Các ứng dụng GIS (Hệ thống thông tin địa lý) được sử dụng rộng rãi trong ngành môi trường cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm quản lý tài nguyên môi trường, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và ứng phó thảm họa… Hãy cùng eKMap tìm hiểu các ứng dụng của GIS trong ngành môi trường trong bài viết dưới đây.
Mục lục nội dung:
Vì sao GIS lại quan trọng với ngành môi trường
Quản lý môi trường bao gồm việc lập kế hoạch, giám sát và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên một cách cẩn thận nhằm thúc đẩy phát triển bền vững. Quá trình này đòi hỏi thông tin chính xác, cập nhật và phù hợp về mặt không gian để đưa ra quyết định sáng suốt. Nhu cầu này được đáp ứng bởi GIS, một công cụ thu thập, phân tích và trực quan hóa dữ liệu môi trường trong khuôn khổ địa lý.
GIS hỗ trợ các nhà quản lý môi trường hiểu được mối liên hệ không gian giữa các yếu tố tự nhiên và nhân tạo. GIS có thể xác định chính xác các khu vực bị phá rừng, phát triển đô thị hoặc xâm lấn nông nghiệp bằng cách theo dõi những thay đổi trong sử dụng đất. Sự hiểu biết này rất cần thiết cho việc xây dựng các chính sách bảo vệ hệ sinh thái và đáp ứng nhu cầu của con người.
Ngoài ra, GIS còn hỗ trợ đánh giá tác động môi trường, mô hình hóa sự phù hợp của môi trường sống, quy hoạch tài nguyên nước và giám sát ô nhiễm. Nó cho phép các nhà hoạch định chính sách chồng các tập dữ liệu khác nhau, chẳng hạn như loại đất, mô hình lượng mưa, thảm thực vật và địa hình, để xem xét cách các yếu tố khác nhau tương tác và ảnh hưởng đến môi trường.
Lợi ích của GIS trong quản lý môi trường
GIS (hệ thống thông tin địa lý) là một công cụ hữu ích trong lĩnh vực quản lý môi trường, mang lại nhiều lợi ích giúp nâng cao quy trình ra quyết định và hiệu quả tổng thể. Dưới đây là một số lợi ích chính:
- Hình ảnh hóa không gian: GIS cho phép biểu diễn dữ liệu môi trường theo địa lý, cung cấp bối cảnh trực quan và dễ hiểu cho người ra quyết định. Điều này giúp hiểu rõ hơn các yếu tố môi trường phức tạp.
- Tích hợp dữ liệu: Các vấn đề môi trường thường đa chiều, liên quan đến dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. GIS có thể tích hợp nhiều tập dữ liệu khác nhau, giúp phân tích các mối quan hệ, tương quan và xu hướng trong dữ liệu dễ dàng hơn.
- Phân bổ nguồn lực hiệu quả: Với GIS, tài nguyên môi trường có thể được phân bổ hiệu quả hơn. Ví dụ, nó có thể hỗ trợ xác định vị trí tối ưu cho một khu bảo tồn, tối đa hóa lợi ích của khu vực đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường.
- Đánh giá tác động: GIS hỗ trợ đánh giá tác động môi trường (EIA) bằng cách mô hình hóa và dự đoán hậu quả tiềm tàng của một dự án hoặc chính sách đối với môi trường. Điều này cho phép ra quyết định tốt hơn bằng cách giảm thiểu tác động tiêu cực.
- Giám sát và phản hồi: GIS cho phép giám sát dữ liệu môi trường theo thời gian thực, cho phép phản ứng ngay lập tức với những thay đổi hoặc sự cố môi trường. Điều này rất quan trọng trong việc quản lý các vấn đề như chất lượng không khí, chất lượng nước và thiên tai.
- Sự tham gia của công chúng: GIS có thể tăng cường sự tham gia và tương tác của công chúng vào quá trình ra quyết định về môi trường. Bản đồ tương tác và các công cụ trực quan hóa dữ liệu giúp công chúng dễ dàng hiểu được các vấn đề phức tạp và đóng góp ý kiến.
5 ứng dụng của GIS trong ngành môi trường
1. Đánh giá tác động môi trường (EIA)
GIS giúp đánh giá tác động tiềm tàng của các dự án phát triển lên môi trường. Bằng cách chồng các tập dữ liệu khác nhau như sử dụng đất, loại đất và tài nguyên nước, GIS cho phép đánh giá các rủi ro môi trường liên quan đến dự án. Nó cũng giúp xác định các biện pháp giảm thiểu để giảm thiểu tác động tiêu cực.
2. Quản lý tài nguyên nước
GIS rất hữu ích trong việc quản lý tài nguyên nước bằng cách lập bản đồ và phân tích các vùng nước, giám sát chất lượng nước và đánh giá rủi ro lũ lụt. Ví dụ, nó có thể được sử dụng để lập bản đồ phạm vi đất ngập nước và cửa sông, theo dõi các nguồn ô nhiễm và mô hình hóa mô hình dòng chảy nước mưa.
