Chuyển đổi số và dữ liệu lớn ngành xây dựng phục vụ công tác quản lý đô thị

=> Nguồn: Kỷ yếu chuyển đổi số – Nền tảng xây dựng đô thị thông minh

Tác giả: TS. KTS. Lưu Đức Minh – Phó Giám đốc Học viện AMC

ThS. Nguyễn Huy Dũng – Viện Quy hoạch môi trường, HTKT ĐT&NT

1. Định hướng sử dụng công nghệ trong việc quy hoạch và phát triển đô thị

Nghị quyết 52-NQ/TW, được công bố vào ngày 27/9/2019 bởi Bộ Chính trị, đã đặt ra mục tiêu tận dụng triệt để lợi ích của Cách mạng lần thứ 4 để thúc đẩy sự đổi mới trong mô hình tăng trưởng và hiện đại hóa đất nước. Trong lĩnh vực quy hoạch và phát triển đô thị, Nghị quyết 06-NQ/TW ngày 24/01/2022 đã đề xuất chuyển đổi số và ứng dụng công nghệ như một phần quan trọng của chiến lược này.

Mục tiêu đặt ra đến năm 2030 là xây dựng mạng lưới đô thị thông minh quốc gia và quốc tế, cũng như phát triển 3-5 đô thị có thương hiệu được công nhận. Đồng thời, Quyết định 950/QĐ-TTg ngày 01/08/2018 của Thủ tướng Chính phủ đã xác định Việt Nam sẽ theo đuổi phương thức phát triển đô thị thông minh bền vững.

Trong giai đoạn 2018-2025, ưu tiên tập trung vào việc xây dựng nền tảng cơ bản, bao gồm quy hoạch, xây dựng và quản lý đô thị thông minh, cũng như cung cấp tiện ích đô thị thông minh với hạ tầng kỹ thuật và ICT làm cơ sở nền. Thí điểm áp dụng Khung tham chiếu ICT phát triển đô thị thông minh, xây dựng hệ thống hạ tầng dữ liệu không gian đô thị, và triển khai các ứng dụng tiện ích đô thị thông minh là những bước quan trọng.

Chương trình Chuyển đổi số quốc gia và Kế hoạch Chuyển đổi số ngành Xây dựng đều đã định rõ rằng quy hoạch và phát triển đô thị là những lĩnh vực ưu tiên trong quá trình chuyển đổi số. Các nội dung chính của việc ứng dụng công nghệ trong lĩnh vực này bao gồm: vận hành và cập nhật Chính phủ điện tử, xây dựng Cơ sở dữ liệu số, sử dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS), áp dụng Mô hình thông tin công trình xây dựng (BIM), và sử dụng công nghệ số và trí tuệ nhân tạo trong quản lý đô thị thông minh và doanh nghiệp số.

2. Phát triển đô thị thông minh và chuyển đổi số ngành xây dựng

Mô hình đô thị thông minh

Mô hình đô thị thông minh của Việt Nam liên quan chặt chẽ đến mục tiêu phát triển kinh tế-xã hội bền vững, dựa trên nền tảng công nghệ thông tin truyền thông (ICT) và các phương tiện khác. Mô hình phát triển này thường bao gồm 05 lớp chính được triển khai đồng thời:

Hệ sinh thái tự nhiên: Đảm bảo quy hoạch, xây dựng và phát triển đô thị hài hòa với thiên nhiên, bảo tồn hệ sinh thái và đa dạng sinh học, tối ưu hóa hệ thống điều hòa tự nhiên.
Hạ tầng kỹ thuật đô thị: Quy hoạch và xây dựng đồng bộ hệ thống hạ tầng kỹ thuật xanh, đa phương thức kết hợp thu thập và phân tích số liệu, vận hành tự động trên nền tảng số.
Không gian đô thị: Phát triển không gian đô thị đa chức năng, hỗn hợp, xanh, sinh thái để ứng phó với biến đổi khí hậu.
Hạ tầng số: Tạo điều kiện, hỗ trợ và nâng cao hiệu suất quản lý đô thị thông qua hệ thống Cơ sở dữ liệu (CSDL), phân tích dữ liệu, cảm biến, kết nối, tự động hóa và tương tác trên nền tảng hạ tầng ICT.
Hạ tầng dịch vụ: Hình thành các loại hình dịch vụ thông minh (Công nghiệp, Du lịch, Giáo dục, Y tế, Văn hóa, Thương mại, …) dựa trên nền kinh tế tri thức.

