NHÌN LẠI THÀNH TỰU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ SỐ VÀO SẢN XUẤT BẢN ĐỒ CỦA VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI

6/19/2016 - 12:00 AM
Chúng tôi không có tham vọng viết nên lịch sử sản xuất bản đồ số trên thế giới cũng như lịch sử áp dụng công nghệ số trong sản xuất bản đồ ở nước ta. Ở đây chỉ điểm qua một vài khía cạnh mà người viết thấy là đáng quan tâm đối với tiến trình phát triển về công nghệ cũng như về sản phẩm bản đồ số, đặc biệt là nhằm soi rọi cho việc sản xuất bản đồ bằng công nghệ số ngày nay ở Việt Nam.
CHƯƠNG I- 30 NĂM ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ SỐ VÀO SẢN XUẤT BẢN ĐỒ CỦA VIỆT NAM
1. Sơ lược quá trình áp dụng công nghệ số trong sản xuất bản đồ Việt Nam
Ở nước ta, công nghệ số được áp dụng vào thành lập bản đồ từ khá sớm (giữa những năm 1980), đến những năm đầu thế kỷ XXI đã được áp dụng phổ biến và rộng rãi trong hầu hết  giai đoạn của chu trình sản xuất bản đồ.
Ban đầu, từ giữa thập kỷ 80 đến cuối thập kỷ 90 thế kỷ trước ở nước ta công nghệ số chủ yếu được áp dụng vào lập và lưu giữ bản đồ trong một số ít ngành, như Trắc địa - Bản đồ, Địa chất khoáng sản,…. Kể từ những năm đầu thế kỷ XXI, công nghệ số đã được áp dụng ngày càng sâu rộng vào các ngành nghề ở nước ta; trong đó Đo đạc và Bản đồ là một trong ít ngành có mức độ áp dụng ngày càng phổ biến và rộng rãi trong hầu hết  giai đoạn của chu trình sản xuất bản đồ, khép kín các giai đoạn của chuỗi sản xuất – sử dụng bản đồ. Đến cuối những năm 2000 có thể nói sản xuất bản đồ ở Việt Nam đã hoàn toàn thực hiện bằng công nghệ số. Song cho đến nay một số hoạt động khác (nhân bản/ in công nghiệp, phát hành, lưu trữ và sử dụng) đang được số hóa ở các mức độ khác nhau, trong tương lai gần sẽ được số hóa hoàn toàn. Hiện nay nhiều sản phẩm bản đồ được sử dụng trực tiếp bằng công nghệ số.
Sau hơn 30 năm áp dụng công nghệ số vào sản xuất – sử dụng bản đồ, ở nước ta đã tạo ra sự thay đổi toàn diện về thành lập, biên tập, lưu trữ, xuất bản và sử dụng bản đồ. Có thể coi đây là cuộc Cách mạng về Khoa học-Công nghệ trong thành lập, xuất bản và sử dụng bản đồ ở nước ta. Chỉ nêu một trường hợp sau đây cũng đủ thấy được sức mạnh “ghê gớm” của công nghệ số khi được ứng dụng vào sản xuất bản đồ: Trước thời đại công nghệ số, sau hơn 30 năm ngành Đo đạc Bản đồ tiến hành đo vẽ thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ 1:50.000 nhưng vẫn không phủ trùm được phần đất liền, nhưng từ khi (1997) áp dụng toàn diện công nghệ số vào thành lập thì chỉ 7 năm đã số hóa và thành lập xong toàn bộ các mảnh bản đồ địa hình tỉ lệ 1:50.000 ở dạng số-hệ tọa độ mới VN-2000.
Đến nay, tiến trình áp dụng công nghệ số trải qua 4 thời kỳ với nhiều phần mềm được sử dụng ở mức độ khác nhau trong chu trình sản xuất bản đồ:
Thời kỳ đầu tiên áp dụng công nghệ số vào sản xuất bản đồ tại Việt Nam có thể tính từ năm 1988 đến năm 1997. Ở thời kỳ đầu tiên này, các phần mềm đồ họa (CorelDraw, Freehand, Photoshop, Mapinfo…) được sử dụng chỉ để vẽ bản đồ từ ảnh scan bản đồ giấy, sau đó biên tập  và trình bày để in ra giấy. Sản phẩm điển hình là Bản đồ hành chính Việt Nam tỉ lệ 1/3 triệu đến 1/1triệu, bản đồ Thế giới các tỉ lệ, bản đồ du lịch, v.v.
Đặc biệt phần mềm Microstation cùng bộ phần mềm Mapping Office đã được Cục bản đồ Quân đội áp dụng vào sản xuất BĐĐH, bản đồ trực ảnh,…dạng số hóa phục vụ trong Quân đội đầu những năm 1990s. Riêng phần mềm Mapinfo Professional từ năm 1988 đã được Tổng cục Địa chất Việt Nam áp dụng vào thành lập, lưu trữ bản đồ địa chất.
