JOMC 221
Tạp chí Vật liệu & Xây dựng Tập 15 Số 02 năm 2025
Kết luận
Khi xét đến lực gió, cả phương pháp tính thủ công bằng bảng
tính và sử dụng phần mềm cho diaphragm và shell object đều cho kết
quả tương đồng trong mỗi tiêu chuẩn, nhưng có sự khác biệt giữa các
tiêu chuẩn. Eurocode thường cho giá trị lực gió lớn nhất, đặc biệt ở
phần trên công trình, trong khi TCVN có giá trị thấp hơn so với ASCE
và Eurocode. Khi tính toán thủ công, lực gió theo Eurocode vẫn cao
hơn đáng kể so với hai tiêu chuẩn còn lại, và xu hướng này tiếp tục
duy trì khi xét đến lực gió tác dụng lên diaphragm và shell object.
Điều này phản ánh sự khác biệt trong cách xác định áp lực gió giữa
các tiêu chuẩn.Cả ba tiêu chuẩn đều xét đến hệ số khí động học của
mặt bên công trình (side wall). Khi sử dụng phương pháp gán gió theo
shell object, hệ số này được tận dụng đầy đủ theo tiêu chuẩn, trong
khi phương pháp gán gió theo diaphragm không áp dụng hệ số khí
động học của mặt bên (side wall).
Về phân tích chuyển vị đỉnh công trình, phương pháp mô hình
hóa bằng shell object có xu hướng cho kết quả chuyển vị lớn hơn so
với diaphragm, đặc biệt theo hai phương ngang Ux và Uy. Điều này là
do shell object mô hình hóa kết cấu chi tiết hơn, phản ánh chính xác
hơn tác động của gió. Tuy nhiên, sự chênh lệch về chuyển vị giữa hai
phương pháp không quá lớn, đảm bảo độ tin cậy trong thiết kế.So
sánh giữa các tiêu chuẩn, Eurocode tiếp tục cho giá trị chuyển vị lớn
nhất, ASCE cao hơn TCVN, trong khi TCVN có giá trị nhỏ nhất.
Chuyển vị theo Ux và Uy cũng khác nhau giữa các tiêu chuẩn, với
Eurocode thể hiện sự chênh lệch rõ rệt hơn giữa hai phương so với
Nhìn chung, cả ba tiêu chuẩn đều đưa ra phương pháp tính
toán đáng tin cậy, nhưng mức độ chi tiết và kết quả có sự khác biệt.
Eurocode thường cho giá trị lực gió và chuyển vị lớn hơn, trong khi
ASCE và TCVN có xu hướng thấp hơn, tối ưu hóa thiết kế theo các
tiêu chí khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp mô hình hóa phù hợp
phụ thuộc vào yêu cầu thiết kế, độ chính xác mong muốn và tài
nguyên tính toán sẵn có.
Tài liệu tham khảo
Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Bộ Xây Dựng, TCVN 2737:2023, Tải
trọng và tác động. Hà Nội, Việt Nam: Bộ Xây Dựng, 2023.
Bộ Xây Dựng, QCXD 02:2022/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu
điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng. Hà Nội, Việt Nam: Bộ Xây Dựng,
M. C. Nguyễn, “Tính toán tải trọng gió lên nhà cao tầng theo tiêu chuẩn
Eurocode,” Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, Hà Nội,
Việt Nam, 2011.
Bộ Xây Dựng, Tải trọng và tác động: Tiêu chuẩn thiết kế
Hà Nội, Việt Nam: Bộ Xây Dựng, 1995.
Đ. D. Ngô, “So sánh tiêu chuẩn tính toán tải trọng gió theo tiêu chuẩn Việt
Nam TCVN 2737:1995 với tiêu chuẩn Châu Âu EUROCODES EN1991
& tiêu chuẩn Hoa Kỳ ASCE/SEI 7 05,” Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học
Dân Lập Hải Phòng, Hải Phòng, Việt Nam, 2015.
*Liên hệ tác giả: tavanphan@gmail.com
Nhận ngày 17/03/2025, sửa xong ngày 20/04/2025, chấp nhận đăng ngày 22/04/2025
Link DOI: https://doi.org/10.54772/jomc.02.2025.875
Chuyển đổi số trong quản lý xây dựng đô thị Cao Bằng: Vai trò của BIM và GIS
Nguyễn Văn Thành1, Tạ Văn Phấn2 *
1 Sở Xây dựng tỉnh Cao Bằng, NCS ngành Quản lý xây dựng, Trường Đại học Thủy Lợi
2 Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy Lợi
TỪ KHÓA
TÓM TẮT
Chuyển đổi số
BIM
GIS
Qu
ản lý xây dựng đô thị
Cao B
ằng
Ngh
ị quyết 57
Phát tri
ển bền vững
Chuyển đổi số đang trở thành xu hướng tất yếu trong quản lý xây dựng đô thị, đặc biệt tại các đô thị miền
núi như Cao Bằng, nơi công tác quy hoạch, giám sát và quản lý xây dựng còn gặp nhiều thách thức. Nghị
quyết 57
-
NQ/TW đã đề ra yêu cầu đẩy mạnh ứng dụng công nghệ số trong lĩnh vực xây dựng nhằm nâng
cao hiệu quả quản lý và phát triển đô thị bền vững. Bài báo này phân tích vai trò của hai công nghệ quan
trọng,
BIM (Mô hình thông tin công trình) và GIS (Hệ thống thông tin địa lý), trong việc thực hiện mục tiêu
của Nghị quyết 57, đồng thời nâng cao hiệu quả quản lý xây dựng đô thị tại Cao Bằng. Thông qua nghiên
cứu thực tiễn, bài báo đánh giá thực trạng ứng dụng công nghệ số trong quản lý xây dựng, xác định những
hạn chế và cơ hội triển khai BIM và GIS. Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc tích hợp BIM và GIS giúp tối ưu
hóa quy trình cấp phép xây dựng, giám sát công trình và quản lý hạ tầng kỹ thuật, góp phần thực hiện các
mục tiêu chuyển đổi số theo định hướng của Nghị quyết 57. Cuối cùng, bài báo đề xuất mô hình ứng dụng
BIM
-
GIS phù hợp với điều kiện thực tế của Cao Bằng, đồng thời kiến nghị các giải pháp thúc đẩy chuyển
đổi số trong lĩnh vực quản lý xây dựng đô th
ị.
