CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIT): XU HƯỚNG VÀ SẢN PHẨM MỚI

Cập nhật: 28/09/2023
Công nghệ thông tin địa lý (GIT) đang được nhắc đến như một công nghệ lớn của thế kỷ 21, bao trùm toàn bộ dữ liệu, công nghệ của đo đạc bản đồ, công nghệ thông tin và truyền thông. GIT được coi như một nền tảng cho chuyển đổi số, đổi mới sáng tạo và xã hội thông minh. Bài báo này sẽ phân tích các xu hướng của thế giới, thực trạng GIT ở Việt Nam và đề xuất phát triển các sản phẩm mới từ GIT phù hợp với sự phát triển của các xu hướng công nghệ và quá trình chuyển đổi số quốc gia trong cách mạng công nghiệp lần thứ tư ở Việt Nam. Từ khóa: công nghệ thông tin địa lý; GIT; dữ liệu không gian địa lý; đo đạc bản đồ; ICT.

1. GIỚI THIỆU
Trong nhiều thập kỷ qua thuật ngữ GIS – hệ thống thông tin địa lý đã trở nên quen thuộc và phổ biến. Trong những năm gần đây, một khái niệm mới “Công nghệ thông tin địa lý” (Geographic Information Technologies – GIT) đã được đề cập đến với phạm vi rộng hơn, hiện đại hơn GIS và nó đã trở thành một thuật ngữ khá phổ biến trong hệ sinh thái địa lý [3]. GIT bao gồm các thành phần: viễn thám (RS), hệ thống thông tin địa lý (GIS), hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu (GNSS), công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) [6, 7]. Trên thực tế, Bộ Lao động Hoa Kỳ đã chỉ định công nghệ thông tin địa lý là một trong ba “công nghệ lớn” của thế kỷ 21 – ngay sau công nghệ nano và công nghệ sinh học [10]. Sự chấp nhận và tác động rộng rãi của GIT với xã hội ngày nay dựa trên sự phát triển vượt bậc của công nghệ thông tin, các phương tiện điện tử thông minh, dữ liệu thông tin địa lý đã được khẳng định và được coi trọng “một số hệ thống thông tin có tầm quan trọng chiến lược đối với nền kinh tế của mỗi quốc gia – một dạng cơ sở hạ tầng quốc gia, bên cạnh các cơ sở hạ tầng khác” [6].

Hình 1. Mô hình của GIT (Nguồn Internet)
Việt Nam đã phê duyệt Chương trình chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến 2030 (Quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 3/6/2020), nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước trong thời kỳ mới. Đây là kế hoạch quan trọng của Chính phủ nhằm thực hiện nghị quyết số 52-NQ/TW ngày 27/9/2019 của Bộ chính trị về một số chủ trương, chính sách chủ động tham gia cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó nhấn mạnh yêu cầu cấp bách để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số. Trong xu hướng kỷ nguyên số toàn cầu, cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ở Việt Nam đã được các ngành, các cấp, các thành phần kinh tế bắt nhịp một cách mạnh mẽ nhằm đổi mới công nghệ, phương thức sản xuất gắn liền với phát triển xã hội số, kinh tế số, chính phủ số, quốc gia số, đô thị thông minh… Đây là cơ hội và thách thức đối với phát triển dữ liệu không gian địa lý quốc gia nói riêng và GIT nói chung. GIT liên tục phải đổi mới, nhanh hơn, chính xác hơn, kịp thời hơn, hiệu quả hơn và “thông minh” hơn là những mục tiêu đặt ra cho GIT trong bối cảnh đó [4].

Luật Đo đạc và bản đồ 2018 khi đề cập đến các vấn đề về công nghệ, dữ liệu, quản lý thông tin và chia sẻ dữ liệu đều dựa trên nền tảng công nghệ số. Dữ liệu số được xây dựng dựa trên các việc tích hợp các công nghệ mới như Blockchain, trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn với GIS đã làm phong phú thêm nội dung của GIT và thúc đẩy sự đổi mới GIT. Bên cạnh đó Việt Nam đã hoàn thành và đưa vào sử dụng mạng VNGEONET quốc gia, đảm bảo cung cấp thông tin định vị, dẫn đường và các dịch vụ về vị trí không gian cho nền kinh tế… Tất cả nền tảng này đã góp phần đẩy nhanh các ứng dụng của GIT ở Việt Nam [1].

Với bối cảnh của GIT ở trên thế giới như vậy, cần phải nhìn nhận và định hướng rõ ràng, đầy đủ về sự phát triển của GIT ở Việt Nam trong từ 10 đến 20 năm tới nhằm đánh giá đúng vai trò của dữ liệu không gian địa lý trong tiến trình phát triển của đất nước. Đặc biệt là việc nghiên cứu, phát triển các ứng dụng mới, sản phẩm mới phù hợp với sự phát triển chung của GIT trên thế giới gắn liền với việc phát triển kinh tế – xã hội, quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường.