Từ năm 1998 đến năm 2003 các phần mềm bản đồ (Microstation, Geovec, MGE, IRASB, IRASC, Mapinfo Professional…), phần mềm xử lý ảnh viễn thám (ENVI, Global Mapper, Google Satellite Maps,…) chủ yếu được sử dụng để thành lập, số hóa, biên tập thành lập, in bản đồ dạng CAD (bao gồm cả biên tập bản đồ để in ốpset). Sản phẩm điển hình là hệ thống bản đồ địa hình các tỉ lệ 1:25.000, 1:50.000 của Bộ Tài nguyên Môi trường đặt hàng, bản đồ hành chính cấp tỉnh, huyện, xã, v.v. Có thể coi đây là thời kỳ nở rộ áp dụng công nghệ số vào sản xuất bản đồ địa hình tại Việt Nam.
Từ giữa năm 2003 đến 2010, nhiều phần mềm bản đồ (Map Office, Mapinfo Professional, ArcGIS,...) đã sử dụng hiệu quả vào xây dựng nhiều bộ sản phẩm GISmap rất có giá trị (xem mục I.4 chương VI). Trong giai đoạn này, thành phẩm GIS chủ yếu được xây dựng ở định dạng Table (Mapinfo) dùng cho PC, Server trên mạng LAN/ WAN hoặc trên Internet. Những năm từ 2005 đến 2009, các phần mềm ArcGIS, Universal Translator… được sử dụng chuyển đổi một số bộ sản phẩm GIS từ định dạng Table sang định dạng Shapfile, Bil-Hdr,…(ArcGIS) dùng cho PC, Server trên mạng LAN/ WAN. Giai đoạn này được coi là thời kỳ thịnh vượng xây dựng GISmap.
Kể từ giữa năm 2010 đến nay, bộ phần mềm ArcGIS được dùng rộng rãi và áp dụng hiệu quả trong xây dựng sản phẩm GISmap. Nhiều bộ thành phẩm GISmap có giá trị cao lần đầu tiên được sản xuất bởi người Việt Nam. Các bộ thành phẩm này được xây dựng ở định dạng Shapfile thông dụng và cả ở định dạng/ kiểu sản phẩm “mới” (DEM/ DTM/ DSM, Network/Tiles Map, Geocoding/Revers Geocoding) dùng cho PC, Serverthiết bị di động trên mạng LAN/ WAN hoặc trên Internet. Có thể coi việc sản xuất được các bản đồ số “kiểu mới” này chứng tỏ trình độ sản xuất bản đồ của  Việt Nam đã theo kịp thời đại.
Ngoài ra, nhiều phần mềm đo đạc, định vị cũng như phần mềm về viễn thám được sử dụng khá hiệu quả ở nước ta đã tạo ra nhiều sản phẩm bản đồ số chất lượng cao hơn hẳn trước đây.
2. Một số sản phẩm bản đồ số tiêu biểu của Việt Nam
Qua mỗi thời kỳ, mức độ áp dụng công nghệ số ngày càng sâu sắc và hiệu quả hơn trong sản xuất bản đồ trên hầu hết các phương diện, đã tạo ra rất nhiều sản phẩm bản đồ số. Trong đó có nhiều sản phẩm đại diện tiêu biểu cho thành tựu của cuộc Cách mạng Khoa học-Công nghệ về bản đồ ở nước ta. Ở đây tạm chia các sản phẩm bản đồ số của nước ta thành 5 loại.
 (1) Sản phẩm bản đồ dạng CAD truyền thống
a. Nhóm sản phẩm bản đồ cơ bản định dạng DGN (Microstation)
Ngay từ khi áp dụng công nghệ số vào sản xuất bản đồ ở nước ta thì các bản đồ cơ bản được xác định ưu tiên thực hiện đầu tiên. Công nghệ số đã mang lại thành tựu vượt trội mang tính cách mạng về sản xuất bản đồ nói chung và sản xuất bản đồ cơ bản nói riêng ở nước ta.
Đến nay, đã thành lập xong hệ thống bản đồ địa hình Quốc gia tỉ lệ nhỏ từ 1/500.000 đến 1/250.000, hệ thống bản đồ địa hình Quốc gia tỉ lệ vừa 1/50.000, hệ thống bản đồ địa hình Quốc gia tỉ lệ lớn từ 1/10.000 đến 1/2000 phủ trùm toàn quốc. Đây là loại bản đồ do các cơ quan thuộc Bộ Tài nguyên Môi trường đặc trách sản xuất trong đó Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam đóng góp phần không nhỏ.
Trên bình diện cả nước cơ bản đã hoàn thành số hóa hệ thống bản đồ địa chính. Hiện tại nhiều tỉnh thành đã hoàn thành đo vẽ mới bản đồ địa chính cấp xã trên toàn tỉnh, còn một số địa phương đang tổ chức đo vẽ mới.
b. Nhóm sản phẩm bản đồ chuyên đề
- Sản phẩm xuất bản đại chúng:
Từ khi áp dụng công nghệ số, rất nhiều bản đồ loại này được sản xuất và phát hành rộng rãi trên cả nước cho mọi đối tượng như bản đồ/quả cầu hành chính Thế giới các tỉ lệ, bản đồ hành chính Việt Nam tỉ lệ từ 1/1 triệu đến 1/12 triệu, bản đồ hành chính cấp tỉnh trong cả nước. Đây là loại bản đồ Nhà nước phân công Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam đặc trách sản xuất.
Nhiều loại bản đồ khác (hành chính cấp huyện xã, bản đồ du lịch, bản đồ chuyên đề khác) trong nhiều năm (tử 1995 đến nay) được sản xuất và phát hành với số lượng lớn nhất trong các loại bản đồ. Trong đó Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam là nhà sản xuất lớn nhất và nhiều nhất loại bản đồ này.
- Sản phẩm bản đồ phục vụ quản lý Nhà nước trên phạm vi cả nước:
Từ năm 2005, theo qui định của luật đất đai trong cả nước đã lập được hệ thống bản đồ hiện trạng sử dụng đất các cấp (Quốc gia, tỉnh, huyện, xã) hoàn toàn bằng công nghệ số, phục vụ kịp thời công tác Tổng kiểm kê đất đai 5 năm một lần trong cả nước. Đồng thời hệ thống bản đồ qui hoạch sử dụng đất các cấp cũng được lập hoàn toàn bằng công nghệ số đáp ứng kịp thời công tác qui hoạch về sử dụng đất ở nước ta.
Trong lĩnh vực địa giới hành chính, việc thành lập Hồ sơ và Bản đồ địa giới hành chính bằng công nghệ số đã được thực hiện từ khá sớm (Sản phẩm bản đồ Địa giới hành chính đầu tiên được thành lập bằng công nghệ số ở Việt Nam là Hệ thống bản đồ ĐGHC các cấp của thành phố Cần Thơ tỉ lệ 1/5.000, 1/10.000 được Nhà xuất bản Bản đồ Việt Nam thành lập năm 2004). Hiện nay, cả nước đang thực hiện Dự án 513 của Chính phủ “Hoàn thiện, hiện đại hóa Bản đồ, Hồ sơ địa giới hành chính các cấp và xây dựng cơ sở dữ liệu về địa giới hành chính” ở tất cả các Địa phương trong cả nước hoàn toàn bằng công nghệ số, công nghệ thông tin.
Đến nay, trong cả nước đã lập được hệ thống bản đồ qui hoạch định hướng phát triển không gian cấp Quốc gia, cấp tỉnh, quận huyện (thuộc 63 tỉnh thành trong cả nước), hệ thống bản đồ qui hoạch các khu công nghiệp, khu chế xuất, khu đô thị mới.
(2) Nhóm sản phẩm bản đồ ảnh viễn thám
Đến nay nước ta đã xây dựng được hệ thống ảnh viễn thám Quốc gia (chủ yếu là ảnh SPOT, ảnh LiDar); Hệ thống bản đồ địa hình Quốc gia được thành lập, hiện chỉnh theo hệ thống ảnh này. Loại sản phẩm này Nhà nước phân công Cục Viễn thám Việt Nam và Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam đặc trách sản xuất.
(3) Sản phẩm bản đồ Multimedia
a. Nhóm sản phẩm bản đồ Multimedia xuất bản trên CD/DVD
Đã có nhiều sản phẩm loại này được sản xuất ở 2 dạng: Bản đồ xuất bản trên CD/PC kiểu Multimedia (tích hợp bản đồ và các dữ liệu đa phương tiện) và bản đồ xuất bản trên CD/PC kiểu info (tích hợp bản đồ và thông tin thuộc tính). Trong đó Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam là nhà sản xuất hàng đầu loại bản đồ này.
Đối với bản đồ Multimedia, trước đây Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam đã sản xuất được một số sản phẩm ghi dấu ấn, cung cấp rộng rãi cho nhiều đối tượng trong xã hội như Atlat du lịch tỉnh Quảng Ninh năm 2004, “chiến dịch Điện Biên Phủ” năm 2004, “Đại thắng mùa xuân 1975” năm 2005, Atlat du lịch tỉnh Ninh Bình năm 2006, v.v. Các sản phẩm này chủ yếu được sản xuất ở dạng Flash ghi CD để sử dụng trên PC. Đối với sản phẩm bản đồ Multimedia, Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam có rất nhiều kinh nghiệm, uy tín và làm chủ hoàn toàn công nghệ sản xuất sản phẩm thương mại, nhưng hiện nay sản phẩm loại này không còn được ưa chuộng nên sản xuất với số lượng không nhiều.
Ban đầu (năm 2004), Atlat điện tử tỉnh Cao Bằng được sản xuất ở định dạng Mapinfo sau đó chuyển sang dạng Flash ghi CD để sử dụng trên PC.
b. Nhóm sản phẩm Atlas địa lý điện tử/ Sêri bản đồ điện tử Multimedia sử dụng qua mạng điện tử
Sản xuất Atlas địa lý là thế mạnh truyền thống của Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam từ nhiều năm nay, đặc biệt là công đoạn biên tập - in Atlas địa lý có thể xem Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam là có vị thế tuyệt đối. Sản xuất Atlas địa lý điện tử cũng nằm trong xu hướng đó. Trong nhiều năm (2004-2015), Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam đã sản xuất được khá nhiều sản phẩm:
Những năm tiếp sau, nhiều Atlat điện tử được ra đời như Atlat thành phố Hải Phòng năm 2006, tỉnh Đắk Nông năm 2008, tỉnh Lào Cai năm 2009, tỉnh Bình Dương năm 2013, v.v. Các Atlat này được sản xuất ở định dạng Mapinfo cho phép sử dụng trên mạng LAN/ WAN hoặc trên Internet.