KEYWORDS
ABSTRACT
Digital transformation
BIM
GIS
Urban construction management
Cao B
ang
Resolution 57
-NQ/TW
Phát tri
ển bền vững
Digital transformation is becoming an inevitable trend in urban construction management, especially in
mountainous urban areas such as Cao Bang, where planning, supervision and construction management still
face many challenges. Resolution 57
-
NQ/TW has set out the requirement to promote the application of digital
technology in the construction sector to improve the efficiency of management and sustainable urban
development. This article analyzes the role of two important technologies, BIM (Building Information
Modeling) and GIS (Geographic Information System), in implementing the goals of Resolution 57, while
improving the efficiency of urban construction management in Cao Bang. Through practical research, the
article assesses the current status of digital technology application in construction management, identifies
the limitations and opportunities for implementing BIM and GIS. The research results show that the
integration of BIM and GIS helps optimize the process of construction licensing, construction supervision and
technical infrastructure management, contributing to the implementation of digital transformation goals
according to the orientation of Resolution 57. Finally, the article proposes a BIM
-
GIS application model
suitable for the actual conditions of Cao Bang, and at the same time recommends solutions to promote digital
transformation in the field
of urban construction management.
1. Giới thiệu chung
Trong bối cảnh chuyển đổi số đang trở thành xu hướng tất yếu
trên toàn cầu, lĩnh vực quản lý xây dựng đô thị cũng cần có những bước
chuyển mình mạnh mẽ để nâng cao hiệu quả, tính minh bạch và khả
năng thích ứng với sự phát triển bền vững. Nghị quyết 57-NQ/TW của
Đảng đã đề ra định hướng quan trọng nhằm đẩy mạnh ứng dụng công
nghệ số, dữ liệu số và trí tuệ nhân tạo vào công tác quy hoạch, quản lý
xây dựng và phát triển đô thị [1]. . Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với
các đô thị miền núi, nơi có địa hình phức tạp, hạ tầng kỹ thuật còn hạn
chế, và công tác quản lý xây dựng còn nhiều thách thức[6]. .
Trong số các công nghệ hỗ trợ chuyển đổi số, BIM (Building
Information Modeling _Mô hình thông tin công trình) và GIS
(Geographic Information System_Hệ thống thông tin địa lý) đóng vai trò
then chốt [5]. . BIM giúp số hóa toàn bộ vòng đời công trình xây dựng,
từ giai đoạn thiết kế, thi công, vận hành đến bảo trì. Trong khi đó, GIS
cung cấp nền tảng không gian giúp quản lý và phân tích dữ liệu địa lý,
hỗ trợ quy hoạch và quản lý hạ tầng đô thị một cách trực quan, chính
xác[8]. . Việc tích hợp BIM và GIS có thể tạo ra một hệ sinh thái số
đồng bộ, hỗ trợ ra quyết định nhanh chóng, giảm thiểu sai sót trong
quy hoạch và tối ưu hóa quản lý đô thị theo hướng bền vững, hiệu
quả[7]. .
Có thể thấy tại Singapore đã phát triển Mô hình Thông tin Thành
phố (City Information Modeling - CIM) nhằm xây dựng thành phố thông
minh và bền vững[9]. . Tại Hà Lan đã triển khai dự án Amsterdam 3D,
JOMC 222
Tạp chí Vật liệu & Xây dựng Tập 15 Số 02 năm 2025
kết hợp giữa Mô hình Thông tin Công trình (BIM) và Hệ thống Thông
tin Địa lý (GIS) để quản lý không gian đô thị một cách chi tiết và hiệu
quả. Dự án này nhằm tạo ra một mô hình 3D toàn diện của thành phố
Amsterdam, hỗ trợ trong việc quy hoạch, quản lý tài sản và ra quyết
định chiến lược[10]. . Tại Vương quốc Anh, việc tích hợp Mô hình
Thông tin Công trình (BIM) và Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) đã được
áp dụng rộng rãi trong các dự án hạ tầng lớn, nhằm nâng cao hiệu quả
quản lý, thiết kế và vận hành, có thể kể đến dự án cơ sở hạ tầng
Crossrail và HS2[11]. . Tại Trung Quốc đã tích cực áp dụng và phát
triển các công nghệ tiên tiến như Mô hình Thông tin Công trình (BIM)
và Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) trong quản lý hạ tầng đô thị, nhằm
nâng cao hiệu quả quy hoạch, xây dựng và quản lý đô thị (Ứng dụng
công nghệ thông minh trong quy hoạch đô thị [12]. .