2. TỔNG QUAN GIT Ở VIỆT NAM

Để đánh giá tổng quan về GIT đối với một quốc gia là rất khó khăn, bởi thông tin chính xác, định lượng cần phải được điều tra khá tỉ mỉ. Việc tiếp cận GIT theo quan điểm “trụ cột” hình thành và “vai trò” phát triển sẽ cung cấp cái nhìn khái quát về GIT ở Việt Nam. Xu hướng của GIT đó là mối liên kết chéo của công nghệ không gian địa lý và kỹ thuật số, tức là dữ liệu địa lý được thu nhận, xử lý, lưu trữ và cung cấp trên các nền tảng khác để tạo ra kiến ​​thức và các giải pháp hữu ích. GIT bao gồm 3 trụ cột chính: thu nhận và xử lý; tiêu chuẩn và quy trình; quản lý và chia sẻ. Về vai trò, GIT cần được xem xét trong chức năng, nhiệm vụ của ngành Đo đạc và Bản đồ với các chiến lược, chương trình lớn của quốc gia.

Về công nghệ thu thập và xử lý: lĩnh vực Đo đạc và Bản đồ đã đi được một chặng đường dài, từ việc sử dụng thiết bị kinh vĩ đo góc, đo cạnh; biên tập, biên vẽ bản đồ trên giấy… cho đến nay, các thiết bị công nghệ đã phát triển vượt trội, thu nhận thông tin, dữ liệu nhanh hơn, chính xác hơn, tiện ích hơn, đặc biệt dữ liệu đều ở dạng số. Đề cập đến công nghệ đo đạc, bản đồ và thông tin địa lý trong thu nhận dữ liệu có nhiều cách tiếp cận và đánh giá trình độ công nghệ, năng lực khác nhau. Theo chuyên môn bao gồm công nghệ đo cao, công nghệ định vị, công nghệ đo sâu, công nghệ viễn thám, công nghệ GIS…; theo sản phẩm bao gồm công nghệ thu nhận dữ liệu, công nghệ phân tích và xử lý dữ liệu, công nghệ chia sẻ và lưu trữ dữ liệu… hoặc theo phạm vi triển khai có công nghệ đo đạc biển, công nghệ đo đạc bằng tàu bay, công nghệ đo đạc mặt đất… hầu hết đều được thu nhận, xử lý và chia sẻ trên nền tảng ICT.

Mặt bằng công nghệ chung của đo đạc bản đồ nước ta từ các cơ quan nhà nước đến các doanh nghiệp đang ở mức khá so với các nước trong khu vực. Các kết quả ứng dụng công nghệ đo vẽ ảnh số, công nghệ LiDAR trong thành lập bản đồ địa hình, bản đồ địa chính, mô hình số độ cao; ứng dụng công nghệ đo sâu chùm tia trong đo đạc, thành lập bản đồ địa hình đáy biển; nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc xây dựng và hoàn thiện cơ sở dữ liệu nền địa lý quốc gia; xây dựng và phát triển mạng lưới trạm định vị vệ tinh thường trực quốc gia (VNGEONET); phát triển hạ tầng dữ liệu không gian địa lý quốc gia… đã tạo ra nhiều bộ bản đồ địa hình, cơ sở dữ liệu nền địa lý quốc gia phủ trùm lãnh thổ.

Về thiết bị công nghệ, các đơn vị, doanh nghiệp trong lĩnh vực đo đạc bản đồ đều đang sử dụng của các hãng thiết bị lớn và uy tín trên thế giới như Trimble, SOKIA, Leica, NIKON, TOPKON, GEOMAX…, về phần mềm công nghệ, có thể kế đến như ESRI, INTERGRAPH, ERDAS, Bernese… Từ 2003, Việt Nam đã tiếp nhận và khai thác trạm thu ảnh viễn thám SPOT, đã có vệ tinh VNRedSat thuộc hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường.

Về tiêu chuẩn và quy trình: Luật Đo đạc và bản đồ là văn bản pháp lý quan trọng và cao nhất, điều chỉnh mọi hoạt động đo đạc và bản đồ đã được Quốc hội thông qua năm 2018. Dưới Luật đã có 02 nghị định quy định chi tiết một số điều của Luật, quy định về xử phạt hành chính trong lĩnh vực đo đạc bản đồ; 12 tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia; hơn 20 thông tư ban hành về quy định kỹ thuật, quy trình công nghệ, định mức kinh tế – kỹ thuật. Nói chung về hành lang pháp lý trong hoạt động đo đạc và bản đồ đã và đang được hoàn thiện một cách kịp thời, có tầm nhìn, hiện đại, phù hợp với chính sách, pháp luật của Nhà nước, đặc biệt là các văn bản về kỹ thuật – công nghệ đã phát huy được trong thực tiễn, đáp ứng theo phát triển của xã hội, xu thế về công nghệ trong tương lai. Bên cạnh đó, các văn bản quy định về hoạt động viễn thám nói chung và công nghệ – kỹ thuật ứng dụng viễn thám nói riêng cũng đã được ban hành.

Về quản lý và chia sẻ: tất cả dữ liệu đo đạc và bản đồ đều được lưu trữ ở dạng số, việc khai thác, sử dụng tài nguyên số này là bài toán của công nghệ thông tin và truyền thông, các phương tiện được sử dụng để cung cấp các giải pháp đưa tri thức, đưa thông tin, đưa tài nguyên đến người dùng cuối thông qua Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI). Vì vậy, điện toán đám mây (IC), truyền dẫn không dây băng thông rộng và dữ liệu lớn (WBB), phương tiện truyền thông xã hội, ứng dụng di động và các cổng thông tin Web (nói chung là các nền tảng cung cấp – Delivery platforms). Trong thời gian gần đây, các vấn đề về ứng dụng ICT vào khai thác dữ liệu bản đồ, dữ liệu nền địa lý quốc gia, khai thác WebGIS đã được nhiều cơ quan, đơn vị sử dụng. Đặc biệt việc nghiên cứu ứng dụng “khoa học máy tính hiện đại” như CSDL, trí tuệ nhân tạo, cấu trúc dữ liệu và thuật giải, học máy, học sâu… đã tạo ra và cung cấp kiến thức mới, sản phẩm mới cho người dùng một cách hiệu quả và thông minh hơn.

Nói tóm lại các nền tảng cơ bản về thông tin, dữ liệu, công nghệ, thiết bị đo đạc bản đồ ở Việt Nam cơ bản đáp ứng cho sự phát triển của GIT trong tương lai. Hiện nay, chính phủ cũng như người dân đang đòi hỏi những vấn đề rất cụ thể đối với GIT, đó là vai trò của GIT trong chuyển đổi số, chính phủ điện tử, phát triển NSDI, xây dựng thành phố thông minh (smart city)… Dữ liệu nền cơ sở địa lý quốc gia các tỷ lệ đã phủ trùm lãnh thổ, đáp ứng độ chính xác, mức độ chi tiết và thống nhất, đáp ứng sứ mệnh của Đo đạc và Bản đồ trong quá trình chuyển đổi số quốc gia, xây dựng chính phủ điện tử và xây dựng đô thị thông minh.

3. CÁC XU HƯỚNG CỦA GIT TRONG CUỘC CÁCH MẠNG ICT

Một báo cáo gần đây của Ủy ban cố vấn không gian địa lý quốc gia Hoa Kỳ (NGAC) đã xác định các công nghệ mới, đang lên trong thập kỷ tới có tầm quan trọng đối với các cơ quan Liên bang và cộng đồng, đó là công nghệ không gian địa lý. NGAC đã xác định 5 xu hướng công nghệ đang tạo điều kiện, cấu trúc lại và thúc đẩy sự phát triển công nghệ thông tin địa lý [5] đó là: cuộc cách mạng thời gian thực; thu nhỏ công nghệ; sự phổ biến của nền tảng cảm biến và lập bản đồ di động; mở rộng mạng không dây và Web; những tiến bộ trong năng lực tính toán cho nghiên cứu không gian địa lý.

