Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ viễn thám cảnh báo rủi ro thiên tai

Giai đoạn 2020-2025 ghi nhận đầy đủ các loại thiên tai đặc trưng của Huế, gồm bão và áp thấp nhiệt đới; mưa lớn, lũ, ngập lụt; lũ quét, sạt lở đất; sạt lở bờ sông, bờ biển và nước dâng do bão; nắng nóng; không khí lạnh, rét đậm, rét hại; dông, lốc, sét, mưa đá; và động đất cường độ nhỏ. Mưa lớn, lũ và ngập lụt tiếp tục là nhóm thiên tai xảy ra thường xuyên, có phạm vi ảnh hưởng rộng và gây hậu quả nghiêm trọng nhất.

Phân bố tác động có tính không gian rõ rệt. Khu vực miền núi phía Tây, gồm A Lưới, Nam Đông, Khe Tre và các tuyến giao thông qua địa hình dốc, thường chịu tác động chính của mưa rất lớn, lũ quét và sạt lở đất. Vùng hạ lưu sông Hương, sông Bồ, khu vực đô thị trung tâm và các vùng thấp trũng quanh đầm phá Tam Giang-Cầu Hai thường xuyên bị ngập sâu, kéo dài. Dải ven biển và cửa sông từ Phong Quảng, Thuận An đến Vinh Lộc, Chân Mây-Lăng Cô chịu tác động tổng hợp của gió mạnh, sóng lớn, nước dâng và xói lở bờ biển.

Hiện nay, mạng quan trắc do thành phố và các đơn vị liên quan đầu tư gồm 54 trạm đo mưa tự động Vrain, 2 trạm đo gió bão tại Cảng cá Thuận An và Cảng cá Tư Hiền, 10 trạm giám sát ngập lụt và 5 trạm quan trắc mực nước trên sông Hương, sông Bồ và sông Ô Lâu. Dữ liệu được truyền trực tuyến và tích hợp trên các nền tảng Vrain, VWind, VFass, Hue-S và Trung tâm Điều hành đô thị thông minh, tạo điều kiện theo dõi lượng mưa, gió, mực nước và tình trạng ngập gần thời gian thực.

Ngoài mạng trạm, hệ thống có hơn 100 camera giám sát tại các khu vực trọng điểm như Đập Đá, cầu Lòn, hai bờ sông Hương, các điểm ngập sâu và sạt lở. Camera tại một số hồ thủy điện cũng được kết nối để theo dõi tình trạng công trình và hỗ trợ giám sát vận hành trong mùa mưa lũ. Các lớp dữ liệu về hồ chứa, vùng ngập, khu vực có nguy cơ sạt lở, phương án sơ tán và điểm dừng đỗ phương tiện khi ngập đã được tích hợp trên GIS-Hue, hỗ trợ hiển thị và chia sẻ thông tin phục vụ chỉ huy.

Hạ tầng truyền tin cảnh báo đến cộng đồng gồm hệ thống truyền thanh cơ sở, truyền thanh thông minh kết nối với IOC và Hue-S, các kênh viễn thông và còi hú cảnh báo. Giai đoạn 2024-2025, thành phố đã thí điểm 4 còi cảnh báo công suất lớn, với bán kính khoảng 5 km. Thành phố dự kiến tiếp tục lắp đặt còi cảnh báo tại 40 xã, phường trong thời gian tới.

Để bảo đảm thông tin khi mất điện hoặc gián đoạn mạng viễn thông, hệ thống phòng thủ dân sự còn được trang bị phương tiện thông tin dự phòng như hệ thống truyền hình hội nghị, thiết bị thông tin vệ tinh, xe thông tin chuyên dụng và bộ đàm. Tuy nhiên, số lượng và sự phân bố thiết bị giữa các đơn vị, địa bàn chưa được tổng hợp thành một hệ thống kiểm kê thống nhất.

Nhìn chung, hạ tầng cảnh báo sớm của Huế tương đối phát triển đối với mưa, lũ, ngập lụt và giám sát hồ chứa, với ưu thế là quan trắc tự động, truyền trực tuyến và tích hợp trên các nền tảng số. Tuy nhiên, độ phủ chưa đồng đều giữa các địa bàn và loại hình thiên tai. Hạ tầng giám sát lũ quét, sạt lở đất, dông sét, nắng nóng và khu vực ven biển còn hạn chế.