Bên cạnh đó, tỉnh Cao Bằng đã có những bước đi ban đầu trong
việc ứng dụng công nghệ số vào quản lý đô thị, nhưng vẫn còn nhiều hạn
chế do chưa có chiến lược cụ thể về BIM và GIS. Nghị quyết 57-NQ/TW
đã đặt ra yêu cầu phát triển đô thị bền vững, trong đó chuyển đổi số đóng
vai trò quan trọng[1]. . Tuy nhiên, việc triển khai BIM và GIS vẫn còn ở
giai đoạn thử nghiệm, chủ yếu trong các dự án quy hoạch hạ tầng lớn.
Với mục tiêu chuyển đổi số quốc gia đến 2025 và tầm nhìn đến
2030 Phê duyệt tại quyết định 749/QĐ-TTg ngày 3/6/2020 với mục
tiêu kép vừa phát triển chính phủ số, kinh tế số, xã hội số và hình thành
các doanh nghiệp công nghệ có năng lực toàn cầu[3]. . Đồng thời Quyết
định 258/QĐ-TTg [2]. về lộ trình phát triển BIM tại Việt Nam đã thúc
đẩy tỉnh Cao Bằng đề ra các chính sách ứng dụng công nghệ thông tin
cho các dự án xây dựng. Có thể thấy điều này qua “Đề án Chuyển đổi
số tỉnh Cao Bằng đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2030” được phê
duyệt tại Quyết định số 1140/QĐ-UBND ngày 31/8/2022 của UBND
tỉnh Cao Bằng[4]. . “Chương trình phát triển đô thị tỉnh Cao Bằng đến
năm 2030” được phê duyệt tại Quyết định số 2556/QĐ-UBND ngày
28/12/2017 của UBND tỉnh Cao Bằng, Chương trình hành động số 29-
CTr-TU ngày 23/02/2025 của Tỉnh uỷ Cao Bằng về thực hiện Nghị
quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị về đột phá phát
triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.
Tuy nhiên, tại Cao Bằng, việc ứng dụng BIM và GIS trong quản
lý xây dựng đô thị vẫn còn nhiều hạn chế do thiếu cơ sở hạ tầng công
nghệ, nhân lực chuyên môn và cơ chế chính sách hỗ trợ phù hợp. Do
đó, cần có những nghiên cứu đánh giá thực trạng, xác định các rào cản
và đề xuất mô hình ứng dụng phù hợp để thúc đẩy quá trình chuyển
đổi số trong quản lý xây dựng đô thị.
Bài báo này tập trung nghiên cứu vai trò của BIM và GIS trong
quản lý xây dựng đô thị Cao Bằng, đánh giá thực trạng ứng dụng tại
địa phương, đồng thời đề xuất mô hình triển khai phù hợp nhằm thực
hiện hiệu quả các mục tiêu của Nghị quyết 57-NQ/TW.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Cách tiếp cận nghiên cứu
Nghiên cứu này áp dụng phương pháp tiếp cận liên ngành, kết
hợp giữa khoa học xây dựng, công nghệ thông tin và quản lý đô thị.
Việc ứng dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) và Hệ thống thông
tin địa lý (GIS) được phân tích trên nền tảng các lý thuyết về chuyển
đổi số, phát triển đô thị bền vững và quản lý xây dựng.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu chính: Ứng dụng công nghệ BIM và GIS
trong quản lý xây dựng đô thị tại tỉnh Cao Bằng nhằm đáp ứng yêu cầu
phát triển bền vững theo Nghị quyết 57-NQ/TW.
- Đối tượng khảo sát:
+ Các cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng và đô thị tại tỉnh
Cao Bằng (Sở Xây dựng, UBND tỉnh, Ban quản lý dự án…).
+ Các doanh nghiệp tư vấn thiết kế, thi công, quản lý đô thị có
liên quan đến BIM và GIS.
+ Các chuyên gia trong lĩnh vực quy hoạch đô thị, công nghệ
BIM-GIS.
+ Các dự án xây dựng và quy hoạch đô thị đã ứng dụng công
nghệ số trên địa bàn tỉnh Cao Bằng.
2.3. Phương pháp thu thập dữ liệu
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Thu thập, phân tích các nghiên
cứu trước đây về ứng dụng BIM và GIS trong quản lý đô thị từ các tạp
chí khoa học, sách chuyên khảo, báo cáo thực tiễn trong và ngoài nước.
- Phương pháp khảo sát thực tiễn: Khảo sát thực địa tại tỉnh Cao
Bằng để đánh giá tình hình triển khai các công nghệ số trong quản lý
xây dựng đô thị.
- Phương pháp chuyên gia: Phỏng vấn các chuyên gia trong lĩnh
vực quy hoạch, quản lý xây dựng và công nghệ BIM-GIS để đánh giá
mức độ phù hợp và hiệu quả ứng dụng tại địa phương.
2.4. Phương pháp phân tích và xử lý dữ liệu
- Phân tích định tính: Đánh giá tài liệu, chính sách liên quan, đặc
biệt là Nghị quyết 57-NQ/TW về phát triển đô thị bền vững, nhằm xác
định các yếu tố thúc đẩy và rào cản trong ứng dụng BIM và GIS.
- Phân tích định lượng: Xử lý dữ liệu khảo sát về mức độ ứng
dụng công nghệ số trong quản lý xây dựng đô thị tại Cao Bằng, so sánh
với các mô hình thành công trên thế giới.
2.5. Phạm vi nghiên cứu
- Không gian: Nghiên cứu tập trung vào đô thị tỉnh Cao Bằng, nơi
đang có nhu cầu chuyển đổi số mạnh mẽ trong quản lý xây dựng và quy
hoạch đô thị.
- Thời gian: Dữ liệu khảo sát và phân tích được thực hiện trong
giai đoạn 2024-2025.
2.6. Mô hình nghiên cứu đề xuất
JOMC 223
Tạp chí Vật liệu & Xây dựng Tập 15 Số 02 năm 2025
ế ợ ữ ệ ố
tin Địa lý (GIS) để ản lý không gian đô thị ộ ế ệ
ả ự ằ ạ ộ ệ ủ ố
ỗ ợ ệ ạ ả ả ế
đị ến lượ ại Vương quố ệ ợ
ệ ống Thông tin Địa lý (GIS) đã đượ
ụ ộng rãi trong các dự ạ ầ ớ ằ ệ ả
ả ế ế ậ ể ể đế ự án cơ sở ạ ầ
ạ ốc đã tích cự ụ
ể ệ ến như Mô hình Thông tin Công trình (BIM)
ệ ống Thông tin Đị ả ạ ầng đô thị ằ
ệ ả ạ ự ản lý đô thị Ứ ụ
ệ ạch đô thị
ạnh đó, tỉ ằng đã có những bước đi ban đầ
ệ ứ ụ ệ ố ản lý đô thị, nhưng vẫ ề ạ
ếdo chưa có chiến lượ ụ ể ề ị ế
đã đặ ầ ển đô thị ề ững, trong đó chuyển đổ ố đóng
ọ ệ ể ẫ ở
giai đoạ ử ệ ủ ế ự ạ ạ ầ ớ
ớ ụ ển đổ ố ốc gia đế ầm nhìn đế
ệ ạ ết định 749/QĐ ớ ụ
ừ ể ủ ố ế ố, xã hộ ố
ệ ệ có năng lự ầ . Đồ ờ ế
đị 258/QĐ ề ộ ể ạ ệt Nam đã thúc
đẩ ỉ ằng đề ứ ụ ệ
ự ự ể ấy điều này qua “Đề ển đổ
ố ỉ ằng đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2030” đượ
ệ ạ ết đị ố 1140/QĐ ủ
ỉ ằ . “Chương trình phát triển đô thị ỉ ằng đế
năm 2030” đượ ệ ạ ết đị ố 2556/QĐ
ủ ỉ ằ Chương trình hành độ ố
ủ ỉ ỷ ằ ề ự ệ ị
ế ố ủ ộ ị ề độ
ể ọ ệ, đổ ớ ạ ển đổ ố ố
ạ ằ ệ ứ ụ ả
ựng đô thị ẫ ề ạ ế ếu cơ sở ạ ầ
ệ ực chuyên môn và cơ chế ỗ ợ ợ
đó, cầ ữ ứu đánh giá thự ạng, xác đị ả
và đề ấ ứ ụ ợp để thúc đẩ ể
đổ ố ả ựng đô thị
ậ ứ ủ
ả ựng đô thị ằng, đánh giá thự ạ ứ ụ ạ
địa phương, đồ ời đề ấ ể ợ ằ ự
ệ ệ ả ụ ủ ị ế
2. Phương pháp nghiên cứ
ế ậ ứ
ứ ụng phương pháp tiế ậ ế
ợ ữ ọ ự ệ ản lý đô thị
ệ ứ ụ ệ ố
tin địa lý (GIS) đượ ề ả ế ề ể
đổ ố ển đô thị ề ữ ả ự
2.2. Đối tượ ứ
Đối tượ ứ Ứ ụ ệ
ả ựng đô thị ạ ỉ ằ ằm đáp ứ ầ
ể ề ữ ị ế
Đối tượ ả
+ Các cơ quan quản lý nhà nướ ề ựng và đô thị ạ ỉ
ằ ở ự ỉ ả ự
ệp tư vấ ế ế ản lý đô thị
liên quan đế
+ Các chuyên gia trong lĩnh vự ạch đô thị ệ
ự ự ạch đô thị đã ứ ụ
ệ ố trên đị ỉ ằ
2.3. Phương pháp thu thậ ữ ệ
Phương pháp nghiên cứ ệ ậ
ứu trước đây về ứ ụ ản lý đô thị ừ ạ
ọ ả ự ễn trong và ngoài nướ
Phương pháp khả ự ễ ả ực đị ạ ỉ
ằng để đánh giá tình hình triể ệ ố ả
ựng đô thị
Phương pháp chuyên gia: Phỏ ấn các chuyên gia trong lĩnh
ự ạ ả ự ệ GIS để đánh giá
ức độ ợ ệ ả ứ ụ ại địa phương.
2.4. Phương pháp phân ử ữ ệ
Phân tích định tính: Đánh giá tài liệu, chính sách liên quan, đặ
ệ ị ế ề ển đô thị ề ữ ằ
đị ế ố thúc đẩ ả ứ ụ
Phân tích định lượ ử ữ ệ ả ề ức độ ứ
ụ ệ ố ả ựng đô thị ạ ằ
ớ ế ớ
ạ ứ
ứ ập trung vào đô thị ỉ ằng, nơi
đang có nhu cầ ển đổ ố ạ ẽ ả ự
ạch đô thị
ờ ữ ệ ảo sát và phân tích đượ ự ệ
giai đoạ
ứu đề ấ
Từ những phương pháp trên, nghiên cứu đề xuất một mô hình tích
hợp BIM và GIS để hỗ trợ quản lý xây dựng đô thị tại Cao Bằng theo
hướng bền vững, phù hợp với Nghị quyết 57. Mô hình này sẽ được so
sánh với các phương pháp truyền thống để đánh giá mức độ hiệu quả.
3. Các vấn đề ứng dụng BIM và GIS trong quản lý xây dựng đô thị
tại Cao Bằng
3.1. Mức độ ứng dụng BIM và GIS trong thực tế
- Ứng dụng BIM: BIM chủ yếu được sử dụng trong thiết kế công
trình, nhưng chưa được tích hợp vào toàn bộ vòng đời dự án (thi công,
vận hành, bảo trì).
- Ứng dụng GIS: GIS đã được áp dụng trong quản lý đất đai và
quy hoạch, nhưng chưa được tích hợp với dữ liệu BIM để tạo nên hệ
thống thông tin đô thị thông minh.
- Khó khăn:
+ Thiếu cơ sở dữ liệu số hóa đầy đủ và thống nhất.
+ Hạn chế về năng lực nhân sự và đầu tư tài chính.
+ Chưa có quy định pháp lý rõ ràng về bắt buộc triển khai BIM
và GIS trong quản lý xây dựng đô thị.
3.2. Bài học rút ra cho Cao Bằng
Từ các khảo sát về áp dụng BIM và GIS của các nước trên thế
giới, việc phân tích các đặc trưng và rút ra các yếu tố áp dụng cho địa
phương đóng vai trò quan trọng cho việc đề xuất các mô hình quản lý
đô thị. Các cơ sở nghiên cứu cứu với tỉnh Cao Bằng được mô tả trong
Bảng 1 sau:
Bảng 1. Tổng kết bài học từ các mô hình trên thế giới.
TT Áp dụng cho Cao Bằng Ứng dụng BIM-GIS
1
Xây dựng nền tảng dữ liệu số
đô thị, áp dụng BIM bắt buộc
trong dự án công
City Information Modeling
(CIM), Virtual Singapore
(Singapore).
2
Xây dựng bản đồ số đô thị,
tăng cường sự tham gia của
người dân
Amsterdam 3D – Mô hình đô
thị số 3D (Hà Lan).
3
Ứng dụng BIM-GIS trong
quản lý hạ tầng giao thông
và tác động môi trường
Crossrail, HS2 – BIM-GIS trong
hạ tầng giao thông (Anh quốc).
4
Kết hợp BIM-GIS với trí tuệ
nhân tạo và dữ liệu lớn để tối
ưu quy hoạch
Đô thị thông minh với BIM-GIS,
AI và Big Data (Trung Quốc).
Những thành công trên thế giới cho thấy BIM-GIS là xu hướng
tất yếu trong quản lý xây dựng đô thị. Đối với tỉnh Cao Bằng, việc áp
dụng BIM-GIS cần thực hiện theo lộ trình phù hợp, bắt đầu từ xây dựng
cơ sở dữ liệu số, phát triển hạ tầng số, đào tạo nhân lực, và tiến tới tích
hợp vào các dự án xây dựng đô thị và hạ tầng.
3.3. Thách thức và giải pháp
Thách thức Giải pháp
Thiếu cơ sở dữ liệu số hóa
đầy đủ
Xây dựng kho dữ liệu số BIM-GIS cho
đô thị Cao Bằng
Chưa có quy định pháp lý
bắt buộc
Ban hành chính sách thúc đẩy ứng
dụng BIM-GIS trong các dự án công
Thiếu nhân sự có
chuyên môn
Đào tạo đội ngũ kỹ sư, kiến trúc sư về
BIM-GIS
Chi phí đầu tư ban đầu cao
Hợp tác với doanh nghiệp và tìm kiếm
nguồn vốn hỗ trợ từ Chính phủ
3.4. Định hướng phát triển trong tương lai
• Mở rộng ứng dụng BIM-GIS vào các lĩnh vực khác như giao
thông, môi trường, năng lượng.
• Tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) vào hệ thống BIM-GIS để phân
tích dữ liệu và dự báo phát triển đô thị.
• Xây dựng thành phố thông minh với nền tảng số hóa dựa trên
BIM và GIS.
3.5. Mô hình tích hợp BIM-GIS đề xuất cho quản lý đô thị tại Cao Bằng
Mô hình đề xuất là sự tích hợp giữa Mô hình thông tin công trình
(BIM) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng một nền tảng số
phục vụ quản lý xây dựng đô thị.
- BIM cung cấp dữ liệu chi tiết về thiết kế, kết cấu, vật liệu và
quá trình thi công công trình.
- GIS cung cấp dữ liệu không gian, giúp quản lý quy hoạch tổng
thể và hạ tầng đô thị.
- Khi tích hợp hai hệ thống này, các nhà quản lý có thể theo dõi
sự phát triển đô thị theo thời gian thực, dự báo xu hướng và tối ưu hóa
công tác quy hoạch, xây dựng.
4. Đề xuất mô hình ứng dụng BIM và GIS trong quản lý xây dựng
đô thị tại Cao Bằng
4.1. Nguyên tắc đề xuất mô hình
Mô hình ứng dụng BIM và GIS trong quản lý xây dựng đô thị tại
Cao Bằng cần đảm bảo các nguyên tắc sau:
- Tích hợp đa cấp: Liên kết dữ liệu từ quy hoạch tổng thể, quy
hoạch chi tiết đến công trình đơn lẻ.
- Khả năng tương tác cao: Cho phép chia sẻ dữ liệu giữa các cơ
quan quản lý nhà nước, doanh nghiệp và người dân.
- Tính linh hoạt: Phù hợp với điều kiện địa hình và hạ tầng công
nghệ của một đô thị miền núi.
JOMC 224
Tạp chí Vật liệu & Xây dựng Tập 15 Số 02 năm 2025
- Hỗ trợ ra quyết định: Cung cấp dữ liệu chính xác phục vụ công
tác quy hoạch, giám sát và quản lý xây dựng đô thị.
- Tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế: Đảm bảo khả năng mở rộng
và tích hợp với hệ thống chung của quốc gia và thế giới đô thị.
4.2. Cấu trúc mô hình đề xuất
Mô hình ứng dụng BIM và GIS trong quản lý xây dựng đô thị Cao
Bằng bao gồm các thành phần chính sau:
4.2.1. Nền tảng dữ liệu không gian (GIS)
- Bản đồ quy hoạch số hóa: Tích hợp dữ liệu bản đồ địa chính,
bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ quy hoạch.
- Hệ thống thông tin địa lý 3D: Xây dựng mô hình 3D toàn cảnh
đô thị để hỗ trợ phân tích và dự báo.
- Công nghệ cảm biến và dữ liệu vệ tinh: Cập nhật dữ liệu theo
thời gian thực về địa hình, khí hậu, môi trường.
4.2.2. Ứng dụng BIM trong quản lý công trình đô thị
- Mô hình hóa công trình theo cấp độ chi tiết (LOD): Các công
trình quan trọng được số hóa bằng công nghệ BIM với mức độ chi tiết
phù hợp.
- Quản lý vòng đời công trình: Theo dõi từ khâu thiết kế, thi công,
vận hành đến bảo trì công trình.
- Tích hợp dữ liệu với GIS: Hỗ trợ quản lý cấp phép xây dựng,
giám sát chất lượng công trình và quản lý hạ tầng kỹ thuật.
6.2.3. Hệ thống quản lý và phân tích dữ liệu
- Hệ thống phân tích không gian: Dự báo tăng trưởng đô thị, xác
định khu vực có nguy cơ sạt lở, lũ lụt.
- Công cụ hỗ trợ ra quyết định: Đánh giá tác động môi trường,
đề xuất phương án quy hoạch và tối ưu hóa sử dụng đất.
- Công nghệ AI và Big Data: Ứng dụng trí tuệ nhân tạo để tự động
phân tích dữ liệu xây dựng và dự báo xu hướng phát triển đô thị.
4.3. Lộ trình triển khai mô hình tại Cao Bằng
Mô hình ứng dụng BIM-GIS trong quản lý đô thị Cao Bằng cần
được triển khai theo lộ trình như sau:
- Giai đoạn 1: Xây dựng cơ sở dữ liệu nền tảng (2025 - 2027)
+ Số hóa bản đồ quy hoạch và hiện trạng sử dụng đất.
+ Xây dựng hệ thống GIS 3D.
+ Triển khai thí điểm BIM trong một số dự án trọng điểm.
- Giai đoạn 2: Triển khai ứng dụng BIM-GIS trong quản lý đô thị
(2027 - 2030)
+ Tích hợp BIM và GIS trong quy trình cấp phép xây dựng và
quản lý hạ tầng kỹ thuật.
+ Ứng dụng công nghệ AI để phân tích dữ liệu đô thị.
+ Triển khai hệ thống giám sát thông minh hỗ trợ quản lý giao
thông và môi trường.
- Giai đoạn 3: Hoàn thiện và mở rộng (sau 2030)
+ Chuẩn hóa và mở rộng mô hình BIM-GIS trên toàn tỉnh Cao Bằng.
+ Xây dựng hệ thống đô thị thông minh dựa trên nền tảng BIM-GIS.
+ Kết nối với các hệ thống quản lý đô thị cấp quốc gia.
4.4. Đánh giá lợi ích của mô hình
- Nâng cao hiệu quả quy hoạch đô thị: Giảm thiểu sai sót, tối ưu
hóa sử dụng tài nguyên đất và hạ tầng.
- Cải thiện công tác quản lý xây dựng: Giám sát công trình theo
thời gian thực, phát hiện vi phạm xây dựng kịp thời.
- Hỗ trợ phát triển bền vững: Giảm tác động tiêu cực đến môi
trường, tối ưu hóa quy hoạch không gian đô thị.
- Tăng cường minh bạch và hiệu quả quản lý: Hệ thống BIM-GIS
giúp công khai thông tin quy hoạch và xây dựng, tạo điều kiện thuận
lợi cho người dân và doanh nghiệp tiếp cận thông tin.
Như vậy, việc ứng dụng BIM và GIS trong quản lý xây dựng đô
thị tại Cao Bằng không chỉ giúp nâng cao hiệu quả quản lý mà còn góp
phần quan trọng vào quá trình chuyển đổi số và phát triển bền vững
của địa phương. Mô hình đề xuất sẽ là cơ sở để triển khai các dự án thí
điểm, tiến tới xây dựng đô thị thông minh phù hợp với điều kiện thực
tế của Cao Bằng.
5. Kết luận và định hướng
5.1. Kết luận
Việc ứng dụng công nghệ BIM (Building Information Modeling)
và GIS (Geographic Information System) vào quản lý xây dựng đô thị
tại Cao Bằng mang lại nhiều lợi ích thiết thực, giúp nâng cao chất lượng
quản lý, tối ưu hóa quy hoạch và đảm bảo sự phát triển bền vững.
- Nâng cao chất lượng quản lý xây dựng đô thị: BIM và GIS hỗ
trợ xây dựng một hệ thống dữ liệu đồng bộ, giúp các cơ quan quản lý
có cái nhìn toàn diện về tình trạng đô thị, từ đó đưa ra các quyết định
chính xác và kịp thời.
- Tích hợp công nghệ giúp quy hoạch chặt chẽ, giám sát thi công
chính xác: GIS cung cấp thông tin không gian chi tiết, trong khi BIM
giúp mô hình hóa các công trình xây dựng theo thời gian thực, góp
phần tối ưu hóa quy trình cấp phép, giám sát và quản lý xây dựng.
- Định hướng phát triển đô thị bền vững: Ứng dụng BIM-GIS giúp
hạn chế lãng phí tài nguyên, giảm thiểu tác động môi trường và hướng
đến một đô thị thông minh, bền vững.
5.2. Định hướng
Để hiện thực hóa mô hình ứng dụng BIM-GIS trong quản lý xây
dựng đô thị tại Cao Bằng, cần có những chính sách và hành động cụ thể:
JOMC 225
Tạp chí Vật liệu & Xây dựng Tập 15 Số 02 năm 2025
ỗ ợ ết đị ấ ữ ệ ụ ụ
ạ ả ựng đô thị
ủ ẩ ố ế: Đả ả ả năng mở ộ
ợ ớ ệ ố ủ ố ế ớ đô thị
ấu trúc mô hình đề ấ
ứ ụ ả ựng đô thị
ằ ồ ầ
ề ả ữ ệ
ản đồ ạ ố ợ ữ ệ ản đồ đị
ản đồ ệ ạ ử ụng đấ ản đồ ạ
ệ ống thông tin đị ự ả
đô thị để ỗ ợ ự
ệ ả ế ữ ệ ệ ậ ậ ữ ệ
ờ ự ề đị ậu, môi trườ
Ứ ụ ản lý công trình đô thị
ấp độ ế
ọng đượ ố ằ ệ ớ ức độ ế
ợ
ản lý vòng đờ ừ ế ế
ận hành đế ả
ợ ữ ệ ớ ỗ ợ ả ấ ự
ất lượ ả ạ ầ ỹ ậ
ệ ố ả ữ ệ
ệ ố ự báo tăng trưởng đô thị
đị ực có nguy cơ sạ ở, lũ lụ
ụ ỗ ợ ết định: Đánh giá tác động môi trườ
đề ất phương án quy hoạ ối ưu hóa sử ụng đấ
ệ Ứ ụ ệ ạo để ự độ
ữ ệ ự ự báo xu hướ ển đô thị
ộ ể ạ ằ
ứ ụ ản lý đô thị ằ ầ
đượ ể ộ trình như sau:
Giai đoạ ựng cơ sở ữ ệ ề ả
ố ản đồ ạ ệ ạ ử ụng đấ
ự ệ ố
ển khai thí điể ộ ố ự ọng điể
đoạ ể ứ ụ ản lý đô thị
ợ ấ ự
ả ạ ầ ỹ ậ
Ứ ụ ệ AI để ữ ệu đô thị
ể ệ ố ỗ ợ ả
thông và môi trườ
Giai đoạ ệ ở ộ
ẩ ở ộ ỉ ằ
ự ệ ống đô thị ự ề ả
ế ố ớ ệ ố ản lý đô thị ấ ố
4.4. Đánh giá lợ ủ
ệ ả ạch đô thị ả ể ối ưu
ử ụng tài nguyên đấ ạ ầ
ả ệ ả ự
ờ ự ệ ạ ự ị ờ
ỗ ợ ể ề ữ ảm tác độ ực đế
trườ ối ưu hóa quy hoạch không gian đô thị
Tăng cườ ạ ệ ả ả ệ ố
ạ ự ạo điề ệ ậ
ợi cho ngườ ệ ế ậ
Như vậ ệ ứ ụ ả ựng đô
ị ạ ằ ỉ ệ ả ả
ầ ọ ển đổ ố ể ề ữ
ủa địa phương. Mô hình đề ấ ẽ là cơ sở để ể ự
điể ế ớ ựng đô thị ợ ới điề ệ ự
ế ủ ằ
ế ận và định hướ
ế ậ
ệ ứ ụ ệ
ả ựng đô thị
ạ ằ ạ ề ợ ế ự ất lượ
ả ối ưu hóa quy hoạch và đả ả ự ể ề ữ
ất lượ ả ựng đô thị ỗ
ợ ự ộ ệ ố ữ ệu đồ ộ, giúp các cơ quan quả
ệ ề ạng đô thị ừ đó đưa ra các quyết đị
ị ờ
ợ ệ ạ ặ ẽ
ấ ế
ự ờ ự
ầ ối ưu hóa quy trình cấ ả ự
Định hướ ển đô thị ề ữ Ứ ụ
ạ ế ả ểu tác động môi trường và hướ
đế ột đô thị ề ữ
.2. Định hướ
Để ệ ự ứ ụ ả
ựng đô thị ạ ằ ầ ững chính sách và hành độ ụ ể
- Cần có chính sách hỗ trợ tài chính và đào tạo nhân lực về BIM
và GIS: Đào tạo đội ngũ cán bộ quản lý, chuyên gia kỹ thuật để làm chủ
công nghệ BIM-GIS, đồng thời có cơ chế khuyến khích các doanh nghiệp
tham gia vào quá trình chuyển đổi số.
- Thí điểm triển khai mô hình BIM-GIS trước khi nhân rộng: Lựa
chọn một số khu vực đô thị trọng điểm để triển khai thí điểm, đánh giá
hiệu quả trước khi áp dụng trên toàn tỉnh.
- Hợp tác với các doanh nghiệp công nghệ và cơ quan quản lý:
Tăng cường phối hợp với các doanh nghiệp công nghệ để xây dựng hạ
tầng dữ liệu số, tạo nền tảng vững chắc cho việc quản lý đô thị thông
minh trong tương lai.
Việc ứng dụng BIM và GIS không chỉ đáp ứng yêu cầu của chuyển
đổi số mà còn phù hợp với định hướng phát triển của Nghị quyết 57,
góp phần thúc đẩy Cao Bằng trở thành đô thị phát triển bền vững và
thông minh trong tương lai.
Tài liệu tham khảo:
[1]. Bộ chính Trị (2024). Nghị quyết 57-NQ/TW ngày 22 tháng 12 năm 2024
về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi
số quốc gia”. https://thuvienphapluat.vn/
[2]. Bộ Xây dựng (2023). "Hướng dẫn triển khai ứng dụng BIM trong hoạt động
xây dựng và quản lý vận hành công trình." Quyết định số 258/QĐ-TTg,
ngày 17/03/2023.
[3]. Bộ Thông tin và Truyền thông (2020). "Chương trình chuyển đổi số quốc
gia đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2030." Quyết định số 749/QĐ-TTg,
ngày 03/06/2020.
[4]. UBND tỉnh Cao Bằng (2022). "Đề án chuyển đổi số tỉnh Cao Bằng đến năm
2025, tầm nhìn đến năm 2030." Quyết định số 1140/QĐ-UBND, ngày
31/08/2022.
[5]. Nguyễn Tuấn Minh, Lê Văn Hòa (2021). "Ứng dụng BIM và GIS trong quy
hoạch đô thị tại Việt Nam." Tạp chí Xây dựng, số 03/2021, trang 45-52.
[6]. Viện Quy hoạch đô thị và nông thôn quốc gia (2022). "Báo cáo tổng quan
về ứng dụng công nghệ số trong quản lý xây dựng đô thị tại Việt Nam."
[7]. Esri (2021). "The Role of GIS in Urban Planning and Development." ArcGIS
Insights. Available at: https://www.esri.com/en-us/arcgis/about-
arcgis/overview
[8]. Goodchild, M. F. (2010). "Twenty years of progress: GIScience in 2010."
Journal of Spatial Information Science, 1(1), 3-20.
[9]. Singapore Land Authority (2022). "Virtual Singapore and the Future of
Digital Urban Management." Available at: https://www.sla.gov.sg/virtual-
singapore.
[10]. Amsterdam City (2021). “Netherlands 3D Model”.
https://www.3dcadbrowser.com/3d-model/amsterdam-city-netherlands-
2021
[11]. Dự án Crossrail (2022). “BIM & Digital Engineering”.
https://www.crossrail.co.uk
[12]. Lưu Đức Cường (2022).Ứng dụng công nghệ thông minh trong quy hoạch
đô thị, Tạp chí quy hoạch xây dựng, số (118+119), trang 9 – 17.
