Die Geodaten-Technologie leistet mit ihrer Kombination aus fortschrittlichen Verfahren einen bedeutenden Beitrag zur Lösung interdisziplinärer Probleme sowie zum Gebiets- und Ressourcenmanagement.
Experten betonen, dass die Bewegung der Natur ein sich ständig veränderndes geografisches Phänomen ist, und sind der Ansicht, dass Vietnam sich in der kommenden Zeit weiterhin darauf konzentrieren muss, in „neue Technologien zur Erfassung, Verarbeitung, Aktualisierung und Weitergabe von Geodaten“ zu investieren und diese anzuwenden, um sozioökonomische Aktivitäten zu entwickeln, Naturkatastrophen vorzubeugen und sie abzumildern, Rettungsaktionen durchzuführen sowie Umweltvorfälle zu bewältigen und effektiver auf den Klimawandel zu reagieren.
Um dieses Thema besser zu verstehen, führte die Zeitung TN&MT ein Interview mit Dr. Nguyen Phi Son – Direktor des Instituts für Vermessungs- und Kartierungswissenschaften – über die Rolle von Geodaten sowie über einige Forschungsaufgaben und -lösungen und die Anwendung neuer Technologien bei der Erfassung, Verarbeitung und Aktualisierung von Geodaten in der Zukunft.
Herr Nguyen Phi Son: Geodaten spielen in allen Volkswirtschaften eine sehr wichtige Rolle, insbesondere im Zeitalter von Industrie 4.0. Mit der Entwicklung von Digitalisierungsprogrammen dienen Geodaten als Grundlage für verschiedene Bereiche, Sektoren und Ebenen der Staatsverwaltung, der Sozialverwaltung, der wirtschaftlichen Entwicklung, des Umweltschutzes, der Anpassung an den Klimawandel sowie der nationalen Verteidigung und Sicherheit.
Die nationale Geodatenbank umfasst sieben Basisdatenpakete (topografische Daten, hydrologische Daten, Verkehrsdaten, Vegetationsdaten, Bevölkerungsdaten, Daten zu Verwaltungsgrenzen und Vermessungsdaten). Sie zeichnet sich durch große Datensätze, hohe räumliche Auflösung und ein maximales Maß an Objektattributen aus und gewährleistet so eine optimale Informationsnutzung für zahlreiche Ministerien und Sektoren. Dadurch leistet sie einen wesentlichen Beitrag zur Planung, zum Betrieb und zur Durchführung von Vermessungsarbeiten sowie zur Erstellung thematischer und spezialisierter Karten in verschiedenen Bereichen. Darüber hinaus nutzen Kommunen die nationale Geodatenbank je nach territorialer Ausdehnung und Umfang für die Gebiets-, Verwaltungs- und Sozialplanung.
Darüber hinaus spielen Geodaten eine entscheidende Rolle im natürlichen Ressourcenmanagement und im Umweltschutz. Sie dienen als Grundlage für Umweltverträglichkeitsprüfungen, strategische Umweltprüfungen, Umweltzustandsbewertungen auf allen Ebenen, Ökosystemmanagement, Erhaltung und nachhaltige Entwicklung von Naturlandschaften. Zudem unterstützen sie die Erfassung von Klima- und Wetterzuständen sowie Wetterprozessen in Raum und Gebiet. Mithilfe von Geodaten lässt sich das Ausmaß der Auswirkungen des Klimawandels in einzelnen Regionen und Gebieten, der Meeresspiegelanstieg, das Katastrophenrisiko, die Vulnerabilität von Ökosystemen usw. bestimmen. Sie finden außerdem Anwendung in neun Bereichen des Sektors Natürliche Ressourcen und Umwelt.
Herr Nguyen Phi Son: In unserem Land haben die Regierung und die staatlichen Verwaltungsbehörden die Bedeutung und den immensen Nutzen von Geodaten seit langem erkannt. Seit vielen Jahren konzentrieren sich Ministerien und Sektoren im Allgemeinen und das Ministerium für natürliche Ressourcen und Umwelt im Besonderen darauf, in den Aufbau eines Geodatensystems zu investieren, um den Bedürfnissen der Staatsverwaltung, der sozioökonomischen Entwicklung sowie der nationalen Verteidigung und Sicherheit gerecht zu werden.
Von 2008 bis 2012 investierte die Regierung in den Vermessungs- und Kartierungssektor, unter anderem in zwei Regierungsprojekte: „Aufbau einer nationalen Geodatenbank im Maßstab 1:10.000 mit einem digitalen Höhenmodell für das gesamte Land“ und „Aufbau einer nationalen Geodatenbank in den Maßstäben 1:2.000 und 1:5.000 für städtische Gebiete, Industriezonen und wichtige Wirtschaftszonen“. Die Daten, die dem Aufbau der nationalen Geodateninfrastruktur dienen, umfassen sowohl Rahmendatensätze als auch spezialisierte Daten.
Grundlegende Vermessungs- und Kartierungsinformationen und -daten, einschließlich des nationalen Vermessungsreferenzpunktsystems, nationaler Vermessungsnetze, nationaler geographischer Basis, topographischer Karten, nationaler Grenzen und Verwaltungskarten, Luftbilder, Fernerkundungsdaten und Ortsnamendaten, werden vollständig nach einheitlichen Datenstandards zusammengestellt.
Darüber hinaus wurden in verschiedenen Bereichen wie Landnutzung, Wasserressourcen, Meeresressourcen, Forstwirtschaft, Geologie und Bodenschätze, Meteorologie und Hydrologie zahlreiche spezialisierte Datensätze erstellt. Dabei handelt es sich stets um grundlegende Erhebungsdaten, die mit Standortinformationen verknüpft sind und so vollständige Geodaten bilden, die den Verwaltungsbehörden helfen, korrekte, zeitnahe und umfassende Entscheidungen zu treffen.
Zu den grundlegenden Messungen in der Geodäsie und Kartographie zählt die Messung der Gravitationsbeschleunigung, auch bekannt als Schwerkraft. Sie erfordert komplexe Instrumente und Methoden. Das Institut für Vermessungs- und Kartierungswissenschaften hat in den vergangenen Jahren erfolgreich Schwerkraftmessprojekte durchgeführt, darunter: „Aufbau und Optimierung des staatlichen Schwerkraftsystems“, „Errichtung eines Netzes absoluter Schwerkraftpunkte auf Inseln und entlang der vietnamesischen Küste zur Überwachung des durchschnittlichen Meeresspiegelanstiegs“ sowie „Messung der Basis- und Satellitenschwerkraft von Basisschwerkraftpunkten im Zeitraum 2016–2018 innerhalb des nationalen Schwerkraftsystems zur Bestimmung von Veränderungen des Schwerkraftfeldes in ganz Vietnam“.
Das Institut beteiligt sich derzeit an einem Projekt zur Durchführung detaillierter aerogravimetrischer Messungen in Gebirgsregionen. Dies ist neben anderen Grundlagenforschungsprojekten eine wichtige Aufgabe der Grundlagenforschung in unserem Land. Gravitationsprojekte tragen zur Vervollständigung nationaler Basisdaten bei, die zahlreichen Branchen, Bereichen und Zwecken dienen werden. Die Ergebnisse dieser vom Institut für Vermessungs- und Kartographiewissenschaften durchgeführten Gravitationsmessprojekte haben die Forschung im Bereich der Geowissenschaften maßgeblich unterstützt.
Herr Nguyen Phi Son: Der sozioökonomische Entwicklungsprozess und die ständigen Veränderungen der Natur führen zu einem kontinuierlichen Wandel geografischer Objekte und Phänomene. Dies führt dazu, dass die nationale Geodatenbank mit der Zeit veraltet, wenn sie nicht zeitnah aktualisiert wird. Um eine landesweit einheitliche, synchronisierte und zeitnah aktualisierte Basisdatenbank zu gewährleisten, die der sozioökonomischen Entwicklung, der Landesverteidigung, der Sicherheit, dem Ressourcen- und Umweltmanagement, der Katastrophenprävention und -bekämpfung, Rettungseinsätzen, der Anpassung an den Klimawandel und der Öffentlichkeitsarbeit dient, werden Lösungen für die Erstellung und Aktualisierung von Datenbanken zunehmend durch Automatisierung ersetzt.
Das Institut für Vermessungs- und Kartierungswissenschaften hat in den letzten Jahren die Forschung und Anwendung neuer und moderner Technologien bei der Erfassung, Verarbeitung, Aktualisierung und Weitergabe von Geodaten intensiviert. Dazu gehören die Kombination von Daten aus verschiedenen Quellen, die Anwendung von Qualitätskontrollmaßnahmen sowie die Erfassung, Verarbeitung und Extraktion von Daten mithilfe von KI und freiwilligen Geoinformationssystemen (VGI). Diese Technologien tragen dazu bei, die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Kosten für die Datenaktualisierung zu senken.
Angesichts der rasanten Entwicklung moderner Datenerfassungstechnologien wird das Institut in der kommenden Zeit seine Forschung, Investitionen und die Weiterentwicklung neuer Technologien im Bereich des Geodatenaustauschs fortsetzen. Darüber hinaus wird es weiterhin hochqualifizierte, spezialisierte Forschungsgruppen in einer Reihe komplexer und industrienaher Forschungsrichtungen aufbauen und die Forschungskooperation zwischen staatlichen Stellen, Forschungseinrichtungen, Universitäten, Unternehmen und unabhängigen Wissenschaftlern stärken, um Technologien sowohl global als auch speziell für die Gegebenheiten Vietnams zu entwickeln.
Nguyen Thuy (zusammengestellt)
Geographische Informationssysteme (GIS) gewinnen in vielen Bereichen zunehmend an Bedeutung. Angesichts des exponentiellen Wachstums räumlicher Daten stoßen traditionelle GIS-Methoden jedoch bei der Verarbeitung und Analyse solch großer Datensätze an ihre Grenzen. Künstliche Intelligenz (KI) hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt, und die Kombination von KI und GIS (GeoAI) eröffnet enorme Möglichkeiten, steigert Produktivität und Arbeitsqualität, erfüllt schnell die Anforderungen der Nutzer und ermöglicht innovative Anwendungen in vielen verschiedenen Bereichen.
Laut Herrn Nguyen Van Thao, M.Sc., vom vietnamesischen Verband für Vermessung, Kartographie und Fernerkundung, eignet sich der GeoAI-Ansatz gut für die Grundlagenforschung und die Bereitstellung von Basisdaten, beispielsweise im Bereich der Vermessung und Kartographie. Die Forschung und Entwicklung eines Systems zur Unterstützung der automatisierten Aktualisierung geografischer Datenbanken ist für Vietnam, insbesondere für die im Rahmen der digitalen Transformation des Landes für den Aufbau und die Aktualisierung umfangreicher nationaler geografischer Datenbanken zuständigen Stellen, eine notwendige und hochrelevante Aufgabe.
In diesem Kontext revolutioniert KI die Analyse räumlicher Daten, indem sie fortschrittliche Werkzeuge und Techniken zur Verarbeitung und Analyse großer Mengen räumlicher Daten bereitstellt. Dazu gehören Informationen über die Erdoberfläche, wie beispielsweise Fernerkundungsbilder, Luftbilder und GIS-Daten. KI-Algorithmen und Computer-Vision-Verfahren werden eingesetzt, um relevante Objekte in räumlichen Daten zu erkennen und zu extrahieren. Diese Techniken ermöglichen die automatisierte Datenverarbeitung, Mustererkennung und fortgeschrittene Analyse und verbessern so die Effizienz und Genauigkeit der räumlichen Datenanalyse signifikant.
Insbesondere der Einsatz von KI in GIS ist eine neue Entwicklungsrichtung in der Industrie 4.0, die der Geowissenschaft praktische und bedeutende Vorteile bringt, um die Effizienz der Datenverarbeitung und -analyse zu verbessern und Entscheidungen schnell und präzise zu treffen. Dies bringt nachhaltige Vorteile für Wirtschaftsunternehmen und Regierungen, um Innovationen zu fördern und eine nachhaltige Entwicklung der Welt zu gewährleisten.
Im Bereich der natürlichen Ressourcen und der Umwelt ermöglicht der Einsatz integrierter Technologien wie Geoinformationssysteme, Fernerkundung und globale Positionierungssysteme die Schaffung einer aktualisierten Lösung für den Datenaufbau, die effiziente Analyse von Veränderungen und die schnelle Unterstützung der Entscheidungsfindung in großem Umfang zu den niedrigsten Kosten im Vergleich zu traditionellen Methoden im Land- und Umweltressourcenmanagement.
Die Kombination von Künstlicher Intelligenz (KI) und Geoinformationssystemen (GeoAI) eröffnet enorme Möglichkeiten. Das Institut für Vermessungs- und Kartographiewissenschaften nutzt diese Chance und forscht und entwickelt seit Kurzem neue Anwendungen und Produkte im Bereich Vermessung und Kartographie. Dr. Nguyen Thanh Thuy, Leiterin der Abteilung für Wissenschaft, Ausbildung, Internationale Zusammenarbeit und Fachzeitschriften am Institut für Vermessungs- und Kartographiewissenschaften, erklärte, dass Experten und Wissenschaftler durch wissenschaftliche Projekte praktische Theorien entwickelt haben. Diese bilden die Grundlage dafür, dass die Vermessungs- und Kartographiebranche die richtigen Schritte unternimmt und sich an der globalen Entwicklung von GeoAI sowie deren Verbindung zu sozioökonomischer Entwicklung, Ressourcenmanagement und Umweltschutz orientiert.
In Vietnam wurde die Strategie zur Entwicklung der Vermessungs- und Kartierungsbranche und zum Aufbau der nationalen Geodateninfrastruktur bis 2030 mit einer Vision bis 2045 von der Regierung mit Beschluss Nr. 40/NQ-CP vom 27. März 2023 verabschiedet. Die Strategie priorisiert die Forschung in Kerntechnologien wie Cloud Computing, Künstlicher Intelligenz und Big-Data-Analysen für die Erfassung, Aktualisierung, Verarbeitung und Bereitstellung von Informationen, Daten, Vermessungs- und Kartierungsprodukten sowie der nationalen Geodateninfrastruktur. Dies ist ein entscheidender Schritt für die Entwicklung der nationalen Geodateninfrastruktur als Grundlage, um Geodatendienste für verschiedene Sektoren und Bereiche bereitzustellen, die Anforderungen der staatlichen Verwaltung zu erfüllen, die digitale Transformation zu unterstützen, E-Government aufzubauen und den Weg zu einer digitalen Regierung, einer digitalen Wirtschaft, einer digitalen Gesellschaft und intelligenten Städten zu ebnen. Daher hat die Erforschung des Einsatzes von KI in GIS in Vietnam höchste Priorität und wird von Wissenschaftlern in Zukunft intensiv erforscht und gefördert.
Laut Frau Nguyen Thanh Thuy liegt die oberste Priorität derzeit in der Aus- und Weiterbildung hochqualifizierter Fachkräfte für die Vermessungs- und Kartierungsbranche, um weltweit Zugang zu fortschrittlichen Technologien zu erhalten. Darüber hinaus müssen Unternehmen, Organisationen und Einzelpersonen technologische Innovationen vorantreiben und Ressourcen investieren, um mit den aktuellen Trends Schritt zu halten. Um dies zu erreichen, ist eine effektive und effiziente Zusammenarbeit der drei Akteure – Wissenschaft und Technologie, Staat und Wirtschaft – erforderlich.
Viet Anh
Die Bestimmungen zur Einrichtung und Aktualisierung der nationalen Geodatenbank sind in den Artikeln 10, 15 und 16 des Vermessungs- und Kartierungsgesetzes von 2018 festgelegt. Demnach müssen die nationale Geodatenbank und die nationalen topografischen Karten gemäß den nationalen technischen Normen und Vorschriften vollständig und präzise aktualisiert werden, um den Anforderungen der staatlichen Verwaltung durch Ministerien, Sektoren und Kommunen zeitnah gerecht zu werden und der wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung, der Landesverteidigung, der Sicherheit und dem Katastrophenschutz zu dienen.
