CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN MỘT SỐ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu xây dựng CSDL phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên thế giới và ở Việt Nam Ô nhiễm dầu trên biển là một vấn đề mã tính, nó được ví như một câu chuyện không có hồi kết. Cho đến thời điểm này, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu, xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo sớm ô nhiễm dầu trên biển với công nghệ tiên tiến, hiện đại. Trong đó, có sự đóng góp của viễn thám và GIS. CSDL phục vụ cho nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển với những đòi hỏi toàn diện từ xây dựng, biểu diễn, tìm kiếm đến chỉnh sửa đa phương tiện và điều quan trọng là cảnh báo phải phát tán nhanh và rộng.
Trong bối cảnh đó, công nghệ GIS đã làm hài lòng các nghiên cứu.1 Trên thế giới Dự án tràn dầu Midiv của Châu Âu với hai báo cáo “The way forward: Towards a European Atlas and Database” và “Developping an harmonised oil spill reporting”, Oceanides Final Workshop, JRC - Annalia Bernardini, European Commission, Joint Research, Institute for the protection and Security of the Citizen, 25-26 October và Nov, 2005 đã trình bày cách thức xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu tràn dầu trực tuyến qua hệ thống GIS Server. GIS Server với một công cụ quản lý GIS, ArcIMS được cài đặt bên ngoài tường lửa. Trang web bao gồm các chức năng: Zoom đồ họa, truy vấn thuộc tính; Biểu diễn bản đồ kết hợp với nhiều thông tin bổ trợ khác: sóng, gió, dòng chảy, mạng lưới hàng hải,…;Oracle db cài đặt bên trong tường lửa giúp quản trị hệ cơ sở dữ liệu; ArcSDE cho GIS có khả năng truyền thông kết nối an toàn; Tools : Công cụ để thực thi các cơ sở dữ liệu. Mô hình này đã được dự án Midiv nghiên cứu đề xuất và đã ứng dụng để xây dựng dữ liệu tràn dầu cho tất cả các biển thuộc Châu Âu: biển Baltic, biển Bắc, biển Địa Trung Hải và biển Đen.
Với tổng số vụ tràn dầu được thống kê qua vệ tinh, trên không và từ tàu lên tới 17. Số liệu này đã được thu thập từ năm 1998 cho đến khi kết thúc dự án cuối năm 2005. Theo đó, các tác giả đã xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu tràn dầu trực tuyến và thành lập hệ thống các bản đồ mật độ tràn dầu cho năm vùng biển, chi tiết có thể xem tại Website Oceanides (http://Oceanides. Có thể nói, đây 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com là một sản phẩm hoàn thiện và hiện đại.
Trong đó, đã thể hiện rõ quy luật phân bố ô nhiễm dầu trên các vùng biển được thống kê từ một khối lượng ảnh SAR lớn. Người dùng có thể tìm kiếm thông tin, truy vấn và xem trực tuyến, thậm chí có thể tùy chỉnh thành bản đồ riêng cùng với các dữ liệu về gió, sóng và các tuyến hàng hải từ hệ thống. Một vài ví dụ về hệ thống cơ sở dữ liệu xem hình 1.1 Các thông tin mô tả các sự cố thể biểu diễn trực tuyến Hình 1.2 Hệ thống CSDL sự cố tràn dầu trên biển Địa Trung Hải phát hiện từ dữ liệu SAR 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.3 Bản đồ mật độ sự cố tràn dầu trên biển địa Trung Hải được phát hiện từ 9000 cảnh ảnh SAR với số lượng vụ tràn dầu là 5.530 vụ Trong một báo cáo khác cũng trong khuôn khổ của dự án Midiv: “GMES OCEANIDES: Report on harmonised oil spil lreporting system” được cung cấp bởi QinetiQ cho Ủy ban châu Âu theo Hợp đồng số EVK2-CT-2002-00177, đã mô tả chi tiết cơ sở dữ liệu tràn dầu qua hệ thống mạng. Mục tiêu chính của OCEANIDES là sự phát triển hài hoà của một hệ thống giám sát tràn dầu, hệ thống báo cáo có khả năng tích hợp, lưu trữ và biểu diễn dữ liệu tràn dầu có sẵn.
