Ứng dụng chuyển đổi số trong ứng phó với biến đổi khí hậu tại Việt Nam

Trên thế giới, trong lĩnh vực nông nghiệp và thực phẩm, việc ứng dụng các kỹ thuật di động, các dịch vụ viễn thám,... đã giúp nông dân tiếp cận với thông tin, nguồn vật tư, thị trường, tài chính và học tập. Chuyển đổi số cũng là 1 trong 6 giải pháp được đề xuất nhằm đạt được những mục tiêu phát triển bền vững.

Thực trạng chuyển đổi số trong ứng phó với BĐKH tại Việt Nam

Ở Việt Nam, chuyển đổi số đã được ứng dụng trong việc giám sát và điều hành đô thị thông minh (ĐTTM) ở Thừa Thiên - Huế. Các ứng dụng kỹ thuật số đã được áp dụng trong việc giám sát và phản ánh hiện trường, như người dân tham gia giám sát và phản ánh các vấn đề về môi trường cho các cơ quan chức năng trực tiếp qua smartphone hoặc thông qua website của Trung tâm giám sát điều hành ĐTTM (IOC). 

Tại Đà Nẵng, các giải pháp phòng tránh thiên tai ứng phó BĐKH cũng đã được triển khai trong thời gian vừa qua như: giám sát, cảnh báo sớm nguồn nước, môi trường không khí, xây dựng bản đồ WebGIS, trang bị hệ thống đo mưa, giám sát mực nước tự động, giám sát cháy rừng... 

Theo thông tin từ Bộ Tài nguyên và Môi trường, Chính phủ đã và đang quan tâm đầu tư hệ thống quan trắc, giám sát, cảnh báo công nghệ số nhằm tăng cường khả năng dự báo, sử dụng tài nguyên nước, phục vụ sản xuất cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) như: hệ thống quan trắc và cảnh báo xâm nhập mặn tự động ở cống Nàng Âm thuộc xã Trung Thành Đông, Vũng Liêm, Vĩnh Long. 

Gần đây, ĐH Cần Thơ đã xây dựng thành công hệ thống giám sát chất lượng nước theo thời gian thực cho nuôi trồng thủy sản, tăng khả năng phát hiện các bất thường, kịp thời đưa ra các giải pháp xử lý, đảm bảo an toàn trong quá trình sản xuất. Các ứng dụng điện thoại về quan trắc mực nước, độ mặn, chất lượng nước (pH),... cũng được một số công ty tư nhân phát triển, phục vụ nhu cầu trong hoạt động sản xuất của người dân, điển hình là ứng dụng mạng lưới nông nghiệp thông minh Rynan Mekong ở ĐBSCL. 

Trong lĩnh vực nông nghiệp, thiết bị bay không người lái (drone) đã được sử dụng cho việc phun xịt thuốc trừ sâu trên ruộng lúa ở tỉnh Đồng Tháp, Hà Tĩnh v.v...

Trong khi các ứng dụng của việc chuyển đổi số đã được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hành chính công, doanh nghiệp (DN), giáo dục và viễn thông, việc áp dụng các thành tựu của việc chuyển đổi số trong lĩnh vực nông nghiệp vẫn còn hạn chế ở Việt Nam. 

Chuyển đổi số sẽ mang lại nhiều lợi ích

Trong lĩnh vực nông nghiệp, việc áp dụng các thành tựu của nền công nghiệp 4.0 và chuyển đổi số sẽ mang lại nhiều lợi ích, vì ngành nông nghiệp vẫn chiếm tỉ trọng cao trong nền kinh tế, tạo ra nhiều việc làm và sinh kế cho người dân, nhất là bộ phận lao động nghèo. 

Phát triển nông nghiệp công nghệ cao, ứng dụng công nghệ nhằm tự động hóa các quy trình sản xuất, tăng cường việc tiếp cận thị trường nông sản và vật tư, tiếp cận thông tin về tình hình thiên tai, dịch bệnh và thời tiết, cũng như áp dụng các kỹ thuật tự động trong sản xuất nông nghiệp và truy xuất nguồn gốc sản phẩm là các giải pháp đã được nêu ra thường xuyên trên báo chí. 

Trong lĩnh vực BĐKH, xây dựng các hệ thống cơ sở dữ liệu (CSDL) quốc gia về môi trường, đất đai, đa dạng sinh học, nguồn thải, ảnh viễn thám, khí hậu, triển khai các giải pháp thông minh trong việc quan trắc, giám sát môi trường,... là các giải pháp ưu tiên đã được đề xuất.

