Tổng quan nghiên cứu

Bản đồ cổ là di sản tư liệu lịch sử vô giá, phản ánh quá trình biến đổi địa lý, sự hình thành các đơn vị hành chính và cương vực lãnh thổ quốc gia qua nhiều thế kỷ. Tuy nhiên, theo ước tính của ngành lưu trữ, hơn 60% nguồn tư liệu bản đồ cổ tại Việt Nam đang đứng trước nguy cơ hư hỏng vật lý nghiêm trọng và bị lưu trữ phân tán tại nhiều tổ chức, cá nhân khác nhau. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là giải quyết sự thiếu hụt phương pháp luận trong việc khai thác, sử dụng bản đồ cổ, đồng thời xóa bỏ rào cản tiếp cận nguồn tư liệu quý giá này thông qua công nghệ số hóa.

Mục tiêu cụ thể của đề tài gồm 3 nội dung chính:

  • Hệ thống hóa tri thức lịch sử phát triển bản đồ học và phương pháp luận sử dụng bản đồ chuyên sâu.
  • Phân tích đặc thù bản đồ cổ Việt Nam để đề xuất quy trình khai thác thông tin khoa học.
  • Thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ và xây dựng website quản lý, tra cứu thông tin bản đồ cổ trực quan, đa tiêu chí.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nguồn tài liệu bản đồ Việt Nam qua các thời kỳ lịch sử, trong đó dữ liệu thực nghiệm giới hạn trong Bộ sưu tập bản đồ cổ của Nhà nghiên cứu Nguyễn Đình Đầu với quy mô hơn 3.000 tờ bản đồ quý hiếm. Nghiên cứu được triển khai tại Thành phố Hồ Chí Minh trong thời gian 5 tháng, từ ngày 02 tháng 07 năm 2012 đến ngày 30 tháng 11 năm 2012.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc rút ngắn hơn 95% thời gian tìm kiếm tư liệu so với phương pháp thủ công, đồng thời gia tăng khả năng tiếp cận dữ liệu lịch sử cho hơn 90% người dùng phổ thông và giới học thuật. Đây là công cụ đắc lực hỗ trợ công tác nghiên cứu không gian lịch sử và cung cấp chứng cứ pháp lý đanh thép phục vụ công tác bảo vệ chủ quyền biên giới, hải đảo quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng lý thuyết sử dụng bản đồ hiện đại của Giáo sư Salisep kết hợp cùng mô hình quản lý dữ liệu không gian 3S gồm: Hệ thống định vị toàn cầu (GPS), Viễn thám (RS) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Lý thuyết sử dụng bản đồ xác lập 5 phương pháp trụ cột để nhận thức thế giới khách quan thông qua mô hình không gian:

  • Phương pháp đọc bản đồ: Thu nhận thông tin bề mặt trực quan về tên gọi, tọa độ và vị trí đối tượng.
  • Phương pháp suy giải bản đồ: Đánh giá mối quan hệ không gian gián tiếp và quy luật phân bố của hiện tượng địa lý.
  • Phương pháp đo đạc bản đồ: Đo tính kích thước, khoảng cách, diện tích và tọa độ hình học.
  • Phương pháp so sánh bản đồ: Phân tích sự biến đổi của các yếu tố tự nhiên và nhân văn qua các mốc thời gian khác nhau.
  • Phương pháp mô hình hóa bản đồ: Biến đổi, bổ sung và trừu tượng hóa thông tin theo 4 cấp độ gồm nhấn mạnh, bổ sung, tiếp tục và biến đổi.

Bên cạnh đó, luận văn áp dụng 4 khái niệm nền tảng trong Bản đồ học: Cơ sở toán học bản đồ (phép chiếu, lưới kinh vĩ tuyến, ellipsoid Trái Đất), Hệ tọa độ và quy chiếu quốc gia (từ HN-72 đến VN-2000 theo Quyết định 83/2000/QĐ-TTg), Tổng quát hóa bản đồ (Cartographic Generalization) và Cấu trúc siêu dữ liệu bản đồ số (Metadata).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng cỡ mẫu tổng thể gồm hơn 3.000 tờ bản đồ cổ trong bộ sưu tập tư nhân của Nhà nghiên cứu Nguyễn Đình Đầu. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích (purposive sampling) được áp dụng để sàng lọc 150 bản đồ tiêu biểu đại diện cho các thời kỳ lịch sử từ thế kỷ XV đến thế kỷ XX, bao trùm 6 vùng địa lý kinh tế của Việt Nam nhằm đưa vào phân tích chuyên sâu và thử nghiệm hệ thống.

Lý do lựa chọn phương pháp chọn mẫu có chủ đích kết hợp phân tích hệ thống là vì bản đồ cổ có tính chất đa dạng về ngôn ngữ (Hán Nôm, Pháp, Anh, Latinh), chất liệu và tỷ lệ. Việc kết hợp phương pháp chuyên gia thông qua phỏng vấn sâu Nhà nghiên cứu Nguyễn Đình Đầu và cán bộ Chi cục Đo đạc Bản đồ phía Nam giúp xác thực chính xác niên đại và độ tin cậy của các dị bản.

Timeline nghiên cứu kéo dài 150 ngày được chia làm 3 giai đoạn:

  • Giai đoạn 1 (tháng 7 - tháng 8/2012): Thu thập, phân loại, chụp ảnh kỹ thuật số và trích xuất thông tin thuộc tính của 3.000 bản đồ.
  • Giai đoạn 2 (tháng 9 - tháng 10/2012): Chuẩn hóa siêu dữ liệu, thiết kế sơ đồ quan hệ thực thể (ERD) và xây dựng cơ sở dữ liệu số.
  • Giai đoạn 3 (tháng 11/2012): Lập trình giao diện website trên môi trường Visual Studio 2010 bằng ngôn ngữ Visual Basic, kiểm thử chức năng tra cứu và hoàn thiện báo cáo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã mang lại 4 phát hiện khoa học và thực tiễn quan trọng:

Thứ nhất, kết quả khảo sát thực trạng cho thấy hơn 85% tư liệu bản đồ cổ tại Việt Nam chưa từng được chuẩn hóa cơ sở dữ liệu số, dẫn đến nguy cơ thất lạc tư liệu gốc rất cao. Các bộ sưu tập cá nhân nắm giữ nhiều bản đồ độc bản quý giá nhưng thiếu công cụ quản lý chuyên nghiệp.

Thứ hai, nghiên cứu xác lập quy trình 5 bước suy giải bản đồ cổ đặc thù tại Việt Nam, kết hợp đối chiếu giữa bản đồ Hồng Đức (năm 1490), bản đồ Alexandre de Rhodes (năm 1650) và Đại Nam Nhất thống Toàn đồ (năm 1834). Việc so sánh này chứng minh tính kế thừa không gian địa lý và sự phát triển liên tục của các địa danh hành chính Việt Nam qua hơn 500 năm.

Thứ ba, luận văn đã xây dựng thành công cơ sở dữ liệu và hệ thống Website tra cứu thông tin bản đồ cổ gồm 6 module chức năng chính: Khởi động, Tra cứu đa tiêu chí, Tra cứu theo phân vùng địa danh tỉnh thành, Hướng dẫn tra cứu, Giới thiệu tác giả và Liên kết nguồn thư viện quốc tế. Thời gian tìm kiếm thông tin của người dùng giảm từ vài ngày xuống dưới 3 giây cho mỗi truy vấn phức hợp.

Thứ tư, đề tài hệ thống hóa các minh chứng chủ quyền biển đảo không thể chối cãi thông qua hơn 20 bản đồ cổ phương Tây vẽ từ thế kỷ XVI đến thế kỷ XIX (như bản đồ Joan Martinez năm 1587, bản đồ Edmond Halley năm 1701), tất cả đều xác nhận quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa nằm trong vùng lãnh hải quản lý của Việt Nam.

Thảo luận kết quả

Thực trạng sử dụng bản đồ tại Việt Nam thời gian qua bộc lộ điểm nghẽn lớn khi chỉ chú trọng khâu biên vẽ, in ấn mà bỏ ngỏ phương pháp khai thác thông tin sau xuất bản. Khoảng trống này khiến nguồn dữ liệu không gian lịch sử chưa phát huy được giá trị trong giáo dục và quản lý đô thị.

So sánh với các trung tâm lưu trữ hàng đầu thế giới như Thư viện Quốc hội Hoa Kỳ (lưu trữ gần 4,8 triệu bản đồ cổ, từng mua tấm bản đồ Waldseemuller năm 1507 với giá 10 triệu USD), Thư viện Quốc gia Pháp Gallica (số hóa hơn 60.760 bản đồ) hay Thư viện Bản đồ Harvard (số hóa 6.900 bản đồ gắn tọa độ GIS), Việt Nam cần một bước tiến đột phá trong công tác số hóa di sản. Hệ thống website của đề tài đóng vai trò như viên gạch đầu tiên thiết lập cổng thông tin tương tự mô hình OldMapsOnline.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua bảng cấu trúc phân loại theo 6 vùng địa lý (Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ, Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Đồng bằng sông Cửu Long) và biểu đồ phân bố niên đại bản đồ. Cách tổ chức này giúp người dùng dễ dàng theo dõi sự biến đổi không gian đô thị Sài Gòn - Gia Định từ bản đồ Trần Văn Học năm 1816 đến bản đồ thành phố Hà Nội của Phạm Đình Bách năm 1873.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát huy tối đa giá trị của di sản bản đồ cổ, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp chiến lược:

Thứ nhất, chuẩn hóa và mở rộng số hóa 100% các bộ sưu tập bản đồ cổ trên toàn quốc. Cần triển khai chương trình mục tiêu quét scan độ phân giải cao và gắn tọa độ không gian (georeferencing) cho tối thiểu 10.000 tờ bản đồ lịch sử trong giai đoạn 2024 - 2026. Chủ thể thực hiện: Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam chủ trì, phối hợp với Cục Văn thư và Lưu trữ Nhà nước.

Thứ hai, nâng cấp kiến trúc website tra cứu sang nền tảng WebGIS tương tác đa chiều. Nâng cấp hệ thống từ tra cứu thuộc tính sang bản đồ tương tác cho phép chồng lớp (overlay) dữ liệu viễn thám hiện đại với bản đồ cổ. Mục tiêu đạt 50.000 lượt truy cập/tháng trong vòng 12 tháng sau khi nâng cấp. Chủ thể thực hiện: Các phòng thí nghiệm Địa tin học thuộc Đại học Quốc gia TP.HCM và các trường đại học khối kỹ thuật.

Thứ ba, xây dựng bộ tiêu chuẩn quốc gia về siêu dữ liệu (Metadata) cho bản đồ di sản lịch sử. Ban hành khung mô tả chuẩn thông tin tương thích với tiêu chuẩn quốc tế ISO 19115 trước quý IV năm 2025 nhằm phục vụ chia sẻ dữ liệu liên cơ quan. Chủ thể thực hiện: Bộ Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Bộ Khoa học và Công nghệ.

Thứ tư, đưa tư liệu bản đồ cổ vào chương trình giáo dục lịch sử và truyền thông đối ngoại. Tích hợp dữ liệu số của hơn 150 bản đồ cổ tiêu biểu vào hệ sinh thái thư viện số học đường, tiếp cận hơn 2 triệu học sinh, sinh viên trong lộ trình 3 năm nhằm nâng cao nhận thức lịch sử và khẳng định chủ quyền lãnh thổ. Chủ thể thực hiện: Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp cùng Bộ Ngoại giao và Bộ Thông tin và Truyền thông.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

Nhà nghiên cứu Lịch sử, Địa lý và Văn hóa học: Sử dụng kho dữ liệu chuẩn hóa của hơn 3.000 bản đồ cùng quy trình suy giải không gian để tái hiện quá trình di dân, biến đổi địa danh hành chính và cấu trúc định cư làng xã từ thế kỷ XV đến thế kỷ XX.

Chuyên gia Quy hoạch đô thị và Quản lý tài nguyên môi trường: Áp dụng phương pháp so sánh bản đồ cổ với ảnh vệ tinh hiện đại để phân tích động thái biến động hệ thống sông ngòi, kênh rạch tự nhiên và hình thái không gian đô thị trong chu kỳ phát triển 100 - 200 năm qua.

Cơ quan Ngoại giao, Quản lý biên giới và Hải đảo: Tiếp cận nguồn tư liệu bản đồ phương Tây và bản đồ triều Nguyễn được lập danh mục khoa học để trích xuất hơn 20 chứng cứ pháp lý phục vụ công tác đấu tranh ngoại giao, bảo vệ chủ quyền biển đảo.

Giảng viên, Học viên cao học và Kỹ sư chuyên ngành Bản đồ, Viễn thám và GIS: Tham khảo kiến trúc cơ sở dữ liệu quan hệ, mô hình thuật toán tìm kiếm đa tiêu chí và giải pháp tích hợp công nghệ thông tin vào bảo tồn di sản địa lý số.

Câu hỏi thường gặp

Bản đồ cổ có giá trị pháp lý như thế nào trong việc khẳng định chủ quyền biển đảo của Việt Nam? Bản đồ cổ là chứng cứ lịch sử và pháp lý khách quan được cộng đồng quốc tế thừa nhận. Luận văn đã chỉ rõ hơn 20 bản đồ hàng hải quốc tế xuất bản từ thế kỷ XVI đến thế kỷ XIX đều thể hiện rõ ranh giới lãnh hải Việt Nam bao gồm quần đảo Paracel (Hoàng Sa), cung cấp nguồn cứ liệu vững chắc cho hồ sơ pháp lý quốc gia.

Bộ dữ liệu thực nghiệm trong luận văn được xây dựng từ quy mô nào? Nguồn tư liệu của luận văn được khai thác trực tiếp từ bộ sưu tập hơn 3.000 bản đồ cổ của Nhà nghiên cứu Nguyễn Đình Đầu. Đề tài đã xử lý số hóa, chuẩn hóa siêu dữ liệu và đưa vào hệ thống thử nghiệm 150 tờ bản đồ tiêu biểu đại diện cho các vùng miền đất nước qua 5 thế kỷ.

Hệ thống website tra cứu giải quyết bài toán gì so với phương pháp lưu trữ truyền thống? Trước đây, việc tra cứu bản đồ giấy thủ công mất từ 2 đến 5 ngày và gây hao mòn hiện vật gốc. Website xây dựng trên nền tảng Visual Basic và Visual Studio 2010 cho phép người dùng tra cứu đa tiêu chí theo địa danh, niên đại, tác giả chỉ trong dưới 3 giây, bảo tồn nguyên vẹn 100% tài liệu gốc.

Phương pháp suy giải bản đồ (Map Interpretation) khác gì so với đọc bản đồ thông thường? Đọc bản đồ chỉ dừng lại ở việc nhận biết các thông tin trực tiếp nhìn thấy được như vị trí, ký hiệu. Suy giải bản đồ đi sâu phân tích các thông tin gián tiếp về cấu trúc, mối liên hệ không gian và bối cảnh lịch sử, giúp giải mã chính xác hơn 90% các địa danh cổ đã bị thay đổi tên gọi theo thời gian.

Nền tảng công nghệ của website có khả năng mở rộng như thế nào? Website được thiết kế theo cấu trúc module linh hoạt, kết nối với cơ sở dữ liệu quan hệ và tích hợp sẵn trang liên kết tới hơn 5 thư viện bản đồ số lớn trên thế giới (như Thư viện Quốc hội Hoa Kỳ, Gallica Pháp). Hệ thống sẵn sàng nâng cấp lên WebGIS và tích hợp điện toán đám mây trong tương lai.

Kết luận

  • Luận văn hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận Bản đồ học qua 4 thời kỳ lịch sử và hoàn thiện quy trình 5 bước khai thác, suy giải bản đồ cổ chuyên sâu.
  • Chuẩn hóa siêu dữ liệu số và xây dựng cơ sở dữ liệu quan hệ từ bộ sưu tập hơn 3.000 bản đồ cổ quý hiếm của Nhà nghiên cứu Nguyễn Đình Đầu.
  • Phát triển thành công công cụ Website tra cứu thông tin bản đồ cổ đa tiêu chí, giảm hơn 95% thời gian tìm kiếm dữ liệu thực địa.
  • Cung cấp hệ thống tư liệu lịch sử xác thực khẳng định vững chắc chủ quyền lãnh thổ, lãnh hải của Việt Nam qua hơn 500 năm.
  • Xác lập nền tảng kỹ thuật ban đầu để phát triển mạng lưới bản đồ số di sản tích hợp công nghệ GIS tại Việt Nam.

Đóng góp lớn nhất của công trình là tiên phong bắc nhịp cầu giữa khoa học Bản đồ học truyền thống với công nghệ phần mềm hiện đại, mở ra hướng đi mới trong việc bảo tồn và phát huy giá trị di sản không gian quốc gia.

Trong giai đoạn 2024 - 2026, hệ thống cần tiếp tục được mở rộng liên kết dữ liệu liên cơ quan và tích hợp các lớp bản đồ không gian 3D. Độc giả, các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý hãy chủ động liên hệ bộ môn Địa Tin học tại các cơ sở đào tạo đại học để cùng chung tay khai thác, xây dựng kho tàng dữ liệu bản đồ số phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế và bảo vệ chủ quyền đất nước.