Một hệ thống được phát triển thông qua giám sát, phát hiện và đánh giá sự cố tràn dầu. Báo cáo thực hành trong khuôn khổ các hoạt động hợp tác với các tổ chức hiện đang tham gia trong giám sát tràn dầu. Dựa trên hợp tác và đánh giá này, một báo cáo được chuẩn hóa danh pháp đã được thống nhất cùng với một hệ thống lưu trữ dữ liệu và siêu dữ liệu tràn dầu. Xây dựng, biểu diễn và truyền tải dữ liệu được tràn dầu đã được kích hoạt bằng cách sử dụng hệ thông tin địa lý.
Hệ thống bản đồ dựa trên giao diện web. Hệ thống báo cáo sự cố tràn dầu được thiết kế và thực hiện với mục đích tối ưu hóa các thông tin có sẵn, cho phép phát triển những phân tích sâu hơn và đầy đủ hơn về bản chất của sự cố tràn dầu trong vùng biển của Châu Âu. Có thể tham khảo tại địa chỉ http://Oceanides.it/ 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.4 Sơ đồ của hệ thống OCEANIDES Trong một dự án khác có tên CEARAC được thực hiện bởi sự kết hợp của bốn nước thành viên khu vực Tây bắc Thái Bình Dương (NOWPAP) gồm: Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và Liên Bang Nga, thuộc chương trình môi trường biển của Liên Hiệp Quốc, với mục tiêu giám sát, quản lý và phát triển bền vững môi trường ven biển của khu vực. Dự án này đã xây dựng được một cơ sở dữ liệu lớn ảnh vệ tinh, các sự cố tràn dầu được thu bởi nhiều vệ tinh khác nhau, (hình 1.
Các dữ liệu ảnh cùng các báo cáo phân tích chi tiết về các sự cố tràn dầu có thể xem trực tuyến và tải về làm tài liệu tham khảo tại địa chỉ: (http://cearac.ru/en/main/about/). Điều đáng nói ở đây là trong các báo cáo phân tích khá kỹ lưỡng về sự khác nhau của dấu hiệu các vết dầu với các báo động giả trên ảnh SAR nó sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các chuyên gia phân tích và phát hiện vết dầu trên biển trên tư liệu viễn thám siêu cao tần. Sản phẩm CSDL của dự án còn cung cấp nhiều thông tin bổ trợ khác như địa hình đáy biển, đường bờ, độ sâu, trường sóng,….cho phép người sử dụng có thể phân tích phối hợp nhiều thông tin để đưa ra những đánh giá tin cậy. 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.5 Sơ đồ tổng thể dữ liệu ảnh vệ tinh các sự cố tràn dầu thuộc khu vực Tây bắc Thái Bình Dương Hình 1.6 Cơ sở dữ liệu ảnh vệ tinh cùng các sự cố tràn dầu thuộc khu vực Tây bắc Thái Bình Dương 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong bài báo: “Assessing the increasing risk of marine oil pollution spills in China”, Lisa Woolgar, Techincal Support Co-ordinator-International Tanker oweners Pollution Federation, London, Anh, Hội thảo quốc tế về dầu năm 2008.