Theo yêu cầu của Ủy ban Liên hợp quốc các chuyên gia về Không gian địa lý Quản lý thông tin toàn cầu,Cục Bản đồ Vương quốc Anh, tháng 10 năm 2020 [10], đã đưa ra 4 nhóm động lực và xu hướng mới của thông tin không gian địa lý trong 5 đến 10 năm tới. Trong đó, sự gia tăng về cơ sở hạ tầng kỹ thuật số của tương lai sẽ phát triển theo hướng kết nối phổ biến thông qua 5G; ứng dụng bản sao kỹ thuật số (Digital Twin) trong xây dựng thành phố thông minh; hệ thống giao thông thông minh và điện toán biên (edge computing); công nghệ trực quan hóa và trải nghiệm thực tế ảo (immersive experience); tạo dựng cộng tác cùng các chuẩn. Xu hướng gia tăng của trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn và phân tích dữ liệu tập trung vào việc nhận diện giá trị thông qua dữ liệu lớn và phân tích dữ liệu; tiềm năng của trí thông minh nhân tạo đối với các sản phẩm không gian địa lý. Xu hướng công nghệ và định hướng hướng tương lai về xây dựng, bảo trì và quản lý dữ liệu sẽ tập trung vào sự phát triển các làn sóng xây dựng dữ liệu mới (dựa vào các công nghệ và phương pháp tạo dựng dữ liệu mới); quản lý một “thế giới” các dữ liệu; tích hợp thông tin thống kê và không gian địa lý; kết nối dữ liệu; điện toán đám mây; phát triển các chuẩn mở phù hợp với mục đích; tạo và bảo trì dữ liệu theo hướng chuyên nghiệp. Xu hướng phát triển luật pháp, chính sách và đạo đức tập trung vào việc nâng cao nhận thức của các chính phủ; tăng cường tạo dựng quan hệ đối tác nhằm cung cấp tài chính cho việc thu nhận dữ liệu của thế giới thực đang thay đổi; tạo dựng, cung cấp dữ liệu mở; cấp phép, định giá và “quyền sở hữu” dữ liệu; quyền riêng tư dữ liệu, “đạo đức” dữ liệu và an ninh mạng; sự khác biệt giữa tiến bộ công nghệ và khuôn khổ pháp lý và chính sách.

Công ty phần mềm SuperMap (www.supermap.com) đã đề cập đến 5 xu thế ảnh hưởng đến sự phát triển của GIT trong những năm tới đây. Trong đó, xu hướng GIS 3D đã dần trở thành một trong những hướng nghiên cứu chủ đạo của GIS với sự phát triển không ngừng của các lý thuyết và công nghệ khác nhau của công nghệ GIS, công nghệ máy tính, đồ họa máy tính, công nghệ thực tế ảo, công nghệ đo đạc và bản đồ…; xu hướng trí tuệ nhân tạo GIS (AI GIS), bao gồm ba nội dung cốt lõi là GeoAI, AI cho GIS và GIS cho AI; xu hướng dữ liệu lớn GIS, bao gồm quản lý dữ liệu lớn không gian mới nổi và hiệu suất tính toán của dữ liệu không gian truyền thống; xu hướng Cloud GIS (Cloud Native GIS) đề cập đến các công nghệ liên quan đến GIS được thiết kế và tối ưu hóa cho môi trường đám mây; xu hướng GIS đa nền tảng đề cập đến cùng một tập hợp các hạt nhân cơ bản của GIS, hỗ trợ nhiều thiết bị phần cứng và hoạt động cùng lúc bằng cách cung cấp cấu trúc dữ liệu thống nhất, thuật toán phân tích, hiển thị trực quan, giao diện truy cập và phát triển và phương pháp hoạt động của người dùng.

Ngoài ra còn một số các nghiên cứu khác liên quan đến các xu hướng phát triển hay chiến lược phát triển của GIT nói chung đều dựa trên nền tảng phát triển của công nghệ thông tin – truyền thông [9, 11]. Qua tổng hợp các công bố của các tác giả, chúng tôi nhận thấy 6 xu hướng cơ bản của GIT trong những thập kỷ tới đó là:

Xu hướng 1. Dữ liệu thời gian thực

Dữ liệu thời gian thực ngày càng có sẵn nhờ mức độ kết nối cao, cũng như khả năng lưu trữ dữ liệu trên dịch vụ điện toán đám mây và truy cập thông qua điện toán biên. Dữ liệu thời gian thực có ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực cần thông tin, kịp thời xử lý, phân tích, đánh giá và ra quyết định hoặc tự động quyết định phương án. Sự đổi mới này đang hoạt động như một tác nhân thay đổi cốt lõi trong lĩnh vực bản đồ địa lý, khoa học GIS và nhiều lĩnh vực không gian địa lý liên quan. Nó thiết lập lại một cách sâu sắc các mối quan hệ và cấu trúc truyền thống; mở rộng các hướng nghiên cứu mới; chuyển đổi các cách thức mà dữ liệu địa lý hiện được thu thập, lập bản đồ, mô hình hóa, đặc biệt là kịp thời cập nhật thông tin không gian và thuộc tính của các đối tượng, hiện tượng và quá trình. Đây chính là một phương thức mới tạo sự đồng bộ giữa tính không gian và tính thời gian của dữ liệu mà GIT phải hướng tới.

