‘Mắt thần’ dẫn đường cho nông nghiệp thông minh

Nền tảng dữ liệu cho nông nghiệp thông minh

Biến đổi khí hậu đang đặt nông nghiệp Việt Nam trước những thách thức chưa từng có khi những quy luật thời tiết vốn quen thuộc đang bị phá vỡ. Sản xuất nông nghiệp không thể tiếp tục dựa chủ yếu vào kinh nghiệm hay phản ứng bị động sau thiên tai, mà buộc phải chuyển sang cách tiếp cận dựa trên dữ liệu, dự báo và quản trị rủi ro. Đây cũng chính là lúc công nghệ viễn thám khẳng định vai trò như một “mắt thần” từ không gian, cung cấp nền tảng thông tin quan trọng cho nông nghiệp thông minh.

Trên thực tế, thách thức lớn nhất của nông nghiệp hiện nay không chỉ là thiếu nước hay suy giảm đất đai, mà là thiếu thông tin kịp thời để đưa ra quyết định chính xác. Viễn thám cho thấy ưu thế vượt trội trong việc cung cấp thông tin. 

Thông qua ảnh vệ tinh đa phổ, viễn thám cho phép quan sát diện rộng, liên tục, không phụ thuộc vào ranh giới hành chính hay điều kiện tiếp cận thực địa. Từ dữ liệu thu nhận được, các nhà khoa học có thể xác định diện tích gieo trồng, theo dõi sinh trưởng cây trồng, dự báo năng suất, đánh giá hạn - úng, xâm nhập mặn, thậm chí phát hiện sớm những dấu hiệu bất thường do sâu bệnh gây ra.

Theo ông Trần Tuấn Ngọc - Cục trưởng Cục Viễn thám quốc gia, viễn thám đang từng bước trở thành hạ tầng dữ liệu nền cho nhiều ngành kinh tế, trong đó nông nghiệp là lĩnh vực hưởng lợi rõ nét nhất. 

“Viễn thám giúp chuyển quản lý nông nghiệp từ bị động sang chủ động, từ xử lý sự cố sang dự báo và phòng ngừa rủi ro”, Cục trưởng Trần Tuấn Ngọc nhấn mạnh.

Viễn thám đi vào thực tiễn sản xuất

Cục trưởng Trần Tuấn Ngọc cho biết, một trong những ứng dụng quan trọng nhất của viễn thám trong nông nghiệp là dự báo năng suất cây trồng. Thông qua các chỉ số thực vật như NDVI - chỉ số phản ánh mức độ xanh và sinh khối của cây, ảnh vệ tinh cho phép đánh giá sức khỏe cây trồng theo từng giai đoạn sinh trưởng. Khi chỉ số này suy giảm bất thường, hệ thống có thể phát tín hiệu cảnh báo sớm về nguy cơ thiếu nước, thiếu dinh dưỡng hoặc sâu bệnh. Nhờ đó, người nông dân và cơ quan quản lý có thể can thiệp kịp thời, giảm thiểu tổn thất.

Không dừng lại ở dự báo năng suất, viễn thám còn cho thấy hiệu quả rõ rệt trong giám sát hạn - úng. Ảnh vệ tinh radar có khả năng xuyên mây, cho phép theo dõi ngập lụt ngay cả trong điều kiện mưa lớn kéo dài, trong khi ảnh quang học kết hợp mô hình khí tượng giúp đánh giá độ ẩm đất và mức độ khô hạn. Sự kết hợp này đặc biệt hữu ích trong bối cảnh thời tiết cực đoan ngày càng gia tăng.

Tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) - vùng sản xuất nông nghiệp trọng điểm nhưng cũng chịu tác động nặng nề nhất của biến đổi khí hậu, viễn thám đang được ứng dụng mạnh mẽ thông qua Hệ thống giám sát biến đổi khí hậu (C-FEMA). Hệ thống này sử dụng dữ liệu viễn thám để theo dõi diễn biến xâm nhập mặn, lũ lụt và thay đổi sử dụng đất trên toàn vùng. Nhờ các bản đồ mặn được cập nhật liên tục, cơ quan chuyên môn có thể xác định sớm khu vực bị ảnh hưởng, hỗ trợ địa phương điều chỉnh lịch xuống giống, chuyển đổi cây trồng hoặc bố trí nguồn nước hợp lý. “Viễn thám cho phép chúng ta nhìn thấy ranh giới mặn - ngọt theo thời gian thực, thay vì chỉ dựa vào đo đạc cục bộ như trước đây”, Cục trưởng Trần Tuấn Ngọc chia sẻ.