Bên cạnh đó, số liệu phương tiện, trang thiết bị cấp thành phố chưa được nhập đầy đủ; một số nhu cầu trang thiết bị chưa được chuẩn hóa theo chủng loại, số lượng và mức độ ưu tiên. Số liệu thiệt hại giữa các năm chưa hoàn toàn thống nhất về đơn vị, phạm vi và cách phân loại. Thiệt hại gián tiếp như thời gian mất điện, mất nước, ngừng sản xuất, doanh thu mất đi, gián đoạn học tập, mất thu nhập và chi phí phục hồi hộ gia đình chưa được ghi nhận đầy đủ. Việc lưu tọa độ điểm thiệt hại, theo dõi các vị trí hư hỏng lặp lại, lịch sử sửa chữa và mức độ giảm rủi ro sau đầu tư còn hạn chế. 

Các bản đồ hiện có chưa đồng đều về tỷ lệ, thời gian cập nhật và mức độ chi tiết. Bản đồ lũ quét, sạt lở tỷ lệ 1:50.000 phù hợp để xác định khu vực ưu tiên ở cấp thành phố nhưng chưa đủ để xác định mức an toàn cho từng khu dân cư, hộ gia đình, mái dốc, công trình, chưa đủ độ chi tiết để hỗ trợ ra quyết định sơ tán cấp thôn, bản, hộ gia đình. Dữ liệu điểm nóng nhiệt, hạn hán, xâm nhập mặn, dông sét, động đất và sóng thần còn thiếu hoặc chưa được liên kết đầy đủ với dân cư, tài sản, hạ tầng và nhóm cần hỗ trợ. Chưa có sự liên thông dữ liệu hoàn toàn giữa các ngành. 

Huế có nền tảng tương đối tốt về quan trắc mưa, mực nước, ngập lụt, giám sát hồ chứa và truyền tin qua Hue-S, IOC, truyền thanh, viễn thông và các phương tiện dự phòng. Tuy nhiên, mạng lưới quan trắc và cảnh báo hiện tập trung chủ yếu vào mưa, lũ và ngập lụt; khả năng giám sát lũ quét, sạt lở đất, dông sét, nắng nóng, hạn hán và các hiểm họa ven biển còn hạn chế. Độ phủ trạm và thiết bị chưa đồng đều, nhất là tại miền núi, ven biển, các lưu vực nhỏ và những khu vực có thời gian cảnh báo rất ngắn.

Trước diễn biến phức tạp của tình hình thiên tai việc đẩy mạnh ứng dụng khoa học-công nghệ nâng cao hiệu quả công tác cảnh báo được xác định là nhiệm vụ quan trọng. 

Cảnh báo còn thiên về cung cấp thông tin về hiện tượng và diễn biến thiên tai, trong khi hướng dẫn hành động cụ thể theo vị trí, thời điểm, ngành và nhóm đối tượng chưa đầy đủ. Số lượng, vị trí và tình trạng hoạt động của các phương tiện thông tin dự phòng chưa được kiểm kê thống nhất. Việc kết nối giữa trạm quan trắc, cơ sở dữ liệu, trung tâm chỉ huy và thiết bị phát cảnh báo tại cộng đồng cần tiếp tục được chuẩn hóa.

Kết quả đánh giá cho thấy rủi ro thiên tai của thành phố Huế trong giai đoạn 2026-2030 tiếp tục ở mức cao, với đặc trưng nổi bật là thiên tai có thể xảy ra trên phạm vi rộng, đồng thời hoặc liên tiếp, gây tác động dây chuyền giữa các địa bàn, ngành và hệ thống hạ tầng. Bão, mưa lớn, lũ và ngập lụt vẫn là nhóm rủi ro chính, trong khi sạt lở đất, xói lở bờ sông, bờ biển, nắng nóng, hạn hán và thiếu nước đang làm cho tình hình rủi ro ngày càng đa dạng và phức tạp hơn.

Trước dự báo trên, Huế huy động mọi nguồn lực để chủ động ứng phó có hiệu quả trước mọi tình huống thiên tai có thể xảy ra trên địa bàn thành phố, hạn chế đến mức thấp nhất thiệt hại về người, tài sản, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, di sản văn hóa, cơ sở hạ tầng và các công trình trọng yếu do thiên tai gây ra; góp phần quan trọng phát triển bền vững kinh tế - xã hội của thành phố.

