Kết quả nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS và công nghệ viễn thám vào quản lý sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long

Hệ thống GIS quản lý sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long được xây dựng trên nền các sản phẩm phần mềm GIS mã nguồn mở, quản lý thông tin về sản xuất lúa đến từng xã, từng cánh đồng, từng ruộng lúa tuỳ theo nhu cầu của từng địa phương. Độc lập với số liệu được cập nhật từ các địa phương là dữ liệu ảnh viễn thám MODIS, kết quả nhận biết lúa trên ảnh theo một cách tiếp cận mới, thường xuyên được cập nhật vào hệ thống, cho phép theo dõi tiến độ xuống giống của từng ruộng, xác định giai đoạn sinh trưởng của lúa trên ruộng, đánh giá sức khoẻ của lúa và dự báo năng suất lúa...

Ứng dụng hệ thống sẽ giúp cho các nhà quản lý, các đơn vị thống kê, tổ chức bảo hiểm nông nghiệp, các nhà khoa học… luôn luôn có được thông tin về tình hình sản xuất lúa của 13 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, các loại giống lúa được phổ biến, xu hướng chuyển dịch cơ cấu cây trồng của bà con nông dân, biến động đất lúa... để từ đó có được các quyết định và giải pháp ứng xử thích hợp, kế hoạch phát triển sản xuất đúng đắn nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất của ngành trồng lúa, thực hiện tốt chủ trương tái cơ cấu ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn của Chính phủ.

I. GIỚI THIỆU

Công nghệ thông tin địa lý (GIS) và công nghệ viễn thám được nghiên cứu để xây dựng thành hệ thống GIS quản lý sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ  "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý sản xuất lúa ở vùng đồng bằng sông Cửu Long" của Bộ NN&PTNT do Trung tâm Công nghệ phần mềm Thủy lợi thực hiện. Hệ thống được xây dựng trong điều kiện nhu cầu đối với thông tin về tình hình sản xuất nói chung, sản xuất lúa nói riêng ngày càng cao không chỉ trong công tác quản lý, chỉ đạo sản xuất hàng ngày, mà còn trong công tác quy hoạch và xây dựng chiến lược phát triển sản xuất, nhất là trong việc thực hiện chính sách tái cơ cấu ngành NN&PTNT của Chính phủ nhằm nâng cao giá trị gia tăng của các sản phẩm nông nghiệp.

Bài viết này sẽ giới thiệu với bạn đọc một cách tóm tắt về tính năng kỹ thuật của hệ thống thông tin, kết quả ứng dụng công nghệ GIS và ảnh viễn thám miễn phí MODIS vào quản lý sản xuất lúa, khả năng và phạm vi áp dụng, hiệu quả ứng dụng hệ thống vào công tác quản lý sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long, khả năng nhân rộng và định hướng hoàn thiện, mở rộng tính năng, tiện ích của hệ thống

II. TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN

2.1. Cấu trúc của hệ thống

2.2 Cơ sở dữ liệu về tình hình sản xuất lúa

2.2.1. Dữ liệu bản đồ

2.2.2. Dữ liệu thuộc tính

2.2.3. Giao diện WebGIS quản lý sản xuất lúa

III. HIỆU QUẢ KINH TẾ-XÃ HỘI CỦA VIỆC ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN

IV. QUY MÔ ÁP DỤNG VÀ KHẢ NĂNG NHÂN RỘNG

V. KẾT LUẬN

Các loại thông tin được tổ chức lưu trữ trong hệ thống GIS quản lý sản xuất lúa, mức độ chi tiết của chúng, cách thức xử lý, tổng hợp thông tin của hệ thống dưới dạng các loại báo cáo, biểu đồ, bản đồ hiện trạng hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu công tác quản lý sản xuất lúa trong hiện tại và trong nhiều năm tới, ngay cả khi xuất hiện nhu cầu đòi quản lý thông tin đến từng ruộng lúa, ví dụ như đối với cánh đồng mẫu lớn đang được thử nghiệm ở vùng đồng bằng sông Cửu Long. Việc tổ chức cập nhật số liệu cho từng đám ruộng, từng cánh đồng và ở mức độ tổng quát nhất là đến cấp xã nhằm mục đích giảm thiểu ảnh hưởng của ý muốn chủ quan của người điều tra, người tổng hợp số liệu đến tính khách quan của số liệu, cung cấp cho người dùng các thông tin phản ánh về tình hình sản xuất lúa với mức độ xác thực nhất có thể. Bên cạnh đó, hệ thống thường xuyên được cập nhật kết quả nhận biết lúa với độ chính xác cao dựa vào ảnh viễn thám miễn phí MODIS, cung cấp cho người dùng một nguồn thông tin về tình hình sản xuất lúa khách quan, độc lập với số liệu điều tra và được cập nhật từ các địa phương vào hệ thống. Thành công của việc ứng dụng ảnh MODIS vào quản lý sản xuất lúa làm cho hệ thống GIS ngày càng nâng cao tính hữu ích của mình ngay cả trong giai đoạn đầu khi người ta chưa có thể tổ chức cập nhật số liệu điều tra về tình hình sản xuất lúa từ các địa phương vì lý do thiếu kinh phí hay vì người dùng còn chưa đánh giá hết ý nghĩa và hiệu quả trước mắt, hiệu quả lâu dài của việc ứng dụng công nghệ thông tin, công nghệ GIS, công nghệ viễn thám vào quản lý sản xuất nông nghiệp. Tích lũy được dữ liệu về sản xuất lúa trong nhiều năm, hệ thống GIS sẽ là công cụ tin cậy dự báo năng suất và sản lượng lúa, theo dõi sự biến động của đất lúa và đất trồng các loại cây khác, cung cấp cho người dùng bức tranh toàn cảnh về xu hướng chuyển đổi cây trồng của bà con nông dân, kết quả của việc thực hiện chủ trương tái cơ cấu sản xuất nông nghiệp của Bộ NN&PTNT. Mặt khác, biến động đất lúa nói riêng, đất trồng trọt nói chung cũng là những thông tin quan trọng cho việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp.

Việc hoàn thiện hệ thống GIS quản lý sản xuất lúa sẽ còn được tiếp tục, chủ yếu trên cơ sở ứng dụng kết hợp ảnh MODIS với ảnh LANDSAT-8 và ảnh viễn thám radar sẽ được cộng đồng châu Âu cung cấp miễn phí trên mạng Internet bắt đầu từ năm 2014 để nâng cao độ chính xác nhận biết lúa trên ảnh. Hệ thống GIS quản lý sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long cũng là tiền đề cho việc hoàn thiện, mở rộng không gian ứng dụng hệ thống vào quản lý không chỉ sản xuất lúa mà còn nhiều cây trồng khác trong phạm vi cả nước.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Đăng Vỹ, Phạm Quang Lợi. Kết quả xác lập chỉ số thực vật trên ảnh viễn thám quang học để nhận biết các khu vực lúa bị sâu hại //Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. - Hà Nội, số 9, tháng 5/2011. Tr.30-37.

[2]. Trần Thị Hiền, Võ Quang Minh, Huỳnh Thị Thu Hương và các tác giả khác. Theo dõi hiện trạng trà lúa phục vụ cảnh báo dịch hại lúa trên cơ sở sử dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS //Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề: Công nghệ thông tin (2013). Tr.143-151.

Chi tiết bài báo: Kết quả nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS và công nghệ viễn thám vào quản lý sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long

Tác giả: TSKH. Nguyễn Đăng Vỹ
Trung tâm Công nghệ Phần mềm Thủy lợi

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI