Đáp ứng yêu cầu xử lý khối lượng dữ liệu ngày càng lớnHiện nay, nguồn dữ liệu viễn thám tại Cục Viễn thám Quốc gia ngày càng đa dạng, bao gồm dữ liệu từ các vệ tinh SPOT, VNREDSat-1, KOMPSAT-3A và các nguồn ảnh viễn thám độ phân giải cao, siêu cao khác.Trong khi đó, Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm, nhiều mây nên việc thu nhận ảnh quang học có độ phủ mây thấp trên phạm vi rộng gặp nhiều khó khăn, thường phải sử dụng dữ liệu từ nhiều thời điểm. Dung lượng lớn của ảnh độ phân giải cao và siêu cao cũng đặt ra thách thức đối với các phương pháp xử lý truyền thống, đặc biệt đối với những nhiệm vụ ở quy mô cấp tỉnh, vùng hoặc quốc gia.Từ yêu cầu thực tiễn đó, đề tài đã nghiên cứu giải pháp ứng dụng hệ thống tính toán hiệu năng cao - HPC (High Performance Computing) nhằm tăng khả năng xử lý song song, tự động hóa và nâng cao hiệu quả xử lý khối dữ liệu ảnh viễn thám lớn.Thử nghiệm quy trình xử lý tự động trên hệ thống HPCMột trong những nội dung trọng tâm của đề tài là khai thác hệ thống Pixel Factory - nền tảng xử lý ảnh viễn thám hiệu năng cao được đầu tư tại Cục Viễn thám Quốc gia. Hệ thống có khả năng xử lý song song, phân tán trên nhiều máy chủ, phù hợp với yêu cầu xử lý khối lượng lớn dữ liệu ảnh độ phân giải cao và siêu cao.Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm, đề tài đã xây dựng và thử nghiệm quy trình xử lý có mức độ tự động hóa cao, bao gồm các công đoạn từ chuẩn bị dữ liệu, xây dựng mô hình cảm biến, bình sai, nắn ảnh trực giao đến tổng hợp, cân bằng phổ, ghép ảnh và xuất sản phẩm.Dữ liệu thử nghiệm gồm 10 dải ảnh SPOT 6 thu nhận trong giai đoạn 2024–2025, dữ liệu SPOT 5, SPOT 6/7 tại các khu vực miền Bắc, miền Trung và miền Nam cùng các mô hình số độ cao (DEM) có độ phân giải khác nhau.Kết quả cho thấy, đối với ảnh SPOT 6 độ phân giải 1,5 m, để thành lập bình đồ ảnh bảo đảm độ chính xác tỷ lệ 1:10.000 cần sử dụng DEM có độ phân giải 20 m; DEM 30 m hoặc 40 m phù hợp với thành lập bình đồ ảnh tỷ lệ 1:25.000 hoặc nhỏ hơn.Thử nghiệm về điểm khống chế ảnh (KCA) cho thấy 6 điểm KCA cho mỗi cảnh hoặc giải ảnh là phương án phù hợp trong điều kiện thử nghiệm. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy quy trình đề xuất có thể giảm số lượng điểm khống chế từ trung bình 9–12 điểm xuống khoảng 5–6 điểm/cảnh và rút ngắn 50–70% thời gian xử lý khi thực hiện các lần cập nhật ảnh mới.Hướng tới xây dựng bình đồ ảnh cơ sở quy mô quốc giaMột kết quả đáng chú ý của đề tài là nghiên cứu phương pháp thành lập Bình đồ ảnh viễn thám cơ sở quy mô quốc gia, hướng tới hình thành bộ dữ liệu tham chiếu thống nhất phục vụ xử lý và cập nhật dữ liệu ảnh viễn thám ở các thời điểm tiếp theo.Trong quá trình thực nghiệm, đề tài đã thành lập 150 mảnh bình đồ ảnh tỷ lệ 1:10.000 và tiếp tục sử dụng dữ liệu SPOT 5, SPOT 6 ở các thời điểm khác nhau để thử nghiệm thành lập bình đồ ảnh đa thời gian.Kết quả xử lý ảnh đa thời gian cho thấy sai số so với ảnh tham chiếu ở mức khoảng 1–1,5 pixel, sai số tiếp biên tốt. Phương pháp nắn ảnh tự động dựa trên ảnh tham chiếu có sẵn cũng mở ra khả năng giảm sự phụ thuộc vào việc đo mới điểm khống chế mặt đất trong các lần cập nhật dữ liệu.Bên cạnh độ chính xác hình học, đề tài còn đánh giá khả năng bảo toàn thông tin phổ của dữ liệu sau xử lý. Kết quả thử nghiệm trên bốn kênh đa phổ của ảnh SPOT 6 cho thấy giá trị phổ gần như không thay đổi giữa ảnh gốc và ảnh sau xử lý trực giao, tổng hợp ảnh. Giải pháp đề xuất đã được ứng dụng xử lý ảnh trực giao bốn kênh phục vụ nhiệm vụ kiểm kê rừng.Đề xuất quy định kỹ thuật xử lý dữ liệu viễn thám lớnTrên cơ sở kết quả nghiên cứu và thực nghiệm, đề tài đã xây dựng nội dung đề xuất quy định kỹ thuật xử lý khối dữ liệu ảnh viễn thám lớn sử dụng hệ thống HPC với 6 giai đoạn chính: chuẩn bị dữ liệu; xây dựng mô hình cảm biến; bình sai; nắn ảnh trực giao; tổng hợp, cân bằng phổ và ghép ảnh; quản lý và xuất dữ liệu.Các nội dung được xây dựng theo hướng chuẩn hóa quy trình xử lý ảnh viễn thám độ phân giải cao và siêu cao, bảo đảm tính thống nhất, độ chính xác và khả năng tích hợp dữ liệu trên phạm vi quốc gia; đồng thời hướng tới tự động hóa và xử lý song song khối lượng dữ liệu lớn.Sau 24 tháng triển khai, đề tài đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu đặt ra. Kết quả góp phần tạo cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc ứng dụng công nghệ tính toán hiệu năng cao trong xử lý dữ liệu viễn thám; từng bước nâng cao năng lực xử lý, cập nhật và khai thác nguồn dữ liệu ảnh độ phân giải cao, siêu cao phục vụ công tác quản lý nhà nước về viễn thám, tài nguyên, nông nghiệp và môi trường. Lưu Thị Phương Mai, Đài Viễn thám quốc gia Lưu Thị Phương Mai, Đài Viễn thám quốc gia