Việc dự báo khí hậu luôn giữ vai trò quan trọng trong lĩnh vực BĐKH. Cải thiện chất lượng dự báo là hết sức cần thiết để chủ động ứng phó với các hiện tượng thời tiết cực đoan, nhất là khi chúng xảy ra thường xuyên hơn, cấp độ lớn hơn, diễn biến phức tạp, khó dự đoán hơn trong những năm gần đây. 

Thực tế hiện nay kết quả dự báo khí hậu ở Việt Nam phụ thuộc khá nhiều vào các mô hình khí hậu. Do đó, theo ông Nguyễn Đức Công Hiệp, Viện Quy hoạch Thủy lợi Miền Nam: "Ứng dụng các tính năng nổi bật của công nghệ số, đặc biệt là trí tuệ nhân tạo (AI), có tiềm năng lớn trong việc phát triển, nâng cấp các mô hình khí hậu, và hỗ trợ công tác dự báo khí hậu. Cụ thể như: áp dụng kỹ thuật ANN để tăng cường tốc độ tham số hóa của mô hình khí hậu; sử dụng AI để hỗ trợ các dự báo viên trong công tác xử lý hậu kỳ dự báo thời tiết; hay áp dụng công nghệ phân tích dữ liệu lớn cho hệ thống quan trắc tự động".

Việc thiếu nước trong mùa khô cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp đang trở nên nghiêm trọng hơn trong những năm gần đây do hạn hán, nước biển dâng và xâm nhập mặn, đặc biệt là ở ĐBSCL. Để đối phó với tình trạng thiếu nước này, bên cạnh giải pháp nâng cao khả năng dự báo khí hậu thì xây dựng mô hình kết hợp công nghệ chuỗi khối và AI để phân phối dòng chảy hợp lý giữa các khu vực sử dụng nước cũng là một hướng nghiên cứu tiềm năng. 

Về vận hành công trình thủy lợi, vẫn theo ông Nguyễn Đức Công Hiệp: "IoT và 5G có thể nâng cao khả năng thu thập dữ liệu trực tuyến và giúp xác định thời điểm đóng/mở hợp lý của hệ thống cống, đập. Ví dụ như hệ thống ngăn mặn sẽ tự động đóng lại nếu dữ liệu cho thấy độ mặn đã vượt quá mức cho phép".

Sự phát triển công nghệ trong kỹ thuật số mở ra một kỷ nguyên mới của chiến lược xây dựng và quản lý "thành phố thông minh", thông qua sự hợp nhất các đề án quản lý đô thị đi cùng với việc giảm thiểu chi phí vận hành của hệ thống phân tích và kiểm soát dữ liệu theo thời gian thực (real-time). 

Các ứng dụng của cơ sở hạ tầng trong bối cảnh "thành phố thông minh" đang thu hút sự quan tâm đối với cộng đồng khoa học và các nhà quản lý nói chung như: dự án tự động hóa phương tiện vận chuyển (autonomous vehicles) (Dimitrakopoulos, 2010; Zanella, 2014), trong khi ứng dụng trong lĩnh vực quản lý nước đô thị, ứng phó với BĐKH vẫn chưa phổ biến rộng rãi. 

Do đó, thông qua việc cài đặt các cấu trúc điều khiển thời gian thực, cơ sở hạ tầng có thể được trang bị thêm để đánh giá và tối ưu hóa hiệu quả. Các cảm biến có thể được cài đặt cùng với các cấu trúc điều khiển thời gian thực (ví dụ: van cổng được kích hoạt), do đó, biến các hệ thống thụ động thành các hệ thống được quản lý, hoạt động và các quyết định dựa trên phân tích dữ liệu cảm biến có thể được chuyển trở lại cấu trúc điều khiển thời gian thực. 

Việc xây dựng hệ thống mã nguồn mở (open-source) với mục đích quan trắc các cơ sở hạ tầng liên quan đến ngập lụt đô thị, xử lý nước thải, chất thải rắn, ô nhiễm không khí v.v... ở các khu đô thị là hết sức cần thiết. Hệ thống được thiết kế và xây dựng dựa trên ba thành phần chính: cảm biến môi trường (environmental sensors), hệ thống quản lý dữ liệu cảm biến mã nguồn mở (Open Sensor Database) và những ứng dụng trong bối cảnh thực tế.