I. Tổng Quan Nghiên Cứu Địa Lý Ứng Dụng tại ĐHQGHN 55 ký tự
Nghiên cứu địa lý và thí nghiệm ứng dụng đóng vai trò quan trọng trong việc khai thác tiềm năng từ biển, đặc biệt là nguồn lợi hải sản. Tuy nhiên, hoạt động này đối mặt với nhiều rủi ro. Dự báo ngư trường khai thác giúp cảnh báo nguy cơ thời tiết bất thường, giảm áp lực khai thác truyền thống, và giảm nguy cơ mâu thuẫn. Trong bối cảnh giá nhiên liệu tăng cao, dự báo khai thác cung cấp thông tin về không gian và thời gian khai thác, giúp giảm chi phí tìm kiếm ngư trường. Dữ liệu dự báo được thu thập thông qua điều tra, khảo sát, giám sát và nhật ký khai thác. Tuy nhiên, nguồn dữ liệu này có hạn chế về chi phí, nhân lực, và ảnh hưởng của thời tiết. Ứng dụng công nghệ mới như GIS, phương pháp thống kê không gian, và mô hình dự báo còn hạn chế, làm giảm tính chính xác và năng suất lao động. Hoạt động khai thác dựa trên kết quả dự báo không chỉ giảm thiểu va chạm trên biển mà còn bảo vệ chủ quyền lãnh hải.
1.1. Mục tiêu và Nhiệm vụ Nghiên cứu Địa Lý tại ĐHQGHN
Mục tiêu chung là xây dựng thử nghiệm mô hình ứng dụng dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải thấp và GIS vào dự báo khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ Trung Bộ Việt Nam. Các mục tiêu cụ thể bao gồm: Ứng dụng dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải thấp từ dự án M0VIMAR (M0DIS, N0AA-AVHRR, SEAWIFF…) vào nghiên cứu trường nhiệt mặt biển (SST), chlorophyll và dòng chảy. Ứng dụng công nghệ GIS để mô hình hóa dữ liệu từ ảnh viễn thám độ phân giải thấp kết hợp với dữ liệu thống kê phục vụ dự báo ngư trường cá ngừ đại dương. Kiểm chứng và đánh giá kết quả dự báo thử nghiệm.
1.2. Tổng quan về Nghiên cứu Địa lý và Ứng dụng GIS
Nghiên cứu địa lý và ứng dụng GIS trong dự báo ngư trường khai thác đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới, đặc biệt ở các quốc gia có đội tàu đánh bắt xa bờ phát triển như Mỹ, Nhật Bản, Nga, Nauy, Hàn Quốc, Đài Loan và Ấn Độ. Các nghiên cứu này tập trung vào khai thác dữ liệu ảnh vệ tinh để thu thập thông tin về nhiệt độ, chlorophyll-a, dòng chảy, kết hợp với dữ liệu nghề cá để phục vụ dự báo. Tại Ấn Độ, dữ liệu NOAA AVHRR được sử dụng để nghiên cứu chỉ số nhiệt độ bề mặt biển (SST) và chlorophyll phục vụ dự báo nghề cá. Trung Quốc cũng tiến hành dự báo khai thác thường xuyên, tập trung vào dự báo ngắn hạn và dài hạn để định hướng phát triển nghề cá.
II. Thách Thức Nghiên Cứu Địa Lý Biển Đông tại ĐHQGHN 58 ký tự
Mặc dù có vị trí quan trọng trong cơ cấu ngành nghề khai thác biển, hoạt động khai thác xa bờ hiện nay vẫn chủ yếu dựa trên kinh nghiệm của ngư dân, dẫn đến sản lượng khai thác không ổn định và đầu tư kém hiệu quả. Điều này khẳng định rằng khai thác biển nói chung và khai thác xa bờ nói riêng không chỉ đòi hỏi đầu tư trang thiết bị kỹ thuật, lực lượng lao động và năng lực quản lý phù hợp mà còn rất cần sự đóng góp của khoa học nghề cá, trong đó dự báo khai thác xa bờ là một yêu cầu cấp thiết. Dự báo ngư trường khai thác được chia thành dự báo ngắn hạn, dự báo dài hạn và dự báo siêu dài hạn. Tuy nhiên, lượng thông tin sử dụng trong thiết lập các bản dự báo khai thác vẫn đang dừng lại ở dữ liệu nghề cá (dữ liệu đơn biến) mà chưa ứng dụng dữ liệu hải dương học vào công tác này, đặc biệt là dữ liệu hải dương học khai thác từ dữ liệu ảnh vệ tinh.