3. Bảo tồn đa dạng sinh học
GIS đóng vai trò quan trọng trong bảo tồn đa dạng sinh học bằng cách lập bản đồ và giám sát môi trường sống của động vật hoang dã, theo dõi sự lây lan của các loài xâm lấn và đánh giá tác động của việc thay đổi sử dụng đất đối với đa dạng sinh học. Thông tin này rất quan trọng để xây dựng chiến lược bảo tồn và ưu tiên các khu vực cần bảo vệ.
Hệ sinh thái trên đất liền
Việc đánh giá và bảo tồn đa dạng sinh học trở thành một phần không thể thiếu của bất kỳ hoạt động phát triển nào nhằm duy trì cân bằng sinh thái. Các hoạt động của con người, trực tiếp và gián tiếp, đều tác động đến các hệ sinh thái xung quanh.
GIS không chỉ hỗ trợ giám sát theo thời gian thực từng loài bằng cách sử dụng hình ảnh có độ phân giải không gian cao hơn mà còn tạo ra một số đại diện cho môi trường sống. Các mô hình này xem xét mối quan hệ phức tạp giữa sở thích của các loài, bao gồm điều kiện khí hậu, thành phần đất, nhu cầu dinh dưỡng, lịch sử cảnh quan, kết nối môi trường sống, v.v., đồng thời hỗ trợ các cuộc khảo sát mục tiêu và chiến lược giám sát.
Các đại diện môi trường sống phát triển tốt hoặc các chỉ số sinh thái như NDVI (Chỉ số thảm thực vật khác biệt chuẩn hóa), LAI (Chỉ số diện tích lá), NDMI (Chỉ số độ ẩm khác biệt chuẩn hóa), EVI (Chỉ số thảm thực vật tăng cường), EWT (Độ dày nước tương đương), SAVI (Chỉ số thảm thực vật điều chỉnh đất), Nhiệt độ bề mặt đất (LST), NDWI (Chỉ số nước khác biệt chuẩn hóa), ước tính nitơ lá, các mô hình tỷ lệ C: N là một số đại diện môi trường sống được sử dụng trong mô hình sinh thái và phân tích tính phù hợp của môi trường sống. Việc tích hợp các chỉ số này có thể đạt được thông qua phân tích nhiều tiêu chí hoặc Phân tích thành phần chính (PCA) hoặc phân tích điểm nóng. Ngoài ra, đánh giá chuỗi thời gian các yếu tố sinh thái như cháy rừng hoặc nhiễu loạn có thể được phát triển bằng cách sử dụng các thuật toán như phân đoạn Land Trendr sau đó được tương quan với phân bố loài để tạo ra các mô hình tính phù hợp của môi trường sống toàn diện.
GIS cũng đóng vai trò then chốt trong các nỗ lực bảo tồn đa dạng sinh học bằng cách hỗ trợ đánh giá mất môi trường sống theo không gian và thời gian, hiểu được các mô hình hành vi của sinh vật thông qua việc theo dõi GPS các loài động vật đeo vòng cổ, xác định các mô hình di cư/di chuyển và lập bản đồ phân bố các loài. Ứng dụng của GIS còn mở rộng sang phân tích sự phân mảnh môi trường sống, phân tích phát hiện thay đổi, đánh giá nguy cơ tuyệt chủng, đánh giá các mảng môi trường sống và đánh giá sự phong phú của các loài. GIS cũng hỗ trợ việc điều tra các điểm nóng đa dạng sinh học và phân định các hành lang bảo tồn. Hơn nữa, việc tích hợp các mô hình xu hướng khí hậu với phân bố loài, xác định các môi trường sống trú ẩn phù hợp và phân tích các mô hình không gian-thời gian là những thành phần không thể thiếu cho các nỗ lực bảo tồn chủ động.
Những hiểu biết sâu sắc và phát hiện có được từ các phân tích nêu trên giúp các nhà quy hoạch và nhà bảo tồn đưa ra các quyết định phát triển sáng suốt và hiệu quả, đảm bảo các hoạt động phát triển bền vững và có trách nhiệm.
Hệ sinh thái biển
GIS đóng vai trò then chốt trong việc giám sát và quản lý hệ sinh thái biển bằng cách cung cấp vô số khả năng ứng dụng để giải quyết những thách thức vốn có trong các hệ thống xã hội-sinh thái phức tạp này. GIS đóng vai trò là nền tảng để phân tích và hiểu rõ sự phân bố của các môi trường sống biển khác nhau như rạn san hô, rừng ngập mặn, thảm cỏ biển, thảm thực vật thủy sinh ngập nước và lập bản đồ độ sâu thông qua nhận dạng dấu hiệu quang phổ.
