Công nghệ thông tin trong nông nghiệp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trích từ Công nghệ thông tin với biến đổi khí hậu trong phát triển sản phẩm nông nghiệp xuẩ khẩu ở Việt Nam, Báo cáo này chủ yếu trình bài một số khái niệm và ứng dụng chính của công nghệ thông tin hiện nay trong và ngoài nước trong lảnh vực nông nghiệp nhằm giúp cho các nhà hoạch định chính sách nông nghiệp cũng như các nhà làm nông nghiệp có thể tiếp cận với các ứng dụng hiện nay của công nghệ thông tin trong nông nghiệp. Mời các bạn tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ thông tin trong nông nghiệp

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/270475411 Công nghệ thông tin trong Nông nghiệp Conference Paper · September 2014 CITATIONS READS 0 6,538 1 author: Vo Quang Minh Can Tho University 254 PUBLICATIONS 1,482 CITATIONS SEE PROFILE Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Soil fertility improvement for sustainable agricultural development in Hau giang province, Vietnam View project REMOTE SENSING BASED INFORMATION AND INSURANCE FOR CROPS IN EMERGING ECONOMIES SCALE-UP PHASE IN VIET NAM View project All content following this page was uploaded by Vo Quang Minh on 06 January 2015. The user has requested enhancement of the downloaded file.
Công nghệ thông tin trong nông nghiệp VÕ QUANG MINH Trường Đại học Cần Thơ vqminh@ctu.edu.vn; vqminhgis@yahoo.com TÓM TẮT Tin học hóa nền nông nghiệp được coi là cuộc cách mạng xanh hiện nay. Trong nền nông nghiệp chính xác đó Công nghệ thông tin (CNTT) không chỉ là phương tiện hỗ trợ mà trở thành lực lượng lao động trung tâm. Trong thời gian tới với sự gia tăng dân số thế giới, kết hợp với biến đổi khí hậu, thời tiết cực đoan làm cho cây trồng, mùa vụ không kịp thích ứng, trong khi nhu cầu lương thực và đất ở tăng cao. Tài nguyên trái đất đang cạn kiệt, và con đường sống của nhân loại là sử dụng chúng một cách hợp lý và hiệu quả. Thông qua nhiều nghiên cứu thực nghiệm và cả kinh nghiệm, các giải pháp cho bài toán đều dẫn đến nhu cầu triển khai một nền nông nghiệp chính xác (precision agriculture) từ khâu tiếp nhận tín hiệu đồng ruộng, xử lý thông tin, ra lệnh triển khai, thực hiện công việc, và kiểm tra phản hồi Để khai thác có hiệu quả hơn nữa tiềm năng của vùng trong phát triển kinh tế nông nghiệp, nông thôn, nhiều năm trở lại đây, các tỉnh, thành phố trong vùng ĐBSCL đã chú trọng và tích cực ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông (CNTT-TT) vào phát triển nông nghiệp, nông thôn, nông dân (tam nông) và mang lại hiệu quả đáng kể. Báo cáo này chủ yếu trình bài một số khái niệm và ứng dụng chính của công nghệ thông tin hiện nay trong và ngoài nước trong lảnh vực nông nghiệp nhằm giúp cho các nhà hoạch định chính sách nông nghiệp cũng như các nhà làm nông nghiệp có thể tiếp cận với các ứng dụng hiện nay của công nghệ thông tin trong nông nghiệp, nhằm đề ra cac giải pháp hiệu quả đẩy nhanh sự phát triển nông nghiệp đáp ứng trước các nhu cầu và áp lực hiện nay. ABSTRACT Computerization of agriculture is considered as the current green revolution. In precision agriculture that Information Technology (IT) is not only a support tool but also became the labor source center. In the future with the increasing of world population, combined with climate change, extreme weather causing plants and crops could not adapt, while increassing the requirement of food and land. The land resources are exhausted, and the way of human life is to use them sensibly and effectively. Through the research and experiences, the solutions for the problem have led to the need to developt a precision agriculture from the stage of receiving the field symptomt, information processing, and validation In order to exploit more effectively the potential of regional economic development in agriculture and rural development, many years ago, the provinces in the Mekong Delta has focused and positive applications of information and communication technology (ICT) on the development of agriculture, rural areas and farmers and bring significant efficiencies. Then this report mainly focus on the concepts and the application of information technology for the agricultural officiers as well as the dision makerss can approach to the current application of information technology in agriculture in order to developt the effective solutions to accelerate agricultural development response to the current needs and pressures.
