Luận án tiến sĩ nghiên cứu xây dựng mô hình thành phố ảo phục vụ quy hoạch đô thị

Luận án tiến sĩ kỹ thuật phân tích nghiên cứu xây dựng mô hình thành phố ảo phục vụ công tác quy hoạch đô thị, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng góp tri thức

• Tác giả: Mai Văn Sỹ
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Trường Xuân
• Trường học: Trường Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ
• Đề tài: Nghiên cứu xây dựng mô hình thành phố ảo phục vụ công tác quy hoạch đô thị
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về công tác quy hoạch và quản lý đô thị ở nước ta
• 1.1.1. Tổng quan về quy hoạch không gian, quy hoạch đô thị
• 1.1.2. Yêu cầu của quy hoạch đô thị
• 1.1.3. Thực trạng công tác lập đồ án quy hoạch và quản lý đô thị ở nước ta
• 1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ứng dụng mô hình 3D trong công tác quy hoạch và quản lý đô thị trên thế giới
• 1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.4. Hướng nghiên cứu của đề tài luận án
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG THÀNH PHỐ ẢO 3D PHỤC VỤ QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ ĐÔ THỊ
• 2.1. Thành phố ảo 3D
• 2.2. Nội dung dữ liệu không gian của mô hình thành phố 3D
• 2.2.1. Nhóm dữ liệu nền địa lý 3D
• 2.2.2. Nhóm dữ liệu địa vật trong không gian đô thị
• 2.2.3. Tích hợp từ các nguồn dữ liệu khác
• 2.3. Nghiên cứu đề xuất cơ sở dữ liệu thành phố ảo 3D
• 2.3.1. Khung tham chiếu không gian của dữ liệu
• 2.3.2. Cấu trúc đồ họa đối tượng 3D
• 2.3.3. Đề xuất cấp độ chi tiết trong mô hình thành phố ảo 3D
• 2.3.4. Đề xuất nội dung và cấu trúc dữ liệu
• 2.4. Đề xuất quy trình xây dựng thành phố ảo 3D phục vụ quy hoạch và quản lý đô thị
• 2.4.1. Quy trình tổng quát
• 2.4.2. Quy trình xây dựng bản đồ 3D từ ảnh viễn thám độ phân giải cao
• 2.4.3. Đề xuất quy trình xây dựng mô hình thành phố ảo 3D phục vụ quy hoạch đô thị
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÀNH PHỐ ẢO 3D KHU CÔNG NGHIỆP ĐÔ THỊ KIẾN THỤY, TP HẢI PHÒNG
• 3.1. Giới thiệu khu vực nghiên cứu
• 3.2. Xây dựng mô hình thành phố ảo 3D khu thử nghiệm
• 3.2.1. Lựa chọn phần mềm
• 3.2.2. Công tác chuẩn bị dữ liệu để xây dựng mô hình 3D
• 3.2.3. Xây dựng mô hình thành phố ảo 3D
• 3.3. Tích hợp phương án quy hoạch
• 3.3.1. Số hóa phương án
• 3.3.2. Chuẩn hóa dữ liệu không gian 3D phương án quy hoạch
• 3.3.3. Tích hợp phương án quy hoạch lên mô hình thành phố ảo 3D
• 3.4. Xây dựng một số “công cụ” phần mềm hỗ trợ
• 3.5. Giới thiệu một số kết quả ứng dụng mô hình thành phố ảo 3D khu thực nghiệm
• 3.5.1. Trình diễn các góc nhìn mô hình
• 3.5.2. Phân tích và Mô phỏng
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về công tác quy hoạch và quản lý đô thị

Quy hoạch đô thị là một lĩnh vực quan trọng trong việc tổ chức và xây dựng không gian sống cho cộng đồng. Nó không chỉ đơn thuần là việc sắp xếp các công trình hạ tầng mà còn là nghệ thuật tạo ra môi trường sống bền vững. Quy hoạch đô thị cần phải đáp ứng các yêu cầu về phát triển kinh tế, xã hội và môi trường. Việc áp dụng công nghệ thông tin, đặc biệt là mô hình 3D, đã mở ra hướng đi mới cho quy hoạch đô thị. Mô hình 3D giúp các nhà quy hoạch có cái nhìn trực quan hơn về không gian đô thị, từ đó đưa ra các quyết định chính xác hơn. Theo nghiên cứu, việc sử dụng mô hình 3D trong quy hoạch không chỉ giúp giảm thiểu các tác động tiêu cực mà còn tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên. "Quy hoạch đô thị hiện đại cần phải có sự kết hợp giữa công nghệ và nghệ thuật".

1.1. Quy hoạch không gian và quy hoạch đô thị

Quy hoạch không gian là một phương thức tổ chức không gian nhằm đạt được các mục tiêu phát triển bền vững. Nó bao gồm việc định hướng không gian cho các công trình hạ tầng kỹ thuật và xã hội. Quy hoạch đô thị, trong khi đó, tập trung vào việc tạo lập môi trường sống cho cư dân. Cả hai lĩnh vực này đều cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng. Việc áp dụng công nghệ thông tin trong quy hoạch không gian giúp nâng cao hiệu quả quản lý và phát triển đô thị. "Quy hoạch không gian là chìa khóa cho sự phát triển bền vững".

II. Cơ sở khoa học xây dựng thành phố ảo 3D

Mô hình thành phố ảo 3D là một công cụ mạnh mẽ trong quy hoạch đô thị hiện đại. Nó cho phép các nhà quy hoạch mô phỏng và phân tích các kịch bản phát triển khác nhau. Việc xây dựng mô hình này đòi hỏi một cơ sở dữ liệu phong phú và chính xác. Các dữ liệu không gian cần được tích hợp từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm dữ liệu địa lý, dữ liệu về công trình và dữ liệu về môi trường. "Mô hình 3D không chỉ là hình ảnh, mà còn là thông tin". Việc sử dụng mô hình 3D giúp các nhà quy hoạch có cái nhìn tổng thể về không gian đô thị, từ đó đưa ra các quyết định hợp lý hơn.

