Quản lý vệ tinh viễn thám và thiết bị bay 

Phát triển vệ tinh viễn thám cần đầu tư lớn, vệ tinh chỉ hoạt động trong một thời gian nhất định. Như vậy để tránh đầu tư tràn lan, chồng chéo, lãng phí cần có chiến lược, quy hoạch dài hạn về việc thiết kế, chế tạo các vệ tinh viễn thám trên cơ sở đáp ứng nhu cầu thực tiễn về tư liệu viễn thám của người sử dụng. Cụ thể là phải xác định rõ cần xây dựng vệ tinh loại nào to hay nhỏ, tuổi thọ của vệ tinh; sử dụng quỹ đạo nào địa tĩnh hay thấp, cận cực; từng vệ tinh đơn lẻ kế tiếp nhau hay chùm nhiều vệ tinh.

Quản lý bộ cảm biến viễn thám 

Bộ cảm biến viễn thám có ý nghĩa quyết định tới loại dữ liệu được thu nhận trên vệ tinh và liên quan đến các ứng dụng của dữ liệu viễn thám thu nhận được. Mỗi loại bộ cảm biến có khả năng cung cập một loại dữ liệu và có một số ứng dụng nhất định. Ví dụ bộ cảm biến siêu cao tần có ưu điểm là chụp được ảnh trong mọi điều kiện thời tiết, bất kể ban ngày cũng như ban đêm thì nhược điểm của chúng là hình ảnh khó đoán đọc, nhiều biến dạng, xử lý phức tạp. Các bộ cảm biến quang học có ưu điểm là hình ảnh gần gũi với cảm nhận của con người, dễ giải đoán, ít biến dạng nhưng lại bị ảnh hưởng rất lớn về điều kiện thời tiết. Các bộ cảm biến siêu phổ có ưu thế vượt trội so với các bộ cảm biến đa phổ về số lượng kênh phổ, cho phép xác định những sự khác biệt nhỏ về đặc tính phổ của đối tượng nghiên cứu nhưng lại có nhược điểm là độ phân giải không gian thấp hơn hoặc độ rộng dải quét thấp hơn. Như vậy quản lý nhà nước về bộ cảm viễn thám cần phải xây dựng quy hoạch phát triển các bộ cảm để có thể cung cấp nhiều loại dữ liệu phù hợp và đáp ứng tối đa nhu cầu đa dạng về tư liệu viễn thám của các Bộ, nghành và địa phương, đồng thời cũng xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật về bộ cảm biến viễn thám để dữ liệu thu nhận đươc có chất lượng đáp ứng được yêu cầu của người sử dụng. 

Quản lý quỹ đạo vệ tinh 

Quỹ đạo vệ tinh có liên quan trực tiếp đến dữ liệu viễn thám thu nhận được như độ phân giải của dữ liệu, tần xuất thu nhận dữ liệu, độ rộng của dải quét, thời điểm chụp ảnh, tuổi thọ của vệ tinh. Ví dụ: Nếu vệ tinh bay ở độ cao thấp như trường hợp vệ tinh Obrview-3 (470 km), thì có thể cho phép tăng độ phân giải không gian của ảnh nhưng đồng thời sẽ làm thu hẹp độ rộng của dải quét trên mặt đất và dẫn đến giảm tần suất chụp lặp của ảnh. Mặt khác, ở độ cao thấp vệ tinh sẽ bị tác động của khí quyển trái đất lớn hơn và dẫn đến giảm tuổi thọ của vệ tinh. Ngược lại, nếu vệ tinh bay ở độ cao tương đối lớn, như các vệ tinh SPOT (822 km) hay Landsat (708 km) thì ảnh chụp sẽ có độ phân giải thấp hơn nhưng cũng có độ phủ lớn hơn, tần suất chụp lặp cao hơn và ít bị ảnh hưởng của khí quyển hơn. Góc nghiêng của quỹ đạo cũng có vai trò rất quan trọng đối với năng lực chụp ảnh của vệ tinh viễn thám. Thông thường các nước sẽ chọn góc nghiêng sao cho số lần vệ tinh bay qua lãnh thổ nước mình là nhiều nhất, ví dụ vệ tinh FORMOSAT-2 được thiết kế với góc nghiêng 99 độ so với xích đạo cho phép quan trắc lãnh thổ Đài Loan 14 lần trong ngày, trong khi đó vệ tinh VNREDSat1 của Việt nam chọn quỹ đạo cận cực với góc nghiêng khoảng 980 chỉ có thể chụp ảnh Việt Nam 2 lần/ngày.