Mối quan hệ giữa chuyển đổi số, đô thị thông minh, chính quyền điện tử và Cách mạng Công nghiệp 4.0

Để phát triển Đô thị thông minh đúng cách, các khía cạnh này cần dựa trên những thành tựu của Cách mạng Công nghiệp 4.0. Mỗi chiều hướng của đô thị thông minh có thể coi là một khía cạnh, thể loại phát triển, lĩnh vực hay trụ cột hỗ trợ phát triển Đô thị thông minh. Các khía cạnh khác nhau của thành phố được thúc đẩy và hỗ trợ giám sát thông qua sáng kiến đô thị thông minh trên nền tảng ICT và thiết bị di động kết nối Internet.

Từ góc độ chuyển đổi số, đô thị thông minh có thể coi là đô thị số, và việc xây dựng nó là một quá trình chuyển đổi số của đô thị. Trong mô hình này, công nghệ số được tích hợp trực tiếp vào hạ tầng đô thị, bao gồm cả hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng kinh tế-xã hội, để làm cho hạ tầng vật lý hiện có trở nên thông minh và hiệu quả hơn. Yếu tố quan trọng nhất của đô thị thông minh so với đô thị truyền thống là hạ tầng thông tin và số mạnh mẽ và an toàn. Hạ tầng thông tin này kết nối tất cả các chủ thể trong đô thị, thu thập và xử lý một lượng lớn dữ liệu từ các hệ thống quan trắc và từ hoạt động hàng ngày của các chủ thể, giúp đô thị vận hành một cách hiệu quả. Hạ tầng thông tin cũng là nền tảng để thông minh hóa các hệ thống hạ tầng đô thị khác như giao thông, cấp thoát nước, cây xanh, chiếu sáng, y tế, giáo dục…

Mô hình quản lý, kết nối, chia sẻ Cơ sở dữ liệu (CSDL) trong ngành xây dựng

Các hoạt động của đô thị thông minh và chính quyền điện tử đều dựa trên nền tảng Cơ sở dữ liệu (CSDL) đô thị, được hình thành trong quá trình chuyển đổi số và các thành tựu của Cách mạng Công nghiệp 4.0. CSDL ngành xây dựng trong lĩnh vực quản lý và phát triển đô thị thông minh bao gồm nhiều lớp như CSDL quy hoạch, hạ tầng kỹ thuật, kiến trúc, phát triển đô thị, và hoạt động xây dựng.

Trên nền tảng dữ liệu này, các hệ thống thông tin chuyên ngành được thiết lập để phục vụ quản lý đô thị thông minh, bao gồm Hệ thống quản lý vận hành hạ tầng kỹ thuật, Hệ thống thông tin quy hoạch, kiến trúc, Hệ thống thông tin phát triển đô thị, và Hệ thống thông tin quản lý hoạt động xây dựng. Những hệ thống này là kênh truyền thông giữa cư dân, doanh nghiệp và chính quyền đô thị, đồng thời là nguồn thông tin quan trọng trong quá trình ra quyết định của chính quyền đối với phát triển đô thị.

Hệ thống CSDL cần phải là thống nhất và được sử dụng chung để thông minh hóa các phần khác nhau của hạ tầng đô thị. Các chủ thể như chính quyền, doanh nghiệp và cư dân có thể tận dụng hạ tầng thông tin chung này để cải thiện chất lượng công việc và cuộc sống của họ. Ngược lại, họ cũng cần đóng góp thông tin về hoạt động của họ vào hạ tầng thông tin chung để làm giàu dữ liệu cho cả hệ thống.