2.1. Nội dung dữ liệu không gian của mô hình thành phố 3D

Dữ liệu không gian trong mô hình thành phố 3D bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Các dữ liệu này cần phải được chuẩn hóa và tích hợp để đảm bảo tính chính xác và khả năng sử dụng. Các nhóm dữ liệu chính bao gồm dữ liệu nền địa lý, dữ liệu địa vật và dữ liệu về hạ tầng. Việc tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau là rất quan trọng để tạo ra một mô hình 3D hoàn chỉnh. "Dữ liệu chính xác là nền tảng cho mô hình 3D hiệu quả".

III. Xây dựng mô hình thành phố ảo 3D phục vụ quy hoạch

Quy trình xây dựng mô hình thành phố ảo 3D bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, cần xác định các yêu cầu và mục tiêu của mô hình. Sau đó, dữ liệu cần được thu thập và xử lý để tạo ra mô hình 3D. Việc sử dụng phần mềm chuyên dụng là cần thiết để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình xây dựng. "Quy trình xây dựng mô hình 3D cần phải được thực hiện một cách hệ thống và khoa học". Mô hình thành phố ảo 3D không chỉ giúp các nhà quy hoạch có cái nhìn trực quan mà còn hỗ trợ trong việc phân tích và ra quyết định.

3.1. Thực nghiệm xây dựng mô hình thành phố ảo 3D tại Khu đô thị công nghiệp Kiến Thụy

Thực nghiệm xây dựng mô hình thành phố ảo 3D tại Khu đô thị công nghiệp Kiến Thụy đã cho thấy những kết quả khả quan. Việc áp dụng mô hình 3D trong quy hoạch đã giúp các nhà quản lý có cái nhìn rõ ràng hơn về không gian đô thị. Các phương án quy hoạch được tích hợp vào mô hình 3D, từ đó giúp phân tích và đánh giá hiệu quả của các phương án. "Thực nghiệm là bước đi cần thiết để chứng minh tính khả thi của mô hình 3D".

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Quy hoạch đô thị là hoạt động khoa học kỹ thuật, xã hội và nhân văn nhằm tổ chức không gian sống, định hướng phát triển hệ thống hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội. Theo quy định pháp lý tại Việt Nam (như Luật Xây dựng, Luật Quy hoạch đô thị, Thông tư 12/2016/TT-BXD và Thông tư 06/2013/TT-BXD), hồ sơ đồ án quy hoạch bao gồm nhiều cấp độ như quy hoạch chung (tỷ lệ 1:5.000), quy hoạch phân khu (tỷ lệ 1:2.000) và quy hoạch chi tiết (tỷ lệ 1:500). Phần lớn các đồ án này truyền thống được lập và quản lý dựa trên nền tảng bản đồ hai chiều (2D) kết hợp hệ thống thông tin địa lý (GIS) 2D.

Phương thức 2D bộc lộ nhiều điểm hạn chế trong việc trực quan hóa không gian đa chiều, phân tích chiều cao công trình, tầm nhìn, bóng đổ, khoảng lùi, kiểm soát mật độ xây dựng cũng như tích hợp các hệ thống công trình ngầm và hạ tầng kỹ thuật trên cao. Tại Việt Nam, các nghiên cứu và ứng dụng mô hình bản đồ 3D trước đây phần lớn dừng lại ở mức độ mô phỏng địa hình, địa vật đơn giản hoặc dựng hình đồ họa tĩnh phục vụ trực quan hóa, chưa thiết lập được cơ sở dữ liệu (CSDL) 3D không gian và thuộc tính đồng bộ, chưa có khung quy chuẩn cấu trúc dữ liệu theo các cấp độ chi tiết (LoD) phục vụ công tác quy hoạch và quản lý đô thị.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án xác định là sự thiếu vắng cơ sở khoa học mang tính hệ thống cùng quy trình công nghệ chuẩn mực để xây dựng mô hình thành phố ảo 3D (3D Geovirtual Environments - GeoVE) tích hợp CSDL không gian 3D, hỗ trợ tính toán, phân tích và ra quyết định trong công tác quy hoạch đô thị tại Việt Nam.

Mục tiêu và các nội dung định hướng của luận án được xác định cụ thể:

1. Xác lập cơ sở khoa học và quy trình xây dựng mô hình thành phố ảo 3D phục vụ công tác quy hoạch và quản lý đô thị.
2. Thực nghiệm xây dựng và khai thác mô hình thành phố ảo 3D tại một khu vực cụ thể để kiểm chứng các đề xuất lý thuyết và quy trình công nghệ.

Luận án bảo vệ hai luận điểm chính:

• Luận điểm 1: Cơ sở dữ liệu thành phố ảo 3D hoàn toàn đáp ứng cho trình diễn phối cảnh, cung cấp thông tin không gian trực quan, đảm bảo khả năng phân tích và hỗ trợ ra quyết định trong quy hoạch và quản lý đô thị.
• Luận điểm 2: Quy trình công nghệ được đề xuất phù hợp với yêu cầu xây dựng thành phố ảo 3D phục vụ quy hoạch và quản lý đô thị tại Việt Nam.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Mô hình thành phố ảo 3D trong mối quan hệ với CSDL nền địa lý và đồ án quy hoạch.
• Phạm vi nghiên cứu: Ứng dụng mô hình thành phố ảo 3D phục vụ quy hoạch và quản lý đô thị; khu vực thực nghiệm là Khu đô thị công nghiệp Kiến Thụy, thành phố Hải Phòng với quy mô diện tích khoảng 912,83 ha.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Ý tưởng ứng dụng mô hình ba chiều vào công tác quy hoạch đã được Saarinen đề xuất từ nửa đầu thế kỷ 20, nhưng chỉ phát triển mạnh mẽ khi công nghệ tin học, đồ họa máy tính và GIS 3D ra đời từ những năm 1960. Trên thế giới, nhiều công trình nghiên cứu và dự án thực tiễn đã ứng dụng GIS 3D và thành phố ảo:

• Nghiên cứu mô hình và phân tích đô thị: Yin và Hastings (2007) ứng dụng GIS 3D để phân tích hiển thị và đánh giá các quy định hạn chế chiều cao xây dựng tại thành phố New York; Batty (2000), Shiode (2001) phân loại các mô hình thành phố 3D dựa trên mức độ thực tế và chức năng phân tích không gian; các công trình ứng dụng mô phỏng quá trình phát triển đô thị qua các thời kỳ.
• Dự án thực tiễn quốc tế: Hãng BlomInfo và TeleAtlas xây dựng mô hình 3D cho 100 thành phố tại Châu Âu và Bắc Mỹ; Microsoft triển khai mô hình 3D cho các khu trung tâm đô thị trên Google Earth, Virtual Earth, Bing Maps; cơ quan Swiss Topo (Thụy Sỹ) xây dựng mô hình cảnh quan địa hình 3D quốc gia từ năm 2008; Đan Mạch xây dựng CSDL mô hình 3D cho 2,2 triệu ngôi nhà (2004–2008); Ordnance Survey (Vương quốc Anh) phát triển hạ tầng dữ liệu không gian 3D theo chuẩn CityGML của OGC; các mô hình thành phố 3D tại Boston, New York, Washington DC, San Francisco (Mỹ), Berlin (Đức - dự án liên doanh của Viện Hasso-Plattner, Đại học Kỹ thuật Berlin và 3DGeo GmbH), Đài Bắc (Đài Loan), SongDo (Hàn Quốc) và các đô thị tại Nhật Bản.
• Bối cảnh quản lý đô thị hiện đại: Báo cáo của Liên Hợp Quốc và UN-HABITAT về chiến dịch toàn cầu đối với quản lý đô thị nhấn mạnh vai trò của mô hình 3D/4D như một công cụ chia sẻ thông tin, nâng cao sự hiểu biết và hỗ trợ quản lý tổng hợp giữa các bên liên quan.

Tại Việt Nam, các nghiên cứu về GIS 3D và mô hình ba chiều đã được triển khai qua một số công trình tiêu biểu:

• Nghiên cứu cơ bản về biểu diễn bản đồ ba chiều trên cơ sở mạng lưới tam giác không đều (TIN) và công nghệ ArcGIS (Hà Thị Hằng, 2005);
• Các đề tài cấp Bộ và cơ sở: "Nghiên cứu ứng dụng dữ liệu LIDAR và ảnh viễn thám độ phân giải cao để xây dựng bản đồ 3D phục vụ quản lý đô thị" (Trung tâm Viễn thám quốc gia, 2011); "Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa hình 3D phục vụ công tác quy hoạch đô thị - nông thôn" (Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2011); "Bản đồ 3D từ dữ liệu lidar cho các ứng dụng đô thị" (Nguyễn Trường Anh, 2013); "Nghiên cứu cơ sở khoa học, đề xuất nội dung quy trình kỹ thuật thành lập bản đồ địa hình 3D tỷ lệ 1:2000 và tỷ lệ 1:5000" (Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam, 2013); "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ LIDAR kết hợp chụp ảnh số thành lập bình đồ trực ảnh phục vụ xây dựng bản đồ 3D khu vực thành phố Hà Nội" (Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam, 2014);
• Nghiên cứu ứng dụng phần mềm ArcScene xây dựng CSDL 3D GIS thành phố Lạng Sơn (Bùi Ngọc Quý, 2008) và đề tài cấp Bộ về xây dựng mô hình Cyber City thử nghiệm tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất và Khu đô thị The Manor, Mễ Trì, Hà Nội (Bùi Ngọc Quý, 2015);
• Luận văn thạc sĩ về CSDL địa hình 3D phục vụ quản lý và quy hoạch đô thị Hải Phòng (Mai Văn Sỹ, 2014).

Vị trí và đóng góp riêng của luận án: Trong khi các công trình trong nước trước đây chủ yếu tập trung vào thử nghiệm kỹ thuật thành lập bản đồ trực ảnh, mô phỏng bề mặt địa hình đơn thuần hoặc hiển thị bản đồ 3D mà chưa xây dựng CSDL không gian 3D có cấu trúc thuộc tính hoàn chỉnh, luận án này lựa chọn giải quyết đồng bộ từ cơ sở lý thuyết, chuẩn hóa cấu trúc CSDL 3D (dựa trên các nguyên lý của CityGML và mô hình mở rộng), phân định các cấp độ chi tiết (LoD), thiết lập quy trình công nghệ kết hợp dữ liệu UAV, bản đồ địa hình 2D và hồ sơ quy hoạch, đồng thời xây dựng các công cụ phân tích không gian hỗ trợ quy hoạch đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

• Khái niệm Mô hình thành phố ảo 3D (3D Geovirtual Environments - GeoVE): Là sự biểu diễn kỹ thuật số của các thành phố thực trên nền tảng không gian địa lý, cho phép người dùng tương tác, quan sát và phân tích ở mọi góc nhìn thông qua ba thành phần hệ thống cơ bản: CSDL không gian địa lý, hệ thống trực quan hóa mô hình 3D, và hạ tầng phần cứng/phần mềm.
• Khung cấu trúc dữ liệu không gian 3D: Mô hình tích hợp ba nhóm dữ liệu chính:
  1. Nhóm dữ liệu nền địa lý 3D: Bao gồm mô hình số độ cao (DEM), mô hình số địa hình (DTM), mô hình số bề mặt (DSM), dữ liệu bản đồ địa hình tỷ lệ lớn (1:2.000, 1:5.000, 1:10.000), tư liệu không ảnh chụp từ máy bay/UAV và dữ liệu ảnh chụp bề mặt thực địa.
  2. Nhóm dữ liệu địa vật không gian đô thị: Các đối tượng dạng điểm, đường, vùng gắn thuộc tính độ cao hình học (Z) và độ cao riêng của vật thể (h), bao gồm nhà và khối nhà, công trình kiến trúc, giao thông, thủy hệ, thảm thực vật, công trình công cộng, hạ tầng kỹ thuật (cột điện, đường dây tải điện, đường ống cấp thoát nước, công trình ngầm).
  3. Nhóm dữ liệu tích hợp từ các nguồn khác: Ranh giới quy hoạch, phân khu chức năng, các khu bảo vệ môi trường/bảo tồn thiên nhiên dạng vector hoặc raster mã hóa địa lý.
• Cấp độ chi tiết (Level-of-Detail - LoD): Kế thừa nguyên lý CityGML của OGC và điều chỉnh phù hợp với thực tế dữ liệu quy hoạch đô thị Việt Nam (từ LoD0 biểu diễn địa hình phẳng/vùng ranh giới, LoD1 mô hình khối hộp extrusion, LoD2 mô hình khối có cấu trúc mái và kết cấu phân tầng, LoD3 mô hình chi tiết kiến trúc mặt ngoài và vật liệu thực, đến LoD4 bổ sung cấu trúc không gian bên trong công trình).

Phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp các phương pháp nghiên cứu chuyên ngành Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ và Địa tin học:

• Phương pháp phân tích tổng hợp: Thu thập, phân loại và đánh giá có hệ thống các tài liệu, tiêu chuẩn pháp lý, công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến 3D GIS và quy hoạch đô thị.
• Phương pháp mô hình hóa: Xây dựng mô hình bản đồ số, mô hình cấu trúc dữ liệu không gian, mô hình đối tượng 3D tĩnh và động, áp dụng các kỹ thuật đùn khối (extrusion), mô hình mạng tam giác không đều (TIN) và gán ảnh cấu trúc bề mặt (*.BMP).
• Phương pháp GIS: Thiết kế CSDL không gian địa lý, chuẩn hóa dữ liệu vector, raster, xây dựng các lớp dữ liệu chuyên đề và thực hiện các phép phân tích không gian (không gian vùng nhìn, phân tích tương quan, truy vấn thuộc tính).
• Phương pháp tin học: Viết các đoạn mã lập trình phát triển module tiện ích hỗ trợ tự động tính toán các chỉ tiêu quy hoạch (hệ số sử dụng đất, kiểm tra chiều cao, kiểm tra khoảng lùi công trình).
• Phương pháp thực nghiệm: Thực hiện quy trình bay chụp UAV, xử lý dữ liệu ảnh, xây dựng CSDL 3D và tích hợp phương án quy hoạch tại Khu đô thị công nghiệp Kiến Thụy, TP Hải Phòng.
• Phương pháp chuyên gia: Tham vấn, lấy ý kiến đóng góp từ các nhà khoa học, chuyên gia trong lĩnh vực trắc địa bản đồ, kiến trúc, quy hoạch đô thị và công nghệ thông tin.

Nguồn tư liệu và dữ liệu sử dụng

• Bình đồ trực ảnh độ phân giải cao và mô hình số bề mặt (DSM) thành lập từ dữ liệu bay chụp UAV (máy bay không người lái) với hệ thống lưới khống chế ảnh mặt đất.
• Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2.000 khu vực Kiến Thụy.
• Hồ sơ, bản vẽ đồ án thiết kế quy hoạch chi tiết và quy hoạch phân khu tỷ lệ 1:2.000 Khu đô thị công nghiệp Kiến Thụy.
• Thư viện ảnh chụp thực địa mặt đứng, mặt bên và vật liệu công trình xây dựng (*.BMP) dùng để gán chất liệu bề mặt.

Nội dung chính theo từng chương

Luận án có tổng dung lượng 133 trang, 6 bảng biểu, 70 hình vẽ, được bố cục thành Mở đầu, 3 chương nội dung chính, Kết luận và kiến nghị, Danh mục công trình khoa học của tác giả và Tài liệu tham khảo.

Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở pháp lý và thực tiễn của công tác quy hoạch đô thị tại Việt Nam, phân tích vai trò của các cấp độ quy hoạch (chung, phân khu, chi tiết) và các loại bản đồ quy định trong Thông tư 12/2016/TT-BXD. Tác giả phân tích thực trạng công tác lập đồ án hiện nay, chỉ ra sự thiếu đồng bộ, chất lượng dự báo chưa cao, và phương thức biểu diễn 2D truyền thống không phản ánh đầy đủ không gian kiến trúc cảnh quan đa chiều.

Chương này tổng thuật chi tiết tiến trình phát triển của GIS 3D và mô hình thành phố ảo trên thế giới (Mỹ, Anh, Đức, Thụy Sỹ, Đan Mạch, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan) và tại Việt Nam. Từ đó, tác giả chỉ rõ hạn chế của các nghiên cứu trong nước là mang tính đơn lẻ, dừng ở mô phỏng đồ họa bề mặt mà chưa thiết lập CSDL không gian 3D chuẩn hóa, khẳng định tính cấp thiết của việc xây dựng khung cơ sở khoa học và quy trình công nghệ toàn diện cho thành phố ảo 3D.

Chương 2: Cơ sở khoa học xây dựng thành phố ảo 3D trong quy hoạch và quản lý đô thị

Chương 2 tập trung giải quyết các vấn đề lý luận và phương pháp luận kỹ thuật:

• Bản chất mô hình thành phố ảo 3D: Phân tích ba khung nhìn cơ bản (khung nhìn dữ liệu, khung nhìn hệ thống, khung nhìn người dùng/phương tiện) và chức năng phục vụ trình diễn, đo đạc, phân tích, mô phỏng và hỗ trợ ra quyết định.
• Cấu trúc dữ liệu không gian 3D: Đề xuất chi tiết phương pháp xây dựng và biểu diễn từng nhóm đối tượng địa lý:
  • Mặt đất và địa hình: Sử dụng DTM/DEM/DSM, mô hình mạng tam giác không đều (TIN), xử lý đường bình độ chính và phụ với các mức độ trong suốt phù hợp.
  • Nhà và khối nhà: Dựng hình từ footprint 2D kết hợp độ cao qua công cụ Extrusion; gán ảnh bề mặt (*.BMP) từ ảnh chụp thực tế hoặc ảnh trực giao, phân cấp LoD từ LoD1 đến LoD3.
  • Thủy hệ: Thể hiện sông hai nét, sông một nét, sông suối theo mùa và hệ thống đê điều, cống ngăn triều bằng cách phủ polygon lên mặt DTM và gán thuộc tính màu sắc, độ rộng, độ cao mặt đê, con trạch.
  • Hệ thống giao thông: Mô hình hóa đường ô tô, vỉa hè, dải phân cách theo dạng vùng hoặc đường đùn khối, gán chất liệu mặt đường (bê tông, nhựa, gạch); dựng các đối tượng điểm (cột đèn tín hiệu, biển báo, cột mốc) bằng công cụ Plant Tree theo quy chuẩn giao thông.
  • Hạ tầng kỹ thuật: Mô hình hóa đường dây điện (cao thế, hạ thế) và cột điện; mô hình hóa hệ thống đường ống cấp thoát nước (ống nổi, ống ngầm với độ sâu âm so với DTM) và các giếng thăm bằng cách thiết lập độ trong suốt (transparency) của DTM từ 50%–70%.
  • Thảm thực vật: Phân loại cây xanh theo độ cao riêng; cây bụi/hoa màu thể hiện dạng vùng phủ vật liệu; cây bóng mát, công viên thể hiện dạng điểm dựng bằng thư viện ký hiệu 3D qua công cụ Plant Tree.
• Quy trình công nghệ: Đề xuất sơ đồ quy trình tổng quát từ khâu thu thập dữ liệu (ảnh viễn thám độ phân giải cao, ảnh UAV, bản đồ địa hình, hồ sơ quy hoạch), xử lý tiền kỳ, thành lập DTM/DSM, số hóa và chuẩn hóa CSDL 3D, tích hợp mô hình đến xuất bản và khai thác ứng dụng.