Tóm lại, quỹ đạo có vai trò hết sức quan trọng đối với hoạt động của vệ tinh viễn thám. Cũng giống như đối với các bộ cảm biến viễn thám, việc thiết kế quỹ đạo vệ tinh viễn thám cần được quản lý chặt chẽ nhằm tối ưu hóa việc cung cấp ảnh viễn thám có chất lượng cao, thỏa mãn một cách tốt nhất nhu cầu về tư liệu viễn thám của người sử dụng đồng thời duy trì hoạt động lâu dài của vệ tinh, giảm thiểu các xung đột và tác động tiêu cực đến hoạt động của vệ tinh. 

Quản lý tín hiệu viễn thám 

Tìn hiệu viễn thám có hai thuộc tính, thuộc tính tần số và thuộc tính dữ liệu. Như vậy quản lý nhà nước về tín hiệu viễn thám cần trên hai giác độ đó. Trên giác độ tần số: Với nguồn tài nguyên tần số có hạn và phải dùng chung khoảng tần số với các nghiệp vụ khác thì cần thiết phải xây dựng quy hoạch và phương án bảo vệ tần số cho các trạm thu dữ liệu viễn thám và vệ tinh viễn thám để tránh tình trạng bị can nhiễu với các hệ thống của các nghiệp vụ khác. Trên giác độ dữ liệu: Dữ liệu viễn thám độ phân giải cao có thể thương mai hóa nên có các chính sách nhất là chính sách tài chính để có thể khai thác hiệu quả tín hiệu như bán tín hiệu cho nước ngoài, trao đổi dữ liệu với nước ngoài; chính sách, phương pháp bảo mật đối với tín hiệu viễn thám.

Quản lý trạm thu dữ liệu viễn thám

Như đã trình bày ở trên, trạm thu dữ liệu viễn thám thường là khoản đầu tư lớn, là nơi cung cấp dữ liệu đầu vào cho người sử dụng, như vậy cần quản lý trạm thu nhằm đảm bảo trạm thu vận hành hiệu quả, lâu dài, an toàn, tránh lãng phí đầu tư của nhà nước. Ví dụ: trạm thu dữ liệu viễn thám phải được thiết kế có tính mở, có khả năng thu nhận tín hiệu từ nhiều vệ tinh, và nâng cấp để thu tín hiệu từ vệ tinh mới tránh lãng phí đầu tư. Bên cạnh đó, cần quy hoạch hệ thống trạm thu dữ liệu viễn thám nhằm tránh nhiễu tín hiệu đến hệ thống trạm thu đồng thời tránh ảnh hưởng của các công trình xây dựng đến việc thu nhận dữ liệu. Như vậy, quản lý nhà nước về trạm thu dữ liệu viễn thám cần phải lập các quy hoạch trạm thu dữ liệu viễn thám nhằm tránh chồng chéo, lãng phí đồng thời tránh nhiễu tín hiệu tới trạm thu; xây dựng các cơ chế phối hợp giữa trạm thu dữ liệu viễn thám và cơ quan điều khiển vệ tinh viễn thám và giữa các trạm thu dữ liệu viễn thám, quy định, thủ tục trong đặt thu nhận dữ liệu; xây dựng các quy trình, quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật trong xây dựng, lắp đặt, vận hành, khai thác trạm thu dữ liệu viễn thám.

Quản lý hệ thống kiểm soát và điều khiển vệ tinh viễn thám 

Hệ thống kiểm soát và điều khiển vệ tinh viễn thám là một bộ phận rất quan trọng của hệ thống chụp ảnh viễn thám, nó quyết định sự thành công của hệ thống chụp ảnh viễn thám. Như vậy, cần phải quản lý hệ thống kiểm soát và điều khiển vệ tinh (TT&C) về các khía cạnh sau: Vì TT&C điều khiển việc chụp ảnh của vệ tinh, để đảm bảo chụp ảnh có hiệu quả cần xây dựng thủ tục hành chính trong yêu cầu việc chụp ảnh cũng như quy định kỹ thuật trong việc lập kế hoạch chụp ảnh hiệu quả. Ví dụ: vệ tinh VNREDSat-1 của Việt Nam đang chụp ảnh trên quỹ đạo tuy nhiên chụp quá nhiều ảnh ở nước ngoài trong khi đó tỷ lệ chụp ảnh ở Việt Nam khá hạn chế nhưng hiện chưa có chế tài quản lý vấn đề này. Cần có cơ chế quy định việc vận hành vệ tinh trong trường hợp khẩn cấp (phục vụ giám sát thiên tai, an ninh quốc phòng), ví dụ xác định mức độ ưu tiên chụp ảnh.

TT&C có giá thành rất cao nên có quy hoạch cụ thể để một trạm điều khiển có thể điều khiển nhiều vệ tinh tránh việc xây dựng trạm TT&C cho từng vệ tinh riêng lẻ, gây lãng phí đầu tư. Trong một số trường hợp, TT&C được kết hợp với trạm thu vừa thu nhận vừa phát tín hiệu điều khiển vệ tinh nên cần phải có cơ chế bảo vệ tín hiệu cũng như cấp tần số cho liên lạc vệ tinh. Do đó cần có quy hoạch trong phát triển hệ thống trạm điều khiển vệ tinh nhằm tránh ảnh hưởng nhiễu đến trạm điều khiển vệ tinh. 

