Quy hoạch không gian đô thị Việt Nam: Cần chuyển từ “tư duy 2D” sang 4D

Trong mô hình kinh tế nhà nước chỉ huy tập trung (bao cấp), quy hoạch là công cụ cơ bản để nhà nước ban hành các quyết định phát triển kinh tế. Trong mô hình kinh tế thị trường, quy hoạch là các khuyến nghị để những người tham gia thị trường lựa chọn sao cho có lợi nhất cho cả cái chung và cái riêng. Tùy vào trình độ dân trí mà nhà nước xác định mức độ can thiệp của mình vào các quy hoạch nhằm đảm bảo lợi ích chung và lợi ích riêng sao cho phù hợp.

Về mặt kỹ thuật, tùy vào khả năng công nghệ mà quy hoạch có những bước phát triển riêng để đưa ra phương án có lý nhất. Nhìn tổng quát, người ta đã định nghĩa kinh tế học là khoa học về sử dụng các nguồn lực có hạn sao cho mang lại lợi ích nhiều nhất. Trong kỷ nguyên nông nghiệp, các nguồn lực có hạn được xác định bao gồm đất đai và lao động; trong kỷ nguyên công nghiệp, các nguồn lực bao gồm đất đai - tài nguyên thiên nhiên, lao động và vốn tài chính; trong kỷ nguyên thông tin, các nguồn lực bao gồm đất đai - tài nguyên thiên nhiên, lao động, vốn tài chính và thông tin.

Chúng ta có thể tham khảo lộ trình phát triển của loài người dựa trên 3 cuốn sách Cú sốc tương lai (1970), Làn sóng thứ ba (1980),  và Thăng trầm quyền lực (1990) của Alvin Toffler. Quy hoạch chính là “kịch bản phát triển” thể hiện các ý đồ về phát triển kinh tế, xã hội và môi trường.

Bước vào kỷ nguyên công nghiệp, đất đai - tài nguyên thiên nhiên được khai thác mạnh mẽ hơn, phạm vi khai thác được mở rất rộng, lên cả vùng núi và hướng ra biển. Ảnh: Dân trí

Quy hoạch trong kỷ nguyên nông nghiệp thường chỉ thể hiện trên bản đồ 2D, tức là bản đồ thể hiện không gian mặt đất được chiếu lên một mặt phẳng xác định theo một quy tắc toán học xác định, không cần quan tâm tới độ cao, vì đối với phát triển nông nghiệp thì bản đồ 2D là đủ. 

Bước vào kỷ nguyên công nghiệp, đất đai - tài nguyên thiên nhiên được khai thác mạnh mẽ hơn, phạm vi khai thác được mở rất rộng, lên cả vùng núi và hướng ra biển. Quy hoạch lúc này có nhu cầu sử dụng bản đồ 3D, tức là có cả độ cao. Sự thực, làm bản đồ 3D khó hơn rất nhiều lần so với 2D vì yếu tố độ cao không thể hiện các quy tắc toán học mà là các quy tắc vật lý, vì yếu tố này phụ thuộc mật độ vật chất tạo nên Trái đất, dòng chảy của nước từ chỗ cao xuống chỗ thấp cũng phải theo các quy tắc vật lý này. 

Bước vào kỷ nguyên thông tin, dữ liệu bản đồ phải thể hiện thêm yếu tố thời gian, tức là bản đồ 4D. Bản đồ lúc này khó thể hiện được trên giấy, mà phải thể hiện trên hệ thống thông tin địa lý (Geo Information System - GIS). Có như vậy, mới thể hiện được tính “động” của các hoạt động kinh tế trên bề mặt, trong khoảng không bên trên mặt đất và không gian trong lòng đất, lòng biển. Lúc này, khái niệm “thời gian thực” (real time) và “kết nối mạng” (online) được hình thành để mô tả khả năng ngồi một chỗ có thể biết được mọi nơi trên thế giới đang xảy ra những gì!

Từ yêu cầu này, mô hình “Trái đất thực” thể hiện được toàn bộ những hoạt động tức thời của con người tác động vào các loại tài nguyên thiên nhiên, tác động vào không gian địa lý. Vì vậy mà quy hoạch cũng phải thay đổi theo, phải thể hiện được cả quá trình thực thi quy hoạch, vận hành hệ thống Giám sát và Đánh giá (M&A - Monitoring and Evaluation) để điều chỉnh quy hoạch, được thực hiện trên hệ thống GIS. 

Nhìn vào phương thức lao động, quá trình chuyển từ kỷ nguyên nông nghiệp sang kỷ nguyên công nghiệp là quá trình sử dụng máy móc thay thế lao động chân tay, và quá trình chuyển từ kỷ nguyên công nghiệp sang kỷ nguyên thông tin là quá trình sử dụng máy móc thay thế lao động trí óc. Kỷ nguyên thông tin bắt đầu kể từ khi con người phát minh ra máy tính điện tử.

Dự án “Mô hình đô thị kỹ thuật số thông minh cho quy hoạch không gian đô thị” (Huế SDCM) triển khai từ 12.2023có mục tiêu quan trọng là phát triển một công cụ quy hoạch đô thị kỹ thuật số 3D từ dữ liệu vệ tinh. Ảnh: eTime

Đến nay, công nghệ trụ cột của kỷ nguyên thông tin đã được xác định là công nghệ “trí tuệ nhân tạo” (AI) và công nghệ “internet vạn vật” (IoT). Điều quan trọng nhất đứng phía sau hai công nghệ này chính là cơ sở dữ liệu địa không gian được tích hợp với tất cả các cơ sở dữ liệu khác như dân cư, tài chính, giao thông, nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ... Không có dữ liệu đầy đủ, chính xác và kịp thời thì cả hai công nghệ trụ cột nói trên không thể vận hành được. Trong toàn bộ các cơ sở dữ liệu, cơ sở dữ liệu địa không gian đóng vai trò quy chiếu để cho biết bất kỳ dữ liệu nào đều phải gắn với vị trí không gian xảy ra ở đâu trên Trái đất và thời điểm nào ghi nhận dữ liệu theo thời gian thực.

Đối với bài toán quy hoạch (tức là bài toán tìm kịch bản phát triển hợp lý), phương pháp luận không có gì thay đổi; chỉ có dữ liệu đầy đủ hơn, chính xác hơn, kịp thời hơn sẽ cho ra “đáp số” chi tiết hơn và hợp lý hơn. Bên cạnh đó, cơ sở dữ liệu tốt hơn sẽ cho phép xác định nhiều giải pháp quy hoạch khác nhau để con người lựa chọn.

Giả sử, chúng ta cần quy hoạch lại các khu dân cư dọc theo dải ven bờ biển (coastal zone) hay trên một vùng núi thường có lũ ống, lũ quét. Chúng ta cần dựa vào cơ sở dữ liệu địa không gian để phân ra các vùng bao gồm: (1) vùng bảo vệ rừng đầu nguồn; (2) vùng phát triển sản xuất và cung cấp dịch vụ bền vững; (3) vùng định cư an toàn; (4) vùng hành lang thoát lũ; và (5) hệ thống hạ tầng hiện tại. Từ đây, có thể đưa ra phương án quy hoạch lại sao cho tiệm cận mục tiêu đã đặt ra và với chi phí tương ứng cho việc thực hiện phân vùng lại. 

Hiện nay, hệ thống “trí tuệ nhân tạo” như Chat GPT hoàn toàn giúp ta xây dựng các phương án quy hoạch kèm theo chi phí để thực hiện. Chính vì vai trò của trí tuệ nhân tạo giúp con người lao động trí óc hiệu quả hơn nên người ta gọi “kỷ nguyên thông tin” là “kỷ nguyên thông minh”. “Trí tuệ nhân tạo” ưu việt hơn “trí tuệ con người” vì nó học được cách tư duy của con người, lại có một cơ sở dữ liệu khổng lồ mà con người không thể nhớ được.

Công tác quy hoạch các khu dân cư đô thị và khu dân cư nông thôn đã bước vào kỷ nguyên thông minh khi đứng trước bối cảnh phải đẩy nhanh quá trình đô thị hóa theo hướng hiện đại; nâng cao mật độ kinh tế và kết nối hợp lý; và phát triển xanh, phát triển sạch để ứng phó với biến đổi khí hậu.

Hiện nay, đất nước chúng ta đã chi rất nhiều tiền để xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia, trong đó có cơ sở dữ liệu địa không gian (Geo-Database) bao gồm cơ sở dữ liệu địa lý (GIS) và cơ sở dữ liệu đất đai (LIS). Rất tiếc là đầu tư khá lớn nhưng vẫn chưa thể vận hành nhất quán một hệ thống “hạ tầng dữ liệu địa không gian” được kết nối với các cơ sở dữ liệu khác nhau về kinh tế, xã hội và môi trường. Hơn nữa, để phục vụ công tác quy hoạch, chúng ta rất cần mô hình số độ cao (DEM - Digital Elevation Model) trên phạm vi cả nước để xác định độ cao, độ dốc và hướng dốc (để xác định những vùng có khả năng ngập lụt, sạt lở và sụt lún đất, lũ ống, lũ quét). 

Mô hình DEM chưa được xây dựng như một hệ thống hoàn chỉnh ở nước ta. Trong khi đó, các tổ chức địa không gian quốc tế đã có mô hình DEM toàn cầu. Chúng ta có thể tìm từ các nguồn như USGS Earth Explorer, OpenTopography, hoặc Google Earth Engine. Từ đó, có thể chuyển đổi về mô hình DEM trên lãnh thổ Việt Nam theo điểm gốc tọa độ và độ cao quốc gia.

Tiếp theo bước quy hoạch phân vùng, để có các vùng định cư an toàn cho con người, quy hoạch đô thị chi tiết dựa trên hệ thống giao thông công cộng (TOD) đã được xác định rõ ràng ở nhiều đô thị như Hà Nội, TP.HCM... “Trí tuệ nhân tạo” cũng có thể giúp ta xây dựng các hệ thống quy hoạch chi tiết này dựa trên hiện trạng đô thị và mục tiêu mới được xác định. 

Công tác quy hoạch các khu dân cư đô thị và khu dân cư nông thôn đã bước vào kỷ nguyên thông minh khi đứng trước bối cảnh phải đẩy nhanh quá trình đô thị hóa theo hướng hiện đại. Ảnh: Minh Hòa

Nhìn khái quát, công tác quy hoạch các khu dân cư đô thị và khu dân cư nông thôn đã bước vào kỷ nguyên thông minh khi đứng trước bối cảnh phải đẩy nhanh quá trình đô thị hóa theo hướng hiện đại; nâng cao mật độ kinh tế và kết nối hợp lý; và phát triển xanh, phát triển sạch để ứng phó với biến đổi khí hậu. Sự thay đổi này đòi hỏi chúng ta phải thay đổi tư duy về quy hoạch, chuyển từ quy hoạch trên bản đồ 2D sang quy hoạch trên mô hình hệ thống địa thông tin 4D với sự trợ giúp toàn diện của AI và IoT.

Bên trong của tư duy mới về quy hoạch, chúng ta cần xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu địa không gian, làm quy chiếu cho tất cả các dữ liệu quốc gia khác. Toàn bộ hệ thống thông tin quốc gia được xây dựng dựa trên mô hình bề mặt đất thực, theo thời gian thực, công khai trên mạng internet, vừa làm cho phương án quy hoạch chính xác hơn, cũng là hệ thống điều hành việc thực thi quy hoạch, và cũng là hệ thống giám sát - đánh giá để điều chỉnh quy hoạch.

Trên thế giới, “kỷ nguyên thông minh” đã bước được những bước khá dài, mang lại lợi ích rất lớn cho quốc gia, cho địa phương và cho mỗi con người. Ở nước ta, công tác quản lý nói chung và công tác quy hoạch nói riêng vẫn mang tư duy 2D, chưa hòa nhịp được với dòng chuyển dịch từ “kỷ nguyên công nghiệp” sang “kỷ nguyên thông minh”. Muốn đạt mục tiêu “Việt Nam sẽ trở thành quốc gia công nghiệp có thu nhập cao vào năm 2045”, tư duy quản lý phải thay đổi kịp thời ngay sau khi các tiến bộ công nghệ được áp dụng. 

Đặng Hùng Võ