Tóm tắt

Đổi mới sáng tạo trong khoa học xã hội và nhân văn đang trở thành yêu cầu cấp thiết trong bối cảnh chuyển đổi số quốc gia, sự phát triển của dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo, viễn thám và các nền tảng quản trị dữ liệu. Đối với khảo cổ học và nghiên cứu di sản văn hóa, đổi mới không chỉ được thể hiện ở việc ứng dụng thiết bị hay phần mềm mới, mà quan trọng hơn là ở sự chuyển đổi phương thức tạo lập, chuẩn hóa, tích hợp, phân tích và khai thác tri thức. Bài viết phân tích khả năng đổi mới sáng tạo trong khoa học xã hội và nhân văn từ hai trường hợp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý: xây dựng hệ thống GIS văn khắc Champa tại Đà Nẵng và đề xuất Hệ thống GIS phục vụ quản lý quy hoạch, bảo tồn bền vững các di tích kinh đô Việt Nam. Trường hợp văn khắc Champa cho thấy GIS có thể khôi phục ngữ cảnh không gian của tư liệu văn khắc, liên kết dữ liệu ngôn ngữ, khảo cổ, lịch sử và địa lý, qua đó tạo điều kiện nghiên cứu sâu hơn về tổ chức xã hội, kinh tế, tôn giáo và không gian quyền lực của Champa. Trường hợp di tích kinh đô Việt Nam cho thấy GIS có thể trở thành hạ tầng quản trị tri thức, kết nối dữ liệu khảo cổ với dữ liệu địa chính, quy hoạch, môi trường và giám sát biến động nhằm giảm xung đột giữa bảo tồn di sản với phát triển đô thị. Bài viết lập luận rằng GIS, khi được tổ chức theo nguyên tắc dữ liệu chuẩn hóa, liên thông và có cơ chế xác thực khoa học, sẽ tạo ra một mô hình đổi mới sáng tạo dựa trên dữ liệu cho khoa học xã hội và nhân văn. Trên cơ sở đó, bài viết đề xuất định hướng phát triển khảo cổ học số và vai trò của Viện Khảo cổ học trong việc xây dựng hạ tầng dữ liệu khảo cổ học, di sản số và tư vấn chính sách trong giai đoạn mới.

Từ khóa: đổi mới sáng tạo; khoa học xã hội và nhân văn; hệ thống thông tin địa lý; khảo cổ học số; văn khắc Champa; di tích kinh đô; dữ liệu di sản.

1. Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, chuyển đổi số đã trở thành một trong những động lực quan trọng nhất làm biến đổi phương thức tổ chức đời sống kinh tế, xã hội, văn hóa và quản trị quốc gia. Trong lĩnh vực khoa học, quá trình này không chỉ tạo ra các công cụ mới để thu thập, xử lý và lưu trữ thông tin, mà còn làm thay đổi căn bản cách thức đặt vấn đề, xây dựng giả thuyết, kiểm chứng dữ liệu, công bố kết quả và chuyển hóa tri thức thành các sản phẩm phục vụ xã hội. Đối với khoa học xã hội và nhân văn, chuyển đổi số mở ra khả năng tiếp cận các nguồn tư liệu với quy mô lớn, cho phép tái tổ chức các kho tư liệu vốn phân tán, kết nối các chuyên ngành trước đây ít có điều kiện đối thoại và tạo ra những hình thức sản phẩm khoa học mới vượt ra ngoài khuôn khổ bài báo, sách chuyên khảo hoặc báo cáo truyền thống.

Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22 tháng 12 năm 2024 của Bộ Chính trị xác định phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia là đột phá quan trọng hàng đầu, là động lực chính thúc đẩy phát triển đất nước trong kỷ nguyên mới. Nghị quyết nhấn mạnh yêu cầu hoàn thiện thể chế, phát triển hạ tầng số, dữ liệu số, nguồn nhân lực chất lượng cao và xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo đồng bộ. Định hướng này đặt khoa học xã hội và nhân văn trước yêu cầu cần đổi mới mạnh mẽ hơn trong việc tổ chức tri thức, nghiên cứu các biến đổi xã hội do công nghệ tạo ra, đồng thời sử dụng chính công nghệ để nâng cao chất lượng nghiên cứu, tư vấn chính sách và phục vụ cộng đồng.