I. MỞ ĐẦU Ai cũng biết là cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ nhất có bản chất là quá trình cơ khí hoá, nội dung là sử dụng máy móc thay thế lao động chân tay. Kết quả của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật này là sự ra đời của các nước công nghiệp, cơ cấu kinh tế được chuyển đổi từ thuần tuý nông nghiệp sang công nghiệp với tỷ trọng cao hơn nhiều lần. Từ những năm 50 con người bắt đầu cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ hai có bản chất là hoá trình tin học hoá nội dung là sử dụng “công nghệ thông tin” để thay thế một phần lao động trí óc, để trợ giúp phần điều khiển bằng trí tuệ của con người. Công nghệ thông tin là tập hợp các ngành khoa học kỹ thuật nhầm giải quyết vấn đề thu nhận thông tin, quản lý thông tin, xử lý thông tin, truyền thông tin và cung cấp thông tin. Để giải quyết những vấn đề này, người ta đã tập trung vào các nội dung gồm xác định hệ thống thông tin; thu nhận thông tin; quản lý thông tin; xử lý thông tin; truyền thông tin; và cung cấp thông tin. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin đã đưa tin học thâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học và đời sống, mở ra một giai đoạn mới trong quá trình phát triển khoa học, xu hướng phát triển của cong nghệ thông tin hiện nay chủ yếu xuất phát từ nhu cầu đa dạng hoá thông tin; chính xác hoá thông tin; xu hướng phát triển phần cứng và phần mềm hệ thống; sự phát triển của kỹ thuật xử lý thông tin; sự phát triển trong xây dựng các cơ sở dữ liệu; và sự phát triển trong kỹ thuật thu nhận và cung cấp thông tin phát triển mạng thông và kỹ thuật truyền tin. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ra Chỉ thị số 87/2008/CT-BNN về việc tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý điều hành của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Bên cạnh đó các Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn căn cứ các nội dung, nhiệm vụ trong Kế hoạch ứng dụng CNTT trong cơ quan nhà nước. II. VAI TRÕ CÔNG NGHỆ THỐNG TIN Các văn phòng tự động là ứng dụng của máy tính, mạng máy tính, mạng điện thoại, và các công cụ tự động hóa văn phòng như máy photocopy, máy quét, máy in, thiết bị làm sạch, và các hệ thống an ninh điện tử để tăng năng suất của các tổ chức. Có rất nhiều chính phủ, tư nhân và các tổ chức phi chính phủ tham gia vào lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn.Tất cả họ đều phải làm việc với nhau để cung cấp cho dịch vụ tốt hơn cho cộng đồng nông nghiệp. Do đó, ứng dụng tự động hóa văn phòng là một trong những giải pháp để nâng cao hiệu quả và liên kết nối của các nhân viên làm việc trong các tổ chức nêu trên. Nhiều ứng dụng máy tính như MS Office , Internet Explorer , OpenOffice.org và thích hợp thực hiện khác phần mềm tự động hóa văn phòng gói được cung cấp tiềm năng không giới hạn cho các tổ chức, cá nhân để hoàn thành ngày của họ để yêu cầu xử lý dữ liệu ngày để cung cấp cho một dịch vụ hiệu quả cho khách hàng của họ. III. E-NÔNG NGHIỆP Hiện nay việc áp dụng công nghệ thông tin truyền thông (ICT) trong nông nghiệp ngày càng quan trọng. E-Nông nghiệp là một lĩnh vực đang tập trung vào việc tăng cường phát triển nông nghiệp và nông thôn thông qua cải thiện các quy trình thông tin và truyền thông. Cụ thể hơn, e-Nông nghiệp liên quan đến các khái niệm, thiết kế, phát triển, đánh giá và áp dụng các cách thức sáng tạo để sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong lĩnh vực nông thôn, tập trung chủ yếu vào nông nghiệp. E-Nông nghiệp là một thuật ngữ tương đối mới. (www.e- agricultural.org).
