Vượt qua 398.780 “đối thủ”
Nữ nhà khoa học trẻ, TS Nguyễn Kim Anh, thuộc Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và các cộng sự mới đây được Tạp chí Tiến bộ trong khoa học Trái đất và Hành tinh (PEPS) thuộc Hội Địa Vật lý Nhật Bản (JPGU) trao giải thưởng “Bài báo khoa học được nhiều người quan tâm nhất năm 2021”. Để giành được giải thưởng này, bài báo của cô và các cộng sự đã vượt qua 398.780 bài báo trên nhiều tạp chí khác nhau và ít nhất 66 bài báo chất lượng ngay trên PEPS. Chỉ trong hơn 1 năm đăng tải, bài báo có 18.000 lượt truy cập và 21 lượt trích dẫn theo Google Scholar (14 lượt trích dẫn theo SCI).
Bài báo xuất phát từ một vấn đề cấp bách ở Việt Nam đó là tình trạng xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long. Vùng đất này bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự nóng lên toàn cầu và nước biển dâng, gây ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội và cuộc sống của người dân. TS Nguyễn Kim Anh và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về tình hình nhiễm mặn ở khu vực sông Mekong, khu vực thử nghiệm là tỉnh Trà Vinh của Việt Nam nhằm góp phần cung cấp cơ sở khoa học, kế hoạch và giải pháp ứng phó, góp phần đảm bảo an sinh xã hội nơi đây.
TS Nguyễn Kim Anh cho biết, công trình nghiên cứu sử dụng tư liệu viễn thám quang học là ảnh vệ tinh Landsat 8 OLI để chiết tách các thông tin về độ nhiễm mặn thông qua các chỉ số độ mặn của thực vật (VSSI), chỉ số thực vật được điều chỉnh trong đất (SAVI), chỉ số thực vật (NDVI) và chỉ số độ mặn khác biệt chuẩn hóa (NDSI).
Nhóm nghiên cứu đã chứng minh được tiềm năng cao trong việc giám sát về mặt không gian và mặt vật lý độ mặn của đất ở lớp đất trên cùng. Đồng thời đề xuất phương pháp ước tính độ mặn của đất bằng cách sử dụng các chỉ số lấy từ tư liệu ảnh vệ tinh miễn phí có độ chính xác tương đối cao. Đây là thông tin hữu ích để quy hoạch khu vực nhiễm mặn và lựa chọn các loại cây trồng phù hợp, giúp giảm thiệt hại kinh tế tại các khu vực đồng bằng có nguy cơ cao về xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu.
Công trình đã đưa ra một phương pháp đánh giá nhanh, chính xác tình hình nhiễm mặn bằng cách sử dụng hình ảnh vệ tinh viễn thám. So với phương pháp truyền thống, cách dùng ảnh vệ tinh không tốn thời gian đo thực địa nhưng vẫn giám sát gần với thời gian thực, không giới hạn về phân tích thời gian, không gian, chi phí thấp và độ chính xác cao.
Trong nghiên cứu, tiến sĩ Kim Anh cũng chỉ ra, việc phân tích mẫu đất và xử lý ảnh vệ tinh là yếu tố quyết định độ chính xác của chỉ số, bởi dữ liệu thường hạn chế do mây phủ. Nhóm đã lọc nhiễu để loại bỏ yếu tố ngoại cảnh khí hậu, thời tiết, từ đó tăng chất lượng hình ảnh và độ chính xác khi đánh giá. Sau đó kết hợp công cụ phân tích chuyên dụng để tính toán, trích xuất các chỉ số từ ảnh vệ tinh. Mỗi đối tượng trên ảnh vệ tinh đều có giá trị phản xạ riêng, sự khác nhau này giúp nhóm xác định được loại đất trên bề mặt là đất trồng lúa, đất trống hay ao nuôi tôm.
Trăn trở với nỗi khổ thiếu nước
Sinh ra tại Hà Nội, chị chọn học ngành Trắc địa, Đại học Mỏ - Địa chất chỉ “để gần nhà, tiện đi lại”. Nhưng chị không ngờ lĩnh vực này lại chiếm trọn niềm đam mê của bản thân khi có cơ hội được gắn với thiên nhiên qua những chuyến đi thực tế từ hồi sinh viên.
Tốt nghiệp với điểm cao tuyệt đối, chị thực tập và làm việc tại Viện Địa lý với công việc nghiên cứu bản đồ, viễn thám, hệ thống thông tin địa lý. Năm 2014, chị tiếp tục làm nghiên cứu sinh tại Đài Loan, nơi có khí hậu và điều kiện thời tiết nơi này một phần giống với Việt Nam, thuận lợi cho việc nghiên cứu và đánh giá môi trường.
Trở về Việt Nam, trong một chuyến khảo sát thực địa ở Đồng bằng sông Cửu Long năm 2017, chị thấy người dân không có nước ngọt. Sinh hoạt và chăn nuôi phải dùng nước giếng khoan, làm ruộng cũng gặp khó khăn vì nước nhiễm mặn. Khi đó chị bắt đầu đi sâu tìm hiểu và nghiên cứu vấn đề môi trường nghiêm trọng này tại Việt Nam.
Cùng với sự hỗ trợ của cộng sự, TS Kim Anh đã sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh để đánh giá mức độ nhiễm mặn của khu vực. Ứng dụng thử nghiệm tại tỉnh Trà Vinh đo độ nhiễm mặn trong cây, đất... cho thấy, những chỉ số chiết tách từ hình ảnh vệ tinh sát với dữ liệu khảo sát tại khu vực.
Dựa vào dữ liệu này, nhóm nghiên cứu đánh giá tình hình xâm nhập mặn tỉnh Trà Vinh đang ở mức báo động. Nhóm hướng tới lập bản đồ đất nhiễm mặn để giúp nông dân ĐBSCL lựa chọn tốt hơn các loại cây trồng thích hợp, giảm thiệt hại kinh tế trong nông nghiệp.
Để tăng độ chính xác của phương pháp, nhóm dự định kết hợp ảnh vệ tinh với học máy và trí tuệ nhân tạo để sử dụng tư liệu tốt hơn với độ phân giải cao hơn. Ngoài ra, TS Kim Anh cũng hướng tới đánh giá độ tổn thương môi trường đến chuyển đổi lớp phủ, không gian xanh đô thị để cung cấp thông tin chiến lược về nền sinh thái và môi trường, đề xuất các biện pháp chính sách phù hợp để cải thiện và phục hồi.
TS. Nguyễn Kim Anh chia sẻ, cô và nhóm cộng sự rất vui khi bài báo nhận được sự quan tâm lớn. TS mong muốn tiếp tục đóng góp công sức mình vào việc theo dõi, đánh giá thực trạng cũng như dự báo tình hình nhiễm mặn thường xuyên để giúp các nhà quản lý có các giải pháp ứng phó kịp thời. Giúp người dân thích ứng và giảm thiểu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.
