Định hướng nghiên cứu cơ bản giai đoạn 2026–2030 tạo ra cơ hội tăng cường nền tảng khoa học công nghệ viễn thám và quan sát Trái đất

Đối với lĩnh vực khoa học Trái đất và môi trường, dự thảo đã thể hiện cách tiếp cận toàn diện khi xác định mục tiêu xây dựng danh mục định hướng nghiên cứu cơ bản ưu tiên nhằm tập trung nguồn lực quốc gia cho các hướng nghiên cứu nền tảng, liên ngành và có khả năng tạo ra tri thức mới. Mục tiêu của dự thảo không chỉ hướng tới phát triển khoa học cơ bản mà còn nhấn mạnh việc hỗ trợ làm chủ các công nghệ chiến lược, phục vụ phát triển bền vững, bảo đảm an ninh tài nguyên, môi trường, an ninh khí hậu và hội nhập quốc tế.

Đáng chú ý, Phụ lục 6 của dự thảo đã xây dựng hệ thống định hướng nghiên cứu tương đối đầy đủ trong các lĩnh vực địa chất và tài nguyên địa chất, địa vật lý và vật lý địa cầu, không gian địa lý, khí tượng và khí hậu, thủy văn và tài nguyên nước, hải dương học, môi trường cùng các hướng nghiên cứu cơ bản có định hướng xuất phát từ yêu cầu phát triển công nghệ chiến lược. Trong đó, nhiều nội dung mới đã tiếp cận các xu hướng nghiên cứu hiện đại của thế giới như trí tuệ nhân tạo địa không gian (GeoAI), bản sao số (Digital Twin), tích hợp dữ liệu địa không gian, dữ liệu lớn và quan sát Trái đất.

Việc đưa các nội dung này vào định hướng nghiên cứu cơ bản cho thấy sự chuyển dịch từ cách tiếp cận nghiên cứu theo từng chuyên ngành riêng lẻ sang nghiên cứu liên ngành, lấy dữ liệu và công nghệ số làm nền tảng. Đây cũng là xu hướng đang được nhiều quốc gia trên thế giới lựa chọn nhằm tạo ra các đột phá trong quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế số.

Trong bối cảnh đó, khoa học viễn thám và quan sát Trái đất ngày càng khẳng định vai trò là một trong những lĩnh vực khoa học nền tảng của khoa học Trái đất hiện đại. Nếu trước đây viễn thám chủ yếu được xem là công cụ thu nhận thông tin từ xa phục vụ điều tra cơ bản thì hiện nay, cùng với sự phát triển của vệ tinh quan sát Trái đất thế hệ mới, trí tuệ nhân tạo, điện toán đám mây, dữ liệu lớn và Internet vạn vật, viễn thám đã trở thành hạ tầng dữ liệu quan trọng phục vụ nghiên cứu, dự báo và hỗ trợ ra quyết định trong nhiều lĩnh vực.

Các hệ thống quan sát Trái đất hiện đại không chỉ cung cấp dữ liệu quang học mà còn tích hợp dữ liệu radar khẩu độ tổng hợp (SAR), ảnh siêu phổ, LiDAR, dữ liệu từ thiết bị bay không người lái (UAV), cảm biến IoT và mạng lưới quan trắc mặt đất. Khả năng tích hợp, phân tích đồng thời các nguồn dữ liệu này đã tạo điều kiện hình thành các mô hình số phản ánh động thái của tài nguyên và môi trường theo thời gian thực, phục vụ giám sát biến động đất đai, rừng, tài nguyên nước, vùng ven biển, chất lượng môi trường, phát thải khí nhà kính, thiên tai và nhiều lĩnh vực khác.

Thực tiễn phát triển khoa học trên thế giới cũng cho thấy, những tiến bộ vượt bậc của trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực địa không gian đều được xây dựng trên nền tảng dữ liệu quan sát Trái đất. Các mô hình trí tuệ nhân tạo thế hệ mới có khả năng tự học từ khối lượng dữ liệu vệ tinh khổng lồ, hỗ trợ nhận dạng đối tượng, phát hiện biến động, dự báo xu thế và xây dựng các mô hình bản sao số phục vụ quản lý lãnh thổ. Vì vậy, việc phát triển khoa học viễn thám không chỉ dừng ở nghiên cứu ứng dụng mà cần được đặt trong tổng thể nghiên cứu cơ bản về vật lý viễn thám, mô hình truyền bức xạ, đặc trưng phổ của các đối tượng tự nhiên, hiệu chỉnh dữ liệu, đồng hóa dữ liệu và phát triển các mô hình nền địa không gian.