Các giai đoạn chính của nông nghiệp gồm trồng trọt, quản lý nước, phân bón ứng dụng, tưới, quản lý dịch hại, thu hoạch, xử lý sau thu hoạch, vận chuyển sản phẩm thực phẩm, đóng gói, bảo quản thực phẩm, chế biến thực phẩm/giá trị gia tăng, quản lý chất lượng, an toàn thực phẩm, bảo quản thực phẩm, và tiếp thị thực phẩm. Tất cả các bên liên quan của ngành nông nghiệp cần thông tin và kiến thức về các giai đoạn để quản lý chúng một cách hiệu quả. Bất kỳ hệ thống áp dụng để nhận thông tin và kiến thức để ra quyết định trong Hình 1: Một thí dụ về mối quan hệ trong một ngành công nghiệp nào nên cung cấp chính xác, hệ thống e-nông nghiệp đầy đủ, thông tin ngắn gọn trong thời gian hay thời gian. Các thông tin được cung cấp bởi hệ thống phải ở dạng dễ sử dụng, dễ dàng truy cập, hiệu quả chi phí và cũng được bảo vệ khỏi những truy cập trái phép. Các ứng dụng chính của CNTT trong lĩnh vực nông nghiệp được liệt kê dưới đây. 3.1. Hệ thống quản lý cơ sở dử liệu nông nghiệp Cơ sở dữ liệu (CSDL) cơ bản nông nghiệp và nông thôn các các địa phương có thể được xây dựng với mục đích tạo ra một cơ sở dữ liệu trên nền tảng web đơn giản, thuận lợi cho việc truy cập thông tin, thiết thực với nhiều nhóm người dung. Số liệu thu thập, lưu trữ trong CSDL từ nguồn số liệu thống kê chính thức, tư liệu kinh tế xã hội các tỉnh/thành phố và số liệu điều tra nông nghiệp nông thôn, mức sống dân cư của Tổng cục Thống kê và nguồn từ các cơ quan, địa phương khác được tổ chức thành các bảng số liệu, với rất nhiều chỉ tiêu có thể đưa ra theo các mẫu báo cáo khác nhau. Số liệu cập nhật vào cơ sở dữ liệu từ nhiều năm, sẽ tiếp tục được cập nhật theo tần suất hàng năm, tương ứng với mỗi nguồn số liệu. Thông tin có thể được tìm kiếm, trích rút và lập báo cáo theo giai đoạn nhất định và được so sánh theo theo mốc thời gian. Hình 2: Giao diện trang web cơ sở dữ liệu nông nghiệp 3.2. Quản lý theo dõi diễn biến hiện trạng rừng và đất lâm nghiệp. Mục đích theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp là nắm vững diện tích các loại rừng, đất lâm nghiệp hiện có được phân chia theo chức năng sử dụng rừng và loại chủ quản lý; lập bản đồ hiện trạng rừng ở các tỉ lệ nhằm giúp hoạch định chính sách lâm nghiệp ở địa phương và trung ương phục công tác bảo vệ và phát triển rừng. Cập nhật diện tích các loại rừng và đất lâm nghiệp
trên cơ sở phân loại rừng và đất rừng. Số liệu thu thập ở thực địa phải được cập nhật vào cơ sở dữ liệu và bản đồ rừng. Việc theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp được ứng dụng công nghệ thông tin như sử dụng phần mềm cơ sở dữ liệu (DBR), Phần mềm xử lý bản đồ (MapInfo, Microstation), phần mềm xử lý ảnh viễn thám (PCI, ERDAS). Các phần mềm này được quản lý, sử dụng thống nhất trong toàn quốc, bảo đảm tính tích hợp dữ liệu từ địa phương tới trung ương. 3.3. E-learning cho nông dân Để mua hàng trực tuyến của nông nghiệp đầu vào và thiết bị nông nghiệp. thương mại điện tử. Chợ thương mại điện tử quy tụ các doanh nghiệp, những người sản xuất từ các ngành hàng thuộc lĩnh vực nông nghiệp, với đầy đủ các nhóm sản phẩm, được kết nối với các chợ thương mại điện tử nổi tiếng trong và ngoài nước, các website của các đơn vị trong ngành nông nghiệp với nhiều chuyên mục: sản phẩm của các doanh nghiệp; tin giao thương; doanh nghiệp; tìm kiếm sản phẩm; tin giao thương doanh nghiệp; tìm kiếm nhanh; bản tin thương mại. Các doanh nghiệp khi tham gia là thành viên, sẽ được thực hiện một số giao dịch thương mại điện tử cơ bản như: chào bán sản phẩm, đặt hàng, trả lời đơn