Công nghệ viễn thám siêu phổ hỗ trợ giám sát sinh thái vùng đất ngập nước.

Các vùng đất ngập nước có chức năng sinh thái quan trọng, bao gồm điều tiết khí hậu, duy trì đa dạng sinh học, làm sạch nước và điều tiết lũ lụt, đồng thời là một thành phần quan trọng của chu trình carbon toàn cầu. Trong thế kỷ qua, dưới áp lực kép của biến đổi khí hậu và hoạt động của con người, diện tích đất ngập nước toàn cầu đã giảm mạnh, cấu trúc hệ sinh thái bị phá vỡ, chức năng suy giảm và thậm chí biến mất. Đặc biệt, diện tích đất ngập nước ở Trung Quốc đã bị thu hẹp đáng kể. Đảm bảo sự phát triển bền vững của môi trường và tài nguyên đất ngập nước đã trở thành một vấn đề cấp thiết.

Giám sát từ xa vùng đất ngập nước

Công nghệ viễn thám, với ưu điểm là nguồn dữ liệu phong phú, góc nhìn vĩ mô và phản hồi nhanh chóng, được sử dụng rộng rãi trong việc giám sát và đánh giá tác động của các hoạt động của con người lên hệ sinh thái đất ngập nước. Nó có thể thu thập thông tin về sự phân bố không gian và xu hướng tiến hóa của thảm thực vật đất ngập nước, cung cấp dữ liệu quan trọng cho việc bảo vệ và quản lý hệ sinh thái đất ngập nước. Đối với phần nước của đất ngập nước, viễn thám có thể thu thập thông tin về sự phân bố nước, sự thay đổi mực nước và các thông số chất lượng nước. Kết hợp với dữ liệu giám sát trên mặt đất, các mô hình thủy văn đất ngập nước có thể được thiết lập để dự đoán cung và cầu tài nguyên nước, cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng hợp lý đất ngập nước và bảo vệ môi trường sinh thái của chúng.

Khi sử dụng công nghệ viễn thám để giám sát vùng đất ngập nước, các đặc điểm quang phổ của vùng đất ngập nước có thể được kết hợp với các đặc điểm môi trường của các loại vùng đất ngập nước khác nhau để phân tích địa khoa học, từ đó thiết lập các phương pháp phân loại vùng đất ngập nước bằng viễn thám tương ứng.

Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc Tây An về Quang điện tử Hàng không vũ trụ - Viễn thám siêu phổ và Giám sát vùng đất ngập nước

Vệ tinh siêu phổ sở hữu khả năng cảm biến từ xa đa băng tần, cho phép chúng thu thập thông tin quang phổ phong phú hơn. So với các vệ tinh truyền thống, vệ tinh siêu phổ có thể cung cấp thông tin chi tiết hơn về đặc điểm mặt đất, chẳng hạn như tình trạng sinh trưởng và phân bố của cây sậy trong vùng đất ngập nước. Bằng cách phân tích dữ liệu siêu phổ, phạm vi phân bố và diện tích của cây sậy có thể được xác định chính xác bằng cách sử dụng các đặc điểm như độ phản xạ của cây sậy trong dải hồng ngoại và cận hồng ngoại.

Sông Tứ Xuyên chảy dài 30 km trong quận Yên Liên, chi phối lưu vực rộng 188 km vuông. Hiện nay, lau sậy mọc um tùm dọc sông Tứ Xuyên ở Yên Liên đang trở thành vấn đề nan giải. Khi mùa đông đến, lau sậy sẽ héo úa và cần phải được cắt bỏ. Tuy nhiên, các phương pháp khảo sát thủ công truyền thống không hiệu quả và thiếu chính xác, gây khó khăn trong việc xác định chính xác sự phân bố và diện tích của lau sậy. Trong tình huống này, việc sử dụng công nghệ viễn thám vệ tinh siêu phổ có thể mang lại những ưu điểm vượt trội.

Các vệ tinh viễn thám siêu phổ XIGUANG-003 và XIGUANG-002 do Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc Xiguang phóng hiện đang sở hữu các điều kiện nêu trên, mang lại cho chúng lợi thế đáng kể trong việc cung cấp dịch vụ cho cơ quan quản lý lưu vực sông Ishikawa.Bằng cách thiết lập mô hình định lượng siêu phổ trên mặt đất tại các điểm lấy mẫu trong khu vực nghiên cứu, và thu được các giá trị phổ phản xạ nước tại các điểm lấy mẫu thông qua dữ liệu vệ tinh, các thông số chất lượng nước có thể được xác định thông qua mô hình. Việc giám sát chất lượng nước có thể được thực hiện mà không cần đo đạc thực tế, giúp tiết kiệm đáng kể nhân lực và vật lực. 

Trong những năm gần đây, sự phát triển không ngừng của công nghệ viễn thám về định lượng, đa thời gian, đa nền tảng, thông tin khổng lồ và nhận dạng thông minh đã cung cấp các phương pháp thuận tiện hơn và triển vọng rộng lớn hơn cho nghiên cứu môi trường đất ngập nước và việc ra quyết định quản lý. Với sự mở rộng và làm giàu liên tục của các nguồn dữ liệu viễn thám và sự cải thiện liên tục của khả năng xử lý dữ liệu lớn, viễn thám đất ngập nước đang phát triển nhanh chóng theo hướng đa nguồn, nhanh chóng và tinh vi hơn, và nghiên cứu viễn thám môi trường đất ngập nước, với tư cách là một lĩnh vực liên ngành quan trọng, cũng sẽ trưởng thành hơn.