Châu Âu đã ký hợp đồng với Thales Alenia Space để phát triển một bản sao kỹ thuật số (digital twin) của hệ thống nông nghiệp, kết hợp dữ liệu vệ tinh và mô hình cây trồng nhằm hỗ trợ các phương thức canh tác bền vững và thích ứng với khí hậu trên toàn lục địa.
Công ty sản xuất thiết bị vũ trụ này, liên doanh giữa Thales của Pháp và Leonardo của Ý, đã công bố kế hoạch vào ngày 27-3 nhằm bắt đầu cung cấp các công cụ kỹ thuật số sơ bộ vào cuối năm 2026 cho dự án SaveCrops4EU của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA).
SaveCrops4EU là một phần của chương trình Digital Twin Earth của ESA, với mục tiêu xây dựng các bản sao kỹ thuật số tương tác, có độ chính xác cao về các hệ thống trên Trái Đất để hỗ trợ các quyết định chính sách và thích ứng với biến đổi khí hậu.
Những mô hình này kết hợp dữ liệu vệ tinh, công cụ mô phỏng và trí tuệ nhân tạo để giúp người dùng khám phá, trực quan hóa và kiểm tra các kịch bản khác nhau cũng như tác động của chúng trong thực tế.
Sander Rouwette, trưởng dự án SaveCrops4EU của Thales Alenia Space, cho biết dự án sẽ kết hợp dữ liệu từ các sứ mệnh quan sát Trái Đất Copernicus của châu Âu, đặc biệt là vệ tinh Sentinel 1 và 2, cùng với thông tin về nhiệt độ bề mặt, sự thoát hơi nước và các phép đo đất khác.
Một phần nhiệm vụ của SaveCrops4EU là hoàn thiện các phương pháp ứng dụng cụ thể thông qua sự hợp tác với các đối tác ở bốn quốc gia gồm Bỉ, Hungary, Đức và Tây Ban Nha.
Các lĩnh vực trọng tâm bao gồm quản lý bón phân, tư vấn ứng dụng và đánh giá mức dinh dưỡng cuối vụ có tác động trực tiếp đến môi trường; Giám sát căng thẳng cây trồng và sử dụng mô phỏng để đánh giá tác động của năng suất đối với các phương pháp quản lý trang trại; và giải quyết các vấn đề về tưới tiêu và hạn hán, bao gồm tối ưu hóa sử dụng nước mặt và phân tích điều kiện đất để dự báo sản lượng.
“Chúng tôi đặt mục tiêu cung cấp càng nhiều chức năng càng tốt trong phạm vi của giải pháp đầu tiên này,” Rouwette chia sẻ qua email.
“Khả năng bảo trì và mở rộng là những yếu tố chính trong thiết kế kỹ thuật nhằm đảm bảo rằng các yêu cầu hệ thống trong tương lai – dù nằm ngoài phạm vi dự án này – có thể được tích hợp và cung cấp cho người dùng sớm nhất có thể.”
Ông cho biết hợp đồng với ESA cung cấp đủ nguồn tài trợ để phát triển một giải pháp tiền vận hành, nhưng không tiết lộ chi tiết cụ thể.
Thales Alenia Space đặt mục tiêu tận dụng kinh nghiệm từ việc phát triển bản sao kỹ thuật số dự báo lũ lụt vào năm 2023, vốn được dùng làm bằng chứng cho tính khả thi của chương trình Digital Twin Earth của ESA. Hệ thống này sử dụng dữ liệu vệ tinh và dự báo để tự động tạo bản đồ phạm vi lũ lụt, đánh giá rủi ro đối với cơ sở hạ tầng lân cận và gửi cảnh báo sớm với các thông báo xác suất.
Bản sao kỹ thuật số dự báo lũ lụt cũng có kiến trúc mô-đun, cho phép tích hợp các mô hình và giao diện người dùng khác nhau tùy thuộc vào từng đối tượng sử dụng, chẳng hạn như cơ quan bảo vệ dân sự và nhà quy hoạch đô thị, trong khi vẫn chia sẻ một nền tảng khoa học chung.
Hiện vẫn chưa rõ liệu bản sao kỹ thuật số nông nghiệp có được thương mại hóa hay không, nhưng Rouwette cho biết mục tiêu rộng hơn cho các nền tảng này bao gồm một phiên bản cơ bản miễn phí với các tính năng nâng cao tùy chọn.
Thales Alenia Space đang dẫn đầu dự án này cùng với một liên danh châu Âu, bao gồm các chuyên gia nông nghiệp từ Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Walloon và CropOM, Viện Khoa học và Công nghệ Luxembourg với vai trò dẫn dắt khoa học, Đại học Valencia phụ trách viễn thám và Forschungszentrum Jülich chuyên về mô phỏng sinh học và địa khoa học.
Một phiên bản sơ bộ của nền tảng nông nghiệp kỹ thuật số dự kiến sẽ sẵn sàng vào cuối năm 2026. Ảnh: ESA / Thales Alenia Space
