1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
1.2.2.Tại Việt Nam
Ngày nay ảnh vệ tinh c thể đem lại nhiều thông tin trực tiếp và gián tiếp về mạng lƣới thủy văn, hối lƣợng và chất lƣợng cũng nhƣ diễn biến theo mùa, theo thời gian, các hiện tƣợng thuỷ văn c liên quan nhƣ lũ lụt, nhiễm mặn, biến động l ng sông, l ng hồ,…. Việc sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát tài nguyên nƣớc là một phƣơng pháp cho ết quả nhanh và ịp thời nhất.
Ảnh vệ tinh đã đƣợc một số cơ quan sử dụng để hảo sát, thành lập bản đồ biến động l ng sông ở các tỉ lệ hác nhau, từ 1: 100.000 đến 1: 25.000 cho hệ thống sông Cửu Long, một số sông ở miền Trung và sông Hồng. Ph n lớn những bản đồ này do Trung t m Viễn thám - ộ Tài ngun và Mơi trƣờng lập. Ngồi ra, ảnh vệ tinh đã đƣợc một số đơn vị thuộc Trung t m Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia và Trung t m Viễn thám - ộ Tài nguyên và Môi trƣờng sử dụng để thành lập bản đồ ngập lụt đồng bằng sông Cửu Long và một số tỉnh miền Trung. Ảnh vệ tinh hiện nay c hả năng sử dụng để điều tra giám sát chất lƣợng nƣớc nhƣ độ mặn, mức độ ô nhiễm do chất thải cơng nghiệp và để điều tra, quản lí tổng hợp các lƣu vực sơng. Trong nghiên cứu Ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT-5 thành lập bản đồ chất lƣợng nƣớc mặt vùng cửa sông ven biển hu vực Quảng Ninh - Hải Ph ng do Trung t m viễn thám quốc gia nay là Cục Viễn thám quốc gia [3] thực hiện đã cho thấy với việc sử dụng ảnh vệ tinh SPOT5, cũng nhƣ trong tƣơng lai g n sử dụng ảnh vệ tinh VNRedsat-1 của Việt Nam, chúng ta c điều iện chủ động giám sát chất lƣợng nƣớc mặt của những d ng hợp lƣu sông, hồ, cửa biển. Nghiên cứu của Nguyễn Quốc Phi và cộng sự [9] với mục tiêu ứng dụng tƣ liệu viễn thám để đánh giá hiện trạng môi trƣờng nƣớc biển ven bờ tại cửa Đáy phục vụ công tác giám sát môi trƣờng. Nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat để trích lọc thơng tin về chất lƣợng nƣớc thơng qua việc tính tốn các chỉ số phản xạ phổ, áp dụng các chỉ số kinh nghiệm và ph n tích các đặc trƣng phản xạ phổ để xác định và phân vùng khu vực cửa Đáy qua các thơng số TSS, Chl-a, chỉ số tr m tích lơ lửng, SDD. Đáng chú ý trong nghiên cứu là TSS đƣợc tính tốn theo chỉ số thực nghiệm, theo đ TSS tính bằng phƣơng trình hồi quy đa biến của 4 kênh ảnh Landsat TM, Nguyễn Văn Thảo và nnk (2016) [13] đã c nghiên cứu “X y dựng thuật toán xử lý dữ liệu viễn thám xác định hàm lƣợng vật chất lơ lửng tại vùng biển ven bờ châu thổ sông Hồng”. Nghiên cứu này đã sử dụng hai loại ảnh vệ tinh c độ phân giải cao là Landsat 8 và VNRESAT-1 chứng minh mối quan hệ giữa phổ phản xạ rời mặt nƣớc với hàm lƣợng vật chất lơ lửng.