Từ góc độ quản lý nhà nước về viễn thám, nhiều ý kiến cho rằng dự thảo cần tiếp tục làm rõ hơn vị trí của khoa học quan sát Trái đất trong hệ thống định hướng nghiên cứu cơ bản quốc gia. Mặc dù dự thảo đã đề cập đến GeoAI, Digital Twin và dữ liệu địa không gian, song nội dung về khoa học viễn thám vẫn chủ yếu được lồng ghép trong một số định hướng nghiên cứu, chưa hình thành một nhóm nghiên cứu độc lập phản ánh đầy đủ vai trò của lĩnh vực này.

Theo đó, một số đề xuất đã được đưa ra nhằm bổ sung mục tiêu phát triển nền tảng khoa học về quan sát Trái đất bằng công nghệ viễn thám đa nguồn, bao gồm vệ tinh quang học, radar, ảnh siêu phổ, LiDAR, UAV và các hệ thống quan trắc mặt đất. Đây được xem là nền tảng để phát triển các công nghệ số phục vụ quản lý tài nguyên, môi trường, nông nghiệp, phòng chống thiên tai, thích ứng với biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế số.

Bên cạnh đó, nhiều ý kiến cũng đề nghị bổ sung các định hướng nghiên cứu cơ bản về cơ chế tương tác giữa bức xạ điện từ với bề mặt Trái đất; mô hình truyền bức xạ trong khí quyển; đặc trưng phổ của đất, nước, thảm thực vật và khoáng sản; các phương pháp hiệu chỉnh, chuẩn hóa và đánh giá chất lượng dữ liệu viễn thám. Đây đều là những nội dung có ý nghĩa nền tảng, quyết định chất lượng của các thuật toán xử lý ảnh vệ tinh, các mô hình trí tuệ nhân tạo và hệ thống phân tích dữ liệu địa không gian.

Một hướng nghiên cứu khác được đánh giá có tiềm năng lớn là tích hợp dữ liệu quan sát Trái đất đa nguồn. Trong bối cảnh lượng dữ liệu từ các hệ thống vệ tinh, UAV, cảm biến mặt đất và mạng lưới IoT ngày càng gia tăng, việc nghiên cứu các phương pháp đồng hóa dữ liệu, tích hợp đa nguồn và xây dựng mô hình số theo thời gian thực sẽ tạo cơ sở khoa học cho việc hình thành các bản sao số của lãnh thổ, lưu vực sông, hệ sinh thái, vùng ven biển và đô thị.

Xu hướng phát triển mô hình nền (Foundation Models) cho dữ liệu viễn thám cũng đang trở thành một trong những hướng nghiên cứu được nhiều quốc gia đầu tư mạnh. Các mô hình này có khả năng học từ lượng dữ liệu rất lớn, sau đó được tinh chỉnh để giải quyết nhiều bài toán khác nhau trong quản lý tài nguyên, môi trường và phát triển bền vững. Việc từng bước nghiên cứu, phát triển các mô hình nền địa không gian phù hợp với điều kiện Việt Nam sẽ góp phần nâng cao năng lực tự chủ về công nghệ và giảm sự phụ thuộc vào các nền tảng nước ngoài.

Đối với lĩnh vực khoa học máy tính và thông tin, việc tăng cường các nghiên cứu liên ngành về trí tuệ nhân tạo cho dữ liệu quan sát Trái đất cũng được đánh giá là cần thiết. Các nghiên cứu về thị giác máy tính, học sâu đa phương thức, GeoAI, trí tuệ nhân tạo có khả năng giải thích và các mô hình ngôn ngữ kết hợp dữ liệu không gian sẽ tạo ra nền tảng quan trọng cho thế hệ ứng dụng viễn thám thông minh trong tương lai.

Trong bối cảnh Việt Nam đang triển khai mạnh mẽ các chủ trương về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số, việc hoàn thiện định hướng nghiên cứu cơ bản giai đoạn 2026–2030, định hướng đến năm 2035 có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Đây không chỉ là cơ sở để định hướng đầu tư cho nghiên cứu khoa học mà còn góp phần hình thành hệ sinh thái nghiên cứu có khả năng tạo ra các công nghệ lõi, làm chủ dữ liệu và từng bước nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia.

Đối với lĩnh vực viễn thám, việc bổ sung đầy đủ các định hướng nghiên cứu cơ bản về quan sát Trái đất sẽ tạo tiền đề cho phát triển các công nghệ chiến lược trong giai đoạn tới, đồng thời nâng cao hiệu quả khai thác dữ liệu không gian phục vụ quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu, bảo đảm quốc phòng, an ninh và phát triển kinh tế - xã hội. Đây cũng là cơ sở quan trọng để xây dựng ngành viễn thám Việt Nam phát triển theo hướng hiện đại, từng bước làm chủ các công nghệ cốt lõi và đóng góp tích cực vào sự phát triển của nền khoa học và công nghệ quốc gia.