Trong lĩnh vực khảo cổ học và nghiên cứu di sản văn hóa, nhu cầu này có ý nghĩa đặc biệt cấp thiết. Khảo cổ học nghiên cứu dấu tích vật chất của con người trong quá khứ, nhưng giá trị của các dấu tích đó không thể tách rời khỏi ngữ cảnh không gian, địa tầng, quan hệ niên đại, cảnh quan, tư liệu lịch sử và ký ức cộng đồng. Một di vật bị tách khỏi vị trí phát hiện hoặc một hố khai quật không được ghi chép đầy đủ dữ liệu không gian sẽ mất đi phần lớn khả năng giải thích khoa học. Tương tự, một văn khắc cổ không chỉ là văn bản; nó đồng thời là vật thể, tư liệu ngôn ngữ, chứng tích lịch sử, bộ phận của kiến trúc hoặc không gian nghi lễ và là thành tố trong một hệ thống cảnh quan văn hóa.

Luật Di sản văn hóa số 45/2024/QH15 được Quốc hội thông qua ngày 23 tháng 11 năm 2024, có hiệu lực từ ngày 1 tháng 7 năm 2025, đã đặt ra yêu cầu xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về di sản văn hóa, tăng cường chuyển dạng số, cập nhật, sao lưu và khai thác dữ liệu di sản trên môi trường điện tử. Luật yêu cầu dữ liệu số về di sản phải bảo đảm tính xác thực, tính toàn vẹn, tính thống nhất, an ninh, an toàn, khả năng truy cập và tuân thủ tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật phù hợp. Đây là cơ sở pháp lý quan trọng để chuyển số hóa di sản từ hoạt động có tính tự phát hoặc dự án đơn lẻ thành nhiệm vụ cần được thực hiện theo phương thức hệ thống, có chuẩn mực và có trách nhiệm khoa học rõ ràng.

Trong bối cảnh đó, hệ thống thông tin địa lý, hay GIS, có thể được xem là một công cụ có khả năng tạo ra đột phá cho khảo cổ học, nghiên cứu văn khắc học và quản trị di sản. GIS không chỉ giúp xác định tọa độ hoặc sản xuất bản đồ, mà còn cho phép tổ chức nhiều lớp dữ liệu khác nhau trên cùng một nền tảng không gian và thời gian. Khi kết hợp với cơ sở dữ liệu quan hệ, ảnh số, quét ba chiều, viễn thám, mô hình số độ cao, LiDAR, dữ liệu địa chính và quy hoạch, GIS trở thành hạ tầng tri thức liên ngành có khả năng phục vụ đồng thời nghiên cứu cơ bản, bảo tồn, quản lý nhà nước, giáo dục và phát triển công nghiệp văn hóa.

Bài viết này tiếp cận đổi mới sáng tạo trong khoa học xã hội và nhân văn thông qua hai trường hợp nghiên cứu và tư vấn chính sách có tính bổ sung. Trường hợp thứ nhất là xây dựng hệ thống GIS văn khắc Champa tại khu vực Đà Nẵng, bao gồm không gian văn hóa – lịch sử gắn với Quảng Nam cũ. Trường hợp thứ hai là đề xuất Hệ thống GIS phục vụ quản lý quy hoạch và bảo tồn bền vững các di tích kinh đô Việt Nam. Hai trường hợp đại diện cho hai cấp độ ứng dụng khác nhau: một bên là nghiên cứu cơ bản về văn khắc, khảo cổ và không gian lịch sử; bên kia là quản trị di sản, quy hoạch và hỗ trợ quyết định ở quy mô quốc gia. Việc đặt hai trường hợp trong cùng một khung phân tích nhằm làm rõ khả năng của GIS trong việc kết nối nghiên cứu khoa học với tư vấn chính sách, qua đó xác định hướng đi cho đổi mới sáng tạo trong khảo cổ học Việt Nam.