Ngoài ra, c thể ể đến các nghiên cứu nổi bật liên quan đến ứng dụng công nghệ viễn thám trong quản l chất lƣợng môi trƣờng nƣớc nhƣ là: các nghiên cứu liên quan đến giám sát/quan trắc hàm lƣợng Chl-a và TSS trong nƣớc biển Đông [10,14-15] và vùng vịnh ven biển [67-68]. Về các nghiên cứu hiện nay c đề tài nghiên cứu hợp tác giữa Trung t m Viễn thám quốc gia và Viện Vật L (Viện Khoa
học và Công nghệ Việt Nam) đã và đang tiến hành liên quan đến thử nghiệm ứng dụng ảnh vệ tinh MODIS để tính tốn nhiệt độ nƣớc biển và hàm lƣợng Chl-a trên biển Đông. G n đ y, Hà và Koi e [67] đã x y dựng phƣơng pháp ứng dụng viễn thám và địa thống ê trong quan trắc chất lƣợng nƣớc biển ven bờ, áp dụng nghiên cứu vịnh Tiên Yên và làm sáng tỏ rằng ảnh MODIS c hả năng cung cấp dữ liệu nhằm đánh giá hiệu quả chất lƣợng các vùng nƣớc ven biển. Năm 2016, Hà và nn [12] đã nghiên cứu thử nghiệm mơ hình h a sự ph n bố hông gian của hàm lƣợng Chl-a và chỉ số trạng thái phú dƣỡng nƣớc Hồ T y sử dụng ảnh Sentinel - 2A, kết quả bƣớc đ u cho thấy hàm lƣợng Chl-a trong nƣớc hồ c quan hệ chặt chẽ với tỷ số ênh 5 trên ênh 4 của ảnh Sentinel-2A bằng phƣơng trình hàm mũ. Qua nghiên cứu này, ảnh Sentinel-2A với độ ph n giải hông gian của các ênh đa phổ 10m, thiết ế các ênh phổ hợp l hoàn toàn phù hợp cho giám sát chất lƣợng nƣớc ở các hồ nội địa c diện tích nhỏ. Năm 2017, Thảo và nn [150] đã sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat ETM+ và OLI để xác định hàm lƣợng Chl-a và đánh giá tình trạng phú dƣỡng của hồ Hoàn Kiếm, ết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ phổ phản xạ giữa ênh xanh lam/xanh lục tƣơng quan rất chặt chẽ với hàm lƣợng Chl-a bằng hàm mũ, tƣơng ứng với ảnh Landsat ETM+ là ênh phổ 2 trên ênh 1, ảnh Landsat OLI là kênh 3 trên kênh 2, đồng thời nghiên cứu cũng chỉ ra phƣơng pháp này hồn tồn có thể áp dụng đối với các hồ nƣớc nội địa hác c tính năng quang học tƣơng tự nhƣ hồ Hoàn Kiếm.
Đối với vùng hồ nội địa c nghiên cứu “Tính tốn hàm lƣợng tr m tích lơ lửng trong nƣớc mặt hồ Trị An sử dụng ảnh Landsat đa phổ” của tác giả Trịnh Lê Hùng và Vũ Danh Tuyến [153]. Đáng chú , đề tài “Nghiên cứu tài nguyên nƣớc mặt hu vực Hà Nội bằng phƣơng pháp viễn thám và GIS”, mã số QT-00-22 của Nguyễn Đình Minh và nn [8] đã ph n tích biến động theo hông gian và thời gian các lƣu vực sông trong hu vực Hà Nội trên cơ sở ph n tích dữ liệu viễn thám vệ tinh và GIS.
Tuy nhiên, để g p ph n đƣa ứng dụng công nghệ viễn thám vào đánh giá chính xác chất lƣợng mơi trƣờng các hồ tại quận Hồng Mai thì vẫn chƣa c nghiên cứu nào đƣợc thực hiện ngoại trừ nghiên cứu của nh m tác giả về hồ Linh Đàm [66]. Theo ết quả nghiên cứu của nh m tác giả này, hàm lƣợng TSI c trong hồ Linh Đàm tƣơng quan rất chặt chẽ với tỷ lệ ênh phổ 3 trên ênh 2 của ảnh Landsat 8 bằng hàm tuyến tính, nghiên cứu cũng chỉ ra phƣơng pháp này hoàn toàn c thể áp dụng để giám sát tình trạng phú dƣỡng cho các hồ đơ thị tƣơng tự.
Đƣợc mệnh danh là “đô thị của sông, hồ”, cảnh quan mặt nƣớc n i chung và hệ thống các hồ Hà Nội n i riêng đƣợc nhiều tác giả tiến hành nghiên cứu, các dự án cũng đƣợc triển hai nhằm bảo vệ và n ng cao giá trị của chúng với những hía cạnh hác nhau về nguồn gốc, lịch sử, hiện trạng mơi trƣờng…Cảnh quan sơng hồ đƣợc nhìn nhận đ ng vai tr quan trọng trong việc phát triển đô thị sinh thái ở Hà Nội nên chất lƣợng nƣớc hồ cũng nhƣ môi trƣờng ven hồ và chất lƣợng cuộc sống rất đƣợc chú trong nhiều báo cáo.