Đồng thời, Atlat điện tử cũng được Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam sản xuất ở cả định dạng Shapefile như Atlat tỉnh Bắc Ninh năm 2010, tỉnh Quảng Ninh năm 2011, tỉnh Hưng Yên năm 2012, v.v. Các Atlat này đều cho sử dụng trên Internet.
Ngoài Atlat điện tử, Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam cũng rất thành công trong những ngày đầu áp dụng công nghệ số vào sản xuất thể loại tập bản đồ điện tử. Một sản phẩm tiêu biểu cho loại bản đồ này là  Sêri bản đồ địa danh hành chính Việt Nam, sản xuất năm 2006, gồm 667 bản đồ cấp huyện, 64 bản đồ cấp tỉnh kèm thông tin thuộc tính được xuất bản trên CD sử dụng trên máy tính.
Hầu hết các Atlat điện tử đều là kiểu Atlat tổng hợp cấp tỉnh, được tích hợp thêm dữ liệu Multimedia làm phong phú nội dung, đáp ứng đa dạng nhu cầu sử dụng. Đối với Atlat điện tử cho không gian toàn quốc, khu vực hay Atlat chuyên biệt thường chỉ sản xuất theo đặt hàng.
(4) Sản phẩm bản đồ dạng GIS Map
Gần 20 năm qua ở nước ta đã xây dựng được khá nhiều bộ dữ liệu GIS ở kiểu/loại khác nhau, đáp ứng kịp thời các hoạt động của các cơ quan, tổ chức; phục vụ đắc lực cho công tác quản lý Nhà nước cấp tỉnh, ngành.
a. Sản phẩm bản đồ định dạng Table (Mapinfo)
Loại dữ liệu bản đồ này được nhiều cơ quan, tổ chức xây dựng; trong đó Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam là đơn vị được xem là sản xuất thành công nhất: trong nhiều năm (từ năm 1999 đến nay) đã sản xuất được nhiều bộ GIS có mức chi tiết đa dạng, cho phép sử dụng trên mạng LAN/ WAN hoặc trên Internet. Các bộ GIS đó đã phục vụ đắc lực cho công tác quản lý Nhà nước cấp tỉnh, ngành và hoạt động của một số tổ chức Quốc tế tại Việt Nam như:
Bộ dữ liệu GIS được coi là sản phẩm GISmap thương mại đầu tiên được sản xuất ở Việt Nam là cơ sở dữ liệu nền địa lý khu vực 13 tỉnh đồng bằng Bắc Bộ tỉ lệ 1/50.000-1/25.000 cung cấp cho Dự án phòng chống thiên tai đồng bằng Bắc Bộ do Nhà xuất bản Bản đồ sản xuất năm 1999.
Hệ thống GIS về địa giới hành chính tỉnh Đắk Nông năm 2009 tỉ lệ từ 1/50.000 đến 1/10.000 được xem là hệ thống tin học hoàn chỉnh, đồng bộ đầu tiên ở nước ta về bản đồ và hồ sơ địa giới hành chính;
Các phiên bản bộ dữ liệu bản đồ hành chính toàn bộ lãnh thổ Việt Nam tỉ lệ nhỏ từ 1/500.000 đến 1/250.000 cung cấp cho tổ chức UNICEF tại Việt Nam năm 2002-2009, Website Chính phủ Việt Nam các năm 2005-2006;
Bộ dữ liệu GIS gồm cơ sở dữ liệu bản đồ hành chính toàn bộ lãnh thổ Việt Nam tỉ lệ 1/50.000, cơ sở dữ liệu bản đồ hành chính các thành phố trung ương tỉ lệ từ 1/10.000 đến 1/2000 cung cấp cho công ty điện thoại di động năm 2014;
Hệ thống bản đồ số hành chính toàn bộ lãnh thổ Việt Nam có mức chi tiết đến 1/50.000 sử dụng tích hợp trên Cổng thông tin Chính phủ năm 2010;
CSDL đê điều Đồng bằng Bắc Bộ tỉ lệ từ 1/50.000 đến 1/10.000 xây dựng năm 2006-2015 và Atlat điện tử tích hợp dữ liệu Multimedia của nhiều tỉnh. v.v.
b. Sản phẩm bản đồ định dạng Shapefile/ Geodatabase (ArcGIS):
Nhiều cơ quan, tổ chức (chủ yếu là các cơ quan thuộc Bộ Tài nguyên Môi trường) đã xây dựng được nhiều bộ sản phẩm bản đồ loại này như Hệ thống Cơ sở dữ liệu nền địa lý Quốc gia tỉ lệ lớn từ 1/10.000 đến 1/2000 phủ trùm trên toàn quốc. Đó là bộ dữ liệu lớn do Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam xây dựng;
Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam trong nhiều năm (từ năm 2007 đến nay) đã sản xuất nhiều bộ sản phẩm có mức chi tiết đa dạng và được cập nhật định kỳ. Các bộ bản đồ đó sử dụng cho PC, Server và thiết bị di động trên mạng LAN/ WAN hoặc trên Internet đã phục vụ đắc lực cho công tác quản lý Nhà nước cấp tỉnh, ngành và hoạt động của một số tổ chức Quốc tế tại Việt Nam như:
Các phiên bản bộ dữ liệu bản đồ hành chính toàn bộ lãnh thổ Việt Nam tỉ lệ từ  1/500.000 đến 1/250.000 cung cấp cho Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn năm 2005, tổ chức Quốc tế FAO tại Việt Nam năm 2008, tổ chức Quốc tế WHO tại Việt Nam năm 2009;
Các phiên bản bộ dữ liệu bản đồ hành chính toàn bộ lãnh thổ Việt Nam tỉ lệ 1/50.000 cung cấp cho Cục Tần số Việt Nam năm 2008, Tổng cục An ninh năm 2012-2015, Tổng cục XDLL năm 2014, Cục PCCC và CNCH năm 2015;
Các phiên bản bộ dữ liệu bản đồ hành chính tỉ lệ lớn 1/10.000-1/2000 các thành phố trung ương và một số tỉnh thành cung cấp cho Cục Tần số Việt Nam năm 2010-2012, Tổng cục XDLL năm 2014, Cục PCCC và CNCH năm 2015;
Các cơ sở dữ liệu nền địa lý tỉ lệ 1/25.000 cấp tỉnh và Atlat điện tử tích hợp dữ liệu Multimedia của nhiều tỉnh. v.v.
Ngoài ra, nhiều sản phẩm bản đồ GISmap “kiểu mới” đã được xây dựng, như ở chương tiếp theo.
c. Sản phẩm bản đồ kiểu mô hình số (DEM/ DTM/ DSM, BIL, HDR, …):
Cùng với thời gian, loại sản phẩm GISmap này ngày càng được ứng dụng rộng rãi vào giải quyết vấn đề trong quản lý Nhà nước cũng như trong đời sống xã hội. Cụ thể hơn xem mục 4 chương tiếp theo dưới đây.
d. Sản phẩm bản đồ kiểu Network:
Với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ ứng dụng công nghệ thông tin trong mọi lĩnh vực ở nước ta thì nhu cầu về loại sản phẩm GISmap này là rất lớn và ngày càng tăng cao. Cụ thể hơn xem mục 2 chương tiếp theo dưới đây.
e. Sản phẩm bản đồ kiểu Geocoding/ Revers Geocoding:
Hiện hữu nhu cầu về loại sản phẩm này là rất lớn, xu hướng đang ngày càng tăng cao và trở lên bức thiết do sự xâm nhập sâu rộng, toàn diện của công nghệ thông tin vào đời sống xã hội nước ta. Cụ thể hơn xem mục 3 chương tiếp theo dưới đây.
f. Sản phẩm bản đồ kiểu Tiles Map
Với xu hướng mạng hóa và di động hóa đang ngày càng phát triển mạnh mẽ và trở thành nhu cầu thiết yếu bởi sự xâm nhập sâu rộng, toàn diện của công nghệ thông tin cũng nhu vào đời sống xã hội nên nhu cầu về loại sản phẩm này ngày càng lớn, đặc biệt là trong lĩnh vực lái tự động của các phương tiện di chuyển.
(5). Sản phẩm bản đồ, dữ liệu bản đồ sử dụng trong quân sự
Cục Bản đồ Quân đội là cơ quan chuyên trách về sản xuất bản đồ cho Quân đội sử dụng. Đây là một trong cơ quan áp dụng công nghệ số vào sản xuất bản đồ đầu tiên ở nước ta (năm 1994) đến nay Cục Bản đồ Quân đội đã thành lập được hệ thống bản đồ và dữ liệu đo đạc bản đồ cần thiết phục vụ Quân đội.
 
CHƯƠNG II. BẢN ĐỒ SỐ “KIỂU MỚI” TRÊN THẾ GIỚI VÀ CỦA VIỆT NAM
Trong hơn 60 năm qua, kể từ khi máy tính điện tử ra đời, với tiến bộ khoa học công nghệ phát triển vượt bậc cả về phần cứng cũng như phần mềm, trên thế giới đã có nhiều kiểu bản đồ mới ra đời, mới về dạng thức sản phẩm, về phương thức đưa sản phẩm đến người tiêu dùng và cả về cách thức sử dụng…Các bản đồ kiểu mới rất đa dạng: dùng cho Server, PC hoặc thiết bị số di động (PDA, Smartphone, Tablet, tích hợp trên phương tiện giao thông, thiết bị an ninh, quân sự, hay Robot di chuyển, v.v); dùng offline hay online trên mạng WAN/LAN hay trên mạng viễn thông, Internet; kết nối vật lý hay kết nối không dây.
Từ khi bản đồ kiểu GIS ra đời vào cuối thập kỷ 70 thế kỷ trước, với những lợi ích và triển vọng to lớn GIS đã liên tục được phát triển. Cho đến nay nhiều biến thể đã được hình thành và tiếp tục được phát triển theo trình độ khoa học – công nghệ và nhu cầu của loài người. Theo quan điểm cá nhân, gọi chúng là Bản đồ số kiểu mới, được mô tả như dưới đây và tạm xếp thành 4 kiểu: Network/ Tiles Map, Satellite Maps, Geocoding/ Revers Geocoding, DEM/ DTM theo dạng thức sản phẩm và phương thức sử dụng.
