I. Tổng Quan Nghiên Cứu Dữ Liệu Ô Nhiễm Dầu Tại Hà Nội
Ô nhiễm dầu biển là vấn đề nhức nhối toàn cầu, ví như cơn ác mộng không hồi kết. Nhiều nghiên cứu, hệ thống giám sát, cảnh báo sớm đã ra đời, ứng dụng công nghệ tiên tiến. Viễn thám và GIS đóng vai trò quan trọng. Cơ sở dữ liệu (CSDL) phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu biển đòi hỏi tính toàn diện: xây dựng, biểu diễn, tìm kiếm, chỉnh sửa đa phương tiện và cảnh báo nhanh chóng, rộng rãi. Công nghệ GIS đáp ứng tốt các yêu cầu này, trở thành công cụ đắc lực cho các nhà nghiên cứu.
1.1. Tình Hình Nghiên Cứu CSDL Ô Nhiễm Dầu Toàn Cầu
Dự án tràn dầu Midiѵ của Châu Âu, với báo cáo “The waɣ f0гwaгd: T0waгds a Euг0ρeaп Aƚlas aпd Daƚaьase” và “Deѵel0ρρiпǥ aп Һaгm0пised 0il sρill гeρ0гƚiпǥ”, đã trình bày cách xây dựng hệ thống CSDL tràn dầu trực tuyến qua GIS Server. GIS Server, với công cụ quản lý GIS AгເIMS cài đặt ngoài tường lửa, trang web với các chức năng zoom, truy vấn thuộc tính, biểu diễn bản đồ kết hợp thông tin sóng, gió, dòng chảy, mạng lưới hàng hải,...; 0гaເle dь cài đặt trong tường lửa giúp quản trị hệ CSDL.
1.2. Ứng Dụng GIS Server Trong Xây Dựng Dữ Liệu Tràn Dầu
Dự án Midiѵ đã ứng dụng GIS Server để xây dựng dữ liệu tràn dầu cho các biển thuộc châu Âu: biển Baltic, biển Bắc, biển Địa Trung Hải và biển Đen. Tổng số vụ tràn dầu thống kê qua vệ tinh, trên không và từ tàu lên tới 17. Số liệu này thu thập từ năm 1998 đến cuối năm 2005. Các tác giả đã xây dựng hệ thống CSDL tràn dầu trực tuyến và thành lập hệ thống bản đồ mật độ tràn dầu cho năm vùng biển. Có thể xem chi tiết tại Website 0ເeaпides.
II. Vấn Đề Cấp Bách Ô Nhiễm Dầu Biển Đông Việt Nam
Ô nhiễm dầu trên biển hiện là vấn đề thời sự được dư luận quan tâm. Gần đây, hàng loạt vụ tràn dầu không rõ nguồn gốc trên vùng biển Việt Nam và biển Đông được phát hiện, điển hình như các vụ từ tháng 12 năm 2006 đến cuối tháng 4 năm 2007, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái và thiệt hại nặng về kinh tế - xã hội. Vùng biển Việt Nam, nơi có hoạt động giao thông vận tải và khai thác dầu khí nhộn nhịp, có nguy cơ cao về ô nhiễm dầu.
2.1. Xác Định Nguồn Gốc và Mức Độ Ô Nhiễm Dầu
Việc xác định nguồn gốc, mức độ ô nhiễm, sự phân bố ô nhiễm, xu thế của quá trình ô nhiễm cùng nhiều vấn đề phức tạp khác đang là đề tài được các nhà khoa học, nhà quản lý và xã hội đặc biệt quan tâm. Ô nhiễm dầu có nhiều đặc thù riêng. Phát hiện nguồn gốc ô nhiễm dầu đòi hỏi một hệ thống quan trắc thường xuyên.
2.2. Yêu Cầu Về Hệ Thống CSDL Phục Vụ Ứng Phó Sự Cố
Để thỏa mãn những đòi hỏi cấp bách đó, yêu cầu cần có sẵn một hệ thống CSDL phục vụ cho việc phát hiện, phân vùng và tính toán dự báo lan truyền ô nhiễm dầu. Trong thời gian từ năm 2008 đến năm 2010, đề tài khoa học cấp Nhà nước: “Ô nhiễm dầu trên vùng biển Việt Nam và biển Đông, mã số: Kເ.
III. Phương Pháp Luận Xây Dựng CSDL Nghiên Cứu Ô Nhiễm Dầu
Phương pháp luận tối ưu xây dựng CSDL phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển cần kết hợp cả phương pháp truyền thống và hiện đại. Cần nghiên cứu hệ thống các công nghệ hiện đại, mô hình tối ưu nhất trên thế giới đã công bố và ở Việt Nam đang ứng dụng đến đâu. Dựa trên điều kiện Việt Nam đề xuất phương pháp luận phù hợp để xây dựng CSDL và có tính khả thi cao.
3.1. Tổng Quan Tài Liệu và Thu Thập Số Liệu Nghiên Cứu
Đề tài đã kết hợp giữa các phương pháp truyền thống và hiện đại. Có thể liệt kê một số phương pháp được sử dụng trong quá trình thực hiện đề tài là: Phương pháp tổng quan tài liệu: thu thập tài liệu, tìm hiểu và tổng hợp, đánh giá chung về tình hình nghiên cứu, xây dựng CSDL phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên thế giới và ở Việt Nam.
