Một đô thị phát triển theo cả chiều rộng và chiều cao; mỗi khu dân cư đều gắn với địa hình, giao thông, sông suối và các công trình xung quanh. Quản lý không gian ấy đòi hỏi dữ liệu thể hiện được vị trí, độ cao, hình thái và mối quan hệ giữa các đối tượng, làm cơ sở đánh giá hiện trạng và lựa chọn phương án phát triển.
Đó là yêu cầu đặt ra khi xây dựng Thông tư quy định kỹ thuật về xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ 3D mức chi tiết LoD0 và LoD1 từ dữ liệu ảnh hàng không. Dự thảo hướng tới chuẩn hóa quá trình tạo lập dữ liệu, bảo đảm chất lượng và khả năng tích hợp, phục vụ quản lý, điều hành trên nền tảng số.
Hình ảnh bản đồ 3D mức chi tiết LoD1 khu vực Thành phố Hà Nội. Ảnh: Anh Tuấn.
Một số bộ, ngành, địa phương đã xây dựng dữ liệu bản đồ 3D phục vụ quy hoạch, quản lý hạ tầng, tài nguyên, môi trường và phát triển đô thị thông minh. Tuy nhiên, việc triển khai còn phân tán, thiếu thống nhất về cấu trúc, chuẩn dữ liệu và phương pháp thực hiện, gây khó khăn trong kết nối và chia sẻ thông tin.
Cùng mô tả một khu vực nhưng dữ liệu được tổ chức khác nhau sẽ khó tích hợp vào hệ thống dùng chung. Khi thực hiện nhiệm vụ liên ngành, cơ quan sử dụng có thể phải chuyển đổi, xử lý lại hoặc bổ sung dữ liệu. Điều này làm tăng thời gian, chi phí, đồng thời hạn chế khả năng kế thừa kết quả đầu tư.
Vì vậy, chuẩn hóa ngay từ khâu xây dựng là yêu cầu thiết yếu. Sự thống nhất về nội dung, cấu trúc, độ chính xác và phương thức giao nộp giúp sản phẩm của từng nhiệm vụ có thể tiếp tục được khai thác cho những mục đích khác, góp phần hạn chế đầu tư trùng lặp.
Đáp ứng yêu cầu đó, Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam đã chủ trì, phối hợp với các cơ quan, đơn vị liên quan xây dựng dự thảo Thông tư quy định kỹ thuật về xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ 3D mức chi tiết LoD0 và LoD1 từ dữ liệu ảnh hàng không. Dự thảo được tiếp thu, chỉnh lý trên cơ sở ý kiến của các bộ, ngành, địa phương, chuyên gia, nhà khoa học và các đơn vị thẩm định, nhằm bảo đảm tính thống nhất, khả thi.
Theo ông Trần Anh Tuấn, Trưởng phòng Công nghệ đo đạc, bản đồ và thông tin địa lý (Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam), mục tiêu cốt lõi của dự thảo là tạo cơ sở kỹ thuật thống nhất để xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ 3D, bảo đảm chất lượng và khả năng kết nối, trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống.
Theo định hướng này, dự thảo quy định các yêu cầu về hình học, thông tin thuộc tính, quan hệ giữa các đối tượng, thông tin mô tả dữ liệu và chất lượng sản phẩm. Đây là căn cứ để đơn vị thực hiện tổ chức xây dựng, cơ quan kiểm tra đánh giá chất lượng và bên khai thác lựa chọn dữ liệu phù hợp.
Dự thảo tập trung vào hai mức chi tiết LoD0 và LoD1 từ dữ liệu ảnh hàng không. Lựa chọn này xuất phát từ nhu cầu ứng dụng, điều kiện dữ liệu và khả năng triển khai tại Việt Nam, hướng tới hình thành nền dữ liệu có thể xây dựng đồng bộ trên phạm vi rộng.
Theo dự thảo, LoD0 biểu diễn các đối tượng địa lý bằng hình học hai chiều, được tham chiếu đến bề mặt mô hình số địa hình. LoD1 biểu diễn công trình nhà dưới dạng khối hình học đơn giản, có chiều cao xác định và mái phẳng, không mô tả hình dạng mái hoặc chi tiết kiến trúc.
Hai mức chi tiết này giúp phản ánh tổng thể địa hình và hình thái cơ bản của công trình, khu dân cư. Đây là bước đi phù hợp để cân đối yêu cầu kỹ thuật với nguồn lực thực hiện, đồng thời tạo nền tảng tiếp tục phát triển dữ liệu chi tiết hơn khi có đủ điều kiện.