Gemäß dem Vermessungs- und Kartierungsgesetz von 2018 ist das Ministerium für natürliche Ressourcen und Umwelt (MONRE) die zentrale Behörde, die die Regierung bei der staatlichen Verwaltung der Vermessung und Kartierung im ganzen Land unterstützt. Das MONRE ist verantwortlich für die Verwaltung, Speicherung und Bereitstellung von Informationen, Daten und Produkten der nationalen Geodatenbank und der nationalen topografischen Karten. Es ist zuständig für den Aufbau und die Aktualisierung der nationalen Geodatenbank für Landgebiete, des nationalen topografischen Kartensystems für Landgebiete, der nationalen topografischen Datenbank und Karten für Inseln und Archipele sowie der topografischen Meeresbodenkarten im Maßstab 1:10.000 und kleiner. Darüber hinaus betreibt das MONRE die nationale Geodatenbank im Rahmen seiner Zuständigkeit.
Dementsprechend erfolgt die Erstellung und Aktualisierung der nationalen Geodatenbank mithilfe von Satelliten- und Luftbildern in Kombination mit Feldvermessungen. Aufgrund des gesellschaftlichen Bedarfs an schnelleren und aktuelleren Geoinformationen – die Daten müssen also stets aktualisiert werden, um ihre Aktualität zu gewährleisten – wandelt sich die Aktualisierung der Geodaten und der Geodateninfrastruktur (GDI) von einer zyklischen, zeitbasierten zu einer ereignisbasierten Vorgehensweise.
Darüber hinaus sind die Vorschriften für die Einrichtung und Aktualisierung der nationalen Geodatenbank und der topografischen Karten im Vermessungs- und Kartierungsgesetz genau festgelegt. Darin ist bestimmt, dass die nationale Geodatenbank alle fünf Jahre aktualisiert werden muss, einschließlich Verkehrs- und Bevölkerungsdaten, mit regelmäßigen Aktualisierungen, sofortigen Aktualisierungen für Gebiete, die ungewöhnliche Veränderungen erfahren, oder einer Erneuerung, wenn die Veränderungen 40 % übersteigen.
Obwohl es spezifische Vorschriften für die Erstellung und Aktualisierung der nationalen Geodatenbank und topografischen Karte gibt, erfolgte die Aktualisierung in letzter Zeit nicht zeitnah. Viele Informationen in der nationalen Geodatenbank und topografischen Karte sind veraltet, nicht mehr relevant, enthalten keine neuen Informationen und sind wenig effektiv.
Die Vermessungs- und Kartierungsbranche, die die Verantwortung trägt, der Gesellschaft, allen Regierungsebenen, Sektoren und Wirtschaftsbereichen zeitnahe, genaue und vollständige Informationen bereitzustellen, benötigt technologische Lösungen, um Aktualisierungen zu beschleunigen, zeitnaher und kontinuierlicher zu gestalten und insbesondere die Produktkosten zu senken. Dies erfordert vom Institut für Vermessungs- und Kartierungswissenschaften, die Forschung zur schrittweisen Automatisierung des Aktualisierungsprozesses mithilfe von Technologien wie digitaler Bildverarbeitung, Punktwolken, maschinellem Lernen und Deep Learning zu priorisieren.
Um den Aktualisierungsprozess der nationalen Geodatenbank schrittweise zu „automatisieren“, konzentriert sich das Institut auch auf die Erforschung und Anwendung fortschrittlicher Methoden und Technologien zum Aufbau von Systemen für die Erfassung, Verarbeitung, Integration, Speicherung und Bereitstellung von Vermessungs- und Kartierungsdaten sowie eines nationalen Geoinformationssystems, um den Aufbau einer Kartendatenbank zu gewährleisten, die den Bedürfnissen der sozioökonomischen Entwicklung und der nationalen Sicherheit und Verteidigung gerecht wird.
Minh Khang
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