Nghiên cứu áp dụng công nghệ quan trắc khí tượng thủy văn bằng vệ tinh, AI

TMO - Để tiếp tục nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo sớm, giảm thiệt hại do thiên tai gây ra, ngành Khí tượng Thủy văn tiếp tục đẩy mạnh sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong quản lý, khai thác, chia sẻ thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn. 

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học-công nghệ trong những năm gần đây, ngành Khí tượng Thủy văn nước ta có những sự đột phá trong việc ứng dụng các công nghệ hiện đại, các công nghệ của cuộc cách mạng 4.0, chuyển đổi số vào trong các khâu từ quan trắc, truyền tin, xử lý dữ liệu và dự báo cảnh báo.

Tổng cục Khí tượng thủy văn (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cũng đã và đang thực hiện nghiên cứu, từng bước ứng dụng các công nghệ cao và chuyển đổi số trong hoạt động quan trắc, thu thập, lưu trữ thông tin, dữ liệu và dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn. Việc quan trắc thủ công đã dần được thay đổi bằng các hệ thống máy móc công nghệ hiện đại, tiêu biểu trong đó là ứng dụng công nghệ Trí tuệ nhân tạo (AI). AI mang lại hiệu quả to lớn, hạn chế sai xót và sức người, tăng độ chính xác.

Để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu, ngành Khí tượng Thuỷ văn thực hiện theo đúng chức năng nhiệm vụ được giao đó là thường xuyên giám sát các biểu hiện của biến đổi khí hậu, mà quan trọng nhất là các đợt thiên tai thông qua hoàn thiện thể chế, quản lý công tác quan trắc, dự báo và truyền tin. Mục tiêu chung là phục vụ hiệu quả công tác phòng, chống thiên tai, phát triển bền vững kinh tế - xã hội, đảm bảo quốc phòng, an ninh trên phạm vi cả nước. Để triển khai hiệu quả nhiệm vụ trên, trong thời kỳ 2026-2030, ngành khí tượng thủy văn ứng dụng công nghệ dữ liệu lớn, Trí tuệ Nhân tạo trong quản lý, khai thác, chia sẻ thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn. 

Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành Kế hoạch thực hiện Quyết định số 1261/QĐ-TTg ngày 27/10/2023 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án “Hiện đại hóa ngành Khí tượng thủy văn đến năm 2025 và thời kỳ 2026 - 2030”. Mục tiêu cụ thể của Đề án là hiện đại hóa công nghệ quan trắc khí tượng thủy văn đến năm 2030, nâng tổng số trạm tự động trên toàn mạng lưới đạt 95% đối với các trạm khí tượng, đo mực nước, đo mưa, đo gió trên cao và tối thiểu 40% đối với các trạm đo lưu lượng nước.

Nghiên cứu áp dụng công nghệ quan trắc từ xa bằng vệ tinh, camera, viễn thám, vạn vật kết nối (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI) trong hoạt động quan trắc phục vụ giám sát, dự báo trên diện rộng. Dự báo khí tượng thủy văn hằng ngày trong điều kiện thời tiết bình thường có độ tin cậy đạt 80 - 85%. Dự báo đủ độ tin cậy quỹ đạo và cường độ áp thấp nhiệt đới trước 2 - 3 ngày, tăng thời hạn cảnh báo quỹ đạo và cường độ bão trước 3 - 5 ngày. Củng cố tổ chức bộ máy theo hướng tinh gọn, chuyên nghiệp. Xây dựng cơ sở dữ liệu khí tượng thủy văn quốc gia, liên thông đến các cơ sở dữ liệu quốc gia khác. Triển khai hạ tầng an ninh thông tin thiết yếu thay thế các công nghệ cũ để chủ động theo dõi, giám sát và ứng cứu sự cố an ninh thông tin….

Ngành Khí tượng Thủy văn tiếp tục đẩy mạnh sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong quản lý, khai thác, chia sẻ thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn. 

Các nhóm nhiệm vụ liên quan đến cơ chế chính sách, tổ chức bộ máy, phát triển nguồn nhân lực; Công nghệ thông tin và Chuyển đổi Số khí tượng thủy văn; Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng thủy văn; dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn; Ứng dụng khoa học công nghệ, hợp tác quốc tế được đẩy mạnh triển khai. 

Về cơ chế chính sách, tổ chức bộ máy, phát triển nguồn nhân lực, ngành KTTV tập trung rà soát, hoàn thiện hệ thống pháp luật, cơ chế, chính sách liên quan đến công tác khí tượng thủy văn; quy trình vận hành, quản lý hệ thống mạng lưới trạm khí tượng thủy văn quốc gia; đánh giá, tổng kết công tác thi hành Luật Khí tượng thủy văn, điều tra khảo sát, thu thập thông tin phục vụ việc sửa đổi, bổ sung Luật Khí tượng Thủy văn. Hoàn thành công tác sắp xếp lại tổ chức, bộ máy theo hướng tinh gọn, hoạt động hiệu lực, hiệu quả; xây dựng được nguồn nhân lực chuyên nghiệp, có trình độ, chất lượng đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa ngành Khí tượng thủy văn và Chiến lược phát triển ngành Khí tượng Thủy văn đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045. 