Tác giả Lê Thu Hà, ùi Thị Hoa [5] c nghiên cứu về “Hiện trạng các hồ Hà Nội” nhằm đánh giá biến động số lƣợng, diện tích các hồ và chất lƣợng nƣớc thông qua một vài thông số l h a học nƣớc (nhiệt độ, DO, pH, độ dẫn, độ đục, NH3-N, PO43-, COD, BOD5, Fe, SO4-2). Cũng trong năm 2005, đề tài nghiên cứu của Lê Thu Hà và cộng sự [6] đã đƣa ra bức tranh toàn cảnh về hiện trạng chất lƣợng nƣớc 10 hồ ở nội thành Hà Nội rồi từ đ x y dựng phƣơng pháp ma trận đánh giá hậu quả sinh thái do ô nhiễm môi trƣờng nƣớc gây ra.
Nguyễn Địch Dỹ [7] c bài “Sông ng i, hồ, đ m l y Hà Nội xƣa” trong Tạp chí Kiến trúc số 2/2006 với sự so sánh biến động hệ thống sông, hồ qua nhiều thời ỳ. Trong bài báo này cũng cung cấp bản đồ thành phố Hà Nội năm 1926 do ngƣời Pháp thực hiện. Lê Thu Hà đã đánh giá tổng quan tình trạng phú dƣỡng của một số hồ Hà Nội trong giai đoạn này. Sawa i và cộng sự đã so sánh thái độ của ngƣời d n đối với môi trƣờng hồ nƣớc tại 2 điểm nghiên cứu là hồ Kim Liên và hồ Ngọc Khánh.
Ngày 30/6/2011, Trung t m Nghiên cứu Môi trƣờng và Cộng đồng (CECR) ra mắt website hồ Hà Nội [165] với mục đích x y dựng một mạng lƣới ết nối cộng đồng gìn giữ và bảo vệ các hồ ở Hà Nội, hỗ trợ sự hợp tác chia sẻ thông tin giữa các chuyên gia môi trƣờng, các nhà quản l , doanh nghiệp và cộng đồng cƣ d n vùng hồ. Đặc biệt, trang web c n bao gồm nội dung cuốn sách phản ánh hiện trạng môi trƣờng và ết quả ph n tích về tình trạng mơi trƣờng nƣớc và hành lang bờ, các ph n tích về quản l hồ Hà Nội cùng báo cáo thể chế với 23 iến nghị cụ thể cho công tác quản l hồ. Với mục tiêu cung cấp thông tin nền về các hồ ở Hà Nội, cuốn sách trở thành công cụ cho cộng đồng đặc biệt là là cộng đồng sống quanh hu vực hồ tham gia bảo vệ môi trƣờng, ngăn ngừa ô nhiễm, bảo vệ hành lang ven hồ và ngăn nguồn xả thải vào hồ để nƣớc hồ sạch, tạo nên cảnh quan thiên nhiên tƣơi đẹp cho thành phố.
Đề tài sông, hồ n i riêng và cảnh quan mặt nƣớc n i chung đã hấp dẫn nhiều học viên cao học cũng nhƣ nghiên cứu sinh thuộc các lĩnh vực hác nhau lựa chọn làm hƣớng nghiên cứu của mình. Ví dụ nhƣ: luận án Tiến sĩ Sinh học của Lê Thị Hiền Thảo [109], luận văn thạc sỹ Khoa học môi trƣờng của Nguyễn Thị Hƣởng [11]. Các nghiên cứu ể trên đã g p ph n làm sáng tỏ điều iện tự nhiên, môi trƣờng, chất lƣợng nƣớc các hồ Hà Nội cũng nhƣ một số hồ thuộc quận Hoàng Mai, tuy nhiên để thực hiện đƣợc các nghiên cứu này đã tốn ém nhiều thời gian và inh phí cho cơng tác hảo sát, lấy mẫu, đo đạc, quan trắc… và hông đánh giá đƣợc xu thế biến động chất lƣợng nƣớc trong một thời gian dài và liên tục, do vậy c n c một cơng cụ mới bằng việc giải đốn các ảnh viễn thám đa thời gian để g p ph n đánh giá hiện trạng môi trƣờng hồ, cung cấp cơ sở hoa học cho các nhà quản l thực hiện các ế hoạch, quy hoạch phát triển inh tế song song với sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên.