Đổi mới công nghệ đo đạc bằng ứng dụng hệ thống thông tin định vị vệ tinh

 

 

Kỹ sư Phan Ngọc Mai, Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam nhận định: Ở Việt Nam cũng như tại hầu hết các quốc gia trên thế giới công tác đo đạc tọa độ, độ cao thành lập bản đồ để quản lý lãnh thổ, quy hoạch, xây dựng và phát triển hạ tầng đất nước luôn được chú trọng và triển khai từ rất sớm. 

 

Trong thời gian qua, ngành Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam đã xây dựng, thành lập, quản lý và cung cấp một lượng lớn về cơ sở khoa học, hạ tầng kỹ thuật, thiết bị, tài liệu, thông tin, gồm hệ tọa độ, độ cao, hệ quy chiếu quốc gia, các mạng lưới tọa độ, độ cao nhà nước, bản đồ địa hình các tỷ lệ, cơ sở dữ liệu nền địa lý,… phục vụ cho đa ngành, đa mục đích sử dụng, như quản lý đất đai, giao thông, xây dựng, thương mại dịch vụ, địa giới hành chính, tài nguyên, môi trường, an ninh, quốc phòng… góp phần vào công cuộc xây dựng, phát triển và bảo vệ Tổ quốc.

 

Theo công nghệ truyền thống, phải thành lập các mạng lưới cấp cao ở khoảng cách lớn và phủ trùm toàn quốc, sau đó chêm dày bằng các mạng lưới cấp thấp ở khoảng cách ngắn hơn theo nhu cầu thực tiễn tại các khu vực cần thiết, cho đến khi phủ khắp trên toàn lãnh thổ. Tiếp đó là các mạng lưới thực thi phục vụ công tác đo đạc xác định tọa độ, độ cao các điểm chi tiết sao cho đảm bảo tính kết nối và nhất quán về cơ sở toán học trong hệ tọa độ quốc gia VN-2000. Như vậy luôn phải xây dựng, quản lý và duy trì một mạng lưới các điểm khống chế tọa độ, độ cao ngoài thực địa trên phạm vi toàn quốc, đây là công việc rất khó khăn và tốn kém. Trong bối cảnh đất nước đang trong giai đoạn xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng, đô thị hóa, công nghiệp hóa làm ảnh hưởng không nhỏ đến các mốc tọa độ, độ cao ngoài thực địa. Ngoài ra, đối với các dịch vụ đòi hỏi phải xác định tọa độ, độ cao trong thời gian thực ngay ngoài thực địa thì phương pháp đo đạc truyền thống sẽ không đáp ứng được.

 

Phó Giáo sư Tiến sĩ Tạ Hải Tùng, Trung tâm Quốc tế nghiên cứu và Phát triển công nghệ định vị sử dụng vệ tinh Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nhận định: Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ trong các lĩnh vực vệ tinh, truyền thông, điện-điện tử, công nghệ thông tin… từ những năm 60 của thế kỷ trước, trên thế giới đã bắt đầu triển khai các hệ thống định vị sử dụng sóng vô tuyến được phát trực tiếp từ các vệ tinh. Ban đầu phương pháp này chỉ được sử dụng trong lĩnh vực quân sự. Nhưng trước tiềm năng to lớn, cũng như nhu cầu thực tiễn trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, phương pháp này đã được mở rộng cho các ứng dụng dân sự. Ngày nay bên cạnh việc dùng để xác định vị trí, định vị sử dụng vệ tinh còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực quan trọng khác như đo đạc, thành lập bản đồ, giám sát môi trường, dự báo thời tiết, cảnh báo thảm họa, thiên tai, cung cấp thang thời gian chuẩn phục vụ đồng bộ hóa trong truyền thông, năng lượng, ngân hàng.

 

Phó Giáo sư Tiến sĩ Lã Thế Vinh, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội cho biết: Trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển, hiện tại, cùng với sự đầu tư của Nhà nước và thông qua hợp tác quốc tế, tại các trường đại học, viện nghiên cứu trên cả nước đã xuất hiện các nhóm nghiên cứu đã và đang thực hiện nhiều đề tài, dự án nghiên cứu liên quan đến định vị sử dụng vệ tinh.

 

Trong đó nhóm nghiên cứu tại Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội tập trung nghiên cứu trong lĩnh vực tích hợp định vị toàn cầu (GPS) và hệ dẫn đường quán tính (INS), với trọng tâm nâng cao hiệu năng giải pháp định vị tích hợp, ứng dụng trong các phương tiện vận tải trong đô thị. Nhóm nghiên cứu tại Khoa Kỹ thuật điều khiển - Học viện Kỹ thuật Quân sự tập trung vào nghiên cứu tích hợp GPS/INS và cảm biến độ cao cho bài toán điều khiển thiết bị bay không người lái. Nhóm nghiên cứu tại Bộ môn Địa Tin học – Khoa Kỹ thuật xây dựng - Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã tiến hành nhiều nghiên cứu liên quan đến xử lý dữ liệu GPS trong công tác trắc địa công trình xây dựng...