Chương 3: Thực nghiệm xây dựng mô hình thành phố ảo 3D khu công nghiệp đô thị Kiến Thụy, TP Hải Phòng

Chương 3 trình bày toàn bộ kết quả thực nghiệm ứng dụng quy trình và CSDL 3D tại khu vực nghiên cứu có diện tích 912,83 ha thuộc huyện Kiến Thụy, thành phố Hải Phòng:

• Công tác chuẩn bị và xử lý dữ liệu: Thiết kế lưới khống chế ảnh mặt đất, thực hiện bay chụp UAV, xử lý bình đồ trực ảnh và mô hình số bề mặt (DSM); chuẩn hóa bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2.000.
• Lựa chọn phần mềm: Sử dụng hệ thống công cụ tích hợp bao gồm ArcGIS/ArcScene (ESRI), SketchUp để dựng mô hình chi tiết công trình điểm nhấn, và phần mềm Skyline để quản lý, hiển thị và tương tác mô hình 3D trên môi trường mạng.
• Tích hợp phương án quy hoạch: Số hóa đồ án quy hoạch phân khu 1:2.000 trên nền ArcGIS; chuẩn hóa dữ liệu các khu chức năng, phân lô đất, mạng lưới giao thông, cây xanh, nhà xưởng và công trình công cộng; gán thuộc tính quy hoạch (tầng cao, mật độ xây dựng, hệ số sử dụng đất, khoảng lùi).
• Xây dựng các công cụ phần mềm hỗ trợ: Tác giả viết các đoạn mã lập trình thực hiện các tác vụ tự động:
  • Công cụ tính toán hệ số sử dụng đất dựa trên diện tích sàn xây dựng và diện tích lô đất.
  • Công cụ kiểm tra chiều cao công trình và thiết kế tòa nhà theo quy chuẩn.
  • Công cụ tự động kiểm tra khoảng lùi xây dựng của công trình so với chỉ giới đường đỏ.
• Khai thác và ứng dụng mô hình: Thực hiện trình diễn các góc nhìn phối cảnh không gian đô thị; thực hiện các phân tích không gian nâng cao gồm: kiểm soát chiều cao trung tâm đô thị, tìm kiếm đối tượng theo khoảng cách và theo khu vực, phân tích tầm nhìn và vùng nhìn (viewshed analysis), mô phỏng các tuyến hạ tầng kỹ thuật (đường dây điện, hệ thống cấp thoát nước ngầm).

Hạng mục dữ liệu / Đối tượng	Nguồn dữ liệu & Định dạng	Kỹ thuật xử lý / Mô hình hóa	Cấp độ chi tiết (LoD) & Công cụ
Bề mặt địa hình đô thị	Dữ liệu bay chụp UAV, bình đồ trực ảnh, bản đồ địa hình 1:2.000	Thành lập DEM, DTM, DSM, lưới tam giác không đều (TIN)	LoD0 / ArcGIS 3D Analyst, Baseheight
Nhà ở, công trình xây dựng	Footprint bản đồ 2D, hồ sơ thiết kế quy hoạch, ảnh chụp thực tế	Đùn khối từ đường viền chân nhà (Extrusion), gán ảnh chất liệu (*.BMP)	LoD1 - LoD2 / ArcScene, SketchUp
Công trình điểm nhấn kiến trúc	Bản vẽ thiết kế kiến trúc chi tiết, ảnh chụp thực địa	Dựng hình 3D thực thể đa diện, kết cấu mái và chi tiết mặt đứng	LoD3 / SketchUp, Skyline
Mạng lưới giao thông	Bản đồ quy hoạch giao thông 1:2.000	Phủ mặt DTM dạng vùng, dựng dải phân cách, gán kết cấu mặt đường	LoD1 - LoD2 / ArcScene
Cây xanh, thảm thực vật	Bản đồ hiện trạng & quy hoạch cây xanh	Phủ vùng thảm cỏ; dựng cây độc lập, hàng cây bằng thư viện 3D	LoD1 - LoD2 / Plant Tree
Thủy hệ (sông, mương, đê)	Dữ liệu vector sông suối 1:2.000	Phủ DTM màu nước biển sẫm/nhạt, tạo độ chênh cao mái đê, con trạch	LoD1 / Baseheight, Extrusion
Hạ tầng kỹ thuật (điện, cấp thoát nước)	Bản vẽ định hướng hạ tầng kỹ thuật	Chuyển đổi 2D sang 3D, offset cao độ cột/dây điện, gán offset âm cho ống ngầm	LoD2 / Convert features to 3D, độ trong suốt DTM 50-70%

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt lý luận và khoa học

• Hệ thống hóa cơ sở khoa học về công nghệ thành phố ảo 3D (GeoVE), làm rõ cấu trúc ba khung nhìn (dữ liệu, hệ thống, người dùng) trong môi trường địa tin học ứng dụng cho quy hoạch không gian đô thị.
• Đề xuất được danh mục nội dung, cấu trúc CSDL không gian 3D và các cấp độ chi tiết (LoD) phù hợp với thực tiễn dữ liệu trắc địa bản đồ và yêu cầu của các đồ án quy hoạch tại Việt Nam, tạo tiền đề khoa học cho việc phát triển mô hình dữ liệu thành phố thông minh (SmartCity).