Hạ tầng thông tin cần bao gồm các yếu tố như hạ tầng kết nối, viễn thông, internet, lưu trữ, tính toán, hạ tầng quan trắc (camera, cảm biến) và hệ thống đảm bảo an ninh. Hạ tầng thông tin đô thị thông minh chính là hệ thống thần kinh, đảm bảo kết nối mọi phần khác nhau của hạ tầng và tất cả các chủ thể liên quan trong một hệ thống thống nhất và hiệu quả.

Khung quản lý Nhà nước – Sở Xây dựng – địa phương

Khung quản lý Nhà nước – Sở Xây dựng – địa phương có vai trò quan trọng trong việc quản lý nền tảng hạ tầng công nghệ của ngành xây dựng. Các hệ thống thông tin giao tiếp giữa chính quyền và người dân được quản lý bởi Nhà nước, bao gồm các hệ thống thông tin quy hoạch, kiến trúc, phát triển đô thị, và quản lý hoạt động xây dựng. Các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ công cộng sẽ quản lý các hệ thống quản lý vận hành hạ tầng kỹ thuật.

Toàn bộ nền tảng công nghệ trong ngành xây dựng này hoạt động dựa trên CSDL ngành, bao gồm các nhóm CSDL chuyên ngành khác nhau. Mỗi chủ thể trong hệ thống có nhiệm vụ cụ thể, đảm bảo rằng thông tin được quản lý và chia sẻ một cách có hiệu quả, giữa Nhà nước, Sở Xây dựng, và các địa phương.

Kết nối liên thông quản lý QHXD

Các Cơ sở dữ liệu (CSDL) này được xây dựng trên nền CSDL địa lý quốc gia và quản lý thông qua Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS), đồng thời kết nối với các hệ thống thông tin khác và chia sẻ dữ liệu với CSDL liên ngành và liên cấp. Việc triển khai Hệ thống quản lý CSDL đô thị liên thông, sử dụng nền tảng GIS, mang lại nhiều lợi ích quan trọng cho chính quyền, doanh nghiệp và cộng đồng, như nâng cao hiệu quả quản lý và quản trị đô thị, cung cấp và chia sẻ thông tin quản lý đến cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp, và người dân có nhu cầu, tạo nền tảng cho doanh nghiệp phát triển ứng dụng quản lý và cung cấp dịch vụ, cũng như tạo môi trường tương tác và kết nối giữa chính quyền, người dân và doanh nghiệp.

3. Xây dựng hệ thống quản lý quy hoạch và phát triển đô thị tại địa phương

Việc ứng dụng công nghệ trong quy hoạch và phát triển đô thị tại các địa phương được triển khai bao gồm các nội dung sau:

Đầu tư và xây dựng Hệ thống quản lý Quy hoạch và phát triển đô thị ngành Xây dựng địa phương

Triển khai Hệ thống quản lý Quy hoạch và Phát triển Đô thị tại địa phương trong lĩnh vực Xây dựng bao gồm các giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Tập trung vào việc chuyển đổi số và xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) ngành xây dựng tại địa phương. Các hoạt động cụ thể bao gồm việc xây dựng bản đồ nền Web Map cho tỉnh, lựa chọn một số lĩnh vực Hạ tầng Kỹ thuật (HTKT) ưu tiên ở cấp tỉnh lỵ, và phát triển Hệ thống ứng dụng với một số phân hệ cơ bản. Đồng thời, thiết lập khung pháp lý vận hành hệ thống, đổi mới quy trình và nghiệp vụ quản lý Nhà nước trong lĩnh vực Xây dựng ở cấp địa phương. Các hoạt động này cũng bao gồm đào tạo và chuyển giao công nghệ.
Giai đoạn 2: Mở rộng triển khai cho các đô thị bằng cách xây dựng CSDL Quy hoạch Đô thị và HTKT ở mức toàn tỉnh. Giai đoạn này cũng đề xuất mở rộng hệ thống ứng dụng bằng cách phát triển đủ số phân hệ Quản lý Nhà nước (QLNN) trong lĩnh vực Xây dựng. Đồng thời, hoàn thiện khung pháp lý và tiếp tục đào tạo chuyển giao công nghệ.
Giai đoạn 3: Triển khai toàn diện cho cả đô thị và nông thôn, bao gồm mở rộng đến các huyện trong toàn tỉnh. Giai đoạn này đặt trọng tâm vào xây dựng CSDL Quy hoạch và HTKT Đô thị, cũng như hoàn thiện khung pháp lý và đào tạo chuyển giao công nghệ.