đặt hàng... Mỗi doanh nghiệp được mở một trang web riêng hay gọi là gian hàng của doanh nghiệp (showroom) trên sàn giao dịch. Trang web giúp doanh nghiệp quảng bá, giới thiệu sản phẩm, dịch vụ doanh nghiệp thị trường trong nước và nước ngoài. Mỗi doanh nghiệp có thể được cấp một tài khoản truy cập vào chợ thương mại điện tử để quản lý, cập nhật thông tin, sản phẩm, dịch vụ lên chợ. Chuyên mục sản phẩm sẽ giới thiệu các sản phẩm của các doanh nghiệp, nông dân theo từng nhóm khác nhau: giống cây trồng, giống vật nuôi, thức ăn chăn nuôi, giống thủy sản. Người sử dụng có thể giao tiếp trực tiếp với sản phẩm trong một nhóm, sàn giao dịch sẽ xuất hiện gian hàng của từng doanh nghiệp với thông tin chi tiết và sản phẩm đó. Người sử dụng có thể đặt mua hàng hoặc liên hệ với doanh nghiệp đối với sản phẩm. 3.4. Công nghệ không dây . Công nghệ không dây đã mở rộng nhanh chóng trong những năm gần đây, đặc biệt là trong công nghệ điện thoại di động. Bên cạnh đó công nghệ không dây còn có nhiều ứng dụng trong nông nghiệp. Mục đích chính là đơn giản hóa truyền hình mạch kín hệ thống camera. Việc sử dụng các thông tin liên lạc không dây giúp loại bỏ sự cần thiết cho việc lắp đặt cáp đồng trục, giúp liên lạc tầm xa hoặc thực tế không thể lắp đặt hệ thống dây dẫn. Một số ứng dụng về mạng cảm biến không dây bao gồm theo dõi sự di chuyển của các loài chim, loài thú nhỏ, côn trùng; kiểm tra các điều kiện môi trường ảnh hưởng tới mùa màng và vật nuôi; tình trạng nước tưới; phát hiện hóa học, sinh học; tính toán trong nông nghiệp; kiểm tra môi trường không khí, đất trồng, biển; phát hiện cháy rừng; nghiên cứu khí tượng và địa lý; phát hiện lũ lụt; vẽ bản đồ sinh học phức tạp của môi trường và nghiên cứu ô nhiễm môi trường. Các ứng dụng của các mạng cảm biến không dây cũng được sử dụng trên các trang trại chăn nuôi. Người chăn nuôi có thể sử dụng các mạng cảm biến trong quá trình quyết định vị trí của động vật trong trang trại và với các cảm biến được gắn theo mỗi động vật, xác định yêu cầu cho các phương pháp điều trị để phòng chống các động vật ký sinh. Người chăn nuôi heo, gà có các đàn trong các chuồng nuôi mát, thoáng khí. Mạng cảm biến không dây có thể được sử dụng cho việc giám sát nhiệt độ khắp chuồng nuôi, đảm bảo an toàn cho đàn. Mạng có thể được dung để đo độ ẩm ở từng khu vực trong trang trại hay lượng mưa ở những khu vực khác nhau. Các nút mạng được bố trí tại các cánh đồng khác nhau để thu thập các thông tin về môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng…) sau đó chuyển dữ liệu về người nông dân. Người
nông dân khi có các thông tin về môi trường ở từng khu vực khác nhau sẽ đưa ra các phương hướng chăm sóc khác nhau đối với từng khu vực để chăm sóc cho tốt. Trong dự báo cháy rừng, mỗi nút mạng sẽ gắn một cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm của không khí phân tán trong rừng, Mỗi nút cảm biến có thể thu thập nhiều thông tin khác nhau liên quan đến cháy như nhiệt độ, khói …Các dữ liệu thu thập được truyền tới trung tâm điều khiển để giám sát, phân tích, phát hiện và cảnh báo cháy sớm ngăn chặn thảm họa cháy rừng. Hình 3: Hệ thống mạng không dây đo ẩm độ ngoài đồng và quan trắc dự báo cháy rừng Trong nuôi trồng thủy sản, mạng cảm biến không dây có thể được dùng để quan trắc nồng độ ôxy, độ pH trong các hồ nuôi trồng hải sản, khi đó có thể điều khiển tự động các quạt đạp nước cung cấp ôxy và thông báo cho người quản lý biết tình hình về nguồn nước hiện tại trong ao. Nút mạng có lắp Sensor đo ôxy hoặc CO2 được thả xuống ao để đo lượng Ôxy và dữ liệu được gởi qua các nút trung gian về máy tính, máy tính được kết nối và lập trình điều khiển bật tắt các quạt đạp nước trong một khoảng thời gian nhất định phụ thuộc vào nồng độ ôxy đo được tại ao tại các thời điểm khác nhau. IV. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (Global Positioning System-GPS) Hình 4: Các thành phần của hệ thống định vị và máy thu GPS cầm tay Thiết bị định vị toàn cầu (GPS) là thiết bị thu nhận và xử lý tín hiệu từ các vệ tinh định vị, giúp xác định tọa độ vị trí các điểm trên mặt đất dựa vào một hệ thống gồm 3 thành phần chính là vệ tinh định vị-Trạm mặt đất-Người sử dụng. Trong nông nghiệp, việc sử dụng các hệ thống định vị toàn cầu đem lại lợi ích trong địa lý, lập bản đồ, khảo sát biến động không gian. Máy thu GPS giảm giá thành trong những năm qua, làm cho nó phổ biến hơn cho mục đích dân sự. Với việc sử dụng GPS, người dân có thể sản xuất bản đồ số hóa đơn giản nhưng chính xác cao mà không cần sự giúp đỡ của một chuyên gia vẽ bản đồ. Ở các nước phát triển đã ứng dụng máy nông nghiệp có máy tính hướng dẫn với bộ tích hợp chuyên dụng. Máy tính được dùng để điều khiển và tiếp nhận tín hiệu dẫn đường từ vệ tinh thông qua hệ thống định vị toàn cầu (GPS). Công nghệ GPS giúp thiết bị máy nông nghiệp cắt các hàng cây theo 1 đường thẳng đã thiết kế và sử dụng lượng phân bón đúng vị trí cần bón. Người dân ở miền bắc Virginia sử dụng Hệ thống hướng dẫn định vị toàn cầu được tích
hợp vào bộ điều khiển máy nông nghiệp để hướng dẫn tự động tác nghiệp bón phân hay canh tác trên bề mặt đất. Sau khi hoàn thành các công đoạn chuẩn bị đất trồng, nó sẽ trở lại và gieo hạt trên đúng trên thửa đất được đánh dấu. Nhà nông học tại trường Đại học Purdue (Ấn Độ) ứng dụng thiết bị dẫn đường để tiết kiệm lượng hạt giống, thuốc trừ sâu hoặc phân bón, do đó nó có thể tiết kiệm chi phí và ít gây tổn hại đến môi trường. Hình 5 : Ứng dụng GPS/GIS trong quản lý điều hành hệ thống thu hoạch, bón phân V. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (Geographic Information System-GIS) Có thể nói GIS là một hệ thống dưới dạng số dùng cho việc phân tích và quản lý các số liệu thuộc về địa lý được kết hợp với các hệ thống phụ dùng cho việc nhập các dữ liệu và quyết định một kế hoạch phát triển nào đó. GIS, được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, các dữ liệu trắc địa cần thiết như địa hình và đường nét được kết hợp với dữ liệu thống kê khác để phân tích. GIS được sử dụng trong việc ra quyết định những gì cần thiết để canh tác và trồng nơi nào bằng cách sử dụng dữ liệu lịch sử và lấy mẫu. Thí dụ như các bản đổ đất, mưa, địa hình, mật độ dân số, sử dụng đất, ... có thể được kết hợp để phát triển thành một bản đổ mới sẽ chỉ ra được những vùng có khả năng đất bị xói mòn hoặc những vùng đất thích nghi cho sự phát triển của các loại cây ăn trái hoặc lúa 2, 3 vụ, ... với các mức độ khác nhau tuỳ vào các yêu cầu mà ta đã đặt ra trước đó. GIS có thể được sử dụng để theo dõi sự phát triển của cỏ dại, sâu bệnh phá hoại mùa màng, thể hiện loại đất, hạn hán, lũ lụt và rất nhiều yếu tố khác giúp quản lý quá trình sản xuất nông, lâm nghiệp và phát triển nông thôn. Trong sản xuất nông nghiệp, GIS có thể sử dụng để giám sát mùa vụ cho từng cây trồng. Việc dự báo có thể bằng cách xem xét khí hậu của vùng hoặc bằng cách theo dõi sự sinh trưởng và phát triển cây trồng, sẽ dự đoán được sự thành công của mùa vụ. GIS có thể giúp tìm và thể hiện những thay đổi của cây trồng trong từng gia đoạn. Ngoài ra GIS có thể ứng dụng trong quản lý bảo vệ thực vật, giám sát cỏ dại ở các thời kỳ một cách chính xác, nhanh chóng nhờ sự kết hợp ứng dụng viễn thám và Hình 6: Thí dụ ứng dụng GIS trong GIS. Điều này rất quan trọng để các nhà nông học đánh giá sử dụng đất ngăn ngừa sự lan tràn của các loài cỏ dại phá hoại mùa màng. Ngoài ra, còn có thể theo dõi sự di chuyển của côn trùng hoặc sâu bệnh. Một cách tiếp cận mới trong nghiên cứu hoạch định chiến lược, chính sách nông nghiệp là dựa trên hệ thống địa lý đa cấp độ. Với mục tiêu khái quát hóa tính đa dạng nông nghiệp-sinh thái và kinh tế-xã hội, tổng hợp các dữ liệu không đồng nhất (đa thời điểm, đa nguồn gốc và có độ
phân giải khác nhau) trong một cơ sở kiến thức chung và xác định các vùng đồng nhất xét theo góc độ và các vấn đề phát triển. Kết quả nghiên cứu đem lại sự phân loại các vấn đề phát triển, sự phù hợp giữa giải pháp đề xuất và nơi tiếp nhận sẽ là cơ sở khoa học và khách quan hỗ trợ cho các nhà quy hoạch, quản lý ra quyết định. Sản xuất nông lâm nghiệp trở nên đơn giản, dễ dàng hơn với việc sử dụng GIS. Toàn bộ thông tin về nông lâm nghiệp được thể hiên trên bản đồ, các nhà hoạch định chính sách, các nhà đầu tư dễ dàng có những quyết định phù hợp và chính xác. VI. CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM (Remote Sensing-RS) Ngành viễn thám phát triển đã đóng một vai trò hết sức quan trọng, là một công cụ phục vụ và hổ trợ đắc lực cho các ngành khác nhau Với kỹ thuật của viễn thám bằng ảnh máy bay hay ảnh vệ tinh con người có thể quan sát được những vật thể trên bề mặt của trái đất ở phạm vi rộng lớn mà mắt thường không thể quan sát được đồng thời xác định hình thể cũng như tính chất của vật thể đó qua việc giải đoán ảnh. Các ảnh sau khi thu được là một ảnh thực với độ chính xác và thể hiện đầy đủ các chi tiết của bề mặt trái đất vào lúc chụp. Do đó, bức ảnh được xem như là một trợ dụng cụ xuất sắc cho phép con người nghiên cứu thiên nhiên ở bất cứ nơi nào và bất kỳ lúc nào. Ứng dụng công nghệ ảnh viễn thám trong sản xuất nông nghiệp Hình 7. Phân bố rầy nâu trên các trà lúa ở 3 giai đoạn từ 04/03 đến 10/03, từ 11/03 đến 17/03 và từ 18/03 đến 24/03/2008 (giải đoán từ ảnh Modis và nội suy không gian mật độ rầy nâu) (Trần Thị Hiền và ctv, 2013), (Võ Quang Minh, Hồ Văn Chiến, 2013) Trong những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu về ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám MODIS trong theo dõi mùa vụ lúa như nghiên cứu của Dương Văn Khảm và ctv (2007), Chi- Farn Chen et al. (2008), Trần Thị Hiền (2010), và Vũ Hữu Long và ctv (2011); Trần Thị Hiền, và ctv (2013); Vo Quang Minh, Hồ Văn Chiến (2013). Kết quả từ những nghiên cứu này cho thấy ảnh MODIS có thể giúp theo dõi và xác định được thời vụ lúa ở các địa phương, đánh giá được hiện trạng canh tác lúa làm cơ sở dự báo và đề xuất các giải pháp phù hợp.Việc sử dụng kỹ thuật ảnh viễn thám kết hợp với kỹ thuật hệ thống thông tin địa lý (GIS),bằng phương pháp thống kê hay nội suy không gian, đã được ứng dụng trong nhiều nghiên cứu về sự phân bố không gian các đặc tính tự nhiên ở nhiều nước trên thế giới (Liebhold and Kamata, 2000). Từ kết quả giải đoán có thể theo dõi và xác định được thời điểm cũng như tiến độ xuống giống ở các địa phương, đánh giá được hiện trạng canh tác lúa và dự đoán những vùng có nguy cơ dịch hại làm cơ sở đề xuất các giải pháp phù hợp với từng trà lúa ở từng vùng khác nhau. Viễn thám trong quản lý sử dụng đất: Thống kê và thành lập bản đồ sử dụng đất; Điều tra giám sát trạng thái mùa màng và thảm thực vật.
