Biển chiếm hơn 2/3 diện tợch bề mặt trõi ũất, hiểu một cõch sóu xa lỏ con người phụ thuộc vỏo biển, ũụ lỏ cõc loỏi cõ, sú ốc, ũộng vật cụ vỷ sống trởn biển, rỳa, thực vật vỏ tảo biển. Để khai thõc chỷng một cõch hiệu quả thớ con người phải khai thõc ũược cỏng nhiều trong một thời gian ngắn với chi phợ bỏ ra thấp nhất. Vớ thế cõc nhỏ khoa học quan tóm ũến yếu tố mừi trường liởn quan ũến chỷng nhằm phục vụ mục ũợch của ngư dón. Cừng cụ giỷp giải quyết vấn ũề trởn ũụ lỏ RS, nụ cụ thể quan sõt bề mặt biển vỏ cung cấp những tợn hiệu hết sức quan trọng vỏ cần thiết nhằm ước tợnh trữ lượng ũỏn cõ. Trong quõ khứ, RS hỗ trợ cho việc khai thõc hiệu quả nguồn tỏi nguyởn thiởn nhiởn. Ngỏy nay, RS ũược sử dụng ũể quản lý, bảo tồn vỏ khai thõc nguồn tỏi nguyởn.
Sự ũang dạng của yếu tố mừi trường ũọ ảnh hưởng ũến sự gia tăng, phón bố vỏ sinh trưởng của nguồn lợi thủy sản. Con người khừng thể nắm bắt ũược tất cả những yếu tố lỏm thay ũổi mừi trường biển. Tuy nhiởn, họ nhận biết ũược những ũiều kiện vỏ quõ trớnh ảnh hưởng ũến mật ũộ ũỏn từ ũụ sử dụng những bộ cảm biến ũể ũo ũạc cõc yếu tố liởn quan như: mật ũộ chất húa tan vỏ lơ lửng, phón bố nhiệt ũộ bề mặt, vị trợ cõc ũường ranh giới biến ũổi nhiệt (frontal), vỳng triều cường, dúng chảy vỏ xu hướng chuyển ũộng của dúng chảy. Cụ ũược những thừng số mừi trường sẽ cho phờp ta dự ũoõn ũược sự phón bố của cõ, biết ũược tập tợnh của chỷng. Đụ lỏ những yếu tố giỷp cho việc phõt hiện cụ cõ trước khi chỷng xuất hiện.
Cừng nghệ RS cụ thể ũược sử dụng một cõch giõn tiếp hay trực tiếp ũể dự bõo vỏ ũõnh giõ nguồn lợi thủy sản.
{.1. Phương ph| } ph| Ăhiện c|ĂựÂĂếp
Phương phõp RS trực tiếp vỏ ũơn giản nhất trong khai thõc thủy sản lỏ thể hiện những ‘ũụm’, ũụ lỏ dấu hiệu ũỏn cõ. Những ũội tỏu chuyởn khai thõc ngừ ũại dương, cõ múi ũều phải sử dụng những dấu hiệu ‘ũụm cõ’ từ hệ thống mõy bay quan sõt của họ cung cấp. Mỗi gióy sẽ cụ những bức ảnh ũược chụp từ trởn khừng, nụ cụ vai trú quan trọng cho cõc nhỏ khai thõc thủy sản thương mại nhằm biết ũược vị trợ di chuyển của ũỏn cõ. Những bức ảnh ũụ khừng thể cung cấp một cõch ũầy ũủ vỏ nhanh chụng cho ngư dón. Tuy nhiởn, những bức ảnh ũọ giỷp cho cõc nhỏ khoa học thuộc lĩnh vực thủy sản cụ ũược thừng tin về phón bố vỏ di cư của cõ nổi, ũặc biệt lỏ biết ũược tởn loỏi cõ. Vị trợ vỏ kiểu dõng phón bố của ũỏn cụ cụ thể giỷp cõc nhỏ khoa học nhận biết ũược loỏi cõ vỏ phón bố bề mặt của chỷng, ũồng thời ước lượng ũược sản lượng bao nhiởu bởi vớ những hớnh ảnh khừng gian ũọ cung cấp những thừng tin liởn quan giữa yếu tố sinh học vỏ ũỏn cõ.
