Nhiệm vụ giám sát các thông số cơ bản về trái đất và môi trường của hệ thống quan sát trắc địa toàn cầu (GGOS)

Hệ thống quan sát trắc địa toàn cầu GGOS (Global Geodetic Observing System là thành phần quan trọng của Hệ thống các hệ thống quan sát Trái đất toàn cầu GEOSS (Global Earth Observing System of Systems). Nhiệm vụ của GGOS là quan trắc, giám sát các tham số Trái đất và sự biến động các thành phần tài nguyên, môi trường trên Trái Đất theo không gian và thời gian, cung cấp dữ liệu và thông tin hỗ trợ các khoa học Trái Đất và môi trường trong nghiên cứu cơ bản và thực tiễn. Bài viết giới thiệu nhiệm vụ, hệ thống thiết bị công nghệ của GGOS trong hoạt động quan trắc và giám sát Trái đất và môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhiệm vụ giám sát các thông số cơ bản về trái đất và môi trường của hệ thống quan sát trắc địa toàn cầu (GGOS)Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”DOI: 10.15625/vap.2019.000119 NHIỆM VỤ GIÁM SÁT CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ TRÁI ĐẤT VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA HỆ THỐNG QUAN SÁT TRẮC ĐỊA TOÀN CẦU (GGOS) Võ Chí Mỹ Hội Trắc địa-Bản đồ-Viễn thám Việt Nam Email: vochimytdm@gmail.comTÓM TẮT Hệ thống quan sát trắc địa toàn cầu GGOS (Global Geodetic Observing System là thành phầnquan trọng của Hệ thống các hệ thống quan sát Trái đất toàn cầu GEOSS (Global Earth ObservingSystem of Systems). Nhiệm vụ của GGOS là quan trắc, giám sát các tham số Trái đất và sự biếnđộng các thành phần tài nguyên, môi trường trên Trái Đất theo không gian và thời gian, cung cấp dữliệu và thông tin hỗ trợ các khoa học Trái Đất và môi trường trong nghiên cứu cơ bản và thực tiễn.Báo cáo giới thiệu nhiệm vụ, hệ thống thiết bị công nghệ của GGOS trong hoạt động quan trắc vàgiám sát Trái đất và môi trường. Từ khoá: GGOS, quan trắc và giám sát, các tham số Trái đất, tài nguyên môi trường.1. MỞ ĐẦU Trái Đất đang đối mặt với hàng loạt các thảm hoạ tự nhiên trên lục địa, trên đại dương vàtrong khí quyển. Các hiện tượng khí tượng cực đoan: lũ lụt, bão tố, hạn hán; động đất, sóng thần,núi lửa phun trào, chuyển động kiến tạo, trượt lở đất, băng tan, nước biển dâng; sa mạc hóa, suythoái tài nguyên sinh học v.v…là biểu hiện của sự biến động không ngừng của bản thân Trái Đất vàcác thành phần tài nguyên, môi trường trên Trái Đất. Nhằm góp phần ngăn ngừa và giảm thiểu tácđộng các vấn đề về Trái Đất và môi trường cần phải có các dữ liệu và thông tin về sự vận động củaTrái Đất được quan sát liên tục và đầy đủ. Hệ thống quan sát trắc địa toàn cầu GGOS đảm nhận sứmệnh theo dõi, quan sát, thu thập các tham số Trái Đất và các thông tin địa không gian phục vụ xácđịnh sự biến động các thành phần tài nguyên và môi trường. Hệ thống quan sát trắc địa toàn cầuGGOS là thành phần của Hệ thống các hệ thống quan sát Trái Đất toàn cầu GEOSS. Tổ chức quansát Trái đất quốc tế GEO (Group on Earth Observations) và Hội Trắc địa quốc tế IAG(International Assosiation of Geodesy) đánh giá cao sự đóng góp của GGOS, đáp ứng tôn chỉ và sứmệnh của GEO và GEOSS là không ngừng nâng cao chất lượng và độ tin cậy các thông tin về TráiĐất và các thành phần tài nguyên, môi trường trên Trái Đất theo không gian và thời gian [2].2. ĐỐI TƯỢNG GIÁM SÁT TRÁI ĐẤT CỦA GGOS GGOS xác định nhiệm vụ giám sát các tham số của ba đối tượng chính liên quan mật thiết vớinhau, bao gồm: chuyển động quay của Trái Đất, trọng lực và địa động lực. Dưới ảnh hưởng củangoại lực từ Mặt Trăng, Mặt Trời và các thiên thể, sự tác động của các lực hấp dẫn khác nhau, trụcquay và cực của Trái Đất bị thay đổi. Các dữ liệu và thông tin về độ lệch trục quay và cực Trái Đấtlà cơ sở hiện thực hoá khung quy chiếu chính xác cho Trái Đất. Từ các tham số chuyển động quaycho phép hiện thực hoá hệ quy chiếu thiên thể quốc tế ICRS và hệ quy chiếu Trái Đất quốc tế ITRSthành các khung quy chiếu theo thời gian ICRF (International Celestial Reference Frame) và ITRF(International Terrestrial Reference Frame) trong đó, ITRF là khung quy chiếu Trái Đất quốc tế códộ chính xác cao, thuận tiện sử dụng cho các nội dung định vị trên bề mặt Trái Đất và trong khônggian. Thông tin địa không gian phục vụ cho nghiên cứu trọng lực, địa động lực, các thành phần tàinguyên và môi trường toàn cầu và trong các quốc gia đều được xác định trong khung quy chiếuITRF. 213Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 Dữ liệu trọng lực đóng vai trò quan trọng trong cáckhoa học Trái Đất như: địa chấn học, đại dương học, địachất kiến tạo, thuỷ văn học v.v… Nhằm xác định cáctham số trọng lực Trái đất, GGOS đã thiết lập mạng lướiđiểm trọng lực siêu dẫn toàn cầu SG (SuperconductingGravimeter). Sự tích hợp SG với các dữ liệu trọng lựctuyệt đối và hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu GNSScùng với hệ thống vệ tinh quỹ đạo thấp CHAMP,GRACE, GOCE cho phép xác định chính xác các tham số Hình 1. Các đối tượng quan sát củatrọng lực các quốc gia, các vùng lãnh thổ và toàn cầu. GGOS. Địa động lực, trong đó hoạt động kiến tạo, sự giãn tách các mảng lục địa là các dữ liệu thôngtin cần thiết cho nhiều ngành khoa học Trái Đất. GGOS đã thiết lập mạng lưới điểm IGS(International GNSS Service) trên toàn cầu. Từ số liệu toạ độ và vận tốc chuyển động của hệ thốngđiểm này trong hệ toạ độ địa tâm ITRF cho phép xác định đại lượng và hướng véc-tơ vận động kiếntạo các mảng lục địa kể cả trong mặt phẳng thẳng đứng và mặt phẳng nằm ngang. Kết hợp với kếtquả nghiên cứu của địa chất, địa vật lý, các thông tin địa động lực của hệ thống GGOS đóng gópquan trọng trong dự báo và cảnh báo động đất và sóng thần gần với thời gian thực, góp phần giảmthiểu tác động của thảm hoạ tự nhiên này. GGOS xử lý tín hiệu GNSS, tính hàm lượng điện tử tổng cộng TEC (Total Electron Content),thành lập bản đồ hàm lượng điện tử tổng cộng nhằm hỗ trợ nghiên cứu sự biến động tầng điện ly vàảnh hưởng của nó đối với khí tượng và môi trường trên Trái đất. Công nghệ địa không gian đãchứng minh là công cụ hiệu quả trong giám sát sự biến động các thành phần tài nguyên thiên nhiênvà môi trường bao gồm cả ô nhiễm, suy thoái và tai biến môi trường toàn cầu mà không phụ thuộcvào ranh giới hành chính quốc gia và vùng lãnh thổ trên mặt đất. Hệ thống quan trắc môi trườngtoàn cầu GEMS (Global Environmental Monitoring System) là một tổ chức của GEOSS với 7 banchuyên đề: quan trắc khí quyển, quan trắc môi trường biển, xói mòn và trượt lở đất, địa chất môitrường, quản lý tài nguyên nước, GIS, hiện trạng sử dụng đất. Dù là chuyên đề nào, kết quả quantrắc - trực tiếp hoặc xử lý ...