Xu hướng 2. Cảm biến ở khắp mọi nơi

Do sự gia tăng của điện thoại thông minh, công nghệ không dây, thiết bị di động, hệ thống cảm biến đa phương tiện được lắp đặt ở khắp mọi nơi trên bề mặt đất, trên UAV, ô tô, tàu thủy, đến những hệ thống quan sát trái đất như vệ tinh viễn thám hay các vệ tinh nhỏ… đã tạo ra mạng lưới các cảm biến thu nhận thông tin, hình ảnh chỉ thị, chỉ số… cho hầu hết các ngành, lĩnh vực. Phương thức thu nhận dữ liệu này sẽ đảm bảo cho hoạt động giám sát và thu nhận dữ liệu liên tục theo thời gian thực. Việc hoàn thiện công nghệ thu nhận, cải thiện phương pháp kỹ thuật xử lý, đồng bộ, đồng hóa, chuẩn hóa dữ liệu từ đó cung cấp, chia sẻ dữ liệu, sản phẩm và dịch vụ một cách hiệu quả nhất cho người dùng. Ở đây cũng đặt ra vấn đề pháp lý trong điều chỉnh hoạt động thu nhận, cung cấp hay thương mại hóa dữ liệu địa lý của doanh nghiệp, cá nhân, tổ chức ngoài nhà nước.

Xu hướng 3. Kết nối và tương lai 5G

Thông tin dữ liệu có ở khắp mọi nơi, từ cá nhân, đơn vị hay tổ chức, ở nhiều thời điểm và hình thức lưu trữ rất đa dạng, sự kết nối và truyền dẫn dữ liệu theo phương thức nào để khai thác hiệu quả, an toàn và kịp thời là vấn đề quan trọng trong những năm tới đây. Khả năng kết nối là một yếu tố quan trọng đối với công nghệ không gian địa lý vì nó cho phép dữ liệu được truyền nhanh hơn ở nhiều địa điểm hơn, nhiều định dạng hơn. Đo đạc GNSS – CORS – RTK là một ví dụ về vấn đề kết nối và đường truyền thời gian thực, hay trong tương lai việc cập nhật thông tin địa lý thông qua các thiết bị cầm tay đồng bộ về máy chủ, hay việc truy cập và khai thác cổng thông tin địa lý quốc gia… là những vấn đề mà GIT cần đánh giá và dự báo kịp thời để xu hướng này đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng về các phương pháp truyền dữ liệu được cải tiến và phân phối dữ liệu không gian địa lý cho người dùng cuối. Điều này đang tạo cơ sở cho các cơ quan, tổ chức và người dùng trên chia sẻ và sử dụng rộng rãi hơn dữ liệu không gian.

Xu hướng 4. Trí tuệ nhân tạo

Trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (ML) là các kỹ thuật thuộc các khoa học máy tính hiện đại, có vai trò thực hiện các nhiệm vụ cần có trí thông minh của con người, chẳng hạn như phân tích dữ liệu, nhận thức trực quan, đánh giá định lượng hoặc ra quyết định… AI/ML ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong lĩnh vực không gian địa lý và rất hiệu quả vì nó có thể cung cấp những kiến thức hữu ích không thể chiết xuất được từ quá trình xử lý thủ công một lượng lớn dữ liệu. Đây là một xu hướng vô cùng quan trọng trong bài toán phân tích, xử lý của GIT. Vấn đề máy móc từng bước hỗ trợ và thay thế từng phần trí tuệ của con người phải dựa trên thông tin, dữ liệu, mẫu huấn luyện… đó chính là vai trò của GIT.

Xu hướng 5. Điện toán đám mây và điện toán biên

Sự gia tăng nhanh chóng về khả năng tạo ra lượng lớn dữ liệu, khả năng lưu trữ, xử lý và phân tích dữ liệu cũng tăng lên một cách tương ứng. Công nghệ đám mây đã mang lại khả năng lưu trữ dữ liệu với chi phí thấp, luôn sẵn sàng mọi lúc và mọi nơi. Lưu trữ một gigabyte dữ liệu có giá 250.000 bảng vào năm 1980 đến nay chỉ còn 0,01 bảng [9], có nghĩa là người dùng hiện có thể phân tích các tập dữ liệu khổng lồ mà trước đây không thể lưu trữ. Điện toán biên cho khả năng xử lý và lưu trữ dữ liệu nhanh hơn, có nghĩa là các ứng dụng yêu cầu dữ liệu thời gian thực và xử lý gần như ngay lập tức hiện có thể thực hiện được.