2. Khung lý thuyết và phương pháp tiếp cận

Đổi mới sáng tạo trong khoa học xã hội và nhân văn thường không tạo ra sản phẩm vật chất có thể đo đếm trực tiếp như máy móc, dây chuyền hay bằng sáng chế kỹ thuật. Tuy nhiên, giá trị đổi mới của lĩnh vực này thể hiện ở năng lực tạo lập các cách tiếp cận mới đối với dữ liệu, tri thức, thể chế và hành động xã hội. Một cơ sở dữ liệu có cấu trúc, một bản đồ chuyên đề được xây dựng trên nền dữ liệu xác thực, một mô hình phân tích không gian – thời gian, hay một công cụ hỗ trợ quyết định trong quản trị di sản đều có thể được xem là sản phẩm đổi mới sáng tạo nếu chúng tạo ra khả năng nhận thức hoặc hành động mà phương thức nghiên cứu trước đó chưa thể thực hiện.

Từ góc nhìn này, GIS được tiếp cận không như một phần mềm bản đồ hóa, mà như một cấu phần của hạ tầng tri thức. Hạ tầng tri thức là tập hợp các quy trình, chuẩn dữ liệu, công cụ kỹ thuật, cơ chế tổ chức và cộng đồng chuyên môn cho phép tri thức được tạo lập, kiểm chứng, lưu trữ, chia sẻ và tái sử dụng lâu dài. Trong khảo cổ học, hạ tầng này bao gồm dữ liệu khảo sát, tọa độ, bản vẽ hố khai quật, ảnh hiện trường, thông tin địa tầng, dữ liệu hiện vật, báo cáo khoa học, tư liệu lịch sử, bản đồ cổ, ảnh viễn thám và dữ liệu bảo tồn.

Khảo cổ học số là thành tố khởi đầu trong chuỗi này. Khảo cổ học số không thay thế khảo sát hay khai quật truyền thống, mà làm tăng độ chính xác và năng lực bảo quản thông tin của chúng. Việc sử dụng GPS, toàn đạc điện tử, thiết bị bay không người lái, quét laser 3D, LiDAR và cơ sở dữ liệu số giúp giảm sự phụ thuộc vào ghi chép thủ công, bảo đảm khả năng đo đạc lại, tái kiểm chứng và chia sẻ dữ liệu giữa các nhóm nghiên cứu. Dữ liệu khảo cổ được tạo ra từ các công cụ số có thể tích hợp trực tiếp vào GIS, qua đó làm rõ quan hệ giữa các hiện tượng khảo cổ với địa hình, thủy văn, mạng lưới cư trú, giao thông, cảnh quan và quá trình phát triển theo thời gian.

Historical GIS (GIS Lịch sử) là lớp phương pháp thứ hai, nhấn mạnh rằng không gian lịch sử không phải là không gian tĩnh. Một di tích, một tuyến giao thông, một vùng cư trú hoặc một trung tâm quyền lực đều biến đổi theo thời gian. Vì vậy, dữ liệu GIS lịch sử cần lưu giữ đồng thời hai chiều: tọa độ không gian và khoảng thời gian tồn tại. Điều này đặc biệt quan trọng trong nghiên cứu các kinh đô cổ và các vùng văn hóa như Champa, nơi các trung tâm quyền lực, khu vực tín ngưỡng, mạng lưới thương mại và không gian cư trú thay đổi qua nhiều thế kỷ.

Lớp phương pháp thứ ba là quản trị dữ liệu di sản số. Quản trị dữ liệu không đơn thuần là lưu trữ dữ liệu trên máy chủ. Đó là hệ thống nguyên tắc xác định dữ liệu nào được thu thập, thu thập bằng phương pháp nào, do ai xác thực, lưu trữ ở đâu, cập nhật ra sao, chia sẻ cho đối tượng nào và sử dụng theo mục đích gì. Một hệ thống dữ liệu chỉ có thể tạo ra giá trị khoa học khi dữ liệu có nguồn gốc rõ ràng, có metadata đầy đủ, có chuẩn định dạng, có mã định danh duy nhất và có cơ chế kiểm soát phiên bản.

Các nguyên tắc FAIR gồm khả năng tìm thấy, khả năng truy cập, khả năng liên thông và khả năng tái sử dụng là khuôn khổ quan trọng cho việc tổ chức dữ liệu di sản trong môi trường số. Các nghiên cứu gần đây về dữ liệu di sản số nhấn mạnh rằng FAIR không chỉ là mở dữ liệu trên mạng, mà bao gồm toàn bộ vòng đời dữ liệu, từ chuẩn hóa metadata, quản lý định danh, lựa chọn định dạng, cấp quyền truy cập đến cơ chế cấp phép và tái sử dụng. Đối với dữ liệu khảo cổ, nguyên tắc này cần được áp dụng linh hoạt. Dữ liệu phục vụ nghiên cứu và giáo dục có thể được công bố ở mức phù hợp, trong khi vị trí chính xác của di vật quý hiếm, địa điểm chưa khai quật hoặc khu vực có nguy cơ bị xâm hại cần được bảo mật.

Lớp phương pháp thứ tư là quản trị di sản số. Nếu quản trị dữ liệu trả lời câu hỏi dữ liệu được quản lý ra sao, thì quản trị di sản số trả lời câu hỏi dữ liệu được đưa vào hành động quản lý như thế nào. GIS chỉ phát huy giá trị khi các cơ quan bảo tồn, khảo cổ, văn hóa, đất đai, quy hoạch và chính quyền địa phương có cơ chế phối hợp rõ ràng để sử dụng dữ liệu trong việc khoanh vùng bảo vệ, thẩm định dự án, giám sát hiện trạng và phát huy giá trị di sản.

Trên cơ sở đó, bài viết sử dụng phương pháp phân tích trường hợp, kết hợp cách tiếp cận liên ngành giữa khảo cổ học, văn khắc học, lịch sử học, địa lý học, khoa học dữ liệu và quản trị di sản. Hai trường hợp GIS văn khắc Champa Đà Nẵng và GIS di tích kinh đô Việt Nam được so sánh theo các tiêu chí: đối tượng dữ liệu, câu hỏi khoa học, cấu trúc dữ liệu, phương pháp phân tích, mô hình tổ chức, sản phẩm đầu ra và tác động xã hội.

3. GIS văn khắc Champa Đà Nẵng: từ tư liệu văn bản đến tri thức không gian

Văn minh Champa phát triển trên một không gian rộng lớn dọc duyên hải miền Trung Việt Nam trong nhiều thế kỷ, để lại một hệ thống di sản phong phú gồm đền tháp, điêu khắc, di chỉ cư trú, hệ thống thủy lợi, thương cảng và văn khắc. Trong số đó, văn khắc bằng Sanskrit và Chăm cổ là nguồn tư liệu trực tiếp đặc biệt quan trọng để nghiên cứu lịch sử Champa. Các văn bản này ghi chép về việc thành lập và hiến cúng đền tháp, hoạt động tôn giáo, quan hệ vương quyền, tên người, tên địa danh, đất đai, nhân lực, lễ vật, cộng đồng và tổ chức xã hội.

