Thành tựu nghiên cứu khoa học công nghệ đo đạc và bản đồ phục vụ công tác quản lý tài nguyên và môi trường

TS. Phan Đức Hiếu – Cục trưởng Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin Địa lý Việt Nam: “Hoàn thiện hạ tầng đo đạc phục vụ cho cách mạng công nghiệp 4.0 ở Việt Nam”

Mạng lưới tọa độ quốc gia bắt đầu được triển khai xây dựng từ những năm 60 của thế kỷ 20 trên lãnh thổ miền Bắc. Từ những năm cuối Thế kỷ 20 trên cơ sở ứng dụng thành công công nghệ định vị vệ tinh GPS, mạng lưới tọa độ quốc gia được hoàn chỉnh, Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia mới được thiết lập, gọi là Hệ quy chiếu và hệ toạ độ quốc gia Việt Nam-2000 (gọi tắt là hệ VN-2000) và được Thủ tướng Chính phủ quyết định công bố đưa vào sử dụng thống nhất trên cả nước từ năm 2000 tại quyết định số 873/2000/QĐ-TTg ngày 12/07/2000.

Hệ VN-2000 đang sử dụng hiện nay bao gồm các điểm tọa độ quốc gia cấp 0, hạng I, hạng II và hạng III với tổng số 14.234 điểm phủ trùm cả nước, trung bình mỗi đơn vị hành chính cấp xã có 1 điểm tọa độ quốc gia.

Mặc dù có nhiều ưu việt nhưng hệ VN-2000 vẫn chưa phải là hệ tọa độ 3D theo quan điểm hiện đại, chưa được kết nối với khung tham chiếu mặt đất quốc tế (ITRF) do đó làm hạn chế việc khai thác hiệu quả những tiềm năng của công nghệ GNSS trong  xác định vị trí không gian, thu nhận dữ liệu, chia sẻ dữ liệu, hợp tác quốc tế để giải quyết các bài toán có quy mô khu vực và toàn cầu trong quá trình hội nhập quốc tế của Việt Nam. Mặt khác, do tác động của phát triển kinh tế - xã hội, hiện nay theo báo cáo của các địa phương khoảng từ 35-40% các điểm mốc tọa độ quốc gia đã bị mất, bị dịch chuyển và bị biến động, nhiều điểm được bố trí trên núi cao không thuận tiện cho việc sử dụng.

Mặt khác, do tốc độ phát triển kinh tế xã hội và quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh chóng, cộng với ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu và khai thác nước ngầm quá mức đã và đang diễn ra, dẫn đến hiện tượng sụt lún nghiêm trọng xảy ra trên diện rộng ở những nơi có nền đất yếu, đặc biệt là ở các thành phố lớn ven biển và vùng đồng bằng.

Từ thực trạng trên, TS.Phan Đức Hiếu  cho rằng: Cần hoàn chỉnh lưới điểm GNSS quốc gia 3D phủ trùm lãnh thổ, bao gồm cả phần đất liền và biển đảo, với số lượng tối thiểu các điểm cần chôn mốc trên thực địa, đảm bảo kết nối và tính chuyển về hệ tọa độ VN2000 với độ chính xác đồng nhất trong cả nước; lưới điểm GNSS quốc gia 3D vừa có tọa độ trong hệ ITRS, vừa có trong hệ VN2000, có độ cao thủy chuẩn từ hạng II trở lên. 

Xây dựng và hoàn thiện các mạng lưới độ cao quốc gia có độ chính xác cao gắn với việc kiên cố hóa hệ thống mốc độ cao quốc gia đảm bảo ổn định và sử dụng lâu dài, tập trung chủ yếu cho mạng lưới hạng I và II. Tại các thành phố lớn, các khu đô thị xây dựng một số mốc đặc biệt kiên cố, khoan sâu đổ bê tông tới tầng đá chịu lực để đảm bảo không bị lún, không bị mất gọi là mốc thế kỷ. Các mốc này sẽ được dùng cho nhiều mục đích khác nhau, phục vụ quy hoạch cốt nền, quan trắc lún của các đô thị.

Kết nối với hệ tọa độ quốc gia để đồng bộ và thống nhất các bề mặt quy chiếu khác nhau. Xây dựng mô hình geoid độ chính xác cao đảm bảo sử dụng công nghệ GNSS để xác định độ cao với độ chính xác cao cỡ cm. Thống kê cho thấy đến cuối năm 2019, Việt Nam sẽ có 65 trạm định vị vệ tinh quốc gia phủ trùm chủ yếu Hà Nội, TP.HCM, các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ, Nam Bộ, một số khu vực Tây nguyên. Để phủ kín toàn bộ lãnh thổ và các đảo lớn ven bờ cần phải xây dựng bổ sung khoảng 75-80 trạm.

TS Trần Bạch Giang. Hội Trắc địa – Bản đồ - Viễn thám Việt Nam: Xây dựng, phát triển và quản lý hạ tầng dữ liệu không gian địa lý quốc gia Việt Nam

Tất cả các dữ liệu không gian địa lý cần được quản lý và khai thác trên cơ sở một hạ tầng chung gồm nhiều thành phần, trong đó, ngoài dữ liệu và thiết bị xử lý dữ liệu là các thành phẩn: chuẩn hóa dữ liệu, chính sách và pháp luật, tổ chức và thể chế, công nghệ, đào tạo nguồn nhân lực và nâng cao nhận thức cộng đồng…Khái niệm hạ tầng dữ liệu không gian (SDI) được hình thành với các cấp độ địa phương, quốc gia, khu vực và toàn cầu.

SDI phát triển ở một quốc gia dưới dạng hạ tầng dữ liệu không gian quốc gia (NSDI) là công cụ trợ giúp trực tiếp vào việc xây dựng Chính phủ điện tử và cải cách hành chính, phát triển kinh tế, ổn định xã hội, bảo vệ môi trường và ứng phó BĐKH. NSDI ở mỗi quốc gia là cơ sở để xây dựng SDI toàn cầu – công cụ thông tin trợ giúp tích cực con người quyết định chính xác về những bước phát triển kinh tế - xã  hội và bảo vệ Trái Đất.

Ở nước ta, việc xây dựng dữ liệu không gian và phát triển hạ tầng dữ liệu không gian được đặt ra khá sớm. Năm 1996, Tổng Cục Địa chính (Nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường) đã bắt đầu lập Dự án khả thi xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về tài nguyên đất (bao gồm cơ sở dữ liệu địa lý và dữ liệu đất đai). Dự án được Chính phủ phê duyệt năm 1998, bắt đầu triển khai năm 1999, là một trong 7 cơ sở dữ liệu quốc gia được phê duyệt vào thời điểm đó. Công tác xây dựng dữ liệu đo đạc bản đồ cơ bản và dữ liệu địa chính được đẩy mạnh, từ năm 2006, bắt đầu xây dựng chuẩn nội dung dữ liệu…

NSDI ở Việt Nam đã xây dựng hệ thống số liệu gốc đo đạc quốc gia bao gồm số liệu gốc của hệ tọa độ quốc gia, hệ độ cao quốc gia, hệ trọng lực quốc gia; Hệ thống số liệu các mạng lưới đo đạc quốc gia bao gồm số liệu của mạng lưới tọa độ quốc gia, mạng lưới độ cao quốc gia, mạng lưới trọng lực quốc gia, mạng lưới trạm định vị vệ tinh quốc gia, các trạm DGPS quốc gia, các trạm DGPS chuyên dụng; Hệ thống dữ liệu ảnh hàng không, ảnh vệ tinh; Cơ sở dữ liệu nền địa lý; Hệ thống bản đồ địa hình số (trên đất liền và đáy biển); Dữ liệu bản đồ biên giới quốc gia; Dữ liệu bản đồ địa giới hành chính; địa danh…

Luật Đo đạc và Bản đồ được Quốc hội Khóa XIV bỏ phiếu thông qua tại Kỳ họp thứ V và có hiệu lực từ ngày 1/1/2019. Trong đó, có 6 điều quy định về xây dựng, quản lý các thành phần hạ tầng dữ liệu không gian địa lý quốc gia gồm: chính sách, tổ chức, thể chế, tiêu chuẩn, công nghệ, dữ liệu và nguồn lực.

Việc xây dựng dữ liệu không gian địa lý quốc gia là xây dựng, phát triển, hoàn thiện và cập nhật các nhóm dữ liệu như: 6 nhóm Dữ liệu khung gồm dữ liệu về hệ thống các điểm gốc đo đạc quốc gia, các mạng lưới đo đạc quốc gia; Dữ liệu nền địa lý quốc gia, dữ liệu bản đồ địa hình quốc gia; Dữ liệu ảnh hàng không, ảnh viễn thám…Các nhóm dữ liệu chuyên ngành gồm: dữ liệu địa chính, dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất; bản đồ điều tra, đánh giá tài nguyên nước; bản đồ thổ nhưỡng; bản đồ hiện trạng rừng; bản đồ địa chất, khoáng sản…

GS.TSKH Đặng Hùng Võ – Nguyên Thứ trưởng Bộ TN&MT: “Thông tin không – thời gian là hạ tầng thông tin cho phát triển thế hệ công nghệ thứ tư”

Thế hệ "thông minh" được tổ chức giống như cơ thể con người, trong đó công nghệ trí tuệ nhân tạo được coi như bộ não; cơ sở dữ liệu không - thời gian tích hợp với các dữ liệu khác được coi như thông tin lưu giữ trong não; thông tin về mọi hoạt động đang diễn ra trên thực tế được thu nhận qua các bộ cảm biến tự động (sensor) đặt ở những nơi cần thiết, được coi như các giác quan của con người và mạng viễn thông được coi như hệ thống dây thần kinh truyền dữ liệu giữa bộ não và các bộ phận khác của cơ thể.

Hệ thống thông tin không - thời gian đóng vai trò hạ tầng thông tin cho phát triển thế hệ "thông minh". Một mặt, thông tin không - thời gian là cơ sở để xác lập thuộc tính không gian và thời gian của mọi thông tin. Mặt khác, hệ thống thông tin không - thời gian chính là mô hình trái đất thực mà mọi hoạt động của một hệ thống đang xem xét đều phải gắn vào đó. Không thể có bất kỳ hệ thống thông minh nào mà không được vận hành dựa trên một cơ sở dữ liệu không - thời gian đầy đủ, chính xác và được thu nhận theo thời gian thực. Để xây dựng một hệ thống "thông minh", cần phải xây dựng hạ tầng thông tin là hệ thống thông tin không - thời gian.

Lĩnh vực trắc địa và bản đồ có vai trò khá lớn từ nhu cầu của con người. Kể từ khi công nghệ thông tin - truyền thông và công nghệ vệ tinh được vận hành, lĩnh vực trắc địa và bản đồ đã tạo được những bước phát triển mạnh mẽ, tiệm cận được tới việc thỏa mãn mọi nhu cầu đặt ra. Bước sang thế hệ "thông minh", lĩnh vực trắc địa và bản đồ có nhiệm vụ chính là sản xuất thông tin không - thời gian, tạo dựng hạ tầng thông tin cho phát triển. Cơ hội phát triển là rất lớn, nhưng thách thức về dữ liệu gắn với chiều thời gian cũng rất lớn.   

TS. Trần Bình Trọng – Vụ trưởng Vụ Khoa học và Công nghệ: Kết quả hoạt động khoa học và công nghệ hình thành hệ thống lý luận khoa học phục vụ việc ban hành cơ chế, chính sách pháp luật về đo đạc và bản đồ

Kết quả hoạt động khoa học và công nghệ của lĩnh vực Đo đạc và Bản đồ đã đóng góp quan trọng trong việc hình thành hệ thống lý luận khoa học phục vụ việc ban hành cơ chế, chính sách pháp luật về đo đạc và bản đồ; nâng cao chất lượng và hiệu quả công tác đo đạc, thành lập bản đồ phục vụ điều tra cơ bản phát triển kinh tế xã hội và đảm bảo quốc phòng an ninh. Ngoài ra, còn đẩy mạnh ứng dụng đo đạc và bản đồ trong quan trắc, giám sát tài nguyên và môi trường; Ứng dụng cho công tác đo đạc địa chính, Ứng dụng cho công tác điều tra tài nguyên nước, Ứng dụng trong lĩnh vực biển và hải đảo, Ứng dụng trong giám sát tài nguyên, môi trường và phòng tránh thiên tai. 
Việc sử dụng thông tin không gian địa lý ngày càng tăng, các cơ quan Chính phủ và các cơ quan tư nhân đều nhận thấy các thông tin về vị trí và địa điểm đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Những người không có chuyên môn về thông tin địa lý cũng đang ngày càng sử dụng và tương tác với thông tin địa lý không gian và trong một số trường hợp họ đã có những đóng góp trong việc xây dựng bộ dữ liệu không gian. Các xu hướng phát triển công nghệ trong những năm sắp tới sẽ tạo ra một dung lượng lớn thông tin về vị trí.