Một nguyên tắc quan trọng là kế thừa cơ sở dữ liệu nền địa lý quốc gia. Các đối tượng thuộc nhóm lớp biên giới, địa giới, dân cư, giao thông, thủy văn được trích xuất, rà soát và đối chiếu với ảnh hàng không, mô hình bề mặt, mô hình địa hình trước khi sử dụng.
Hình ảnh 3D Mesh khu vực Thành phố Hà Nội. Ảnh: Anh Tuấn.
Việc kế thừa giúp tận dụng kết quả đã được đầu tư, nhưng phải gắn với kiểm tra về thời điểm, mức độ đầy đủ và chất lượng dữ liệu. Trên cơ sở đó, các thông tin còn thiếu hoặc chưa phù hợp được cập nhật, bổ sung để đáp ứng yêu cầu biểu diễn không gian ba chiều.
Chất lượng cũng được kiểm soát ngay từ đầu vào. Dự thảo yêu cầu ảnh hàng không gốc có khoảng cách thực địa tương ứng với một điểm ảnh không lớn hơn 0,5 m; đồng thời phải đầy đủ thông tin về thời gian chụp, thông số máy ảnh, định vị và định hướng.
Trong quá trình xử lý, mô hình địa hình và mô hình bề mặt phải được kiểm tra, hiệu chỉnh sai lệch bất thường. Chiều cao nhà được xác định từ chênh lệch giữa độ cao mái và mặt đất tại vị trí nền nhà. Khối nhà 3D phải kín, đúng vị trí, không lơ lửng hoặc chìm dưới địa hình do lỗi dữ liệu.
Các yêu cầu này tạo cơ sở kiểm tra, nghiệm thu theo những tiêu chí cụ thể. Qua đó, sản phẩm có thể được đánh giá về độ tin cậy và mức độ phù hợp với từng nhiệm vụ quản lý, thay vì chỉ xem xét khả năng hiển thị trực quan.
Giá trị của cơ sở dữ liệu bản đồ 3D được thể hiện qua khả năng hỗ trợ giải quyết các bài toán thực tế. Trong quy hoạch, dữ liệu địa hình và khối nhà giúp quan sát tương quan giữa công trình, khu dân cư và hạ tầng, bổ sung căn cứ khi xem xét phương án phát triển.
Trong phòng, chống thiên tai, dữ liệu này cung cấp nền không gian để phân tích khu vực có nguy cơ và đối tượng chịu tác động. Khi kết hợp thông tin khí tượng thủy văn, dân cư, hạ tầng cùng mô hình chuyên ngành, dữ liệu có thể hỗ trợ xây dựng kịch bản ứng phó và xác định khu vực cần ưu tiên bảo vệ.
Để khai thác đúng mục đích, người sử dụng cần biết nguồn gốc, đặc điểm và chất lượng dữ liệu. Vì vậy, dự thảo yêu cầu xây dựng siêu dữ liệu, tức thông tin mô tả bộ dữ liệu, và cập nhật khi cơ sở dữ liệu thay đổi. Đây là căn cứ xác định khả năng đáp ứng của sản phẩm đối với từng nhiệm vụ.
Khả năng chia sẻ còn được hỗ trợ thông qua yêu cầu giao nộp tệp trao đổi theo CityGML hoặc CityJSON. Cùng với quy định về cấu trúc đóng gói và kiểm tra khả năng truy xuất, những yêu cầu này tạo điều kiện tích hợp dữ liệu giữa các hệ thống.
Ông Tuấn nhấn mạnh, xây dựng và ban hành Thông tư là bước đi cần thiết nhằm cụ thể hóa chủ trương của Đảng, chính sách của Nhà nước về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.
Thông tư sẽ tạo cơ sở kỹ thuật thống nhất cho việc xây dựng, quản lý, cập nhật, khai thác và sử dụng cơ sở dữ liệu bản đồ 3D, phục vụ quản lý nhà nước, phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh và hội nhập quốc tế. Khi được kết nối trong hạ tầng dữ liệu không gian địa lý quốc gia, nguồn dữ liệu này sẽ có điều kiện phát huy giá trị lâu dài, nâng cao hiệu quả đầu tư và hỗ trợ những quyết định phát triển có căn cứ.