Corpus văn khắc Champa hiện có gần 300 mục được kiểm kê. Các văn bản có niên đại trải dài qua nhiều thế kỷ, sử dụng Sanskrit, Chăm cổ hoặc đồng thời cả hai loại ngôn ngữ và chữ viết. Việc nghiên cứu corpus này đã đạt nhiều thành tựu quan trọng, song dữ liệu vẫn chủ yếu được tiếp cận dưới dạng ấn phẩm văn bản, ảnh lưu trữ hoặc hồ sơ hiện vật. Khía cạnh không gian của văn khắc, bao gồm vị trí phát hiện, vị trí nguyên gốc, vị trí lưu giữ hiện nay, quan hệ với kiến trúc, địa hình, thủy hệ, đường giao thông và các văn khắc khác, chưa được tổ chức một cách đồng bộ trong một nền tảng dữ liệu không gian thống nhất.

Khu vực Đà Nẵng – Quảng Nam có ý nghĩa then chốt trong nghiên cứu Champa vì gắn với vùng Amaravati, nơi tập trung nhiều trung tâm quan trọng như Mỹ Sơn, Trà Kiệu, Đồng Dương, Hội An và các địa điểm khảo cổ, bảo tàng liên quan. Bảo tàng Điêu khắc Chăm Đà Nẵng lưu giữ một bộ sưu tập văn khắc có giá trị, đã được giới thiệu và nghiên cứu trong các công trình chuyên khảo. Tuy vậy, văn khắc hiện nay có thể tồn tại ở các tình trạng khác nhau: còn tại chỗ trong di tích; bị dịch chuyển vào bảo tàng; được lưu giữ trong kho; chỉ còn xuất hiện qua ảnh, bản vẽ hoặc mô tả trong tư liệu cũ; hoặc chưa xác định được vị trí hiện nay. Chính sự phân tán này làm suy giảm khả năng diễn giải giá trị của tư liệu.

Từ quan điểm khảo cổ học, vị trí không gian không phải một thuộc tính phụ của văn khắc. Một tấm bia được đặt ở cửa tháp, trước bệ thờ, tại khu vực hành lễ, bên cạnh một dòng sông hay tại ranh giới một khu đất có thể mang những ý nghĩa hoàn toàn khác nhau. Mối quan hệ giữa văn khắc và vị trí của nó cung cấp dữ liệu để nghiên cứu cấu trúc nghi lễ, quyền lực vương triều, sở hữu đất đai, quản lý nhân lực, tuyến giao thương và mạng lưới tôn giáo. Khi văn khắc bị di dời mà không lưu giữ đầy đủ thông tin về ngữ cảnh, một phần lớn giá trị khoa học của tư liệu bị mất đi.

Việc xây dựng GIS văn khắc Champa cần bắt đầu từ một cơ sở dữ liệu có cấu trúc. Mỗi văn khắc phải được định danh bằng một mã số duy nhất và được mô tả đồng thời ở các bình diện vật thể, văn bản, lịch sử, không gian và bảo tồn. Dữ liệu tối thiểu bao gồm chất liệu, kích thước, hình dạng, loại hình, ngôn ngữ, kiểu chữ, niên đại, nội dung, bản phiên âm, bản dịch, thư mục, tình trạng bảo quản, hình ảnh, mô hình ba chiều nếu có, vị trí hiện tại, vị trí phát hiện, vị trí nguyên gốc và mức độ tin cậy của từng thông tin.

Một nguyên tắc có ý nghĩa phương pháp luận đặc biệt là phân biệt rõ giữa các loại vị trí. “Vị trí hiện tại” là nơi hiện vật đang được bảo quản hoặc trưng bày. “Vị trí phát hiện” là nơi văn khắc được ghi nhận khi khảo sát hoặc sưu tầm. “Vị trí nguyên gốc” là bối cảnh ban đầu của văn khắc trong kiến trúc hoặc cảnh quan, nếu có thể xác định. “Vị trí được tài liệu lịch sử ghi nhận” là nơi được mô tả trong các công trình cũ, có thể khác với vị trí phát hiện hoặc vị trí hiện tại. Việc phân biệt này giúp tránh tình trạng gán nhầm tọa độ bảo tàng cho không gian lịch sử của văn khắc, một lỗi có thể làm sai lệch toàn bộ phân tích không gian.