Hình 8: Ứng dụng ảnh hàng không theo dõi diễn biến sử dụng đất -Wincosin, 1937, 1955, 1968, 1990. (Lillesand, Thomas M., 1994) Ứng dụng công nghệ viễn thám trong lâm nghiệp: Điều tra phân loại rừng, diễn biến của rừng; Nghiên cứu về côn trùng và sâu bệnh phá hoại rừng, cháy rừng. Hình 9: Ứng dụng ảnh vệ tinh Spot theo dõi diễn biến cháy rừng vùng U Minh Thượng (13/1/1997, 4/4/2002, 13/4/2002). Viễn thám ứng dụng trong quản lý sự biến đổi môi trường: Điều tra về sự biến đổi sử dụng đất và lớp phủ; Vẽ bản đồ thực vật; Nghiên cứu các quá trình sa mạc hoá và phá rừng; Giám sát thiên tai (hạn hán, lũ lụt, cháy rừng, bão, mưa đá, sương mù, sương muối,…); Nghiên cứu ô nhiễm nước và không khí. Hình 10: Ảnh vệ tinh Quickbird theo dõi đánh giá ảnh hưởng của Sóng thần tại Banda Acer Indonesia trước (23/7/2004), và sau sóng thần (28/12/2004). Viễn thám trong nghiên cứu tài nguyên nước: Lập bản đồ phân bố tài nguyên nước; phân bố tuyết; phân bố mạng lưới thuỷ văn; các vùng đất thấp. Việc ứng dụng dữ liệu MODIS hiệu để phát hiện mức độ ngập lụt theo không gian-thời gian rộng lớn và có thể cập nhật hàng ngày là một kết quả khá quan trọng cho vùng hạ lưu sông Mekong thời gian qua. Ảnh vệ tinh MODIS (MOD09A1, độ phân giải 500m, 8 ngày lập) ở khu vực hạ lưu sông Mekong chụp từ ngày 26/02/2000 đến ngày 27/12/2011 được sử dụng có khả năng phát hiện những thay đổi lũ lụt cao ở cấp khu vực, có sự tương quan khá cao với số liệu mực nước thủy văn ghi nhận tại các trạm quan trắc (R2: 0,79-0,90). Có mối liên hệ chặt chẽ giữa chỉ số thực vật tăng cường
EVI, chỉ số nước bề mặt LSWI với trạng thái phát triển thực vật và diễn biến lũ. Bản đồ hiện trạng ngập vào mùa lũ của khu vực nghiên cứu được thành lập giúp đánh giá mức độ ngập lũ và đặc điểm thời gian lũ lụt qua các năm 2000 đến 2011. Hình 11: Phân bố không gian ngập của ngày bắt đầu-kết thúc-chu kỳ ngập lũ từ năm 2000 – 2011 (Ngô Thanh Thoảng, Võ Quang Minh, 2012) Ngoài ra viễn thám còn được ứng dụng trong địa chất như thành lập bản đồ địa chất; bản đồ phân bố khoáng sản; bản đồ phân bố nước ngầm; bản đồ địa mạo. Trong khí tượng thuỷ văn Viễn thám được ứng dụng trong đánh giá định lượng lượng mưa, bão và lũ lụt, hạn hán; Đánh giá, dự báo dòng chảy, đánh giá tài nguyên khí hậu, phân vùng khí hậu. Ngày nay với kỹ thuật chụp ảnh viễn thám ngày càng hiện đại hơn đã góp phần to lớn trong việc thu thập, phân tích các thông tin và phát hiện sự hiện diện cũng như sự thay đổi của môi trường và tài nguyên thiên nhiên trên trái đất để phục vụ cho các mục đích khác nhau. Hiện nay, Việt Nam đã phóng vệ tinh VNREDSat-1 (vệ tinh quan sát Trái đất) năm 2013 và trở thành vệ tinh thứ hai của Việt Nam (sau vệ tinh Vinasat 1). Đây là vệ tinh nhỏ quan sát Trái đất (trọng lượng 150kg), có tuổi thọ hoạt động trên quỹ đạo 5 năm. VNREDSat-1 sẽ thực hiện nhiệm vụ chụp ảnh vệ tinh có độ phân giải cao phục vụ các ngành tài nguyên, môi trường, quan sát thiên Hình 12 Bản đồ nhiệt độ bề mặt ở ĐBSCL ngày 14 tai,… Nếu không có hệ thống này, để tháng 3 năm 2005 và năm 2010. (Võ Quang Minh và phục vụ cho các ứng dụng hiện nay, Việt ctv, 2014) Nam phải mua ảnh vệ tinh của nước ngoài với một khoản kinh phí lớn mỗi năm. Tổng kinh phí cho dự án này khoảng 70 triệu USD. VII. KẾT LUẬN Công nghệ thông tin (CNTT) từ lâu đã được xem là có tiềm năng lớn cho việc cải thiện việc ra quyết định trong nông nghiệp. CNTT đã kết nối thế giới trên toàn cầu và hiện đang thay đổi phong cách sống của chúng ta và ý thức xã hội năng động. Trong tất cả các giai đoạn của ngành nông nghiệp, công nghệ thông tin là rất quan trọng để quản lý và thành công của một doanh nghiệp. Nông nghiệp cũng bị ảnh hưởng rất nhiều bởi CNTT. Công nghệ thông tin được nhanh chóng trở thành nhiều hơn và nhiều hơn nữa có thể nhìn thấy trong xã hội và nông nghiệp.