Đối với công nghệ thông tin và chuyển đổi số khí tượng thủy văn, ngành phát triển công nghệ thông tin khí tượng thủy văn bao gồm: hạ tầng số, dữ liệu số và nền tảng số; đảm bảo duy trì hoạt động ổn định, thông suốt của hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin và an toàn thông tin. Hoàn thành cơ sở dữ liệu khí tượng thủy văn quốc gia tập trung, liên thông với các cơ sở dữ liệu chung của quốc gia; ứng dụng công nghệ dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo trong quản lý, khai thác, chia sẻ thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn; số liệu quan trắc tại các trạm thuộc hệ thống khí tượng thủy văn quốc gia được thu nhận sát theo thời gian thực, kiểm soát, lưu trữ theo đúng quy định. Hoàn thành chuyển đổi số lĩnh vực khí tượng thủy văn; số hóa tư liệu giấy khí tượng thủy văn; tăng cường năng lực tính toán chuyên ngành khí tượng thủy văn của hệ thống. Đầu tư mở rộng các trạm thông tin vệ tinh mặt đất, thiết bị thông tin lưu động; vận hành hiệu quả hệ thống cảnh báo đa thiên tai, kết hợp với hệ thống cơ sở hạ tầng thông tin quốc gia.

Về mạng lưới trạm quan trắc khí tượng thủy văn, ngành KTTV hiện đại hóa công nghệ quan trắc khí tượng thủy văn đến năm 2030 tăng thêm số trạm tự động trên toàn mạng lưới. Nghiên cứu bước đầu áp dụng công nghệ quan trắc bằng vệ tinh, camera, trí tuệ nhân tạo. Tăng dày mật độ radar thời tiết cho các khu vực trên đất liền, khu vực biên giới, các đảo và quần đảo thuộc chủ quyền Việt Nam. Lồng ghép mạng lưới quan trắc tài nguyên và môi trường quốc gia với mạng lưới trạm khí tượng thủy văn quốc gia. Hiện đại hóa hệ thống kiểm định, hiệu chuẩn phương tiện đo khí tượng thủy văn. Đầu tư, hiện đại hóa hệ thống quan trắc, theo dõi, giám sát thiên tai chuyên dùng, nhất là đối với mưa, bão, lũ, lũ quét, ngập lụt, sạt lở đất, sạt lở bờ sông, bờ biển.

Đối với công tác dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn, ngành KTTV nâng cao độ tin cậy dự báo khí tượng thủy văn hàng ngày trong điều kiện thời tiết bình thường. Dự báo đủ độ tin cậy quỹ đạo và cường độ áp thấp nhiệt đới trước 2-3 ngày, tăng thời hạn cảnh báo quỹ đạo và cường độ bão trước 3-5 ngày. Dự báo, cảnh báo lũ đủ độ tin cậy đối với các hệ thống sông lớn ở Bắc Bộ trước 2-3 ngày, ở Trung Bộ trước 1-2 ngày, ở Nam Bộ trước 10 ngày; tăng chất lượng dự báo định lượng mưa lớn trước 2-3 ngày lên thêm 5-10% so với năm 2020.

Cảnh báo đủ độ tin cậy lũ quét, sạt lở đất trước 6 giờ; tăng thời hạn dự báo thời tiết đến 10 ngày, cảnh báo xu thế diễn biến một số hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm đến 1 tháng, cảnh báo hiện tượng ENSO tác động đến Việt Nam, hạn hán, xâm nhập mặn từ 3 tháng đến 1 năm; nâng chất lượng dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn dẫn đầu các nước trong khu vực ASEAN... 

Về ứng dụng khoa học công nghệ, hợp tác quốc tế, ngành từng bước nghiên cứu làm chủ công nghệ phương tiện đo, thám sát bằng phương tiện bay, vệ tinh khí tượng, mô hình tính toán toàn cầu về khí tượng, mô hình thủy văn, hải văn hiện đại. Ngành tăng cường ứng dụng, chuyển giao công nghệ mới trong dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn. Tăng cường hợp tác quốc tế nghiên cứu quan trắc, đo đạc, thám sát, chia sẻ thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn; đào tạo, cử chuyên gia, đại diện của Việt Nam tham gia vào các cơ quan, tổ chức, diễn đàn điều hành của Tổ chức Khí tượng Thế giới và các tổ chức quốc tế khác về khí tượng thủy văn... 

Thời gian tới, ngành Khí tượng Thuỷ văn sẽ tiếp tục nghiên cứu, đẩy mạnh áp dụng công nghệ quan trắc bằng vệ tinh, AI trong quản lý, khai thác, chia sẻ thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn. Từ đó thúc đẩy tiến trình xây dựng, vận hành các hệ thống thông minh hóa, tối ưu hóa, tự động hóa các quy trình, hỗ trợ các hoạt động của ngành, nhất là đưa ra các dự báo chính xác nhất.

Phương Uyên