Cơ sở dữ liệu GIS cần liên kết văn khắc với các lớp dữ liệu khảo cổ và cảnh quan. Các lớp này có thể bao gồm vị trí đền tháp, khu cư trú, địa điểm phát hiện hiện vật, thủy hệ, đường giao thông, địa hình, đơn vị hành chính lịch sử, địa danh cổ, bản đồ lịch sử, khu vực bảo vệ di tích và hiện trạng sử dụng đất. Khi các lớp dữ liệu được tích hợp, nhà nghiên cứu có thể đặt các câu hỏi trước đây khó thực hiện. Chẳng hạn, văn khắc Sanskrit và Chăm cổ có phân bố khác nhau không; các văn khắc gắn với hoạt động hiến cúng có tập trung quanh các trung tâm tôn giáo hay lan tỏa theo mạng lưới cư trú; các địa danh được ghi trong văn khắc có tương quan với sông suối, đồng bằng ven biển, thung lũng hay tuyến giao thông cổ; các thay đổi niên đại có phản ánh sự dịch chuyển của trung tâm quyền lực hay không.

Các phương pháp phân tích GIS có thể được triển khai trên cơ sở dữ liệu đã chuẩn hóa. Phân tích mật độ Kernel Density Estimation giúp nhận diện những vùng tập trung tương đối của văn khắc. Phân tích láng giềng gần nhất giúp kiểm định xu hướng tập trung, phân tán hoặc ngẫu nhiên của các điểm dữ liệu. Phân tích khoảng cách và vùng đệm giúp xem xét quan hệ giữa văn khắc với đền tháp, sông suối, đường cổ hoặc khu cư trú. Phân tích địa hình có thể cung cấp dữ liệu về cao độ, độ dốc, hướng sườn và khả năng quan sát của các địa điểm.

Tuy nhiên, mọi kết quả định lượng phải được diễn giải thận trọng. Phân bố hiện nay của văn khắc không hoàn toàn phản ánh phân bố trong quá khứ, bởi nó chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như mức độ khảo sát, khả năng bảo tồn, lịch sử chiến tranh, hoạt động sưu tầm, việc di dời hiện vật, quá trình đô thị hóa và sự không đồng đều của các nguồn tư liệu. Do đó, GIS không thay thế chuyên môn văn khắc học hay khảo cổ học, mà tạo ra một môi trường phân tích để các giả thuyết lịch sử được kiểm định minh bạch hơn.

Ý nghĩa đổi mới sáng tạo của GIS văn khắc Champa nằm ở khả năng đưa một bộ sưu tập tư liệu vốn phân tán thành một hệ thống tri thức có thể truy vấn, phân tích và mở rộng. Hệ thống này vừa phục vụ nghiên cứu cơ bản, vừa tạo công cụ bảo tồn. Hình ảnh có độ phân giải cao, ảnh chụp ánh sáng xiên, mô hình 3D và hồ sơ hiện trạng định kỳ có thể hỗ trợ đọc những ký tự mờ, theo dõi xuống cấp bề mặt và lưu giữ tư liệu số trong trường hợp hiện vật tiếp tục bị hư hại. Về lâu dài, cơ sở dữ liệu GIS có thể trở thành hạ tầng để ứng dụng các phương pháp xử lý ảnh, nhận dạng ký tự, phân tích ngữ liệu và liên kết dữ liệu với các bộ sưu tập/corpus quốc tế.

4. GIS di tích kinh đô Việt Nam: từ số hóa di sản đến quản trị không gian

Nếu GIS văn khắc Champa đặt trọng tâm vào phục hồi và phân tích bối cảnh không gian của một loại hình tư liệu chuyên biệt, thì GIS di tích kinh đô Việt Nam hướng tới một bài toán rộng hơn: quản lý các hệ thống di sản đa tầng trong điều kiện đô thị hóa, phát triển hạ tầng, biến đổi khí hậu và tăng trưởng du lịch.