Mục ũÊch: Giỷp người học biết một số vấn ũề chợnh sau:
- Những tợnh năng, cừng dụng của RS trong lĩnh vực Khai thõc Thủy sản - Sử dụng phần mềm ENVI trong chuyởn mừn
Mõy ũo sóu vỏ mõy dú ngang (Sonars) gắn bộ cảm biến ũọ ũược sử dụng cõch ũóy 50 năm vỏ hiện nay ũang ũược sử dụng rộng rọi trởn tỏu ũõnh cõ. Mõy Sonars ũược sử dụng ũể phõt hiện ũỏn cõ vỏ ước lượng sinh khối của ũỏn. Trong những năm gần ũóy, hệ thống Laser ũi vỏo hoạt ũộng, ũiều nỏy cho thấy những hứa hẹn cho việc ũõnh giõ nguồn lợi thủy sản bằng RS.
Ô.2. Phương phƠ phƠ Ưhiện cƠ ƠnƯếp
Đõnh giõ nguồn lợi thủy sản cụ thể ũược thực hiện nhờ tợnh toõn những yếu tố ảnh hưởng ũến sự phón bố vỏ ũa dạng của nguồn lợi. Đọ cụ nhiều nghiởn cứu về mối liởn quan giữa mừi trường với nguồn lợi nhưng họ chỉ thực hiện trởn một yếu tố với sự phón bố theo khừng gian vỏ thời gian. Tuy nhiởn, những thay ũổi của cõ lỏ tổng hợp nhiều yếu tốt mừi trường tõc ũộng vỏo. Vớ vậy, cần phải cụ những nghiởn cứu nhiều yếu tố hơn ũể cụ những kết luận chợnh xõc. Cừng nghệ Viễn thõm cụ thể giỷp con người thực hiện ũược ũiều nỏy.
Cõc yếu tố mừi trường ũược ghi nhận từ cõc bộ cảm biến trởn mõy bay hay trởn vũ trụ ũụ lỏ cõc thuộc tợnh bề mặt vỏ thuộc tợnh sinh học (hệ số khuyếch tõn, chất lơ lửng, chất dịp lục, nhiệt ũộ bề mặt, ũộ mặn, ừ nhiễm dầu, chảy tần hay chảy rối…)
a. Trạng ƯhƠi mặƯển
Trạng thõi mặt biển ũược quyết ũịnh bởi sự húa tan của cõc chất lơ lửng. Trong ũiều kiện bớnh thường, õnh sõng cụ thể xuyởn qua mặt nước biển ũến hỏng chục mờt. Nhưng khi thỏnh phần chất lơ lửng tăng lởn, nước trở nởn ũục dẫn ũến õnh sõng xuyởn qua giảm ũi vớ õnh sõng bị hấp thụ vỏ khuyếch tõn. Tỳy thuộc vỏo những ũặc trưng của vật chất trong nước ũể so sõnh với quang phổ từ ũụ nhận biết bước sụng của bức xạ vỏ khuyến tõn. Quan sõt cõc mức quang phổ, từ ũụ cụ thể ước tợnh ũược tợnh chất vỏ nồng ũộ của hợp chất trong nước. Những cảm biến cụ bước sụng dỏi ũược sử dụng cho mục ũợch thu thập hớnh ảnh mỏu từ nước. Cõc vệ tinh dỳng trong trường hợp nỏy lỏ CZCS, MSS, TM, HRV). Những cảm biến hoạt ũộng nhằm cung cấp nguồn thừng tin theo yởu cầu người sử dụng, chẳng hạn LIDAR ũược sử dụng trởn mõy bay chủ yếu ũể lấy mẫu chứ khừng phải mục ũợch thu thập ảnh. Những yếu tố chợnh cụ thể thu nhận từ bức xạ trong nước. Qua kinh nghiệm, cõc thuật toõn ũược liệt kở dưới ũóy:
ì Hệ số sảm ũộ kếch Ư Ơn
Hệ số suy giảm khuếch tõn ở bước sụng dỏi lỏ ũặc tợnh quang học biểu kiến (bề ngoỏi). Độ lớn của nụ phụ thuộc vỏo sự phón bố nguồn sõng lỏ kết quả của sự lan truyền, sự tõn xạ, sự hấp thụ ngay tại ũiểm ũo ũạc. Tham số nỏy tương quan với ũộ sóu trởn ũĩa Secchi vỏ sắc mỏu trởn Munsell, cung cấp khả năng phón loại vật lý của nước dựa vỏo mỏu sắc. Giõ trị của nụ ũược giải thợch như lỏ một phương phõp xõc ũịnh ũộ ũục của nước vỏ lỏ cừng cụ quan trọng trong nghiởn cứu thủy sản. Chẳng hạn, thể hiện mối liởn hệ rử rỏng giữa ũộ ũục của nước vỏ tầm nhớn của cõ múi ở Mississippi Sound. ì SựƯập Ưrg của chấƯ lơ lửng
Ngoỏi cõc yếu tố về quang học, cụ thể sử dụng mức ũộ hấp thụ vỏ tõn xạ ũể phón chia bề mặt thừng qua hớnh ảnh mỏu từ nước biển. Đóy lỏ nhón tố phỳ hợp nhất khi phón loại nước, ở những nơi cụ chất vừ cơ vỏ trầm trợch sẽ ũụng vai trú quan trọng cho việc phón lớp bề mặt. Nụ cũng phỳ hợp cho việc xõc ũịnh xu hướng dúng chảy vỏ cõc ũường frontal (hớnh 4.1)
Hớnh 4.1. Sự tập trung của chất lơ lửng ở vịnh Fundy - Canada, ảnh từ vệ tinh Landsat MSS
Vật chất mỏu vỏng (Yellow substance)
Thuật ngữ ‘Yellow substance’ ũược ũịnh nghĩa lỏ vật chất ũược sinh ra từ suy thoõi ũất vỏ chất hữu cơ ở biển. Đóy lỏ yếu tố quan trọng ũể giõm sõt tớnh trạng ừ nhiễm vỳng nước ven biển. Nụ ũược sử dụng ũể nhận biết cõc khu vực nuừi cõc laọi nhuyễn thể 2 mảnh như khai thõc nghởu, sú. Ở một số vỳng biển ũặc trưng trởn thế giới như vỳng biển Bắc. Yếu tố Yellow substance thể hiện một vỏi mối tương quan giữa ũộ mặn vỏ bề mặt nước.
Mỏu sắc chất diệp lục
Mật ũộ của chất diệp lục (Chlorophyll) (do quõ trớnh quang hợp của phytoplankton) thường ũược xem xờt như một chỉ số năng xuất sinh học. Trong mừi trường biển nụ liởn quan ũến sản lượng ũỏn cõ. Mật ũộ Chlorophyll trởn 0,2 mg/m3
cho thấy sự xuất hiện của sinh vật phỳ du (planktonic), ũiều nỏy giỷp cõc tỏu khai thõc thương mại tồn tại vớ dựa vỏo ũụ khai thõc ũược hải sản (Gower, 1972). Mỏu sắc chất diệp lục cụ những ũặc trưng riởng biệt khi hấp thụ õnh sõng xanh lơ (ũỏ) vỏ phản xạ õnh sõng cụ bước sụng xanh lục, ũóy lỏ yếu tố ảnh hưởng ũến mỏu sắc ũại dương. Quan sõt ảnh ũa quang phổ từ cõc bộ cảm biến trởn mõy bay, vệ tinh cho phờp ta suy ũoõn mật ũộ tập trung của phytoplankton.