Triển khai mô hình CSDL và hệ thống ứng dụng phục vụ quản lý Nhà nước trong xây dựng và phát triển đô thị

Để hệ thống ứng dụng phục vụ quản lý Nhà nước trong xây dựng và phát triển đô thị hoạt động hiệu quả, cần triển khai xây dựng Cơ sở dữ liệu (CSDL) phục vụ quản lý Nhà nước trong lĩnh vực xây dựng và phát triển đô thị. Quá trình xây dựng CSDL bao gồm việc chuyển đổi quy trình nghiệp vụ, số hóa và xây dựng CSDL ngành Xây dựng, đảm bảo khả năng tích hợp vào hệ thống hạ tầng dữ liệu không gian địa lý. Đồng thời, kết nối liên thông với CSDL đất đai TN&MT và các CSDL chuyên ngành khác để phục vụ việc phát triển các ứng dụng cho Đô thị Thông minh (ĐTTM) và hình thành hệ thống CSDL đô thị liên thông trên nền GIS.

Giai đoạn đầu tập trung chuyển đổi số sẽ đặc trưng trong xây dựng CSDL cho đô thị trung tâm, bao gồm:

(1) Quy hoạch xây dựng, quy hoạch đô thị;

(2) Quản lý phát triển đô thị;

(3) Hạ tầng kỹ thuật đô thị;

(4) Nhà ở, công sở và thị trường bất động sản.

Giai đoạn dài hạn sẽ mở rộng sang các lĩnh vực còn lại của ngành Xây dựng và triển khai trên toàn địa bàn các tỉnh. Quá trình chuyển đổi số và xây dựng CSDL ngành xây dựng địa phương cần đảm bảo tính không trùng lặp, cập nhật thông tin, kết nối và chia sẻ dữ liệu với các CSDL cấp Tỉnh. Đồng thời, cần liên kết ngành dọc với Bộ Xây dựng theo yêu cầu và thông qua Nền tảng tích hợp, chia sẻ dữ liệu quốc gia (NDXP).

Trên cơ sở nền tảng CSDL này, hệ thống ứng dụng phục vụ quản lý Nhà nước trong xây dựng và phát triển đô thị được thiết lập. Đối với hệ thống ứng dụng, không giới hạn về số lượng và loại hình, tập trung trước mắt vào các Bộ ứng dụng như:

Bộ ứng dụng Khai thác thông tin, cung cấp thông tin công khai, lấy ý kiến cộng đồng, và phản ánh của cộng đồng;
Ứng dụng thu thập và quản lý Kho CSDL;
Bộ ứng dụng nghiệp vụ Quản lý Nhà nước theo chức năng nhiệm vụ;
Bộ ứng dụng quản lý và vận hành tài sản Nhà nước của Doanh nghiệp;
Bộ ứng dụng phân tích tổng hợp nâng cao hỗ trợ ra Quyết định và các nhiệm vụ khác.