Để nền nông nghiệp được phát triển bền vững trong thời kỳ kinh tế hội nhập, một trong những mục tiêu quan trọng là cần đầu tư nâng cao trình độ tiếp nhận khoa học kỹ thuật, thay đổi tư duy canh tác cho người nông dân. Việc đưa ứng dụng CNTT vào phục vụ sản xuất nông nghiệp là một trong những việc cần đầu tư, xúc tiến và được nông dân hưởng ứng. Tuy nhiên, thực tế việc chuyển giao công nghệ cho nông dân vẫn còn nhiều khó khăn, do phần lớn nông dân ở vùng sâu, vùng xa, khả năng tiếp cận tri thức còn hạn chế nên việc tiếp nhận các ứng dụng từ CNTT vào thực tiễn sản xuất nông nghiệp vẫn còn khá mới mẽ. Việc tự trang bị máy tính để nông dân tự nghiên cứu phục vụ sản xuất vẫn còn nhiều hạn chế. CNTT ngày càng được sử dụng để giúp các nhà quản lý đưa ra quyết định tốt hơn, tuy nhiên họ phải đối mặt với thay đổi liên tục các nguồn thông tin cần được xử lý. Như vậy, hệ thống thông tin trong tương lai cho các mục đích nghiên cứu sẽ khác nhiều so với hiện tại vì những thay đổi này. Việc tích hợp CNTT với nông nghiệp sẽ giúp điều chỉnh nền kinh tế tổng thể của nó. Các CNTT khác nhau như hệ thống hỗ trợ quyết định chuyên gia trong hệ thống và viễn thám đã mang lại cuộc cách mạng trong nông nghiệp thế giới. Trong tương lai, công nghệ www đang mở rộng nhanh chóng và chạm vào hầu hết các lĩnh vực hoạt động của con người. Do đó, điều cần thiết là nông dân có thể tham gia vào việc tạo ra các trang web cho các trang trại của họ. Các trường đại học nông nghiệp phải chuẩn bị không chỉ học sinh sử dụng mới CNTT, mà còn phải giúp nông dân trong sử dụng tốt hơn các trang web bằng các phương tiện khác nhau. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Liebhold, A., N. Kamata. 2000. Are population cycles and spatial synchrony a universal characteristic of forest insect populations? Popul Ecol 42: 205-209 2. Lillesand, Thomas M., 1994. Remote sensing and image interpretation. Thomas M. Lillesand. Ralph W. Kiefer. Third Edition. ISBN 0-471-57783-9. USA 3. N.T. Son, C.F. Chen, C.R. Chen, L.Y. Chang, V.Q. Minh. 2012. Monitoring agricultural drought in the Lower Mekong and land surface temperature data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 18. Vol 14. Issue 1. ISSN 0303-2434. February (2012). 417–427 4. Ngô Thanh Thoảng, Võ Quang Minh. 2012. Theo dõi diễn biến lũ vùng hạ lưu sông Mekong từ năm 2000 đến 2011 trên cơ sở ảnh viễn thám MODIS. Tuyển tập nghiên cứu khoa học Công nghệ thông tin phục vụ phát triển kinh tế xã hội. Tuyển tập hội thảo quốc gia Phú quốc, Kiên Giang 26/10/2012. Số đăng ký KHXB 235-2012/CXB/474-13/KHKT. NXB Khoa học Kỹ thuật. Trang 159-174. 5. Trần Thi Hiền, Võ Quang Minh, Huỳnh thị thu Hương, Trần Thanh Dân, Hồ Văn Chiến, Nguyễn Hữu An, Nguyễn Phước Thành. 2013. Theo dõi hiện trạng trà lúa phục vụ cảnh báo dịch hại lúa trên cơ sở sử dụng công nghệ viễn thám và GIS. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề Công nghệ thông tin. ISSN: 1859-2333. Trang 143-151. 6. Võ Quang Minh, Hồ Văn Chiến. 2013. Theo dõi tiến độ xuống giống và cơ cấu mùa vụ phục vụ cảnh báo dịch hại lúa ở ĐBSCL trên cơ sở ảnh viễn thám. Tạp Chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn soos12-2013. ISSN 1859-4581. Pp: 84-90 7. Võ Quang Minh. 2009. Giáo trình Kỹ thuật viễn thám. NXB Đại học Cần Thơ 8. Võ Quang Minh. Huỳnh thị thu Hương, Phàn kiều Diểm. 2014. Giáo trình Viễn thám ứng dụng. NXB Đại học Cần Thơ. 9. http://www.e-agriculture.org/about.html
View publication stats