Trong thực tế, các kiểu bản đồ này thường được kết hợp với nhau thành sản phẩm cụ thể như “Goolge Map” dùng cho PC và điện thoại di động, “Vietbando.com.vn” dùng cho PC qua Internet hay bản đồ offline của Nokia dùng cho điện thoại di động. GIS và bản đồ số kiểu mới sử dụng tích hợp nhiều công nghệ khác nhau (công nghệ GIS, công nghệ mạng, công nghệ định vị, công nghệ viễn thám) để tạo ra sản phẩm chưa từng có nhưng vô cùng tiện lợi cho người dùng. Các công nghệ này ngày càng phát triển cả về phần cứng cũng như phần mềm, mở ra triển vọng vô cùng to lớn cho hoạt động sản xuất bản đồ. Hiện nay có nhiều phần mềm được sử dụng để sản xuất bản đồ số kiểu mới nhưng phổ biến hơn cả là các phần mềm: ArcGIS, Google Maps, Microsoft Bing Maps, MapQuest, BentlyMap.
Từ khi GIS nói chung, bản đồ số kiểu mới nói riêng ra đời đã mang đến rất nhiều tiện lợi cho con người trên thế giới, đưa đến sự đa dạng trong cách thức tiếp cập và sử dụng bản đồ số. Nó cho phép con người và cả máy móc sử dụng bản đồ ở mọi nơi, mọi lúc, mang lại lợi ích vô cùng to lớn cho loài người về rất nhiều lĩnh vực: khoa học-công nghệ, giao thông vận tải, du lịch, an ninh quốc phòng, hỗ trợ cứu hộ, cứu nạn trong sự cố thiên tai, môi trường, tai nạn. Ngoài ra, sử dụng các bản đồ này cho phép theo dõi, dự báo sự cố thiên tai, môi trường, tai nạn; trợ giúp trong đề xuất biện pháp giảm nhẹ thiên tai, sự cố môi trường.
Ngày nay, bản đồ số kiểu mới đang được sử dụng rất rộng rãi trên toàn thế giới, có thể nói: ở đâu có thiết bị tin học là ở đó có các bản đồ này được sử dụng. Theo mức độ phổ dụng chúng được xếp thứ tự như sau:
1. Bản đồ số kiểu Network và kiểu Tiles Map
Bản đồ kiểu Network là bản đồ cho phép tìm đường đi tối ưu trên mạng lưới đường giao thông được xây dựng dạng dữ liệu GIS dùng cho Server, PC hoặc thiết bị số di động.
Bản đồ kiểu Tiles Map là bản đồ số dạng GIS được đóng gói thành một cơ sở dữ liệu hiển thị nội dung bản đồ ở nhiều mức zoom tương ứng các tỷ lệ bản đồ khác nhau và cắt nhỏ thành các cell dữ liệu để sử dụng qua mạng WAN/LAN, mạng viễn thông, hoặc Internet.
Kiểu bản đồ Tiles Map thường kết hợp với kiểu Network dùng cho Server, PC hay thiết bị số di động truy cập qua mạng tin học có kết nối vật lý hay kết nối không dây; do đó đã mang đến sự đa dạng cách thức tiếp cập bản đồ số, cho phép người dùng ở mọi nơi mọi lúc, mang lại tiện lợi vô cùng to lớn cho con người về rất nhiều lĩnh vực.
Ở đây xin giới thiệu vài sản phẩm điển hình trên thế giới:
Bản đồ di động đầu tiên trên thế giới thuộc về bản đồ giao thông một thành phố của Đức được xây dựng đầu thập kỷ 90 thế kỷ trước, cho phép định vị vị trí phương tiện giao thông, lái xe đang di chuyển có thể truy cập trực tuyến để cập nhật tức thời thông tin về hiện trạng các tuyến đường, từ đó đưa ra quyết định về tuyến đường đi. Đến năm 2001, hệ thống này đã phát triển cho toàn Châu Âu, độ chính xác định vị vị trí phương tiện giao thông đạt từ 5m đến 10m.
Hiện nay, sản phẩm bản đồ được xem là bản đồ số phổ dụng nhất trên toàn thế giới là bản đồ online Google Map của Google cho phép người dùng PC, thiết bị số di động (PDA, Smartphone, Tablet) có kết nối vật lý hay kết nối không dây qua Internet hay mạng viễn thông truy cập sử dụng ở bất kỳ đâu, vào bất cứ lúc nào;
 Sản phẩm bản đồ dùng cho điện thoại di động đầu tiên trên thế giới là bản đồ offline thành phố Tonsberg, Na uy của hãng Nokia cho dùng thử năm 2002. Đến những năm 2008-2014 sản phẩm bản đồ này đã trở thành bản đồ phổ dụng nhất trên thế giới cho điện thoại di động thuộc hệ sinh thái Symbain.
Việt Nam, một sản phẩm kiểu Network khá ấn tượng là: “diachi.com” được xây dựng từ khá sớm (giữa những năm 2000s) phạm vi thành phố Hồ Chí Minh dùng cho PC truy cập qua Internet. Sau đó, năm 2006 công ty DolSoft đã cho ra đời dịch vụ bản đồ “Vietbando.com.vn” phạm vi cả nước dùng cho PC truy cập qua Internet.
Đối với sản phẩm bản đồ dùng cho thiết bị di động, đầu những năm 2000s (2001-2004) đã được một số cơ quan, tổ chức nghiên cứu để sản xuất loại bản đồ này như Cục Bản đồ Bộ Tổng tham mưu, công ty VietTel; năm 2005-2007 Nhà xuất bản Bản đồ đã thực hiện đề tài nghiên cứu cấp Bộ về tích hợp các công nghệ liên quan để tạo ra qui trình công nghệ có tính khả thi cho sản xuất, phát hành và sử dụng bản đồ di động rộng rãi ở Việt Nam. Sau các công trình nghiên cứu, nước ta vẫn chưa có được bản đồ dùng cho thiết bị di động do người Việt Nam sản xuất. Đến đầu những năm 2010s công ty DolSoft sản xuất thành công sản phẩm bản đồ “VietMap” dùng cho thiết bị di động, hiện nay đang được dùng khá phổ biến ở nước ta.
Năm 2015, kiểu bản đồ Tiles Map kết hợp với kiểu Network dùng cho Server, PC và thiết bị số di động đã được Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam xây dựng và bàn giao cho Cục PCCC và CNCH, phục vụ công tác chỉ huy PCCC và CNCH. Đó là bộ sản phẩm gồm: Bản đồ tỉ lệ 1/2.000-1/10.000 toàn bộ thành phố Hải Phòng, thành phố Đà Nẵng, tỉnh Bình Dương và bản đồ tỉ lệ 1/2.000-1/5.000 toàn thành phố Hồ Chí Minh; bản đồ tỉ lệ 1/50.000 toàn bộ lãnh thổ đất liền Việt Nam.
2. Bản đồ số kiểu Satellite Maps (bản đồ ảnh viễn thám)
Bản đồ loại này cho phép tìm đến, xem hình ảnh và thông tin tại mỗi vị trí trên ảnh vệ tinh về rất nhiều lĩnh vực khác nhau: đối tượng địa lý (đường giao thông, công trình xây dựng, sông núi, địa danh hành chính, địa danh tự nhiên, mặt cắt khu vực, thông tin thời tiết, hiện tượng thiên nhiên, sự cố thiên tai, môi trường như bão, lũ lụt, núi lửa hoạt động, khu vực chịu hậu quả của sóng thần, động đất, tràn dầu, v.v), đối tượng phi địa lý (phương tiện giao thông, phương tiện an ninh quốc phòng, ảnh chụp trên mặt đất, cả con người) và nhiều thứ nữa trên địa cầu. Nó cho phép truy tìm trên phạm vi toàn cầu.
Sản phẩm loại này phổ dụng nhất trên thế giới là Google Earth của Google. Các bản đồ vệ tinh  phục vụ an ninh, quốc phòng, theo dõi hiện tượng thiên nhiên nhằm dự báo, phát hiện thiên tai được sử dụng thường trực tại các nước lớn như Mỹ, Canada, Châu Âu, Nga, Trung Quốc, Nhật Bản.
Tại Việt Nam, chưa sản xuất được sản phẩm hoàn chỉnh kiểu này, mà chỉ là ảnh vệ tinh sử dụng hạn chế trong một số cơ quan Nhà nước.
3. Bản đồ số kiểu Geocoding/ Revers Geocoding
Geocoding (phương pháp mã hóa địa chỉ, gọi bằng thuật ngữ tiếng Anh chuyên ngành là Geocoding) là phương pháp sử dụng để chuyển đổi địa chỉ, địa danh thực địa thành các điểm có tọa độ (địa lý, xy) trên bản đồ, sau đó thực hiện phân tách và so sánh địa chỉ đối tượng với các mẫu địa chỉ thiết kế sẵn và so sánh với các thành phần tương ứng trong dữ liệu bản đồ để từ đó xác định được vị trí của các đối tượng trên bản đồ.
Revers Geocoding là phương pháp sử dụng để tìm kiếm đối tượng, địa danh theo địa chỉ, địa
danh thực địa (đã được mã hóa) trên bản đồ số.
Một hệ thống Geocode/ Revers Geocode gồm các thành phần như sau :
Reference Data (dữ liệu bản đồ tham chiếu) là dữ liệu dùng làm cơ sở để so sánh với dữ liệu địa chỉ nhập vào. Thông thường, dữ liệu này là lớp dữ liệu “tim đường” , “nhà” , lớp đối tượng chứa thông tin địa chỉ hoặc lớp dữ liệu “địa danh” với các trường thuộc tính theo định dạng của mẫu địa chỉ được xác định trước.
Address Data (dữ liệu địa chỉ) là địa chỉ mà người sử dụng cần thể hiện lên bản đồ. Dữ liệu này có thể thu thập từ các công ty hay tổ chức đang nắm giữ, hoặc từ các trang web danh bạ hoặc được thu thập từ điều tra thực địa.