Xây dựng và duy trì CSDL quy hoạch xây dựng & quy hoạch đô thị

Trong quá trình chuyển đổi số của Ngành xây dựng, việc ưu tiên chuyển đổi số trong lĩnh vực quy hoạch xây dựng & quy hoạch đô thị là cực kỳ quan trọng. Hệ thống CSDL quy hoạch xây dựng & quy hoạch đô thị đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ công tác lập, thẩm định và quản lý quy hoạch xây dựng, quy hoạch đô thị. Nó giúp quản lý đầu tư xây dựng phát triển đô thị theo quy hoạch đã được duyệt, tạo nền tảng cơ sở để sử dụng các công cụ hỗ trợ ra quyết định (DSS) đánh giá đa mục tiêu, phân tích thông tin và dữ liệu để hỗ trợ cơ quan quản lý nhà nước lựa chọn giải pháp tối ưu trong quá trình phê duyệt quy hoạch xây dựng và đô thị, cũng như quản lý phát triển đô thị. Hệ thống này cũng là nền tảng để áp dụng công nghệ 3D và viễn thám, tích hợp thông tin pháp lý đối với quản lý dân cư, đất đai, giao thông và các dịch vụ công trong đô thị, cũng như cải cách hành chính và hiện đại hóa các thủ tục hành chính trong các lĩnh vực quy hoạch, xây dựng và phát triển đô thị, hạ tầng kỹ thuật đô thị.

Đổi mới Hồ sơ đồ án quy hoạch

Để xây dựng CSDL quy hoạch xây dựng & quy hoạch đô thị, các hồ sơ đồ án quy hoạch cần được xây dựng trên nền tảng GIS. Các đồ án quy hoạch chung, quy hoạch phân khu và quy hoạch chi tiết cần phải từng bước được xây dựng trên CSDL GIS. Hệ thống GIS quy hoạch đóng vai trò quan trọng như một phân hệ trong hạ tầng dữ liệu không gian quy hoạch, quản lý phát triển đô thị, quản lý và vận hành hệ thống hạ tầng kỹ thuật. Nó lưu trữ và quản lý thông tin điều tra cơ bản như dữ liệu đo đạc bản đồ, hồ sơ quy hoạch đô thị về không gian, sử dụng đất, hiện trạng, quy hoạch và vận hành hệ thống hạ tầng kỹ thuật, hệ thống đô thị liên quan đến các chỉ tiêu phân loại đô thị. Hệ thống này còn quản lý hồ sơ đề xuất khu vực phát triển đô thị, dự án đầu tư phát triển đô thị, và thông tin liên quan đến quản lý nhà ở và thị trường bất động sản, cũng như quản lý hoạt động xây dựng và các khía cạnh khác của đô thị.

4. Giải pháp thực hiện

Để phát triển đô thị thông minh và quản trị đô thị dựa trên thành tựu của Cách mạng Công nghiệp 4.0, chuyển đổi số và thiết lập nền tảng dữ liệu ngành xây dựng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành Hệ thống quản lý Quy hoạch & phát triển đô thị. Quá trình xây dựng hệ thống này cần diễn ra qua 3 giai đoạn cụ thể.

Giai đoạn 1: Triển khai ứng dụng và CSDL như quản lý, công khai thông tin quy hoạch đô thị; quản lý hồ sơ quy hoạch.
Giai đoạn 2: Triển khai ứng dụng và CSDL về quản lý cấp phép; hỗ trợ thẩm định quy hoạch; thực hiện thanh kiểm tra, theo dõi, giám sát việc thực hiện quy hoạch; triển khai ứng dụng và CSDL quản lý hạ tầng kỹ thuật đô thị, bắt đầu từ thành phố tỉnh lỵ.
Giai đoạn 3: Triển khai ứng dụng và CSDL quản lý các lĩnh vực còn lại và mở rộng toàn bộ hệ thống đô thị, bao gồm cả đô thị và nông thôn.

Về cơ chế vận hành, kinh nghiệm thực tế của các địa phương đã triển khai Hệ thống quản lý Quy hoạch & phát triển đô thị cho thấy rằng việc tạo lập một cơ chế thực hiện hiệu quả, cũng như việc phân định rõ quyền và trách nhiệm của các cơ quan liên quan, đặc biệt là sự phối kết hợp hiệu quả, đều đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu được đề ra. Do đó, các địa phương cần xây dựng cơ chế thực hiện toàn diện, bao gồm cả quy trình thu thập, quản lý, khai thác và sử dụng CSDL ngành xây dựng trên địa bàn, cũng như thiết lập quy chế thực hiện cho từng lĩnh vực chuyên ngành.