Hớnh 4.2: Sự phón bố chấp diệp lục ngoỏi khơi bờ Tóy nước Phõp, ảnh từ CZCS (7/1981). Vỳng mỏu ũỏ lỏ vỳng dinoflagellate nở hoa.
Hớnh 4.3: Mật ũộ chấp diệp lục vỳng biển Việt Nam trong thõng 9/2009, nguồn từ SWiF
Cỏ biển (Macroph Ở vỳng ven bờ thường thấy thực vật macrophytic. Một vỏi loỏi cụ giõ trị kinh tế nhưng hầu hết chỷng ũụng vai trú cho mừi trường sống ở biển. Cõc loỏi cỏ biển khõc nhau cụ những phản xạ õnh sõng khõc nhau chẳng hạn phản xạ õnh sõng xanh lục nhiều hơn hay lỏ ũỏ nhiều hơn. Điều nỏy giỷp ta nhận biết những loỏi cỏ biển khõc nhau. Vớ cường ũộ của õnh sõng thấp khi nụ xuyởn quõ nước, do vậy ũể sử dụng hiệu quả chỷng ta nởn sử dụng ảnh từ ảnh nhiệt vỏ ảnh rada.
Hớnh 4.4: Ảnh hồng ngoại tỷ lệ 1:10.000 ũảo Chausey, Phõp ũược chụp thõng 4/1982 khi triều kiệt ũọ cho thấy sự phón bố 5 loỏi cỏ biển.
b. Nhiệũộ bề mặ
Từ năm 1973, Cơ quan khợ tượng hải dương quốc gia Hoa kỳ (National Oceanic and Atmospheric Administration-NOAA) ũọ xõc ũịnh nhiệt ũộ bề mặt biển (SST) từ dữ liệu ảnh vệ tinh. Quy trớnh giải ũoõn thừng tin SST từ dữ liệu sụng hồng ngoại cụ kết quả tốt (hớnh 4.4). Những bản ũồ nhiệt ũộ bề mặt biển trởn toỏn thế giới chợnh lỏ sản phẩm của hoạt ũộng nỏy. Chỷng lỏ sản phẩm ũược in ra từ mõy tợnh hay những bản ũồ ũồng mức với phón bố ũa dạng vỏ chợnh xõc. Điều ũụ ũược thực hiện từ nguồn dữ liệu của vệ tinh TIROS, NOAA vỏ METEOSAT. Độ chợnh xõc của bản ũồ nhiệt ũộ từ 0.5°–2°C so với thực tế.
Hớnh 4.5: Ảnh nhiệt ũộ bề mặt nước biển ở Bắc Đại Tóy dương ũược chụp từ sụng hồng ngoại của vệ tinh NOAA 9
Cõc thế hệ vệ tinh NOAA ũọ cung cấp ảnh với ũộ phón giải cao (1km) với số lượng 2 lần / ngỏy. Trong khi cõc vệ tinh GOES, METEOSAT thớ cứ 30 phỷt mỗi ảnh
nhưng ũộ phón giải chỉ 5km. Cõc vệ tinh như GOES, METEOSAT thường sử dụng gần xợch ũạo, vớ vỳng nỏy ũộ phón giải từ bộ cảm biến lỏ tốt nhất. Ở những vĩ ũộ cao hơn 400 thớ cõc biến dạng của ảnh rất lớn, khừng ũõp ứng mục ũợch người sử dụng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sự xuất hiện của những ũõm móy, sương mỳ ũọ lỏm ảnh mờ ũi một mức ũộ nỏo ũụ. Nhưng sự thay ũổi của chỷng hỏng ngỏy sẽ giỷp chỷng ta cụ nội suy phỳ hợp. Những thừng tin thực tế trởn biển ũược cung cấp từ cõc tỏu sẽ lỏ cơ sở giỷp ta giảm ũi sai số do ảnh hưởng bởi móy vỏ sương mỳ.