Xu hướng 6. Trực quan hóa dữ liệu

Dữ liệu địa lý khác các nguồn dữ liệu khác là khả năng hiển thị theo vị trí, theo tính chất và đặc trưng ở dạng mô hình hóa (ký hiệu hóa) và dưới nhiều hình thức như bản đồ giấy, bản đồ số trên nhiều phương tiện, hình ảnh hay mô hình. Từ sản phẩm dữ liệu thông tin bản đồ trên 2D, đến nay các công nghệ hình ảnh hóa mới cho phép biểu diễn ở định dạng 3D theo thời gian thực 4D, thậm chí các bản đồ động (Dynamic Map) biểu thị tức thời các hiện tượng, quá trình theo thời gian thực [9] một cách trực quan hóa tối đa. Vai trò của GIT thể hiện ở việc định dạng dữ liệu bản đồ, biểu đồ trên các phương tiện khác nhau như điện thoại thông minh, thiết bị cầm tay, laptop, máy tính để bàn… phương pháp biểu thị dữ liệu, bản đồ trên các phương tiện đó.

Có thể nhận thấy 6 xu hướng GIT đều xuất phát từ sự phát triển của ICT. Phát triển GIT sẽ góp phần vào sự tăng trưởng của nền kinh tế, làm cơ sở cho các ngành công nghiệp, nông nghiệp và khai thác tài nguyên bền vững, bảo vệ môi trường, phòng chống thiên tai và biến đổi khí hậu. Trong những thập niên tới, máy tính hay thiết bị điện tử thông minh sẽ luôn đồng hành cùng con người trong công việc và đời sống. Như vậy, những cơ quan về GIT cần nhận diện và xây dựng kế hoạch, chiến lược hợp lý để bắt nhịp tốt với xu thế chung của xã hội, phù hợp chiến lược phát triển bền vững Việt Nam giai đoạn 2021 – 2030 (Quyết định 432/QĐ-TTg).

4. ƯU TIÊN PHÁT TRIỂN MỘT SỐ SẢN PHẨM CỦA GIT Ở VIỆT NAM

Những thay đổi trong công nghệ ICT ngày nay đòi hỏi những người làm công tác đo đạc và bản đồ phải xác định được vai trò của bản đồ, dữ liệu địa lý, của số liệu tọa độ, độ cao, trọng lực… trong quá trình hoạt động của các ngành kinh tế – xã hội, cơ quan nhà nước các cấp và người dân. Sự đa dạng của sản phẩm, phương thức cung cấp và chia sẻ dữ liệu… đặc biệt là công nghệ thu nhận nhanh hơn, chính xác hơn và kịp thời hơn nhằm đáp ứng yêu cầu người dùng… là những vấn đề cụ thể mà các cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp cần định hướng để đào tạo, nâng cao nguồn nhân lực trong hoạt động của mình. Trong thời gian tới khi xã hội cần đến dữ liệu không gian nhiều hơn, các ngành kinh tế, các thành phần xã hội sẽ dùng đến định vị và dẫn đường nhiều hơn, đây chính là cơ hội để các trường đại học nâng cao chất lượng và phạm vi đào tạo kỹ sư địa tin học, đo đạc bản đồ; các doanh nghiệp, tổ chức cần phải đổi mới công nghệ, đầu tư nguồn lực để bắt kịp với xu hướng. Ở Hoa Kỳ, sự tác động và tăng trưởng của GIT đã được chính phủ đánh giá là một trong ba công cụ quan trọng nhất trong các lĩnh vực mới nổi và đang phát triển, ước tính hơn 950.000 việc làm thêm từ 2005 – 2015 [4].

Bên cạnh các dòng sản phẩm truyền thống của đo đạc bản đồ hiện nay như bản đồ địa hình quốc gia, CSDL nền địa lý quốc gia, dữ liệu định vị tọa độ, độ cao; bản đồ chuyên đề, chuyên ngành… lĩnh vực Đo đạc và Bản đồ cần phải tiếp tục mở rộng tầm ảnh hưởng, phạm vi ứng dụng và hiệu quả khai thác đối với công nghệ thông tin địa lý để xứng tầm là một dạng hạ tầng kỹ thuật quốc gia, đó là phát triển các dạng sản phẩm mới phục vụ đời sống, phát triển kinh tế, quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và quản lý xã hội.

1. Phát triển bản đồ Web tương tác (Interactive Web Services – IWS)

Các thư viện script như jQuery, các ngôn ngữ đánh dấu như HTML5 và ngôn ngữ lập trình JavaScript… rất hữu ích cho việc xây dựng các ứng dụng web phục vụ việc lập bản đồ kỹ thuật số và GIS. Những công cụ này giúp các nhà phát triển GIS dễ dàng hơn trong việc xây tạo ra các loại bản đồ có tính tương tác cao, giúp thông tin dễ dàng được người dùng tiếp nhận. Với khả năng xử lý nhanh hơn và nhiều thiết bị hơn có khả năng thu nhận, trích xuất một lượng lớn các loại dữ liệu từ video, bản đồ kỹ thuật số từ đó tự động cập nhật theo thời gian thực và thể hiện tốt hơn các yếu tố theo không gian và thời gian [2]. Ngày càng có nhiều trang Web cung cấp nhiều lớp bản đồ mở rộng, cho phép người dùng tùy biến theo nhu cầu cá nhân. Các tiêu chuẩn trao đổi dữ liệu và khả năng tương tác đang được áp dụng để tăng cường tính linh hoạt khi hiển thị, phân tích dữ liệu và tải dữ liệu trên các ứng dụng Web.

