Cách thành lập hải đồ điện tử: Quy trình thực hiện chi tiết

Việc tạo ra một hải đồ điện tử không chỉ đơn thuần là chuyển đổi hải đồ giấy sang định dạng số. Đó là một quy trình phức tạp, tỉ mỉ, chính xác và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc tế. Để giúp bạn hiểu rõ hơn cách thành lập hải đồ điện tử, chúng ta hãy cùng đi sâu tìm hiểu từng giai đoạn thực hiện dưới đây.

Giai đoạn 1: Chuẩn bị và lập kế hoạch

Trước khi có bất kỳ dữ liệu nào được thu thập, cần một kế hoạch chi tiết được vạch ra. Đây là bước đầu tiên và quan trọng trong cách thành lập hải đồ điện tử.

Đánh giá nhu cầu và phạm vi

Việc đánh giá nhu cầu và phạm vi thực hiện trong cách thành lập hải đồ điện tử sẽ dựa vào các yếu tố sau:

• Xác định khu vực ưu tiên: Cơ quan thủy đạc sẽ xác định các khu vực cần ưu tiên khảo sát và sản xuất hải đồ điện tử dựa trên lưu lượng tàu thuyền, rủi ro hàng hải và các yêu cầu phát triển kinh tế – xã hội.
• Đánh giá dữ liệu hiện có: Dựa vào các nguồn dữ liệu thủy đạc cũ như hải đồ giấy, báo cáo khảo sát để xác định mức độ đầy đủ và chính xác của thông tin và đưa ra các quyết định về việc cần khảo sát mới hoàn toàn hay chỉ cần cập nhật, bổ sung.
• Xác định tỷ lệ hải đồ điện tử: Tỷ lệ của hải đồ điện tử được lựa chọn phù hợp với mục đích sử dụng.

Lên kế hoạch khảo sát thủy đạc

• Thiết kế lưới khảo sát: Xác định các tuyến đo, khoảng cách giữa các tuyến, và mật độ điểm đo cần thiết để thu thập dữ liệu độ sâu một cách toàn diện. Đặc biệt chú ý đến các khu vực nguy hiểm, luồng lạch quan trọng.
• Lựa chọn thiết bị: Xác định loại tàu khảo sát, hệ thống định vị (GNSS), máy đo sâu đa tia, cảm biến chuyển động, và các thiết bị thu thập dữ liệu khác phù hợp với yêu cầu độ chính xác và điều kiện địa hình.
• Điều phối nhân lực và tài chính: Chuẩn bị đội ngũ chuyên gia thủy đạc, kỹ sư, và thủy thủ đoàn, cùng với việc phân bổ ngân sách cho chiến dịch khảo sát.

>>> Xem thêm: Hải đồ điện tử : Giải pháp hiện đại cho ngành hàng hải

Giai đoạn 2: Thu thập dữ liệu

Giai đoạn này là lúc dữ liệu thô được ghi lại từ thực địa, là bước cốt yếu trong cách thành lập hải đồ điện tử. Bao gồm:

Khảo sát thủy đạc hiện đại

• Đo sâu bằng máy đa tia: Công nghệ chủ lực trong cách thành lập hải đồ điện tử ở giai đoạn thu thập dữ liệu thô. 

Thu thập dữ liệu phụ trợ

• Dữ liệu thủy triều và mực nước: Ghi lại sự biến động của mực nước, là cơ sở để hiệu chỉnh độ sâu về một mốc chuẩn.
• Định vị và định hướng chính xác: 
• Khảo sát từ tính, địa vật lý: Để phát hiện các vật thể kim loại chìm hoặc địa chất dưới đáy biển có thể ảnh hưởng đến hàng hải.

Thu thập dữ liệu đối tượng hàng hải trên bờ và mặt nước

• Khảo sát thực địa và định vị GPS: Đối với phao tiêu, đèn biển, các công trình cảng, bờ biển, luồng lạch… các đội khảo sát sẽ dùng máy định vị GPS cầm tay độ chính xác cao như Garmin GPSMAP 67, Garmin Montana 700,… để định vị và ghi nhận các đặc điểm, thuộc tính (màu sắc, đặc tính ánh sáng, kích thước, chức năng).
• Sử dụng ảnh vệ tinh và viễn thám: Với khu vực rộng lớn hoặc khó tiếp cận, việc số hóa đường bờ, xác định các đảo, bãi cạn lộ thiện và các đặc điểm địa lý lớn khác, ảnh vệ tinh độ phân giải cao có thể được sử dụng.
• Tổng hợp từ các nguồn tin cậy: Sử dụng thông tin về các quy định hàng hải, thông báo hàng hải và các bản tin cảnh báo được thu thập từ các cơ quan chức năng là cần thiết trong cách thành lập hải đồ điện tử.

>>> Xem thêm: Định vị trên biển: Giải pháp hiệu quả với máy định vị GPS cầm tay

Giai đoạn 3: Xử lý và mô hình hóa dữ liệu

Đây là giai đoạn biến dữ liệu thô thành thông tin có ý nghĩa, là công đoạn kỹ thuật chuyên sâu trong cách thành lập hải đồ điện tử. Chi tiết như sau:

Xử lý sơ bộ dữ liệu thủy đạc

Cách thành lập hải đồ điện tử ở giai đoạn xử lý sơ bộ dữ liệu sẽ gồm có:

• Làm sạch và lọc nhiễu để loại bỏ các tín hiệu không mong muốn 
• Hiệu chỉnh dữ liệu như hiệu chỉnh thủy triều, hiệu chỉnh theo sóng, lắc, chúi; hiệu chỉnh tốc độ âm trong nước
• Tạo mô hình địa hình đáy biển số DTM/DEM: Từ hàng triệu điểm đo độ sâu, tạo ra một mô hình liên tục của đáy biển. Các đường đẳng sâu (contours) sau đó được suy ra từ mô hình này.