2.1. Hạn chế về Dữ liệu và Công nghệ Địa lý Hiện tại
Việc ứng dụng dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải không gian cao hiện vẫn rất khó khăn trong các lĩnh vực khoa học vì giá thành của những loại dữ liệu ảnh này còn khá cao. Ngược lại, dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải thấp đang được sử dụng khá phổ biến vào nhiều ngành nghề khoa học khác nhau, giá thành của nó ở mức độ hợp lý. Tuy vậy, việc khai thác và đưa vào ứng dụng tư liệu này cho công tác dự báo ngư trường khai thác (gọi tắt là dự báo) đến nay vẫn chưa được áp dụng tại Việt Nam.
2.2. Ứng dụng GIS trong Nghiên cứu Địa lý còn Hạn chế
Công nghệ GIS đã bước đầu được đưa vào ứng dụng để lập các bản dự báo mà Viện Nghiên cứu Hải sản đã thực hiện, tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ này đang dừng lại ở mức độ thành lập bản đồ chuyên đề về thông thường là bản đồ dự báo (bằng phần mềm Mapinfo), chưa được áp dụng công nghệ GIS để tích hợp giữa các mô hình và các cơ sở dữ liệu (CSDL) nghề cá và hải dương học vào trong môi trường GIS (ArcGIS, Mapinfo…) phục vụ công tác dự báo.
III. Phương Pháp Thí Nghiệm Ứng Dụng Viễn Thám và GIS 59 ký tự
Để có thể ứng dụng dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải không gian cao hiện vẫn rất khó trong các lĩnh vực khoa học vì giá thành của những loại dữ liệu ảnh này còn khá cao, ngược lại, dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải thấp đang được sử dụng khá phổ biến vào nhiều ngành nghề khoa học khác nhau, giá thành của nó ở mức độ hợp lý. Tuy vậy, việc khai thác và đưa vào ứng dụng tư liệu này cho công tác dự báo ngư trường khai thác (gọi tắt là dự báo) đến nay vẫn chưa được áp dụng tại Việt Nam. Công nghệ GIS đã bước đầu được đưa vào ứng dụng để lập các bản dự báo mà Viện Nghiên cứu Hải sản đã thực hiện, tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ này đang dừng lại ở mức độ thành lập bản đồ chuyên đề về thông thường là bản đồ dự báo (bằng phần mềm Mapinfo), chưa được áp dụng công nghệ GIS để tích hợp giữa các mô hình và các cơ sở dữ liệu (CSDL) nghề cá và hải dương học vào trong môi trường GIS (ArcGIS, Mapinfo…) phục vụ công tác dự báo.
3.1. Thu thập và Xử lý Dữ liệu Viễn Thám Địa lý
Luận văn tập trung vào khai thác dữ liệu viễn thám độ phân giải thấp, ứng dụng công nghệ GIS và nghiên cứu đối tượng cá ngừ đại dương – cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) và cá ngừ mắt to (Thunnus obesus) với tên đề tài là “Thử nghiệm ứng dụng viễn thám và GIS vào dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ Trung Bộ Việt Nam”. Các dữ liệu viễn thám được thu thập từ các nguồn như M0DIS, N0AA-AVHRR, và SEAWIFF.
3.2. Mô hình hóa và Phân tích Không gian Địa lý với GIS
Công nghệ GIS được sử dụng để mô hình hóa dữ liệu từ ảnh viễn thám, kết hợp với dữ liệu thống kê để dự báo ngư trường cá ngừ đại dương. Các phần mềm như ArcGIS và Mapinfo được sử dụng để tích hợp các mô hình và cơ sở dữ liệu nghề cá và hải dương học. Phân tích không gian được thực hiện để xác định mối tương quan giữa các yếu tố môi trường và sự phân bố của cá ngừ.