Đóng góp về mặt thực tiễn

• Đề xuất được quy trình công nghệ hoàn chỉnh để xây dựng, tích hợp và khai thác mô hình thành phố ảo 3D từ các nguồn tư liệu đa dạng (ảnh viễn thám độ phân giải cao, ảnh UAV, bản đồ địa hình 2D và đồ án quy hoạch xây dựng).
• Xây dựng thành công mô hình thành phố ảo 3D thực nghiệm tại Khu đô thị công nghiệp Kiến Thụy (Hải Phòng) với diện tích 912,83 ha, cung cấp nguồn dữ liệu không gian trực quan phục vụ công tác thẩm định, xét duyệt và quản lý đồ án.
• Phát triển các module công cụ phần mềm hỗ trợ tự động hóa việc tính toán các chỉ tiêu quy hoạch (hệ số sử dụng đất, kiểm tra chiều cao xây dựng, kiểm tra khoảng lùi công trình) và thực hiện các phân tích không gian 3D (phân tích tầm nhìn, mô phỏng công trình ngầm).

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

• Cần xây dựng và ban hành khung chuẩn thống nhất về CSDL không gian 3D đô thị ở cấp quốc gia để đồng bộ hóa dữ liệu giữa ngành Trắc địa - Bản đồ và ngành Xây dựng - Quy hoạch.
• Hoàn thiện các cơ chế chia sẻ, cập nhật dữ liệu không gian địa lý 3D phục vụ hạ tầng dữ liệu không gian (SDI) và chính quyền điện tử, thúc đẩy việc áp dụng mô hình 3D trong việc công khai, minh bạch thông tin quy hoạch cho cộng đồng dân cư.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên các nội dung được văn bản luận án phản ánh, các điểm hạn chế và hướng phát triển bao gồm:

• Hạn chế về công cụ hiển thị tiếng Việt: Công cụ 3D label trong môi trường ArcScene tại thời điểm nghiên cứu chưa hỗ trợ đầy đủ font chữ tiếng Việt có dấu, khiến một số ghi chú tên riêng trên mô hình 3D phải hiển thị dưới dạng tiếng Việt không dấu.
• Khối lượng tính toán và độ phức tạp dữ liệu: Việc xử lý và hiển thị các khối dữ liệu 3D chi tiết cao trên diện tích lớn đòi hỏi tài nguyên tính toán phần cứng mạnh; việc mô hình hóa các công trình kiến trúc phức tạp còn phụ thuộc vào mức độ khái quát hóa hình học.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng phạm vi tích hợp các nguồn dữ liệu đo quét laser mặt đất và trên không (LiDAR); nghiên cứu kết nối sâu hơn giữa mô hình thông tin công trình (BIM) và GIS 3D theo chuẩn CityGML/IFC; phát triển các dịch vụ web 3D GIS tương tác cao phục vụ quản lý đô thị thời gian thực theo mô hình thành phố thông minh.

Giá trị tham khảo

Luận án cung cấp tài liệu tham khảo cho các nhóm đối tượng và mục đích chuyên môn sau:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ, Địa tin học (GIS), Quản lý đất đai: Tham khảo Chương 2 về khung lý thuyết thành phố ảo 3D, cấu trúc CSDL 3D và phương pháp luận tích hợp dữ liệu không gian đa nguồn.
• Các nhà quy hoạch đô thị, kiến trúc sư và chuyên viên tại các Viện Quy hoạch, Sở Xây dựng, Sở Quy hoạch - Kiến trúc: Tham khảo Chương 3 về quy trình số hóa, tích hợp phương án quy hoạch phân khu/chi tiết lên không gian 3D và các thuật toán kiểm tra chỉ tiêu quy hoạch (khoảng lùi, tầng cao, mật độ, tầm nhìn).
• Các cơ quan quản lý đô thị và đơn vị tư vấn đo đạc: Tham khảo phương pháp kết hợp công nghệ bay chụp UAV với bản đồ địa hình 1:2.000 để thành lập mô hình số bề mặt (DSM) và bình đồ trực ảnh phục vụ quản lý hiện trạng và giám sát xây dựng.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án sử dụng phần mềm nào để xây dựng và quản lý mô hình thành phố ảo 3D?
Luận án sử dụng kết hợp bộ công cụ ArcGIS và ArcScene (hãng ESRI) để xử lý CSDL không gian và phân tích 3D, phần mềm SketchUp để thiết kế các mô hình kiến trúc chi tiết, và phần mềm Skyline để lưu trữ, quản lý và trình diễn tương tác mô hình thành phố 3D trên môi trường mạng.

2. Dữ liệu đầu vào để xây dựng mô hình địa hình và địa vật 3D trong luận án gồm những gì?
Dữ liệu đầu vào bao gồm: mô hình số bề mặt (DSM) và bình đồ trực ảnh thành lập từ ảnh chụp máy bay không người lái (UAV) kết hợp lưới khống chế ảnh mặt đất; CSDL bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2.000; hồ sơ đồ án thiết kế quy hoạch đô thị; và tập hợp ảnh chụp thực địa (*.BMP) dùng để gán chất liệu bề mặt công trình.

3. Luận án giải quyết việc mô phỏng các công trình ngầm như thế nào trên mô hình 3D?
Hệ thống công trình ngầm (như đường ống cấp thoát nước, giếng kiểm tra) được mô hình hóa ở dạng 2D/3D gắn giá trị offset âm (độ sâu dưới mặt đất) so với mô hình địa hình DTM. Để quan sát được các đối tượng ngầm, độ trong suốt (transparency) của lớp bề mặt DTM trong phần mềm ArcScene được thiết lập ở mức từ 50% đến 70%.

4. Các công cụ phần mềm tự động hóa do tác giả xây dựng thực hiện những chức năng gì?
Tác giả đã lập trình các đoạn mã phát triển các công cụ hỗ trợ tự động: tính toán hệ số sử dụng đất của lô đất, kiểm tra chiều cao thiết kế công trình, và tự động kiểm tra khoảng lùi xây dựng của công trình so với ranh giới quy hoạch.

