Ứng dụng chuyển đổi số nâng tầm dự báo khí tượng thủy văn

Những bước đi đầu tiên

Có thể nói, điểm nhấn thành công đầu tiên của công cuộc chuyển đổi số tại Tổng cục Khí tượng thủy văn là ứng dụng hệ thống trực quan hóa và biên tập dữ liệu dự báo khí tượng (SmartMet) từ năm 2019.

Điểm hỗ trợ quan trắc viên đắc lực nhất là SmartMet tích hợp nhiều loại số liệu quan trắc và số liệu của nhiều mô hình, có thể mở được cùng lúc trên một bản đồ làm việc, dễ dàng cho việc so sánh. Với SmartMet, dự báo viên có thể tùy chỉnh hiển thị cho các thông số dự báo theo mục đích sử dụng cũng như việc thêm 2 - 3 thông số dự báo khác nhau trên cùng bản đồ làm việc. Ngoài ra, dự báo viên có thể sử dụng kinh nghiệm của mình trong quá trình thực hiện các sản phẩm dự báo.

GS-TS Trần Hồng Thái chia sẻ, để thực hiện các bài toán dự báo khí tượng thủy văn, ngành phải sử dụng các siêu máy tính với tốc độ tính toán cực lớn và cực nhanh. Trước đây, Tổng cục sử dụng các máy tính bó song song còn một số hạn chế, thì nay đã được thay bằng hệ thống siêu máy tính CrayXC40 - hệ thống tính toán dành cho bài toán dự báo khí tượng mạnh trong khu vực Đông Nam Á. Hệ thống này được đánh giá tương đương với hệ thống CrayXC40 của Cơ quan khí tượng Singapore.

Hệ thống CrayXC40 của Việt Nam được trang bị 56 máy chủ tính toán với trên 2.100 bộ vi xử lý, cho phép đạt năng lực tính toán đạt xấp xỉ 80TFLOPS và thực hiện bài toán dự báo thời tiết ở quy mô 2 - 3km cho toàn bộ lãnh thổ Việt Nam và Biển Đông, dự báo 3 ngày trong thời gian 30 - 40 phút.

Với hệ thống siêu máy tính này, ngành khí tượng thủy văn đã và đang thực hiện đồng hóa số liệu, tích hợp toàn bộ các hệ thống quan trắc thời gian thực, bao gồm vệ tinh, radar, quan trắc bề mặt, đo mưa tự động… Trên cơ sở đó đưa ra các tính toán, phân tích dự báo các hiện tượng thời tiết cực đoan trong tương lai, từ ngày, tuần đến tháng. "Đây cũng là hệ thống ứng dụng công nghệ "xanh" để đảm bảo tiết kiệm năng lượng và ít tạo ra các nguồn độc hại cho môi trường làm việc" - GS-TS Trần Hồng Thái cho biết.

Hiệu quả thiết thực

Để bước vào hành trình chuyển đổi số một cách mạnh mẽ và chuyên nghiệp, tháng 3/2021, Tổng cục Khí tượng thủy văn đã ký kết với Tập đoàn Công nghiệp - Viễn thông Quân đội (Viettel) nhằm ứng dụng công nghệ thông tin, điện tử viễn thông cho ngành, thực hiện cuộc cách mạng 4.0 và hiện thực hóa Chiến lược phát triển ngành đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045.

Ông Phạm Anh Đức - Phó Tổng Giám đốc Tổng Công ty Giải pháp doanh nghiệp Viettel (Tập đoàn Viettel) cho rằng, ngành khí tượng thủy văn cần triển khai giải pháp hệ thống mạng kết nối vạn vật (IoT) trong việc thu thập, quan trắc môi trường như đo mưa, không khí, nhiệt độ, độ ẩm, gió… giúp tự động hóa, rút ngắn thời gian quan trắc, nâng cao độ chính xác trong thu thập dữ liệu. Đồng thời, ứng dụng công nghệ Big data để xây dựng kho dữ liệu; Áp dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) trong phân tích, áp dụng các mô hình tiên tiến trên thế giới….

Tổng cục trưởng Trần Hồng Thái khẳng định, thời gian tới, để hoàn thiện mục tiêu đề ra, ngành khí tượng thủy văn sẽ thực hiện đầu tư thiết bị, công nghệ quan trắc, thu thập và xử lý số liệu tự động đối với mạng lưới trạm khí tượng bề mặt, khí tượng trên cao, thủy văn, hải văn; bổ sung mạng lưới trạm đo mưa tự động, đặc biệt tại những nơi thường xảy ra lũ quét, sạt lở đất, ngập lụt như miền núi phía Bắc, miền Trung và Tây Nguyên thông qua đầu tư từ ngân sách Nhà nước, xã hội hóa và thuê dịch vụ; ứng dụng phương tiện bay không người lái, số liệu vệ tinh quan trắc trái đất, công nghệ siêu âm, công nghệ radar, công nghệ laser, camera kỹ thuật số trong lĩnh vực khí tượng thủy văn.

Ngành sẽ tiếp tục tích hợp, lồng ghép giữa mạng lưới trạm khí tượng thủy văn quốc gia với các trạm quan trắc của ngành tài nguyên môi trường và các bộ, ngành, địa phương khác. Đẩy mạnh nghiên cứu, ứng dụng công nghệ số, tự động hóa, viễn thám; từng bước làm chủ công nghệ thám sát bằng phương tiện bay, vệ tinh khí tượng, mô hình tính toán toàn cầu về khí tượng, mô hình thủy văn hiện đại; triển khai các đề án, dự án và các chương trình khoa học công nghệ trọng điểm về khí tượng thủy văn.