Đến nay, cõc bản ũồ nhiệt ũộ bề mặt biển ũược sử dụng chủ yếu ở cõc ũội tỏu ũõnh bắt cõ ngừ vỏ cõ hồi. Dễ dỏng nhận ra một số loỏi cõ ngừ kiếm ăn ở vỳng biển ấm trong khi cõ hồi lại kiếm ăn ở vỳng biển lạnh. Sự khõc biệt của một số loỏi khõc cũng cụ thể liởn quan ũến nhiệt ũộ bề mặt biển. Ngoỏi ra những biến ũổi về vật lý như nước trồi, xoõy nước gụp phần cho việc xõc ũịnh ũỏn cõ bằng việc sử dụng bản ũồ nhiệt ũộ bề mặt nước biển.
. Sự dịch chẢển ĐếẢố
Một vỏi cừng nghệ RS cụ thể cung cấp thừng tin về sự dịch chuyển của cõc yếu tố, ũiều nỏy rất quan trọng cho việc xõc ũịnh thụi quen ũỏn cõ. Cõc yếu tố ở ũóy bao gồm cõc frontal, vỳng nước trồi, dúng chảy… Những ũặc trưng quang học vỏ nhiệt lượng trởn bề mặt nước biển ũược thể hiện thỏnh những vạch mỏu trởn ảnh giỷp cho quõ trớnh giải ũoõn ảnh một cõch dễ dỏng. Do vậy, cần xem xờt lại những thảo luận về nhiệt ũộ mỏ mỏu sắc nước biển trước ũụ khi sử dụng kỹ thuật dỳng sụng Microwave (sụng cao tần) trong cõc bộ cảm biến. Lỷc nỏy RS xõc ũịnh sự dịch cõc yếu tố theo phương ũứng trởn mặt nước vỏ cho ta những ũặc trưng biến ũổi của thủy vực.
d. Độ mặn
Hiện nay, con người khừng cún sử dụng dữ liệu viễn thõm ũể tợnh toõn ũộ mặn nước biển. Tuy nhiởn, cõc nghiởn cứu chỉ ra cõch ũể xõc ũịnh ũộ mặn bằng việc sử dụng bộ cảm biến sụng Microware ũạt ũược ũố chợnh xõc 1/1.000. Tợnh chất sụng Microwave của nước biển lỏ hỏm chứa ũứng cõc yếu tố hụa lý. Độ bức xạ của nước biển cụ liởn quan ũến ũộ mặn. Sự thay ũổi ũộ mặn góy ra những thay ũổi rử rệt nhiệt ũộ bức xạ của nước ở tần số nhỏ hơn 5GHz. Vớ thế ũộ mặn của nước biển cụ thể ũược xõc ũịnh bằng ũo ũạc nhiệt ũộ bức xạ của nước. Sự chợnh xõc của phương phõp nỏy giỷp cho việc nghiởn cứu lập bản ũồ xóm lấn nước ngọt từ cõc con sừng ra biển vỏ ngược lại.
Ã. Tnh ạng mặển
Trước ũóy người ta luừn cho rằng sụng biển ũược sinh ra bởi giụ nhưng thực tế khừng phải vậy, sự phón bố, di cư của ũỏn cõ cũng tạo ra sụng biển. SAR ũược trang bị mõy bay hoặc vệ tinh cụ thể nghiởn cứu tớnh trạng ũỏn cõ góy nởn những ảnh hưởng trởn bề mặt biển. Thừng tin nỏy ũược chuyển ũến cho ngư dón thừng qua trạm kiểm soõt trởn bờ.