Software (phần mềm) là công cụ dùng để thực hiện việc Geocoding. Hiện tại đang sử dụng phổ biến nhất một số phần mềm: ArcGIS của ESRI, Google Maps của Google, Microsoft Bing Maps của Microsoft, MapQuest của MapQuest Inc.
Trên thế giới, bản đồ kiểu này trước đây (đầu những năm 1990s) chủ yếu sản xuất dùng cho Server, PC sử dụng trên mạng WAN/LAN, sau đó được phát triển cho sử dụng trên Internet vào cuối những năm 1990s. Ngày nay, bản đồ loại này rất phổ biến trên toàn thế giới. Đối với bản đồ dùng cho thiết bị số di động được phát triển mạnh vào đầu những năm 2000s nhưng chủ yếu dành cho phương tiện giao thông có người lái, thiết bị an ninh, quân sự, còn với thiết bị di động cá nhân thì chỉ dành cho loại thiết bị cao cấp kiểu PDA với số lượng sử dụng không nhiều. Từ khi Smartphone và Tablet được sử dụng rộng rãi thì việc tích hợp bản đồ số trên Smart phone và Tablet là điều tất yếu đối với các nhà sản xuất thiết bị. Hiện nay bản đồ kiểu Geocoding/ Revers Geocoding đã sử dụng cho phương tiện giao thông không có người lái và Robot di chuyển trong không gian địa lý.
Hiện có 7 nhà sản xuất hàng đầu trên thế giới, với sản phẩm được ưa chuộng nhất. Các nhà sản xuất này đều có giải pháp kỹ thuật riêng và có thời gian trả lời kết quả cho người sử dụng (là một trong tiêu chí quan trọng nhất đánh giá chất lượng của sản phẩm) được xếp hạng như sau: Google Maps của Google, Bing Maps của Microsoft, MapQuest, Yahoo PlaceFinder, Open Addresses, Data Science Toolkit, Cloud Made. Trong đó Google Map của Google là sản phẩm dùng cho PC và điện thoại di động được ưa chuộng nhất với thời gian cho kết quả truy vấn nhanh nhất (khoảng 0,26 giây), xem biểu đồ dưới đây.
Ở Việt Nam, bản đồ dùng cho PC sử dụng trên Internet đã được một số công ty đầu tư phát triển thành công vào cuối những năm 2000s như Vietbando, cung cấp rộng rãi trong nước dưới nhiều hình thức kinh doanh khác nhau.
Sản phẩm bản đồ dùng cho thiết bị di động đã được một số công ty đầu tư phát triển, song còn nhiều hạn chế.
Năm 2015 Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam đã xây dựng và bàn giao cho Cục PCCC và CNCH bộ sản phẩm ở mức chi tiết 1/10.000-1/2000 dùng trên mạng LAN/ WAN và dùng cho thiết bị di động, phục vụ công tác chỉ huy PCCC và CNCH. Đó là dữ liệu bản đồ tham chiếu (Geocode Data) và dữ liệu địa chỉ (Addresses Data) còn phần mềm dùng để thực hiện việc Geocoding do 1 công ty của Áo thực hiện.
Thời gian trung bình Geocoding (tính theo giây)
 


Biểu đồ thời gian đáp ứng trung bình (tính theo giây) của 7 sản phẩm Geocoding trên thế giới
4. Bản đồ số kiểu mô hình số (DEM, DTM, DSM, BIL, HDR, …)
Bản đồ kiểu DEM, DTM, DSM, BIL, HDR,… là bản đồ mô hình số độ cao, thể hiện bề mặt địa hình ở dạng số nên cho phép rất dễ dàng xác định giá trị độ cao tại bất kỳ điểm nào, từ đó hỗ trợ đắc lực cho giải bài toán liên quan đến độ cao bề mặt địa hình.
Trên thế giới, các nước phát triển đều xây dựng các DEM, DTM, DSM có mức chi tiết cao cho lãnh thổ nước mình. Một số nước còn xây dựng các DEM, DTM, DSM trên phạm vi toàn cầu. Một số DEM phủ trùm toàn thế giới được cung cấp miễn phí như DEM 90m (SRTM), DEM 30m (ASTER), v.v. Các DEM thương mại có độ phân giải cao như World DEM 12m của Airbus Defence and Space, DEM 1-5m của GeoEge-1, World view-1, IKONOS.
Tại Việt Nam, Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam đã xây dựng bộ sản phẩm có mức chi tiết cao cung cấp cho Cục tần số Việt Nam, phục vụ đắc lực công tác quản lý và cấp phát tần số, gồm: DEM 10-20m toàn bộ lãnh thổ đất liền Việt Nam năm 2008, DEM 1-5m thành phố Hồ Chí Minh năm 2010, DEM 2-10m thành phố Hà Nội và thành phố Đà Nẵng  năm 2012. Một sản phẩm rất có ý nghĩa là DEM 30m toàn lãnh thổ Việt Nam, DEM 0,5-5m các khu vực ven biển đã được Bộ Tài nguyên Môi trường sử dụng xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu của nước ta./.
---qqq---
Hà Nội, 11/05/2018
Nguyễn Quang Chung
 
Đăng ký nhận bản tin Register