5. Quy mô và địa bàn thực nghiệm của luận án là ở đâu?
Nội dung thực nghiệm của luận án được triển khai tại Khu đô thị công nghiệp Kiến Thụy, thuộc địa bàn thành phố Hải Phòng, với tổng diện tích khu vực nghiên cứu là 912,83 ha.

Kết luận

Luận án đã giải quyết vấn đề cơ sở khoa học và quy trình công nghệ xây dựng mô hình thành phố ảo 3D phục vụ công tác quy hoạch và quản lý đô thị trong bối cảnh chuyển đổi từ công nghệ bản đồ 2D sang 3D GIS tại Việt Nam. Bằng việc chuẩn hóa cấu trúc cơ sở dữ liệu không gian, phân cấp độ chi tiết và phát triển các công cụ phân tích tự động, công trình đã chứng minh tính khả thi qua thực nghiệm tại Khu đô thị công nghiệp Kiến Thụy với diện tích 912,83 ha. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở kỹ thuật hỗ trợ các nhà quản lý nâng cao chất lượng lập, thẩm định và giám sát các đồ án quy hoạch đô thị hướng tới phát triển đô thị thông minh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về công tác quy hoạch và quản lý đô thị ở nước ta 1. Tổng quan về quy hoạch không gian, quy hoạch đô thị Quy hoạch không gian hay quy hoạch xây dựng là việc tổ chức và định hướng không gian vùng, không gian đô thị và dân cư, hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội, tạo lập môi trường sống thích hợp cho người dân sống tại các lãnh thổ đó, đảm bảo kết hợp hài hòa giữa lợi ích quốc gia và lợi ích cộng đồng, đáp ứng được các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng - an ninh và bảo vệ môi trường [1]. Như vậy, quy hoạch không gian (QHKG) là một hoạt động nhằm tạo ra một chuỗi có trật tự các hành động dẫn dắt tới việc thực hiện một hay nhiều mục tiêu đã dự kiến.

Các kỹ thuật chính của quy hoạch là các văn bản tường trình được bổ sung theo nhu cầu những dự báo thống kê, những công thức toán, những đánh giá số lượng và những biểu bảng minh họa cho các quan hệ giữa các bộ phận khác nhau của dự án [2]. Nó có thể, nhưng không nhất thiết phải bao gồm các bản vẽ không gian chính xác của các đối tượng. Quy hoạch không gian là một phương thức quy hoạch mới, được áp dụng hiệu quả ở các nước và nhiều thành phố trên thế giới trong nhiều năm qua. Tương tự như các loại hình quy hoạch khác, QHKG luôn đi trước các hoạt động phát triển và đóng vai trò hỗ trợ kiểm soát phát triển các đô thị và lãnh thổ.

Quy hoạch không gian và quản lý không gian đòi hỏi xác lập một cơ chế phối hợp liên ngành, liên cơ quan, liên vùng trong quản lý và giải quyết đồng bộ các quan hệ phát triển khác nhau, trong đó quan hệ giữa các mảng không gian và tổ chức không gian hợp lý cho phát triển kinh tế bền vững là một trong những nhiệm vụ quan trọng và cần đi trước một bước. 8 Nhu cầu phát triển kinh tế trong bối cảnh cạnh tranh và xung đột không gian khai thác, sử dụng ở Việt Nam ngày càng gia tăng. Vì vậy, việc áp dụng quy hoạch không gian đã trở thành nhu cầu thực tiễn cấp bách trong quản lý nhà nước tổng hợp và thống nhất đối với Việt Nam trong thời gian tới. Có thể nói, quy hoạch không gian và quản lý tổng hợp theo không gian đang còn là những vấn đề mới mẻ đối với không chỉ các nhà quản lý và hoạch định chính sách, mà còn đối với ngay cả các nhà khoa học và quy hoạch ở Việt Nam.

Quy hoạch đô thị là việc tổ chức không gian, kiến trúc, cảnh quan đô thị, hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật, công trình hạ tầng xã hội và nhà ở để tạo lập môi trường sống thích hợp, phù hợp với chiến lược phát triển tổng thể kinh tế – xã hội, môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu, sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả, đảm bảo an ninh – quốc phòng, được thể hiện thông qua đồ án quy hoạch đô thị. Theo đó, có một số mức quy hoạch như sau: - Quy hoạch chung là việc tổ chức không gian, hệ thống các công trình hạ tầng kỹ thuật, công trình hạ tầng xã hội và nhà ở cho một đô thị phù hợp với sự phát triển kinh tế – xã hội của đô thị, bảo đảm quốc phòng, an ninh và phát triển bền vững. - Quy hoạch phân khu là việc phân chia và xác định chức năng, chỉ tiêu sử dụng đất quy hoạch đô thị của các khu đất, mạng lưới công trình hạ tầng kỹ thuật, công trình hạ tầng xã hội trong một khu vực đô thị nhằm cụ thể hóa nội dung quy hoạch chung. - Quy hoạch chi tiết là việc phân chia và xác định chỉ tiêu sử dụng đất quy hoạch đô thị, yêu cầu quản lý kiến trúc, cảnh quan của từng lô đất; bố trí công trình hạ tầng kỹ thuật, công trình hạ tầng xã hội nhằm cụ thể hóa nội dung của quy hoạch phân khu hoặc quy hoạch chung.

Bản chất và sự khác biệt giữa quy hoạch chung, quy hoạch phân khu, quy 9 hoạch chi tiết đô thị nằm ở mức độ yêu cầu của nội dung nghiên cứu, cách thức thể hiện (tỉ lệ bản đồ), thời gian quy hoạch, cấp phê duyệt của từng loại đồ án và tính quan hệ, phụ thuộc giữa chúng (Quy hoạch chung/quy hoạch cấp trên; quy hoạch phân khu, quy hoạch chi tiết/quy hoạch cấp dưới). Yêu cầu của quy hoạch đô thị 1. Nội dung của quy hoạch đô thị Nội dung đồ án quy hoạch đô thị bao gồm việc xác định chỉ tiêu về dân số, hạ tầng xã hội, hạ tầng kỹ thuật và yêu cầu tổ chức không gian, kiến trúc cho toàn khu vực quy hoạch; bố trí công trình hạ tầng xã hội phù hợp với nhu cầu sử dụng; chỉ tiêu sử dụng đất và yêu cầu về kiến trúc công trình đối với từng lô đất; bố trí mạng lưới các công trình hạ tầng kỹ thuật đến ranh giới lô đất [2]. Trong nội dung thiết kế đô thị của đồ án quy hoạch đô thị bao gồm việc xác định các công trình điểm nhấn trong khu vực quy hoạch theo các hướng tầm nhìn, tầng cao xây dựng công trình cho từng lô đất và cho toàn khu vực; khoảng lùi của công trình trên từng đường phố và ngã phố; xác định hình khối, màu sắc, hình thức kiến trúc chủ đạo của các công trình kiến trúc; hệ thống cây xanh, mặt nước, quảng trường.