Quản lý hệ thống xử lý dữ liệu viễn thám 

Mục đích của hệ thống xử lý ảnh là sản xuất các dữ liệu, sản phẩm viễn thám phù hợp với các mức xử lỹ dữ liệu chuẩn phục vụ cho từng mục đích khác nhau. Vấn đề đặt ra là: i) cần có hệ thống thiết bị đạt tiêu chuẩn; ii) cần có quy trình xử lý thích hợp với từng loại dữ liệu. Thiết bị đạt tiêu chuẩn là bao gồm cả phần cứng và phần mềm chuyên dụng cần thiết để có thể xử lý cho từng loại dữ liệu viễn thám khác nhau, cho các mục đích chuyên môn khác nhau. Quy trình xử lý đối với mỗi loại sản phẩm là khác nhau, cần có các dữ liệu bổ trợ khác nhau và liên quan tới thời gian sản xuất ra một sản phẩm và giá thành của sản phẩm đó, vì vậy cần phải có các quy trình xử lý dữ liệu viễn thám tương ứng để có thể sản xuất dữ liệu viễn thám theo từng tiêu chuẩn. 

Dữ liệu viễn thám 

Dữ liệu viễn thám là sản phẩm công nghệ cao, có giá trị kinh tế lớn đồng thời có ý nghĩa quan trọng trong an ninh quốc phòng và phòng tránh thiên tai. Do đó, quản lý nhà nước về dữ liệu viễn thám phải được thực hiện trên ba phương diện: 

Về vấn đề an ninh quốc phòng và phòng tránh thiên tai: cần có những quy định trong đó khuyến khích hoặc ưu tiên phát triển công nghệ viễn thám trong công tác an ninh, quốc phòng đồng thời phải bảo đảm tính an toàn, bảo mật dữ liệu. Có cơ chế trong việc phân phối dữ liệu phục vụ an ninh quốc phòng và giám sát thiên tai. Ví dụ: việc sử dụng dữ liệu viễn thám phải trả phí theo thông tư 187/TT-BTC, tuy nhiên do thiên tai xảy ra ngẫu nhiên, nên cần có cơ chế riêng đối với việc cung cấp dữ liệu viễn thám phục vụ giám sát thiên tai. Đồng thời Việt Nam cũng tham gia vào các tổ chức quốc tế phòng chống thiên tai do vậy cần phải có cơ chế chia sẻ dữ liệu miễn phí. 

Về thương mại: Dữ liệu viễn thám nhất là dữ liệu viễn thám độ phân giải cao và siêu cao có giá trị lớn trên khía cạnh thương mại, nên cần phải có cơ chế chính sách nhất là cơ chế tài chính phù hợp đảm bảo tái đầu tư trở lại cho phát triển hệ thông viễn thám đồng thời vẫn khuyến khích ứng dụng dữ liệu viễn thám trong giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Dữ liệu viễn thám hầu hết là dữ liệu dạng số dễ bị thất thoát nên cần có những quy định chặt chẽ về mặt bản quyền dữ liệu. Ngoài ra cần có các quy định khác như: Các cơ chế chính sách cung cấp dữ liệu, phí sử dụng, khai thác dữ liệu; Các tổ chức cá nhân có quyền cung cấp và làm đại lý cung cấp dữ liệu; Các quy định về bản quyền dữ liệu; Chính sách khuyến khích sử dụng dữ liệu viễn thám, … 

Về quy định kỹ thuật: Viễn thám là nguồn cung cấp thông tin phục vụ quản lý nhà nước cho nhiều ngành lĩnh vực, tuy nhiên để có thể chiết tách thông tin một cách chính xác, hiệu quả thì việc xử lý, phân tích dữ liệu viễn thám cần phải được chuẩn hóa và tuân theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật. 

Như vậy, cần đưa ra những quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật để có thể quản lý thống nhất sản phẩm viễn thám, chính sách, chiến lược khai thác dữ liệu viễn thám.

Hệ thống truyền dẫn dữ liệu

Hệ thống truyền dẫn dữ liệu viễn thám có ý nghĩa hết sức quan trọng quyết định sự vận hành thành công hệ thống viễn thám. Như vậy cần phải có chính sách cũng như các yêu cầu đặc thù trong quản lý việc truyền dẫn dữ liệu viễn thám trong đó cần phải quản lý các vấn đề sau: Cơ chế vận hành hệ thống truyền dẫn viễn thám vì hệ thống truyền dẫn hiện nay đều do cơ quan nhà nước vận hành với chi phí khá lớn. Ví dụ: để truyền dữ liệu từ trạm thu dữ liệu viễn thám của Bộ Tài nguyên và Môi trường về trạm dự phòng của Viện Hàn lâm Khoa học Việt nam hàng năm phải trả phí đường truyền khoảng 3 tỷ đồng, nếu không có cơ chế vận hành phù hợp thì rất khó đảm bảo kinh phí để duy trì đường truyền. 