 

 

“Xây dựng mạng lưới trạm định vị toàn cầu bằng vệ tinh trên lãnh thổ Việt Nam” là một trong những dự án trọng điểm của Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam, được Bộ Tài nguyên và Môi trường giao triển khai. Với việc triển khai Dự án này, công nghệ và hạ tầng kỹ thuật của ngành đo đạc, bản đồ Việt Nam sẽ có bước ngoặt lớn góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ mới, tăng năng suất lao động trong lĩnh vực đo đạc, bản đồ; phục vụ tích cực cho công tác xây dựng hệ thống quy chiếu động, tham gia vào hệ thống lưới địa động lực quốc tế. Đồng thời hiện đại hóa cơ sở hạ tầng đo đạc và bản đồ. 

 

Bên cạnh đó, các dịch vụ của hệ thống mạng lưới định vị vệ tinh liên tục CORS (công nghệ CORS là sự tích hợp của công nghệ định vị vệ tinh, công nghệ tin học, công nghệ mạng) ở Việt Nam còn phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học Trái đất như nghiên cứu giám sát chuyển dịch của các mảng kiến tạo lớp vỏ Trái đất; mô hình hóa và giám sát sự biến đổi của tầng điện ly, tầng đối lưu; Xác định tổng lượng điện tử tự do và tổng lượng hơi nước; tính toán chính xác các tham số quỹ đạo vệ tinh...

 

Kỹ sư Phan Ngọc Mai cho biết: Sử dụng tối đa công nghệ điện toán đám mây làm thay đổi toàn bộ tư duy, nhận thức và phương pháp xác định tọa độ, độ cao so với công nghệ truyền thống, biến việc xác định tọa độ độ cao của 1 đối tượng ở độ chính xác cao ngoài thực địa trở lên đơn giản hơn rất nhiều. Với các khu vực có sóng 3G/4G của mạng di động chúng ta có thể xác định được ngay tức thời tọa độ, độ cao tại bất kỳ vị trí nào và thời gian nào ở độ chính xác cỡ cm, đặc biệt khi thử nghiệm đo đạc xác định tọa độ tại những vị trí dưới tán cây thưa, kết quả vẫn đảm bảo độ chính xác cỡ cm.

 

Trong những năm gần đây, trước tình hình an toàn giao thông đường bộ có nhiều diễn biến phức tạp, Bộ Giao thông Vận tải đã có nhiều chính sách ứng dụng công nghệ hệ thống định vị toàn cầu (GNSS) trong quản lý, đảm bảo an toàn giao thông. Đến thời điểm hiện tại đã có hơn 800.000 phương tiện đã được lắp thiết bị giám sát hành trình, khoảng 80% trong số đó được kết nối và truyền dữ liệu trực tiếp về Trung tâm dữ liệu của Tổng cục Đường bộ Việt Nam. Hệ thống này hiện đang là một trong những hệ thống quản lý phương tiện ứng dụng GNSS lớn nhất trên thế giới. Áp dụng công nghệ GNSS thông qua việc lắp đặt thiết bị giám sát hành trình đã đem lại hiệu quả rất to lớn, góp phần giảm thiểu tai nạn giao thông đường bộ, đặc biệt tại các khu vực không có sự hiện diện của các lực lượng bảo vệ pháp luật, cũng như vào ban đêm. 

 

Theo Tổng cục Đường bộ Việt Nam, qua phân tích tình hình vi phạm từ thiết bị giám sát hành trình cho thấy, tháng 2/2018, toàn quốc đã có 164.051 lần vi phạm tốc độ (đạt tỷ lệ 0,159 lần/1000km), giảm 72,44% so với cùng kỳ năm 2017. Tuy nhiên, quá trình triển khai cũng đã bộc lộ một số vấn đề tồn tại cần phải giải quyết để nâng cao hơn nữa hiệu quả ứng dụng công nghệ, trong đó, đặc biệt liên quan đến vấn đề chất lượng thiết bị giám sát hành trình; đã có hiện tượng người sử dụng phương tiện can thiệp vào thiết bị giám sát hành trình, tín hiệu GNSS, cũng như sửa đổi dữ liệu trước khi gửi về Trung tâm của Tổng cục Đường bộ Việt Nam.

 

Với chính sách mở cửa và hội nhập ngày một sâu rộng ra khu vực cũng như trên phạm vi toàn cầu, các lĩnh vực khoa học công nghệ đã có những bước phát triển vượt trội đòi hỏi ngành Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý cần phải đổi mới công nghệ để cung cấp đa dạng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý, tọa độ, độ cao dưới dạng điện toán đám mây số một cách nhanh chóng, kịp thời và đảm bảo tính bảo mật, độ chính xác cao. Có thể dễ dàng trong việc cài đặt, tích hợp và kết nối với các phương tiện, thiết bị máy móc hiện đại khác, đây là một xu hướng tất yếu phù hợp với nhu cầu phát triển thực tiễn khách quan.