Song song với xâm nhập mặn, lũ lụt cũng là bài toán lớn ở ĐBSCL. Dữ liệu viễn thám radar giúp lập bản đồ ngập nhanh, hỗ trợ chỉ đạo sản xuất, bảo vệ hạ tầng nông nghiệp và di dời dân cư khi cần thiết. Từ chỗ phải “chạy lũ”, nhiều địa phương đang từng bước chuyển sang “sống chung với lũ” dựa trên thông tin khoa học và dự báo sớm.

Nếu ĐBSCL đối mặt với mặn và lũ, thì Tây Nguyên lại chịu áp lực lớn từ hạn hán, suy giảm nguồn nước và nguy cơ cháy rừng. Tại đây, viễn thám được ứng dụng đồng thời cho nông nghiệp và lâm nghiệp, đặc biệt là trong quản lý cây công nghiệp lâu năm như cà phê và hồ tiêu. Một mô hình tiêu biểu là hệ thống cảnh báo sớm cháy rừng kết hợp giám sát cây trồng bằng chỉ số NDVI. Thông qua ảnh vệ tinh, hệ thống theo dõi sức khỏe thảm thực vật, phát hiện sớm các khu vực khô hạn, suy giảm sinh khối - những yếu tố làm gia tăng nguy cơ cháy rừng.

Đối với cây cà phê, NDVI giúp đánh giá tình trạng sinh trưởng trên diện rộng. Khi chỉ số này giảm, cơ quan chuyên môn có thể khoanh vùng kiểm tra, hướng dẫn nông dân điều chỉnh tưới nước, bón phân hoặc phòng trừ sâu bệnh kịp thời. Cách tiếp cận này không chỉ nâng cao năng suất mà còn giúp tiết kiệm nước - nguồn tài nguyên ngày càng khan hiếm tại Tây Nguyên.

Big Data và AI: Đưa viễn thám đến gần người nông dân

Tuy nhiên, viễn thám chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi được kết hợp với Big Data và trí tuệ nhân tạo. Hiện nay, Việt Nam đã xây dựng cơ sở dữ liệu viễn thám quốc gia với hàng chục nghìn ảnh vệ tinh độ phân giải cao. Trí tuệ nhân tạo giúp tự động hóa quá trình xử lý ảnh, nhận diện biến động cây trồng, đất đai và thiên tai, rút ngắn thời gian từ thu nhận dữ liệu đến cung cấp thông tin cho người sử dụng. Theo ông Trần Tuấn Ngọc, việc tích hợp AI sẽ giúp viễn thám “nói được ngôn ngữ của nông dân”, thông qua các bản đồ trực quan, ứng dụng số dễ sử dụng.

Từ những mô hình thực tiễn tại ĐBSCL và Tây Nguyên, có thể thấy viễn thám đang từng bước trở thành nền tảng quan trọng của nông nghiệp thông minh. Công nghệ này không chỉ giúp dự báo năng suất, giám sát hạn - úng và sâu bệnh, mà còn góp phần thay đổi tư duy quản lý nông nghiệp từ manh mún sang tổng hợp, từ phản ứng bị động sang chủ động. Theo các chuyên gia, để viễn thám thực sự “đi vào ruộng đồng”, cần tiếp tục đầu tư hạ tầng dữ liệu, đào tạo nguồn nhân lực và phát triển các sản phẩm thông tin thân thiện với người sử dụng.

“Viễn thám không phải là công nghệ xa vời, mà phải trở thành công cụ thiết thực cho sản xuất”, Cục trưởng Trần Tuấn Ngọc khẳng định. Khi đó, viễn thám sẽ không chỉ là “mắt thần” quan sát từ không gian, mà còn là nền tảng dữ liệu vững chắc, góp phần đưa nông nghiệp Việt Nam phát triển theo hướng thông minh, thích ứng và bền vững trong kỷ nguyên biến đổi khí hậu.