Cách UAV truy vết các điểm phát thải gây ô nhiễm không khí ở Hà Nội

Ô nhiễm không khí đang là một trong những vấn đề cấp bách, nhiều giải pháp đã được đưa ra để giúp chỉ số chất lượng không khí về ngưỡng an toàn. Trong đó, từ tháng 9 năm nay, Cục Môi trường đã phối hợp với Cục Viễn thám quốc gia sử dụng thiết bị bay không người lái (UAV) theo dõi tình trạng đốt rơm rạ tại vùng ven đô và phát tán bụi từ công trường xây dựng lớn ở Hà Nội. Kết quả được chuyển ngay cho chính quyền địa phương để xử lý và công bố trên phương tiện thông tin đại chúng.

Phóng viên có cuộc trao đổi với ông Vũ Hữu Liêm – Giám đốc Trung tâm Giám sát Nông nghiệp, Tài nguyên và Môi trường (Cục Viễn thám Quốc gia, Bộ Nông nghiệp và Môi trường) về quá trình vận hành các UAV để phát hiện điểm gây ô nhiễm.

Thưa ông, ô nhiễm không khí tại Hà Nội thời gian qua được đánh giá là khá nghiêm trọng. Gần đây, Cục Viễn thám quốc gia phối hợp với Cục Môi trường đưa UAV vào giám sát các điểm ô nhiễm. Ông có thể chia sẻ rõ hơn về phương pháp này?

- Ô nhiễm không khí tại Hà Nội thời gian qua là vấn đề nóng, được xã hội rất quan tâm. Trước yêu cầu cấp bách đó, Bộ Nông nghiệp và Môi trường đã giao Cục Môi trường làm đầu mối, phối hợp với Cục Viễn thám quốc gia triển khai ứng dụng UAV trong giám sát các nguồn gây ô nhiễm.

Trung tâm Giám sát Nông nghiệp, Tài nguyên và Môi trường của chúng tôi tham gia nhiệm vụ này với thế mạnh là công nghệ viễn thám, kết hợp cùng giải pháp bay UAV – một công nghệ còn khá mới tại Việt Nam nhưng có tính ứng dụng thực tiễn cao.

Hệ thống UAV được trang bị thông qua Dự án “Tăng cường năng lực giám sát tài nguyên và môi trường”, trong đó có máy bay không người lái cùng các thiết bị thu thập dữ liệu chuyên dụng.

UAV đã được sử dụng cụ thể như thế nào trong đợt giám sát ô nhiễm không khí vừa qua, thưa ông?

- Chúng tôi đã sử dụng UAV để giám sát các điểm phát sinh ô nhiễm không khí do đốt rơm rạ, đốt phế phụ phẩm nông nghiệp, đốt rác thải tự phát quanh khu vực Hà Nội. Theo thống kê của Cục Môi trường, có ba khu vực trọng điểm thường xuyên phát sinh khói bụi, ảnh hưởng trực tiếp đến các khu dân cư và các trục giao thông lớn.

Việc kết hợp giữa ảnh vệ tinh cho cái nhìn bao quát, với UAV sẽ cho hình ảnh chi tiết tại hiện trường giúp xác định rất chính xác vị trí, thời điểm phát sinh ô nhiễm để cung cấp kịp thời cho cơ quan quản lý.

Trước đó, chúng tôi cũng từng ứng dụng UAV để giám sát ô nhiễm nguồn nước tại hệ thống sông Bắc Hưng Hải. Tuy nhiên, giám sát không khí có đặc thù khác, yêu cầu xử lý nhanh và linh hoạt hơn.

Hiện nay Trung tâm có bao nhiêu UAV và việc vận hành được tổ chức ra sao?

- Hiện tại, Trung tâm có một hệ thống UAV với các thiết bị bay chụp ảnh và thiết bị quét Lidar. Trong đó, bay chụp ảnh RGB được sử dụng thường xuyên vì trực quan, tiết kiệm năng lượng, phù hợp cho giám sát ô nhiễm không khí.

Tổ bay gồm 3 người vận hành chính và 2 nhân lực hỗ trợ. Thời gian bay mỗi ca khoảng 35–45 phút, tùy điều kiện thời tiết. Chúng tôi bố trí pin thay thế để có thể bay liên tục theo hình thức cuốn chiếu trong ngày.

Tuy nhiên, hoạt động bay phụ thuộc rất lớn vào điều kiện thời tiết và công tác bảo đảm an toàn bay. Trong một số thời điểm, chúng tôi phải tạm dừng hoặc chờ cấp phép từ các cơ quan chức năng về quản lý vùng trời.

Chúng tôi tổ chức hoạt động bay vào những thời điểm cao điểm chính vụ xảy ra hiện tượng đốt rơm rạ, phế phụ phẩm nhiều. Chúng tôi kết hợp điều tra hiện trường và bay để có kết quả chính xác để báo cho cơ quan chức năng, nhờ vậy thúc đẩy công tác quản lý môi trường không khí trong thời gian vừa rồi.

Với lượng dữ liệu lớn thu thập được, công tác xử lý có gặp khó khăn không, thưa ông?

- Khối lượng dữ liệu là rất lớn. Mỗi phiên bay có thể tạo ra hàng nghìn ảnh, dung lượng lên tới hàng trăm GB. Điều này đòi hỏi năng lực xử lý dữ liệu và hạ tầng máy tính mạnh.

Để phục vụ công tác quản lý trước mắt, chúng tôi ưu tiên trích xuất nhanh hình ảnh các điểm ô nhiễm điển hình, kèm theo tọa độ thực địa để gửi ngay cho Cục Môi trường. Việc xử lý sâu, xây dựng bộ dữ liệu chuyên ngành thì cần thêm thời gian và nguồn lực.

Các UAV có cần lắp thêm cảm biến chuyên dụng để giám sát ô nhiễm không khí không, thưa ông?

- Hiện nay, việc thu thập hình ảnh bằng UAV đã đáp ứng khá tốt yêu cầu giám sát nguồn phát thải. Tuy nhiên, trong tương lai, nếu được trang bị thêm các cảm biến như hồng ngoại, cảm biến nhiệt, cảm biến môi trường, chúng tôi có thể phát hiện các nguồn đốt ngay cả khi đã tắt lửa, hoặc giám sát ban đêm hiệu quả hơn.

Đây là hướng mà chúng tôi đang nghiên cứu, học hỏi kinh nghiệm quốc tế để từng bước hoàn thiện hệ thống.

Xin cảm ơn những chia sẻ của ông!