Mã hóa dữ liệu theo tiêu chuẩn S-57

Đây là “ngôn ngữ” mà hải đồ điện tử sử dụng. Mọi thông tin đều phải được “phiên dịch” sang ngôn ngữ này, bao gồm:

• Phân loại đối tượng địa lý: Mỗi đối tượng (đèn biển, phao, đá ngầm, xác tàu, luồng lạch, đường đẳng sâu…) được gán một mã đối tượng theo S-57.
• Gán thuộc tính cho đối tượng: Các đặc điểm cụ thể của đối tượng được gán dưới dạng thuộc tính (Attribute).
• Tạo cấu trúc hình học: Biểu diễn các đối tượng dưới dạng điểm, đường, hoặc vùng (point, line, area) với các tọa độ địa lý chính xác (vĩ độ, kinh độ).
• Xây dựng cấu trúc topology: Đảm bảo các đối tượng có mối quan hệ không gian chính xác với nhau.
• Tổ chức dữ liệu vào “tế bào” Cell: Dữ liệu được chia thành các tệp nhỏ, được gọi là tế bào ENC, mỗi tế bào bao phủ một khu vực địa lý nhất định và ở một tỷ lệ nhất định. Điều này giúp quản lý và cập nhật dễ dàng hơn.

Tích hợp thông tin hành chính và quy định

Bao gồm:

• Khu vực cấm/hạn chế: Các khu vực cấm neo đậu, cấm đánh bắt, khu vực luyện tập quân sự, hoặc khu bảo tồn biển được mã hóa với các thuộc tính rõ ràng.
• Thông tin về cảng và luồng: Chiều sâu thiết kế của luồng, thông tin liên lạc với cảng vụ, quy định ra vào cảng.

>>> Xem thêm: Đo đạc thành lập hải đồ: Quy trình và phương pháp đo đạc hiệu quả

Giai đoạn 4: Kiểm soát chất lượng và thẩm định

Đây là một phần không thể thiếu trong cách thành lập hải đồ điện tử đạt chuẩn. Và là giai đoạn cực kỳ quan trọng để đảm bảo hải đồ điện tử là một công cụ đáng tin cậy cho an toàn hàng hải.

Theo đó, chúng ta thực hiện giai đoạn này thông qua:

Kiểm tra nội bộ

• Kiểm tra tính hợp lệ của S-57 bằng các phần mềm chuyên dụng, tự động kiểm tra xem dữ liệu có tuân thủ cấu trúc và quy tắc mã hóa của S-57 hay không.
• Kiểm tra tính nhất quán không gian, đảm bảo không có khoảng trống, chồng lấn hoặc sai lệch giữa các đối tượng và các tế bào ENC liền kề.
• Kiểm tra tính logic của dữ liệu
• So sánh với dữ liệu gốc và các nguồn khác
• Kiểm tra hiển thị trên ECDIS, đảm bảo các ký hiệu, màu sắc và thông tin được trình bày rõ ràng, dễ hiểu, tránh gây thông tin nhầm lẫn.

Thẩm định và phê duyệt của cơ quan quốc gia

• Đánh giá độc lập thông qua nhóm chuyên gia độc lập trong cơ quan thủy đạc quốc gia tiến hành đánh giá toàn diện cách thành lập hải đồ điện tử được đề xuất.
• Thử nghiệm thực địa trong một số trường hợp để xác minh độ chính xác của hải đồ điện tử tại khu vực phức tạp hoặc quan trọng.
• Cấp phép và công bố sau khi được cơ quan thủy đạc quốc gia chính thức phê duyệt và cấp phép.

>>> Xem thêm: Top máy đo sâu phổ biến trong khảo sát thủy đạc: Giải pháp ưu việt từ máy đo sâu Hi-target

Giai đoạn 5: Phân phối và cập nhật

Là giai đoạn cuối cùng nhưng liên tục trong cách thành lập hải đồ điện tử, giúp thông tin luôn được cập nhật và chính xác.

Lưu ý:

• Khi có bất kỳ thay đổi nào (phao bị dịch chuyển, luồng lạch thay đổi độ sâu, công trình mới xây dựng), một bản cập nhật ENC (ENC Update) sẽ được tạo ra. Các bản cập nhật này thường rất nhỏ gọn, chỉ chứa thông tin về sự thay đổi, giúp người dùng tải về và áp dụng nhanh chóng.
• Các bản cập nhật được phân phối liên tục, thường là hàng tuần, thông qua cùng một mạng lưới phân phối mà hải đồ điện tử ban đầu được cung cấp.
• Các sĩ quan hàng hải trên tàu có trách nhiệm tải xuống và áp dụng các bản cập nhật này vào hệ thống ECDIS của họ để đảm bảo an toàn hàng hải.

>>> Xem thêm: Dịch vụ đo sâu hồi âm uy tín, giá tốt

Như vậy, cách thành lập hải đồ điện tử là một chuỗi các hoạt động phức tạp, kết hợp khoa học, công nghệ và sự hợp tác quốc tế. Từ việc lên kế hoạch khảo sát, thu thập dữ liệu bằng các công nghệ tiên tiến nhất, đến xử lý, mã hóa theo các tiêu chuẩn nghiêm ngặt và cuối cùng là quá trình kiểm soát chất lượng, phân phối và cập nhật liên tục.

Sự hiểu biết sâu sắc về quy trình thực hiện cách thành lập hải đồ điện tử này không chỉ làm nổi bật tầm quan trọng của hải đồ điện tử mà còn cho thấy cam kết của cộng đồng thủy đạc quốc tế trong việc cung cấp công cụ điều hướng tốt nhất cho những người đi biển.