3.2. Phương Pháp GIS và Đánh Giá Tổng Hợp Dữ Liệu
Đây là mục tiêu chính của đề tài, Phương pháp GIS được sử dụng để biểu diễn đồ họa, hiển thị thông tin và xem xét chúng một cách toàn diện. Các chuẩn dữ liệu và những nguyên tắc xây dựng dữ liệu theo cấu trúc Ρeгs0пal Ǥe0daƚaьase cùng nhiều kỹ thuật GIS khác sẽ được tích hợp sử dụng để xây dựng CSDL phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển.
3.3. Đánh Giá Kết Quả Xây Dựng CSDL Hiện Tại
Luận văn cần đánh giá lại công tác xây dựng CSDL mà đề tài Kເ.22/06-10 đã thực hiện nhằm tối ưu hóa các số liệu sẵn có. Nghiên cứu ô nhiễm dầu cần một hệ thống số liệu lớn và phải có tính kế thừa các kết quả nghiên cứu đã được công nhận nên học viên dựa trên bộ số liệu đã được xây dựng trong khuôn khổ Đề tài cấp Nhà nước.
IV. Xây Dựng CSDL Phục Vụ Nghiên Cứu Ô Nhiễm Dầu Biển Việt Nam
Luận văn tập trung xây dựng CSDL hoàn thiện phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển theo phương pháp đã đề xuất. Phạm vi không gian là vùng biển Việt Nam và biển Đông, một trong những cửa ngõ của hoạt động giao thông vận tải và là nơi có các hoạt động khai thác và chế biến dầu khí nhộn nhịp. Phạm vi thời gian là các số liệu thu thập từ quá khứ đến thời điểm thực hiện luận văn năm 2010.
4.1. Thiết Kế và Xây Dựng Các Lớp Dữ Liệu Thành Phần
Việc thiết kế và xây dựng CSDL bao gồm nhiều lớp dữ liệu thành phần như: Lớp CSDL về các cơ sở khai thác chế biến dầu khí; lớp CSDL về các sự cố tràn dầu trong quá khứ; lớp CSDL giao thông vận tải biển; lớp CSDL vùng có nguy cơ ô nhiễm dầu; lớp CSDL về các hoạt động kinh tế - xã hội ven biển.
4.2. Chia Sẻ và Ứng Dụng CSDL Cho Nghiên Cứu
Bước đầu chia sẻ CSDL đã xây dựng cho vùng biển Việt Nam và biển Đông qua hệ thống mạng với sự trợ giúp của công nghệ Aгເǥis Seгѵeг. Các thông tin về điều kiện khí tượng thủy văn biển cũng được tích hợp vào CSDL để hỗ trợ phân tích và dự báo. Dữ liệu viễn thám cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định vết dầu trên biển.
V. Ứng Dụng Thực Tiễn CSDL Giám Sát và Cảnh Báo Ô Nhiễm Dầu
Hệ thống CSDL và hệ thống chia sẻ dữ liệu có ý nghĩa quan trọng trong công tác phối hợp giữa các cơ quan đơn vị để thực hiện các mục tiêu nâng cao chất lượng quản lý, hiệu quả các công tác cứu hộ cứu nạn cũng như theo dõi, quan trắc môi trường. Với hệ thống CSDL đa người dùng có thể cho một tập thể cán bộ làm việc trên quy mô tập trung hay phân tán.
5.1. Nâng Cao Khả Năng Ứng Phó và Giảm Thiểu Rủi Ro
Hệ thống CSDL giúp các nhà quản lý và các cơ quan chức năng có thể nhanh chóng xác định vị trí, quy mô và hướng di chuyển của các vết dầu tràn, từ đó đưa ra các quyết định ứng phó kịp thời và hiệu quả. Việc chia sẻ thông tin một cách nhanh chóng và chính xác giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của ô nhiễm dầu đến môi trường và kinh tế - xã hội.
5.2. Hỗ Trợ Ra Quyết Định và Quản Lý Môi Trường Biển
Ứng dụng Web cũng góp phần truyền tải thông tin ô nhiễm dầu cho người dùng không chuyên nghiệp. Ứng dụng web cũng có thể khai thác sử dụng và chỉnh sửa thông tin trực tuyến thông qua trình duyệt Web. Hệ thống giúp cho các nhà quản lý có thể đưa ra các quyết định nhanh chóng và chính xác trong việc quản lý và bảo vệ môi trường biển.
VI. Kết Luận Hướng Phát Triển CSDL Nghiên Cứu Ô Nhiễm Dầu
Luận văn đã tổng quan các phương pháp xây dựng và chia sẻ CSDL phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển dựa trên nền tảng GIS và WebGIS, đề xuất phương pháp luận tối ưu xây dựng CSDL phục vụ phụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển và xây dựng CSDL và hệ thống chia sẻ dữ liệu phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên vùng biển Việt Nam và biển Đông.
6.1. Tối Ưu Hóa và Mở Rộng CSDL Hiện Có
Để CSDL hiệu quả hơn, cần liên tục cập nhật dữ liệu mới và mở rộng phạm vi nghiên cứu. Tích hợp thêm các yếu tố khác như: thông tin về đa dạng sinh học, các khu bảo tồn biển, các hoạt động du lịch ven biển để có cái nhìn toàn diện hơn về tác động của ô nhiễm dầu.
6.2. Ứng Dụng Trí Tuệ Nhân Tạo và Học Máy
Sử dụng trí tuệ nhân tạo và học máy để phân tích dữ liệu và dự đoán hướng di chuyển và mức độ lan rộng của ô nhiễm dầu. Phát triển các mô hình dự báo chính xác hơn để hỗ trợ công tác ứng phó. Nghiên cứu cần tập trung hơn vào việc phát triển các công cụ phân tích và dự báo ô nhiễm dầu biển dựa trên nền tảng GIS và WebGIS.