Chính vì vậy, định hướng nghiên cứu khoa học và công nghệ trong đo đạc và bản đồ trong giai đoạn từ nay đến 2025: Hoàn thiện cơ chế quản lý các nhiệm vụ khoa học và công nghệ các cấp. Nghiên cứu xây dựng Chiến lược phát triển ngành Đo đạc và Bản đồ cho giai đoạn tiếp theo từ nay đến năm 2030. Phê duyệt Chiến lược phát triển Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ.

Tăng cường đầu tư cho khoa học công nghệ, đa dạng hóa các nguồn đầu tư trong nước, nước ngoài thông qua các nhiệm vụ hợp tác nghiên cứu với nước ngoài; Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất, hạ tầng cho nghiên cứu khoa học.

Tăng cường chất lượng nguồn nhân lực cho nghiên cứu khoa học trong đo đạc và bản đồ; liên kết mật thiết với các cơ sở đào tạo để có được nguồn nhân lực chất lượng; hình thành các nhóm nghiên cứu chuyên sâu trình độ cao trong một số hướng nghiên cứu phức tạp và mang tính định hướng công nghệ cho ngành; lực chọn, đào tạo và có chế độ đãi ngộ phù hợp để có được một số chuyên gia đầu ngành.

Tăng cường liên kết nghiên cứu giữa cơ quan quản lý nhà nước, tổ chức nghiên cứu, các trường, các doanh nghiệp và các chuyên gia độc lập trong nghiên cứu khoa học.

GS.TS Võ Chí Mỹ - Trường ĐH Mỏ - Địa chất: “Vai trò của thông tin địa không gian trong quy hoạch và quản lý đô thị thông minh”

Trong hầu hết các công đoạn quy hoạch và hoạt động quản lý đô thị như: lựa chọn vị trí tối ưu cho quy hoạch và đầu tư, hỗ trợ sự phối hợp thi công và quản lý cơ sở hạ tầng, cung cấp thông tin quản trị bất động sản đô thị, cung cấp các thông tin xử lý các sự cố, cấp cứu và các xử lý khẩn cấp, cung cấp thông tin hỗ trợ hoạt động du lịch, cung cấp thông tin hỗ trợ giao thông đô thị, xác định các vấn đề môi trường và quản lý môi trường, tham vấn cộng đồng…đều cần phải dựa trên cơ sở phân tích thông tin địa không gian. Ước tính rằng, 80% quyết định trong quy hoạch và quản lý đô thị thông tin phải dựa vào tin địa không gian. Cơ sở dữ liệu địa không gian càng đầy đủ, chi tiết và chính xác, công tác quy hoạch và quản lý đô thị thông minh càng hiệu quả.

Tùy thuộc vào nhu cầu, các lớp thông tin địa không gian có thể sử dụng độc lập hoặc tích hợp nhiều lớp phục vụ cho quá trình quy hoạch và quản lý đô thị thông minh.

Đáng chú ý là việc ứng dụng thông tin địa không gian trong việc xác định các vấn đề môi trường và quản lý môi trường đô thị. Kết quả phân tích thông tin địa không gian cho phép xác định vị trí, thể tích bãi chôn lấp rác, xác định tuyến đường thu gom tối ưu nhằm tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả thu gom rác thải đô thị. Qúa trình phân tích đa tiêu chí sẽ cho phép xác định vị trí chôn lấp tối ưu. Quá trình phân tích thông tin địa không gian cho phép xác định tuyến đường tối ưu cho công tác thu gom, vận chuyển rác thải rắn trên địa bàn đô thị. Từ đó tiết kiệm kinh phí vận chuyển, tiết kiệm nhiên liệu và thời gian.

Mặt khác, trong điều kiện khí hậu Việt Nam, việc phân tích xác định các khu vực nguy cơ ngập lụt đô thị có ý nghĩa quan trọng, không những cho phép điều chỉnh quy hoạch không gian phù hợp mà còn có thể xây dựng các phương án phòng chống và giảm thiểu tác động của ngập lụt. Phân tích dữ liệu 3D cho phép xác định phạm vi các khu vực ngập lụt, các công trình công nghiệp và dân dụng có nguy cơ ngập lụt.

Do vậy, cần nghiên cứu khai thác các loại hình công nghệ địa không gian hiện đại phục vụ công tác thu thập, quản lý, phân tích, hiển thị và chia sẻ thông tin theo các mô hình phù hợp đáp ứng công tác quy hoạch và quản lý đô thị thông minh và bền vững.

Báo TN&MT tiếp tục thông tin...