Số 25/2020: Đo đạc và số liệu địa không gian: Cặp đôi hoàn hảo - Số 1

Image Content

Tim Burch

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

Chúng ta nhìn vào bất kỳ đâu trong cuộc sống đều thấy số liệu đang được thu thập, xử lý, xem trước, phân tích và lưu trữ một cách liên tục. Trước đây số liệu thường được biết đến dưới dạng từng mảnh thông tin cứng, nó giống như từng tờ giấy chúng ta vẫn xếp đầy trong những ngăn đựng tài liệu. Hàng triệu triệu mảnh số liệu đã từng được tạo ra trong quá khứ nhưng hầu hết chúng chưa từng được sử dụng lại một lần bi kết cấu số liệu trong quá khứ hoàn toàn không thuận lợi cho việc sử dụng lại. Máy tính và hệ thống lưu trữ điện tử là khởi đầu của cuộc cách mạng trong việc con người xây dựng và tổ chức lại thông tin nhưng chừng đó mới chỉ là sự khởi đầu. Kỹ thuật và công nghệ cao cấp đã biến số liệu thành những thực thể sống, gần như biết và hiểu cả con người, hơi thở của số liệu đang bắt đầu kiểm soát nhiều mặt của cuộc sống bằng cách này hay cách khác mà chúng ta chưa hình dung được hết

Máy kinh vỹ đầu những năm 1800 (ảnh – ngs.noaa.gov)

Thành lập bản đồ về trái đất không chỉ là việc xác định và vẽ những đường ranh giới và giải thửa; rất nhiều những bản đồ ở thời kỳ đầu đã được thành lập để mô tả địa hình của thế giới mà chúng ta đang sống. Trong khi một số chỉ dấu cho thấy rằng Trung Đông là nơi xuất hiện đầu tiên của các bản đồ thể hiện các thửa đất, thì những ví dụ đầu tiền về các bản đồ địa hình được tạo ra bởi Đế quốc La Mã ở thời kỳ đầu những năm 300 sau Công nguyên. Theo những sử liệu chung thì những người La Mã đã sử dụng các kỹ sư giỏi để xây dựng đường xá, cầu cống, nhà cửa, dẫn thuỷ … nhưng rõ ràng các kỹ sư này đã có được nền tảng hết sức quan trọng trong quá trình lên kế hoạch, thiết kế và thi công xây dựng các công trình hạ tầng chính là các bản đồ địa hình mà Đế quốc La Mã đã thành lập, những bản đồ này cho phép họ đưa ra các bản thiết kế mà hiệu quả của nó còn đến tận ngày nay. Ở thời điểm đó, các phương thức đo đạc kết hợp và kỹ thuật thu thập số liệu còn nhiều hạn chế, vì vậy các bản đồ địa hình chỉ phủ chùm được trên các khu vực nhỏ và thường rất thô bởi phương pháp và vật liệu thể hiện còn thiếu thốn. Nhưng xét về những việc mà người La Mã đã thực hiện, đó vẫn là những điều phi thường bởi các công trình vẫn tồn tại đến ngày nay để chúng ta hiểu được thời xa xưa nhiều yếu tố đã được lập thành bản đồ, được thiết kế và thi công một cách hoàn hảo.

Các thiết bị đo và các k thuật thu thập số liệu được phát minh, mở rộng và vận dụng qua nhiều thế kỷ cho đến tận thời kỳ hiện đại. Vào khoảng thế kỷ 16 và 17, các môn toán học đã được giới thiệu rộng rãi thông qua các cơ sở đào tạo. Các nhà toán học, nhà địa lý học bắt đầu được tiếp nhận những thiết bị đo đạc tiên tiến, các kỹ thuật thành lập bản đồ cao cấp. Đây cũng chính là thời kỳ mà chúng ta thấy có sự phối hợp giữa các nhà đo đạc với các nhà địa lý để thành lập các tấm bản đồ địa hình có độ chính xác cao hơn và độ chính xác này đạt được bằng phương pháp tam giác đạc.

Trong thế kỷ 18 và 19, các thiết bị đo bắt đầu phức tạp hơn có khả năng hỗ trợ xác định chênh cao địa hình và các phép đo góc đạt độ chính xác cao hơn. Khái niệm tam giác đạc được sử dụng phổ biến trong giai đoạn này và các bản đồ đã được thành lập và sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực của thế giới văn minh. Những năm đầu 1800 Hoa Kỳ mở mang bờ cõi về phía tây và Thomas Jefferson, Tổng thống Hoa Kỳ cũng là nhà đo đạc chuyên nghiệp đã lãnh trách nhiệm thành lập bản đồ hiện trạng Liên bang và tiến hành phân chia phương bắc thành từng vùng đất nhỏ để bán cho những người đến khai hoang định cư.

Bên cạnh việc công bố Hệ thống Đo đạc Đất đai Công (Public Land Survey System), các nhà đo đạc cũng cung cấp thông tin bản đồ địa hình để xây dựng tất cả các bản đồ khác phục vụ cho quy hoạch phát triển tương lai. Cuối những năm 1800 một khối lượng thông tin bản đồ địa hình rất lớn đã được in trên giấy, tiếp theo đó là những đóng góp to lớn của Hiệp hội Địa chất Hoa Kỳ USGS (US Geological Society) để xây dựng bộ bản đồ phù chùm toàn bộ lãnh thổ Hoa Kỳ. Thông tin này được gọi là cơ sở dữ liệu đất đai đầu tiên; mặc dù mọi thứ còn rất sơ khai nếu so sánh với các tiêu chuẩn ngày nay, cơ sở dữ liệu này gồm một lượng khổng lồ thông tin địa hình.

Các nhà đo đạc tiếp tục thực hiện rất tốt nhiệm vụ của mình cho tới đầu thế kỷ 20 khi cuộc cách mạng sáng tạo kỹ thuật công nghệ kết hợp với kỹ thuật truyền thống tạo ra những giải pháp tối ưu, chi tiết và chính xác trong thu thập, xử lý, phân tích khai thác số liệu địa lý ví dụ như thiết kế máy ảnh lắp trên máy bay để chụp các bức ảnh hàng không độ phân giải cao. Các nhà địa lý và các chuyên gia đo vẽ ảnh hàng không có thể sử dụng số liệu đo đạc để hỗ trợ liên kết các bức thành khối ảnh, tạo ra các bức ảnh trực giao tỷ lệ lớn phù chùm trên diện tích lên tới hàng nghìn hécta đất đai. Các bức ảnh này trở thành phân lớp nền phục vụ cho việc xác định các đối tượng địa hình và vẽ đường đồng mức thể hiện địa hình, giúp các nhà đo đạc và địa lý thành lập khối lượng bản đồ lớn hơn nhiều lần so với trước đây. Bước sáng tạo tiếp theo là việc phối hợp các cặp ảnh hàng không có độ phủ phù hợp để hình thành ảnh lập thể và các kỹ thuật đo vẽ ảnh phù hợp nhằm tạo ra những mảnh bản đồ địa hình phức tạp có độ chính xác cao và chi tiết hơn. Dạng bản đồ này đã trở thành tiêu chuẩn vàng cho nhiều thập kỷ sau khi cần xác định các yếu tố nội dung, các đối tượng và đặc điểm địa hình, điều kiện tự nhiên trong khu vực ở bất kỳ đâu trên thế giới trong quá trình thành lập bản đồ cho tới đầu những năm 1970 khi chúng ta bước vào kỷ nguyên máy tính hoá và dữ liệu dạng số.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn