Quy hoạch đô thị có vai trò quan trọng trong định hướng, kiểm soát và quản lý quá trình phát triển đô thị, bảo đảm sự hài hòa giữa phát triển kinh tế - xã hội, bảo vệ môi trường, an ninh - quốc phòng và nâng cao chất lượng cuộc sống. Tuy nhiên, tốc độ đô thị hóa nhanh ở Việt Nam đang làm gia tăng nhiều vấn đề về quản lý đất đai, hạ tầng, không gian xây dựng và sự thiếu đồng bộ giữa các ngành, địa phương. Trong khi đó, phương pháp quy hoạch và quản lý dựa chủ yếu trên bản đồ 2D còn hạn chế trong việc thể hiện, phân tích và đánh giá các mối quan hệ không gian phức tạp.
Sự phát triển của GIS, viễn thám, LiDAR, UAV và ảnh vệ tinh độ phân giải cao đã tạo điều kiện xây dựng bản đồ không gian ba chiều (3D), cho phép mô phỏng trực quan địa hình, công trình và cảnh quan đô thị, đồng thời hỗ trợ phân tích, dự báo, so sánh các phương án phát triển và giám sát quy hoạch hiệu quả hơn. Vì vậy, việc nghiên cứu cơ sở khoa học, phương pháp và giải pháp kỹ thuật xây dựng, ứng dụng bản đồ 3D trong quy hoạch và quản lý đô thị là cần thiết, góp phần nâng cao chất lượng quy hoạch, hiện đại hóa công tác quản lý và đáp ứng yêu cầu phát triển đô thị bền vững trong bối cảnh hiện nay. Từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu của ThS. Nguyễn Hoàng Ánh tại Viện Quy hoạch đô thị và nông thôn quốc gia đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bản đồ 3D trong quy hoạch đô thị” từ năm 2020 đến năm 2021.
Đề tài hướng đến thực hiện các mục tiêu sau: nghiên cứu cơ sở khoa học về bản đồ 3D; nghiên cứu đề xuất quy trình kỹ thuật, yêu cầu nội dung sản phẩm bản đồ 3D; nghiên cứu ứng dụng bản đồ 3D trong công tác Quy hoạch đô thị; và nghiên cứu xây dựng bản đồ 3D, ứng dụng lập Quy hoạch phân khu một khu vực cụ thể.
Sau 20 tháng nghiên cứu, các tác giả đã xây dựng và ứng dụng thành công mô hình bản đồ không gian 3D phục vụ công tác quy hoạch và quản lý đô thị, trong đó tập trung khai thác dữ liệu thu nhận từ máy bay không người lái (UAV) và tích hợp với Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Trên cơ sở nghiên cứu lý luận, thực tiễn và các công nghệ hiện có, nhóm nghiên cứu đã đề xuất quy trình xây dựng bản đồ 3D phù hợp với điều kiện Việt Nam, tạo cơ sở khoa học và kỹ thuật cho việc ứng dụng dữ liệu không gian ba chiều trong lập và quản lý quy hoạch xây dựng.
Kết quả thực nghiệm xây dựng bản đồ 3D tại khu vực thuộc đồ án quy hoạch phân khu phường Minh Tân, thành phố Yên Bái cho thấy mô hình có khả năng mô phỏng tương đối chi tiết các đối tượng trên bề mặt đô thị, phục vụ trực tiếp cho việc nghiên cứu, phân tích và thể hiện các phương án quy hoạch. Điểm quan trọng là bản đồ 3D có thể cung cấp các sản phẩm và thông tin tương tự như phương pháp nghiên cứu trên bản đồ địa hình 2D truyền thống, đồng thời nâng cao tính trực quan, thuận tiện và hiệu quả trong việc phân tích không gian, đánh giá hiện trạng và xem xét các phương án phát triển đô thị.
Ngoài ra, nhóm tác giả cũng đã chứng minh khả năng tích hợp cơ sở dữ liệu nền địa lý 3D vào môi trường GIS, bảo đảm tính thống nhất, toàn vẹn và đồng bộ của dữ liệu. Hệ thống cho phép khai thác, truy xuất thông tin theo nhiều phương thức, phân tách và thể hiện riêng các thành phần, bài toán chuyên ngành trong đồ án quy hoạch, đồng thời hỗ trợ phân cấp quyền truy cập, cập nhật và điều chỉnh dữ liệu. Qua đó, có thể giảm sự trùng lặp, phân tán thông tin và nâng cao hiệu quả quản lý dữ liệu quy hoạch.
Như vậy, việc ứng dụng bản đồ 3D không chỉ là công cụ nâng cao chất lượng thể hiện đồ án mà còn tạo ra phương thức mới trong nghiên cứu, phân tích, đánh giá và quản lý quy hoạch đô thị. Mô hình cho phép xem xét trực quan các phương án quy hoạch trên không gian ảo, nhận diện sớm những thuận lợi, khó khăn và các vấn đề có thể phát sinh trước khi triển khai thực tế. Đây là cơ sở quan trọng để tăng tính khả thi, độ chính xác và hiệu quả của công tác quy hoạch, đồng thời tạo tiền đề cho việc nhân rộng quy trình xây dựng và ứng dụng cơ sở dữ liệu, bản đồ 3D tại các khu đô thị và vùng lãnh thổ khác.