2. Phát triển các ứng dụng GIS thời gian thực (Realtime GIS)

Theo Esri, GIS thời gian thực có thể được triển khai như một dịch vụ cho phép nhập, phân tích và lưu trữ hàng triệu sự kiện mỗi giây một cách đáng tin cậy, giúp người dùng nhanh chóng hình dung, xem xét, nghiên cứu và thực hiện phân tích nhanh, hàng loạt. Số lượng thiết bị được kết nối đang tăng lên nhanh chóng, tạo ra nhiều dữ liệu hơn theo cấp số nhân, tạo ra nhu cầu về tốc độ nhập dữ liệu cao hơn và phân tích nhanh hơn. GIS thời gian thực với tư cách là một dịch vụ được quản lý bao gồm một kiến ​​trúc điện toán phân tán được thiết kế để nhập, phân tích và xử lý các luồng dữ liệu thời gian thực từ rất nhiều loại thiết bị như GNSS, cảm biến, thiết bị di động và nhà cung cấp phương tiện truyền thông xã hội.

3. Phát triển sản phẩm bản đồ động

Bản đồ động là một khái niệm được sử dụng để mô hình hóa các hiện tượng, đối tượng biến đổi theo chuỗi thời gian, không gian liên tục. Một cách biểu thị bản đồ hiện trạng thoát ra khỏi không gian truyền thống, trở nên thân thiện hơn với người dùng. Bản đồ động có thể được tạo theo yêu cầu, cập nhật tự động và được chia sẻ dưới dạng mô hình số không gian. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thực tế ảo sẽ là tiền đề và thế mạnh cho biểu diễn bản đồ động. Bản đồ động chỉ có thể phát triển được khi ICT phát triển mạnh. Nhiều lĩnh vực chuyên môn rất cần đến bản đồ động trong công bố thông tin, dữ liệu, số liệu, hiện tượng, quá trình… theo thời gian thực cho cộng đồng như lĩnh vực môi trường, lĩnh vực khí tượng thủy văn, lĩnh vực giao thông…

4. Phát triển và cung cấp dịch vụ bản đồ thuê bao (Mapping As A Service – MaaS)

Từ sự phát triển của các công nghệ điện toán đám mây, tự động hóa kỹ thuật số và phân phối Internet, khái niệm “bản đồ thuê bao” đã được tạo ra và là một dạng dịch vụ chuyên ngành đối với các cơ quan đo đạc và bản đồ. Dịch vụ bản đồ thuê bao đã được một số tổ chức cung cấp, tuy nhiên ở Việt Nam chưa định danh cho loại dịch vụ này. Một cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp cung cấp một sản phẩm bản đồ theo thời gian, được cập nhật và sản xuất theo yêu cầu của khách hàng và thu phí kèm theo các điều khoản cam kết và pháp lý phù hợp được gọi chung là “dịch vụ bản đồ thuê bao”. Việc thuê bao dịch vụ và sản phẩm này sẽ trở thành phương thức thu thập thông tin, dữ liệu chuyên ngành hợp lý và hiệu quả nhất, đặc biệt là đối với các tổ chức cần mức độ bao phủ cập nhật thường xuyên. Ví dụ cụ thể về MaaS như việc cung cấp bản đồ định giá đất thị trường cho các tập đoàn đầu tư bất động sản, các tập đoàn này có thể thuê bao bản đồ này từ cơ quan bản đồ hoặc từ cơ quan định giá. Có một số loại dịch vụ thuê bao này, có thể kể đến như bản đồ chỉ dẫn đường phố, bản đồ giao thông, bản đồ hàng không… Ở đây, vai trò của nhà cung cấp MaaS là cập nhật thường xuyên, kịp thời và duy trì các tiện ích, tăng cường nội dung theo yêu cầu đặt hàng. Nhu cầu về MaaS đã tạo ra một xu hướng cho các cơ quan đo đạc bản đồ ở Việt Nam trong thập kỷ tới.