Hệ thống khai thác, ứng dụng thông tin, dữ liệu viễn thám

Việc khai thác và ứng dụng các thông tin viễn thám là rất đa đạng. Tuy nhiên, tại nước ta, hoạt động này còn hạn chế, không đồng bộ, cần thiết phải có quản lý, quy hoạch và đầu tư đồng bộ. 

Một số tồn tại cơ bản cần phải quản lý như sau: 

Công tác ứng dụng công nghệ viễn thám chưa thống nhất theo một định hướng chung. Các đơn vị nhà nước tùy theo thế mạnh và lĩnh vực của mình, nghiên cứu và phát triển công nghệ viễn thám ở những mức độ khác nhau dẫn đến sự manh mún thiếu đồng bộ trong sự phát triển chung của ngành. Đặc biệt là sẽ gây lãng phí nguồn lực đầu tư của nhà nước. 

Một trong các ưu việt của công nghệ viễn thám là cung cấp thông tin quan trắc các diễn biến về tài nguyên môi trường, thiên tai, khai thác sử dụng tài nguyên thiên nhiên theo thời gian thực (hoặc gần thời gian thực). Tuy nhiên, ở Việt Nam lợi thế về mặt công nghệ nay vẫn chưa được phát huy do chưa có các cơ chế chính sách thích hợp khuyến khích áp dụng. 

Viễn thám quang học phân giải không gian cao và siêu cao được ứng dụng phổ biến, tuy nhiên việc sử dụng dữ liệu viễn thám siêu cao tần, viễn thám phân giải không gian trung bình và thấp có nhiều tiềm năng giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường trên diện rộng còn hạn chế. Do vậy cần phải có chính sách, chiến lược khuyến khích phát triển sử dụng tư liệu viễn thám toàn diện. 

Việc ứng dụng công nghệ viễn thám để chiết tách thông tin vẫn chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp truyền thống (giải đoán bằng mắt, thủ công), các công nghệ giải đoán, chiết tách thông tin tự động còn chưa được sử dụng phổ biến cần có chính sách khuyến khích nghiên cứu, phát triển các công nghệ này và ứng dụng vào thực tiễn. 

Thông tin chiết tách từ dữ liệu viễn thám chưa được chuẩn hóa nên hạn chế việc trao đổi và sử dụng thông tin giữa các ngành, lĩnh vực. Do vậy, cần phải xây dựng quy chuẩn sản phẩm viễn thám. 

Công cụ xử lý dữ liệu viễn thám hiện nay ở Việt Nam phụ thuộc nhiều vào các phần mềm thương mại của nước ngoài, các phần mềm trong nước còn rất hạn chế, chủ yếu phục vụ đào tạo chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất. Như vậy cần phải có chính sách đầu tư, khuyến khích phát triển phần mềm xử lý dữ liệu viễn thám. 

Công tác nghiên cứu, phát triển công nghệ viễn thám đã bước đầu được thực hiện ở một số ngành, lĩnh vực tuy nhiên, khả năng ứng dụng vào thực tiễn sản xuất chưa cao. Do vậy, cần phải có quy hoạch tổng thể trong phát triển nghiên cứu, ứng dụng công nghệ viễn thám.

Nhìn chung, việc khai thác và ứng dụng các dữ liệu viễn thám còn mang tính chất tự phát, trong quá trình triển khai các dự án ứng dụng công nghệ viễn thám đã phát sinh nhiều tồn tại, vướng mắc 

Các quy định liên quan đến Cơ sở dữ liệu viễn thám 

Dữ liệu viễn thám là loại dữ liệu có giá trị kinh tế cao, dung lượng lớn, đặc biệt có hiệu quả trong các ứng dụng theo dõi, giám sát đa thời gian, do vậy cần phải được lưu trữ có hệ thống để có thể bảo quản sử dụng lâu dài hay nói cách khác lưu trữ dữ liệu viễn thám trong cơ sở dữ liệu thuận lợi cho quản lý, khai thác sử dụng. Tuy nhiên, việc xây dựng cơ sở dữ liệu viễn thám quốc gia và cơ sở dữ liệu viễn thám ở các ngành địa phương gặp rất nhiều khó khăn do thiếu cơ chế chính sách phù hợp, tiêu chuẩn kỹ thuật, quy chuẩn về cơ sở dữ liệu viễn thám.