIS kết hợp công nghệ viễn thám sẽ phân tích đặc điểm thực tế của từng địa phương (như độ dốc, loại đất, loại hình sử dụng đất, mật độ che phủ thực vật, lượng mưa...) để thành lập bản đồ chuyên đề theo từng nhân tố thành phần. Sau đó, dựa trên chỉ số tiềm năng lũ quét (FFPI), các nhà nghiên cứu sẽ xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ lũ quét dựa trên ảnh hưởng của từng yếu tố, để rồi tổng hợp và chồng xếp dữ liệu trên một bản đồ chung. Việc xác định các điểm có nguy cơ cao nhằm giám sát và cảnh báo sớm, phục vụ công tác phòng, chống thiên tai, góp phần hạn chế các thiệt hại có thể xảy ra.
Một thí dụ điển hình cho việc ứng dụng các công nghệ trên ở nước ta là nền tảng GEOHUB AI Engine do Công ty VegaCosmos phát triển. Đây là hệ thống địa không gian thông minh tích hợp viễn thám, GIS, trí tuệ nhân tạo (AI) và dữ liệu lớn (Big Data), cho phép phân tích dữ liệu và báo cáo theo thời gian thực, hỗ trợ đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác. Sản phẩm “Make in Vietnam” này giúp người dùng khai thác, tích hợp dữ liệu vệ tinh linh hoạt, tạo tác động tích cực trong nhiều lĩnh vực: quản lý thiên tai, giám sát môi trường, quy hoạch đô thị, nông-lâm nghiệp, năng lượng, hàng hải và cả an ninh-quốc phòng.
Nếu như GIS và công nghệ viễn thám giúp tăng cường khả năng bao quát diện rộng, mạng lưới cảm biến cùng các thiết bị Internet vạn vật (IoT) giúp cập nhật nhanh chóng dữ liệu theo thời gian thực, việc triển khai các cảm biến IoT (về độ ẩm đất, áp suất nước lỗ rỗng, độ nghiêng...) trên các sườn đồi có nguy cơ sạt lở góp phần thu thập dữ liệu một cách tự động, liên tục và chi phí thấp. Nhờ thế, các cảnh báo như lũ quét, mưa lớn hay gió mạnh có thể được thông báo nhanh chóng đến người dân, từ đó hạn chế rủi ro về người và tài sản.
Năm 2024, xã Trà Leng, nằm ở khu vực miền núi phía tây bắc thành phố Đà Nẵng, đã lắp đặt hệ thống cảm biến đo mưa tự động sử dụng năng lượng mặt trời và ắc quy dự phòng để bảo đảm hoạt động liên tục mà không phụ thuộc vào mạng viễn thông. Đặc biệt, khi lượng mưa vượt ngưỡng 50-100 mm/giờ, tiếng còi cảnh báo vang lên sẽ giúp người dân chủ động sơ tán khỏi những vùng có nguy hiểm sạt lở đất.
Thủ đô Hà Nội cũng ứng dụng GIS và hệ thống cảm biến để lập bản đồ ngập úng đô thị theo thời gian thực. Thông tin chi tiết được cập nhật trên ứng dụng iHanoi và HSDC Maps cho phép người dùng xem các điểm ngập úng theo thời gian thực, cảnh báo và tìm lộ trình di chuyển tránh khu vực ngập. Thành phố Hồ Chí Minh cũng áp dụng công nghệ tương tự để kiểm soát triều cường và nước biển dâng...
Nâng cấp, ứng dụng công nghệ trên diện rộng
Ở Việt Nam, các công nghệ cảnh báo sớm đã và đang được nghiên cứu, phát triển tại nhiều cơ quan, đơn vị. Trong giai đoạn 2000-2024, cả nước có hơn 130 công trình nghiên cứu cấp bộ, nhà nước và quốc tế, đã triển khai các nội dung liên quan đến các hợp phần chính của hệ thống cảnh báo sớm thiên tai trượt lở đất đá, lũ quét.
Theo TS Nguyễn Quốc Khánh, Giám đốc Trung tâm Viễn thám và Tai biến địa chất, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, việc áp dụng các thuật toán AI và học máy (Machine Learning) giúp phân tích dữ liệu từ các nguồn khác nhau (khí tượng, địa chất, địa hình, nhân sinh), tối ưu hóa hệ thống quan trắc, phát hiện các mẫu hình bất thường trong dữ liệu (như các dấu hiệu sớm của sạt lở đất, lũ quét...), từ đó đưa ra các cảnh báo kịp thời.
AI có thể phân tích hàng loạt ảnh chụp vệ tinh tại một khu vực qua nhiều năm, kết hợp với dữ liệu về lượng mưa và địa chất, để xác định những vùng có nguy cơ sạt lở cao. Việc thử nghiệm áp dụng các thuật toán AI vào việc tự động hóa quá trình phân tích ảnh vệ tinh và dữ liệu quan trắc đang giúp rút ngắn đáng kể thời gian ra quyết định. Thay vì mất hàng giờ phân tích thủ công, hệ thống AI có thể quét và đưa ra cảnh báo chỉ trong thời gian ngắn.
Với sự quyết tâm và nỗ lực của Chính phủ và các bên liên quan, cùng sự phát triển chóng mặt của các công nghệ mới, Việt Nam hoàn toàn có thể xây dựng và nâng cấp các hệ thống cảnh báo thiên tai sớm hiệu quả, bền vững. Các hệ thống này không chỉ giúp giảm thiệt hại do thiên tai gây ra mà còn góp phần nâng cao khả năng thích ứng và chống chịu của cộng đồng trước các tác động của biến đổi
khí hậu.