5. Phát triển các ứng dụng từ thông tin địa lý tình nguyện(VGI – Volunteered Geographic Information)

Thông tin địa lý tình nguyện mới được hình thành trong những năm gần đây, là một xu hướng mới trong thu nhận thông tin không gian địa lý nhằm khai thác nguồn lực cộng đồng và sự tự nguyện của người dùng Internet. VGI được đề xuất dựa trên ý tưởng sử dụng Internet để cùng tạo dựng một kho thông tin dữ liệu, có thể chia sẻ, trực quan hóa kiến ​​thức địa lý dành cho cộng đồng và người quản trị WebSite, thông qua việc sử dụng nhiều thiết bị (máy tính/điện thoại thông minh/thiết bị cầm tay…). Cuộc cách mạng về “thu nhận thông tin địa lý mới” về cơ bản đã làm thay đổi cách thu thập, duy trì, phân tích, trực quan hóa dữ liệu không gian địa lý, mang lại hiệu quả kinh tế, tính kịp thời trong thời đại xã hội số và cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Điều này tác động đến đến quy trình cập nhật thông tin địa lý và hỗ trợ chỉnh lý bản đồ địa hình truyền thống, vì nó cho phép thu nhận kiến ​​thức rộng hơn, đầy đủ hơn, nhanh chóng, kịp thời, mọi lúc, mọi nơi. Việc ứng dụng VGI cho phép theo dõi mọi thứ đang diễn ra ở đâu và khi nào – trong thời gian gần thực dựa trên các nguồn lực và sự tự nguyện của cộng đồng.

6. Phát triển các ứng dụng của hạ tầng dữ liệu không gian địa lý quốc gia (NSDI)

Luật Đo đạc và bản đồ có 6 điều quy định về xây dựng, quản lý các thành phần hạ tầng dữ liệu không gian địa lý quốc gia bao gồm: chính sách, tổ chức, thể chế, tiêu chuẩn, công nghệ, dữ liệu và nguồn lực. Việc xây dựng và phát triển NSDI Việt Nam bao gồm các nội dung: xây dựng chiến lược phát triển, kế hoạch triển khai thực hiện NSDI; xây dựng cơ chế, chính sách, nguồn lực để tổ chức triển khai thực hiện chiến lược phát triển, kế hoạch triển khai thực hiện NSDI; lựa chọn, phát triển công nghệ, xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật về NSDI; xây dựng, tích hợp dữ liệu không gian địa lý; xây dựng, vận hành Cổng thông tin không gian địa lý Việt Nam và các ứng dụng, dịch vụ dữ liệu không gian địa lý. NSDI là công cụ trợ giúp trực tiếp vào 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 với biến đổi khí hậu.

Nhìn vào Hình 2 có thể thấy giá trị của dữ liệu không gian địa lý trong phát triển kinh tế – xã hội quốc gia.

Hình 2. Vai trò của dữ liệu và công nghệ không gian địa lý trong phát triển KT – XH (Nguồn Internet)
5. KẾT LUẬN

Như vậy, GIT đã tác động nhiều đến tầm quan trọng của chúng ta về sản phẩm của đo đạc và bản đồ. Theo đó, đo đạc bản đồ thay vì chỉ đơn thuần cung cấp các dữ liệu đầu vào cho việc đo, đếm, định vị, dẫn đường, thống kê… mà còn có vai trò tích cực và quan trọng trong quá trình phân tích, đánh giá, lượng hóa và ra quyết định dựa trên công nghệ thông tin địa lý. Chính vì vậy sự đổi mới sáng tạo mạnh mẽ, đáp ứng các nhu cầu ngày càng gia tăng, phức tạp hơn của các lĩnh vực kinh tế – xã hội trong thế kỷ 21.

Các ngành khoa học không gian địa lý phải đối diện với nhiều thách thức lớn về công nghệ thông tin trong thế kỷ 21. Sự đa dạng của nhu cầu xã hội, mức độ sử dụng thông tin dữ liệu và sự mở rộng của các tiện ích… sẽ thúc đẩy nghiên cứu khoa học về đo đạc bản đồ sớm cung cấp cho xã hội các dạng sản phẩm như đã đề cập ở trên, như một xu hướng chung của toàn cầu.

GIT là một phần của cuộc sống, sự song hành của đo đạc bản đồ và ICT đang tạo ra những cơ hội mới cho một ngành kỹ thuật đã hơn 60 năm xây dựng và trưởng thành. Cơ hội mới cũng đặt ra nhiều thử thách và đòi hỏi lớn lao đối với đội ngũ các nhà làm đo đạc bản đồ nước ta. Tương lai đang rộng mở và điều đó phục thuộc vào hành động, tư duy và sự quyết tâm của các nhà đo đạc bản đồ nói chung.

Nguyễn Phi Sơn – Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ

“Nguồn: Tuyển tập Nghiên cứu ứng dụng, phát triển hạ tầng dữ liệu không gian địa lý quốc gia: Vai trò của công nghệ đo đạc bản đồ hiện đại”