IV. Ứng Dụng Nghiên Cứu Địa Lý Dự Báo Ngư Trường 53 ký tự
Các nghiên cứu về dự báo ngư trường khai thác đã được thực hiện từ khá sớm, giai đoạn 1960-1962 chương trình hợp tác Việt Nam và Liên Xô, giai đoạn 1962-1965 triển khai nhiều đợt tổng thể về nghề cá đáy và mô trường ở vùng biển Vịnh Bắc Bộ. Giai đoạn gần đây, các đề cấp Nhà nước liên tục được thực hiện với các nội dung nghiên cứu liên quan trực tiếp đến công tác dự báo khai thác nhằm nâng cao chất lượng dự báo khai thác, nổi bật là đề tài; Một là đề tài “Luận chứng khoa học cho việc dự báo biến động sản lượng và phân bố nguồn lợi cá”, giai đoạn 1991-1995 (Lê Đức Tố chủ nhiệm). Mục đích của đề tài là nhằm nghiên cứu và tìm ra khả năng dự báo khai thác cá ở vùng biển nước ta. Đây được coi là đề tài nghiên cứu theo hướng hải dương học nghề cá đầu tiên ở Việt Nam.
4.1. Dự báo Ngắn Hạn và Dài Hạn trong Địa lý Ứng dụng
Dự báo ngư trường khai thác được chia thành dự báo ngắn hạn (1 tuần đến 3 tháng) và dự báo dài hạn (6 tháng đến 1 năm). Dự báo ngắn hạn tập trung dự đoán những thay đổi có thể xảy ra trong tương lai gần ở những nơi cá tập trung. Dự báo dài hạn là những dự định khả năng biến đổi hoặc ổn định trong chu kỳ dài của các điều kiện hải dương và điều kiện đánh giá cho một vùng biển nghiên cứu dưới tác động đặc trưng bằng 2 cực trị gió mùa tương ứng với biến động sản lượng cá khai thác theo mùa.
4.2. Kiểm Chứng và Đánh Giá Kết Quả Dự Báo Địa lý
Việc kiểm chứng và đánh giá kết quả dự báo là một bước quan trọng để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của các mô hình dự báo. Dữ liệu thu thập từ các chương trình điều tra, khảo sát, giám sát và nhật ký khai thác được sử dụng để kiểm chứng và đánh giá chất lượng dự báo. Các phương pháp thống kê và phân tích không gian được sử dụng để so sánh kết quả dự báo với dữ liệu thực tế.
V. Kết Quả Nghiên Cứu Địa Lý và Triển Vọng Tương Lai 54 ký tự
Kết quả của đề tài là đưa ra được mô hình và quy trình dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương vùng biển xa bờ Trung Bộ Việt Nam. Bản dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá ngừ địa dương tháng 4 và tháng 5 năm 2013. Các kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp thông tin cho ngư dân khai thác, quản lý và hoạch định chính sách trong lĩnh vực khai thác hải sản. Tuy nhiên, để nâng cao chất lượng dự báo, cần tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới, đặc biệt là dữ liệu viễn thám và GIS.
5.1. Đề xuất Giải pháp Nâng cao Chất lượng Nghiên cứu Địa lý
Để nâng cao chất lượng nghiên cứu địa lý và ứng dụng trong dự báo ngư trường, cần tăng cường đầu tư vào trang thiết bị và công nghệ hiện đại, đặc biệt là các hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu viễn thám. Cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà khoa học, nhà quản lý và ngư dân để đảm bảo tính thực tiễn và hiệu quả của các nghiên cứu.
5.2. Hợp tác Quốc tế và Chia sẻ Kinh nghiệm Địa lý
Hợp tác quốc tế và chia sẻ kinh nghiệm là một yếu tố quan trọng để phát triển ngành địa lý và ứng dụng trong dự báo ngư trường. Cần tăng cường hợp tác với các quốc gia có kinh nghiệm trong lĩnh vực này để học hỏi và áp dụng các công nghệ và phương pháp tiên tiến. Việc tham gia vào các dự án nghiên cứu quốc tế cũng giúp nâng cao năng lực và trình độ của các nhà khoa học Việt Nam.