Chất lượng, phương pháp và biểu thị không gian đô thị trên mô hình bản đồ có ý nghĩa to lớn trong nội dung của đồ án quy hoạch đô thị. Đây là vấn đề có tính kỹ thuật cao với sự kết hợp giữa các nhà quy hoạch và các nhà bản đồ, nhằm cung cấp cho cấp có thẩm quyền trong xét duyệt phương án và đồng thời cho cho các cơ quan, tổ chức, cá nhân trong thực thi phương án quy hoạch một cách hiệu quả nhất. Nội dung hồ sơ nhiệm vụ quy hoạch chung đô thị đã được quy định tại Thông tư 12/2016/TT-BXD ngày 29/06/2016 bao gồm: - Sơ đồ vị trí và liên hệ vùng: Xác định vị trí, ranh giới lập quy hoạch; thể hiện các mối quan hệ giữa đô thị và vùng, khu vực có liên quan về kinh tế - xã hội; điều kiện địa hình, địa vật, các vùng có ảnh hưởng lớn đến kiến trúc cảnh quan đô thị; hạ tầng kỹ thuật đầu mối và các vấn đề khác tác động đến phát triển 10 đô thị. Thể hiện trên nền bản đồ địa hình theo tỷ lệ thích hợp.

- Bản đồ hiện trạng: Sử dụng đất, kiến trúc cảnh quan, hệ thống hạ tầng xã hội (giáo dục, y tế, văn hóa, thương mại, cây xanh, nhà ở, .); hiện trạng giao thông, cấp điện và chiếu sáng đô thị, cấp nước, cao độ nền và thoát nước mưa, thoát nước bẩn; thu gom chất thải rắn, nghĩa trang, môi trường. Thể hiện trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2. - Bản đồ đánh giá tổng hợp về đất xây dựng trên cơ sở từ thuyết minh có tiêu chí đánh giá phù hợp về địa hình, điều kiện hiện trạng, địa chất thủy văn; đánh giá về giá trị sử dụng đất: Xác định các khu vực thuận lợi, ít thuận lợi, không thuận lợi cho phát triển các chức năng đô thị; xác định các vùng cấm, hạn chế phát triển đô thị. Thể hiện trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2.

- Sơ đồ cơ cấu phát triển đô thị (các sơ đồ phân tích hiện trạng và đề xuất các phương án kèm theo thuyết minh nội dung về tiêu chí xem xét, lựa chọn các phương án). Thể hiện theo tỷ lệ thích hợp. - Bản đồ định hướng phát triển không gian đô thị. Thể hiện trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2.

- Bản đồ quy hoạch sử dụng đất và phân khu chức năng theo các giai đoạn quy hoạch. Thể hiện trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2. - Các bản đồ định hướng phát triển hệ thống hạ tầng kỹ thuật. Thể hiện trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2.

- Các bản vẽ thiết kế đô thị theo quy định của Bộ Xây dựng tại Thông tư số 06/2013/TT-BXD ngày 13/05/2013. - Các bản vẽ về đánh giá môi trường chiến lược: Hiện trạng và đánh giá môi trường chiến lược. Thể hiện trên nền bản đồ địa hình theo tỷ lệ thích hợp. Như vậy có thể thấy tầm quan trọng không thể thiếu của các sản phẩm bản đồ (2D) trong công tác lập quy hoạch nói chung và lập quy hoạch đô thị nói 11 riêng.

Chất lượng, phương pháp và biểu thị không gian đô thị trên mô hình bản đồ có ý nghĩa to lớn trong nội dung của đồ án quy hoạch đô thị. Đây là vấn đề có tính kỹ thuật cao với sự kết hợp giữa các nhà quy hoạch và các nhà bản đồ, nhằm cung cấp cho cấp có thẩm quyền trong xét duyệt phương án và đồng thời cho cho các cơ quan, tổ chức, cá nhân trong thực thi phương án quy hoạch một cách hiệu quả nhất. Chức năng của một số loại bản đồ trong đồ án quy hoạch Bản đồ địa hình phục vụ lập đồ án quy hoạch đô thị do cơ quan quản lý nhà nước về bản đồ cấp hoặc do cơ quan chuyên môn khảo sát, đo đạc lập, bảo đảm yêu cầu về chất lượng và kỹ thuật theo quy định về sản phẩm đo đạc bản đồ. Các thông tin, dữ liệu của bản đồ địa hình phải đáp ứng yêu cầu phục vụ việc lập quy hoạch đô thị phù hợp với từng loại đồ án quy hoạch đô thị.

Trường hợp bản đồ địa hình không phù hợp với hiện trạng tại thời điểm lập quy hoạch thì thực hiện khảo sát đo đạc chỉnh lý, bổ sung. Bản đồ quy hoạch chung tỉ lệ 1:5.000 có giá trị xác định các khu vực chức năng, những định hướng tính giao thông, sẽ rõ ràng mốc giới, địa giới của các phần đất dành để phát triển hạ tầng đường, cầu, cống, điện, trường học, khu dân cư, cây xanh, hồ nước. Có thể nói, bản đồ quy hoạch 1:5.000 là cơ sở gốc để xác định mục tiêu phát triển, kêu gọi đầu tư cũng như vấn đề giải phóng mặt bằng, đền bù, di dân. Bản đồ quy hoạch phân khu tỉ lệ 1:2.000 nhằm phân chia và xác định chức năng sử dụng đất và mạng lưới công trình hạ tầng nhằm cụ thể hóa nội dung của quy hoạch chung đô thị.