Sử dụng MODIS để lập bản đồ các điểm nóng đốt rơm rạ ngoài trời, đánh giá sơ bộ nồng độ bụi mịn PM 2.5 tại Việt Nam

Tại Việt Nam, ảnh MODIS được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp như lập bản đồ phân bố không gian ruộng lúa hoặc các loại hình sử dụng đất khác; đánh giá nhanh những thay đổi về nguồn nước, độ mặn và thiệt hại về đất nông nghiệp do lũ lụt; phân tích các diện tích trồng lúa bị ảnh hưởng bởi độ mặn và lũ lụt.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng MODIS để lập bản đồ mô hình canh tác ở Việt Nam.

Trong khuôn khổ dự án hợp tác với Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam (VACNE), nhóm chuyên gia từ Trung tâm Sinh thái nông nghiệp (CARES) thuộc Học viện Nông nghiệp Việt Nam (VNUA); Trung tâm Quan trắc Môi trường miền Bắc (NCEM) thuộc Cục Kiểm soát Ô nhiễm Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường; và Trung tâm Phát triển cộng đồng (CDC3) đã sử dụng dữ liệu viễn thám kết hợp với dữ liệu thứ cấp có sẵn như bản đồ sử dụng đất quốc gia, dữ liệu khí tượng và dữ liệu chất lượng không khí từ các trạm quan trắc trên mặt đất trong giai đoạn 2012-2022 để đánh giá các rủi ro môi trường. Các công trình nhằm xác định các điểm nóng về đốt ngoài trời hàng năm trên toàn quốc, cô lập các điểm nóng do đốt ngoài trời các phụ phẩm nông nghiệp và tiến hành đánh giá sơ bộ nồng độ và sự phân bố nồng độ bụi mịn PM2.5 và các hoạt động đốt ngoài trời trong nông nghiệp.

Nhóm nghiên cứu đã xử lý tất cả các nguồn dữ liệu vệ tinh và xác thực các điểm truy cập. Cho đến nay, nhóm đã xây dựng được bản đồ sử dụng đất, bản đồ điểm nóng đốt nương rẫy tại Việt Nam năm 2012, 2016 và 2020; bản đồ điểm nóng đốt nương rẫy theo vùng; bản đồ diện tích đốt nương rẫy theo điểm nóng tại các vùng sinh thái năm 2012-2021; bản đồ đốt nương rẫy phụ phẩm nông nghiệp tại Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hồng năm 2012 và 2021; và bản đồ phân bố nồng độ bụi PM2.5 trung bình hàng tháng năm 2021.

Nhóm đã xác định được rằng phần lớn diện tích đốt nương rẫy trong nông nghiệp xảy ra trên đất lúa nước, đặc biệt là ở khu vực phía tây Đồng bằng sông Cửu Long. Nhóm lưu ý rằng dữ liệu MODIS và VIIRS cung cấp thông tin tương đối tốt về vị trí đốt nương rẫy trên các cánh đồng lúa có diện tích ít nhất là 2.500 m2. Tuy nhiên, việc xác định diện tích đốt nương rẫy ở Đồng bằng sông Hồng khó khăn hơn vì các cánh đồng trồng lúa nhỏ và bị chia cắt, thường chỉ có diện tích 360-2.500m2. Một phát hiện khác là việc chỉ sử dụng MODIS không thể xác định được các vùng đang đốt ngoài trời do sự khác biệt về thời gian chụp (10:30 sáng và 1:30 chiều), vì thời gian đốt rơm rạ trong ngày thay đổi tùy theo từng hộ gia đình.

Thách thức lớn nhất của nhóm nghiên cứu là thiếu nguồn dữ liệu. Vẫn còn thiếu các mô hình tuyên truyền về ô nhiễm không khí tốt và dữ liệu trạm mặt đất về đo các chỉ số chất lượng không khí tại Việt Nam.

Bản đồ phân bố các khu vực đốt mở ngoài trời trong nông nghiệp.

Để lập bản đồ các khu vực cháy, nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu MODIS và VIIRS thông qua Hệ thống thông tin cháy cho quản lý tài nguyên (FIRMS) và các sản phẩm MCD64A1 do NASA cung cấp, tạo ra cả bản đồ các điểm nóng cháy ngoài trời và các khu vực bị cháy năm 2012, 2016 và 2021.

Sau rất nhiều nỗ lực dành cho việc xử lý tất cả các nguồn dữ liệu vệ tinh và xác thực các điểm truy cập để hoàn thành các công việc này, nhóm nghiên cứu ban đầu đã hoàn thành lịch trình thu hoạch cho miền bắc Việt Nam để xác định thời điểm có thể đốt rơm rạ. Họ đã phân tích và lập bản đồ các vùng cháy đang hoạt động để tìm ra các khu vực xảy ra cháy do đốt các sản phẩm phụ từ nông nghiệp. Nhóm nghiên cứu cũng đã phân tích các mô hình cháy đang hoạt động liên quan đến các phép đo chất lượng không khí hàng ngày và kết hợp dữ liệu thời tiết với dữ liệu ô nhiễm không khí từ vệ tinh để phân tán ô nhiễm không khí và xác định các điểm nóng để lập bản đồ các mô hình cháy đang hoạt động.

Việc thiết kế và triển khai dự án này đã được thực hiện thông qua nỗ lực hợp tác với Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam (VACNE) và Liên minh Toàn cầu về Sức khỏe và Ô nhiễm (GAHP); và được tài trợ bằng nguồn viện trợ của Chính phủ Anh.

GAHP được thành lập vào năm 2012, gồm hơn 60 thành viên từ các tổ chức và quốc gia trên toàn thế giới, với mục tiêu giảm tỷ lệ tử vong và bệnh tật do ô nhiễm môi trường trên diện rộng ở các nước thu nhập thấp và trung bình (LMIC).

VACNE được thành lập cách đây 35 năm và hiện có 127 thành viên, với nhiệm vụ chính là tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức và kiến thức của người dân địa phương, và huy động mọi người thực hiện các hoạt động bảo vệ môi trường.

UK Aid chuyên hỗ trợ các tổ chức xã hội dân sự (CSO) vừa và nhỏ, hướng tới mục tiêu giảm nghèo bền vững và thực hiện các mục tiêu toàn cầu của Liên Hợp Quốc.