Hơn nữa, các ứng dụng bổ sung bao gồm lập bản đồ định lượng về lớp phủ sống của san hô, phát hiện sự thay đổi của môi trường sống hoặc hiện tượng san hô bị tẩy trắng theo thời gian, phát triển các mô hình chỉ số phù hợp với môi trường sống, các điểm nóng về đa dạng sinh học, các mô hình dự báo kết hợp với dữ liệu từ vệ tinh và các quan sát sinh địa hóa tại chỗ cũng như khám phá mối quan hệ giữa các tác nhân gây căng thẳng cho môi trường sống (ô nhiễm, trầm tích, căng thẳng nhiệt,…) và sức khỏe của rạn san hô/thảm thực vật.
GIS cũng hỗ trợ đánh giá kết nối liên sinh cảnh, đánh giá môi trường sống hỗn hợp, nghiên cứu phân bố thực vật phù du/cỏ biển, ước tính năng suất sơ cấp thuần, biến đổi không gian thời gian và nghiên cứu hiện tượng học của cỏ biển để đánh giá năng suất sơ cấp. GIS hỗ trợ phát triển các chiến lược thích ứng với biến đổi khí hậu, xác định tình trạng quan trọng của thảm thực vật ngập mặn, hỗ trợ các nỗ lực phục hồi sinh vật biển, giám sát các loài được bảo vệ, đánh giá mức tiêu thụ oxy lý tưởng của các loài sinh vật biển và tìm kiếm các địa điểm phục hồi phù hợp để nâng cao các dịch vụ hệ sinh thái.
Hơn nữa, GIS đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá tình trạng phú dưỡng, quan sát và theo dõi hiện tượng tảo nở hoa, lựa chọn địa điểm nuôi trồng thủy sản, kết hợp thông tin di truyền với sự phân bố và đa dạng không gian, đánh giá thiệt hại do thảm họa và lập kế hoạch ứng phó.
Tất cả các ứng dụng này cung cấp thông tin chuyên sâu để đạt được mục đích sử dụng tối ưu đồng thời bảo vệ tài nguyên biển thông qua việc thành lập các khu bảo tồn biển.
Mảng ứng dụng này cũng mở rộng sang việc xác định khu vực phù hợp mà quần thể cá ưa thích, thực hiện đánh giá trữ lượng cá, nghiên cứu mô hình di cư của cá và đánh giá năng suất đánh bắt cá trong một khu vực nhất định. Những thông tin chi tiết này góp phần vào việc lập kế hoạch hiệu quả trong ngành thủy sản. Về bản chất, các ứng dụng GIS này cung cấp nguồn thông tin phong phú cho các nhà phát triển dự án để đưa ra quyết định sáng suốt, có ý thức về môi trường và nỗ lực điều chỉnh các hoạt động phát triển phù hợp với các yêu cầu về bảo vệ sinh thái và quy định.
4. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu
GIS được sử dụng để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên nhiều khía cạnh môi trường khác nhau, chẳng hạn như mực nước biển dâng, thay đổi nhiệt độ và lượng mưa. GIS giúp hình dung và phân tích dữ liệu khí hậu, dự đoán các kịch bản khí hậu trong tương lai và xây dựng các chiến lược thích ứng.
5. Quản lý tài nguyên thiên nhiên
GIS rất cần thiết cho việc quản lý tài nguyên thiên nhiên như rừng, khoáng sản và năng lượng. Nó giúp lập bản đồ độ che phủ rừng, theo dõi nạn phá rừng và đánh giá tiềm năng của các nguồn năng lượng tái tạo. GIS cũng có thể được sử dụng để xác định các khu vực phù hợp cho khai thác mỏ và giám sát tác động môi trường của các hoạt động khai thác mỏ.
Kết luận
GIS không chỉ là công nghệ; nó là một trong những lĩnh vực dẫn dắt chúng ta đến một tương lai xanh hơn, bền vững hơn. Với những thách thức và vấn đề không ngừng phát triển trong quản lý môi trường, GIS nhắc nhở chúng ta rằng sự kết hợp giữa công nghệ GIS và quản lý môi trường không chỉ khả thi mà còn cấp thiết cho sự thịnh vượng của hành tinh chúng ta.
Vì vậy, chúng ta hãy tận dụng tối đa các công cụ và công nghệ không gian để nâng cao khả năng ra quyết định, hướng tới một hành tinh xanh hơn và bền vững hơn thông qua các sáng kiến phát triển.
Thông tin liên hệ
CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ EK
- Hotline: 091 276 5656
- Email: marketing@ekgis.com.vn
- Website: https://ekgis.com.vn/
- Fanpage: https://www.facebook.com/eKGIS
- Youtube: https://www.youtube.com/@eKMap_GIS-GeoAIServices
- Văn phòng Hà Nội: Khu văn phòng tầng 3, toà nhà CT1, Khu nhà ở Bộ Công An, đường Phạm Văn Đồng, phường Đông Ngạc, Hà Nội
- Văn Phòng HCM: Tầng 6 Tòa nhà Parami, 140 Bạch Đằng, P.2, Q. Tân Bình, TP. HCM