Tác giả đã xem xét các rủi ro liên quan đến sự phát triển và gia tăng của giao thông vận tải biển và các mối đe dọa của sự cố tràn dầu trên vùng biển Trung Quốc. Trong đó, tác giả dựa trên nền tảng GIS biểu diễn đồ họa, hiển thị thông tin về các dữ liệu quá khứ từ tàu chở dầu, CSDL sự cố tràn dầu, tích hợp thêm bộ dữ liệu về nhạy cảm của các địa phương ven biển để có thể đánh giá được những rủi ro về ô nhiễm dầu một cách toàn diện hơn và trình bày thông tin tổng hợp hiệu quả. Hãng Kongsberg đã xây dựng một hệ thống hoàn thiện từ giám sát, phát hiện đến cảnh báo và ứng phó đối với sự cố tràn dầu. Trong đó một CSDL hiện đại hỗ trợ việc cảnh báo đã được xây dựng trên nền tảng GIS thông qua hệ thống Sensor Web GIS.
Từ hệ thống những tin nhắn thông báo về các sự cố ô nhiễm dầu có thể gửi đến các cơ quan có liên quan qua tin nhắn điện thoại, qua email và qua hệ thống mạng máy tính. Ngay lập tức, một báo chi tiết về sự cố được hệ thống thiết lập để gửi đi chuẩn bị cho các hoạt động ứng phó cần thiết. Chi tiết tham khảo tại Website: http://www.7 Mô hình chia sẻ dữ liệu hãng kongsberg trong dự án Oceanides 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.8 CSDL dầu tràn của hãng Kongsberg trong dự án Oceanides 1.2 Trong nước Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu, xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển ở các quy mô và khía cạnh khác nhau, tiêu biểu có thể kể đến một số công trình: Dự án: Xây dựng phần mềm OILSAS (Oil Spill Assisstant System/Software) và hệ cơ sở dữ liệu phục vụ công tác cảnh báo, tư vấn và đánh giá thiệt hại do sự cố tràn dầu tại Khánh hòa-giai đoạn 1, Nguyễn Hữu Nhân, 2004. Sản phẩm của dự án gồm: Phần mềm trợ giúp quản lý SCTD OILSAS và Cơ sở dữ liệu đầu vào gồm: • Dữ liệu về địa hình bờ, đáy biển và các thông số địa lý, địa chất liên quan đến vết dầu loang trên biển ven bờ Khánh Hòa; • Cơ sở dữ liệu về khí tượng hải văn; • Dữ liệu về sự độc hại các dầu mỏ đối với một số đối tượng nuôi trồng, khai thác quan trọng của vùng biển Khánh Hòa; 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com • Cơ sở dữ liệu và các bản đồ về nguồn lợi hải sản biển Khánh Hòa và thuyết minh • Bản đồ hiện trạng nuôi trồng thủy sản ven bờ hải đảo Khánh Hòa và thuyết minh; • Báo cáo khoa học về LC50 và EC50 của những sản phẩm chính của dầu mỏ lên tôm sú và một số đối tượng khác.
Tuy nhiên, dự án vẫn còn một số vấn đề cần tiếp tục được hoàn thiện gồm: • Bài toán tối ưu hóa công tác ứng phó SCTD và giảm thiểu tác động • Nâng cao hiệu quả phần mềm OILSAS cho người dùng phải trong quá trình tác nghiệp. • Một vấn đề khác nữa là tính toán thiệt hại MT và kinh tế-xã hội do SCTD chưa được giải quyết tốt do CSDL về giá trị trước mắt và lâu dài của nguồn lợi và kinh tế-xã hội có độ tin cậy thấp, thậm chí hoàn toàn không có số liệu. Đây cũng là tình hình chung của thế giới, trong đó có Việt Nam. Khi độ tin cậy của sô liệu chưa cao thì kết quả thông tin có giá trị sử dụng thấp.
• Có được một CSDL biên KTTV tin cậy khi SCTD xảy ra cũng là một thách thức không nhỏ. Nếu chất lượng số liệu chỉ riêng về gió và dòng chảy biển kém, kết quả dự báo về sự lan truyền và phong hóa dầu trên OILSAS sẽ sai lệch với thực tế, do đó các kiến nghị tư vấn trong ứng phó SCTD sẽ sai lệch, rất nguy hiểm. Nhưng dự báo chính xác gió là vấn đề không đơn giản.