Năng lực theo dõi, giám sát, dự báo, cảnh báo thiên tai được hiện đại hóa, phấn đấu tự động hóa trên 95% đối với các trạm khí tượng, trạm đo mực nước, đo mưa, đo gió; cung cấp bản tin dự báo đủ độ tin cậy trước 2-3 ngày đối với áp thấp nhiệt đới, trước 3-5 ngày đối với bão, trước 1-2 ngày đối với lũ trên các hệ thống sông; 100% các khu vực trọng điểm, xung yếu phòng, chống thiên tai được lắp đặt hệ thống theo dõi, giám sát; 100% tàu cá đánh bắt vùng khơi và vùng lộng được lắp đặt hệ thống giám sát, bảo đảm thông tin liên lạc. Cơ sở dữ liệu phục vụ chỉ đạo, điều hành phòng, chống thiên tai được hình thành theo hướng đồng bộ, liên thông, theo thời gian thực, đảm bảo “đúngđủ-sạch-sống-thống nhất-dùng chung”.

Thành phố hoàn thiện dữ liệu, khoa học công nghệ, dự báo và cảnh báo sớm đa thiên tai, tập trung vào phát triển đồng bộ hệ thống dữ liệu, công nghệ, quan trắc, dự báo và cảnh báo sớm làm nền tảng cho quản lý rủi ro thiên tai dựa trên bằng chứng và hỗ trợ ra quyết định kịp thời. Ưu tiên hoàn thiện, tích hợp và cập nhật thường xuyên cơ sở dữ liệu phòng chống thiên tai, bản đồ nguy cơ và rủi ro, dữ liệu thiệt hại, gián đoạn dịch vụ và các thông tin phục vụ chỉ đạo, điều hành từ cấp thành phố đến cấp xã.

Tăng cường ứng dụng GIS, viễn thám, UAV, mô hình dự báo, trí tuệ nhân tạo và các công nghệ mới; đồng thời từng bước chuyển từ cảnh báo chủ yếu dựa trên thông số thiên tai sang cảnh báo dựa trên tác động, bảo đảm thông tin cảnh báo kịp thời, dễ hiểu và tiếp cận được tới các địa bàn và nhóm dân cư có nguy cơ cao. Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ viễn thám, hệ thống thông tin địa lý (GIS) và mô hình học máy (Machine Learning) để xây dựng bản đồ cảnh báo rủi ro sạt lở đất, lũ quét chi tiết đến tỷ lệ 1:10.000 hoặc 1:5.000 cho các xã miền núi phía Tây (A Lưới, Nam Đông, Bình Điền, Khe Tre);

Phát triển các thuật toán AI tạo sinh và trợ lý ảo trên nền tảng Hue-S để tự động hóa việc hỏi đáp, hướng dẫn kỹ năng an toàn và cung cấp thông tin cá nhân hóa về tuyến sơ tán cho người dân trong thời gian thực; tích hợp và đồng bộ hóa cơ sở dữ liệu chuyên ngành (dân cư, y tế, giáo dục, hạ tầng) với nền tảng GIS-Hue và Trung tâm IOC để hình thành hệ sinh thái dữ liệu mở phục vụ điều hành phòng thủ dân sự.

Nhiệm vụ này ưu tiên các vùng yêu cầu thời gian cảnh báo nhanh (rủi ro cao), khó tiếp cận hoặc nguy cơ gián đoạn thông tin: miền núi phía Tây, dải ven biển, cửa sông, các lưu vực nhỏ và vùng ngập sâu. Qua đó, dữ liệu phòng chống thiên tai được chuẩn hóa, cập nhật và liên thông; bản đồ rủi ro được tích hợp vào GIS Huế; cảnh báo chuyển dần sang cảnh báo theo tác động và được truyền tới người dân qua nhiều kênh.

Hoàn thiện, tích hợp và duy trì hệ thống cơ sở dữ liệu PCTT, Hue-S, GIS Huế và các hệ thống hỗ trợ chỉ đạo, điều hành. Điều tra, cập nhật và số hóa dữ liệu về thiên tai, thiệt hại, ngập lụt, sạt lở, xói lở và gián đoạn dịch vụ thiết yếu. Hoàn thiện các bản đồ nguy cơ, rủi ro và bản đồ phục vụ chỉ đạo, ứng phó đối với lũ, ngập, lũ quét, sạt lở, xói lở, nắng nóng, hạn hán và xâm nhập mặn.

Đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ, mô hình dự báo, viễn thám, UAV, AI và các công cụ hỗ trợ ra quyết định. Nâng cao năng lực quan trắc, dự báo và cảnh báo sớm đa thiên tai, từng bước chuyển sang cảnh báo dựa trên tác động. Hoàn thiện hạ tầng truyền tin, viễn thông và hệ thống cảnh báo tại cơ sở, bảo đảm thông tin cảnh báo đến được các khu vực và nhóm dân cư có nguy cơ cao qua nhiều kênh./. 

Ngọc Minh