Các kinh đô lịch sử Việt Nam, từ Cổ Loa, Hoa Lư, Thăng Long – Hà Nội, Thành Nhà Hồ đến Cố đô Huế, là những cấu trúc không gian phức hợp. Chúng bao gồm thành quách, cung điện, đền miếu, hào lũy, đường giao thông, bến nước, khu dân cư, vùng sản xuất, cảnh quan nghi lễ, di tích dưới lòng đất, vùng đệm và lớp đô thị hiện đại. Đặc điểm cơ bản của loại hình di sản này là phần lớn thông tin khảo cổ học không hiển lộ trực tiếp trên bề mặt. Điều đó tạo ra nguy cơ các hoạt động xây dựng, đào móng, hạ tầng ngầm, san nền hoặc điều chỉnh quy hoạch có thể phá hủy lớp văn hóa trước khi cơ quan chuyên môn có cơ hội can thiệp.

Hoàng thành Thăng Long là Di sản Văn hóa Thế giới được UNESCO ghi danh năm 2010 và là một minh chứng rõ nét cho tính phức hợp của di tích kinh đô. Các cuộc khai quật tại khu vực trung tâm Hoàng thành đã cung cấp dữ liệu phong phú về địa tầng, kiến trúc, hiện vật và lịch sử phát triển đô thị. Cố đô Huế cũng đã có những bước đi quan trọng trong ứng dụng công nghệ số và GIS vào quản lý khu di sản. Tuy nhiên, xét trên phạm vi cả nước, dữ liệu tại nhiều kinh đô vẫn tồn tại phân tán trong hồ sơ khai quật, bản vẽ giấy, báo cáo lưu trữ, cơ sở dữ liệu nội bộ hoặc các hệ thống kỹ thuật khác nhau, chưa có chuẩn liên thông thống nhất.

Từ thực trạng này, GIS cần được xác định là hạ tầng quản trị tri thức và hỗ trợ quyết định. Hệ thống GIS kinh đô không chỉ chứa vị trí di tích, mà cần kết nối tối thiểu bốn lớp dữ liệu lớn. Lớp thứ nhất là dữ liệu khảo cổ học, bao gồm hố khai quật, mặt cắt địa tầng, dấu tích kiến trúc, hiện vật, niên đại và báo cáo nghiên cứu. Lớp thứ hai là dữ liệu di tích và bảo tồn, bao gồm vùng lõi, vùng đệm, mốc giới, công trình, hồ sơ tu bổ, tình trạng xuống cấp và kế hoạch bảo vệ. Lớp thứ ba là dữ liệu địa chính và quy hoạch, gồm thửa đất, chỉ giới xây dựng, chức năng sử dụng đất, dự án phát triển hạ tầng và các thông tin pháp lý liên quan. Lớp thứ tư là dữ liệu môi trường và giám sát biến động, gồm ngập lụt, xói mòn, nhiệt độ, độ ẩm, ảnh vệ tinh, dữ liệu UAV, dữ liệu LiDAR và các thông số quan trắc.

Việc tích hợp các lớp dữ liệu này tạo điều kiện chuyển từ bảo tồn phản ứng sang bảo tồn chủ động. Trong mô hình phản ứng, cơ quan quản lý chỉ biết đến di tích khi phát hiện dấu tích trong quá trình thi công hoặc khi xâm hại đã xảy ra. Trong mô hình chủ động, bản đồ nhạy cảm khảo cổ học và vùng bảo vệ được tích hợp vào quy trình quy hoạch, thẩm định dự án và cấp phép xây dựng. Khi một dự án dự kiến triển khai trong khu vực có tiềm năng khảo cổ cao, hệ thống có thể cảnh báo sớm, yêu cầu khảo sát, thăm dò hoặc khai quật cứu hộ trước khi thực hiện.

Historical GIS có ý nghĩa đặc biệt trong quản lý kinh đô. Không gian kinh đô là kết quả của nhiều giai đoạn phát triển, trong đó các lớp kiến trúc, đường giao thông, mặt nước, khu dân cư và công trình nghi lễ không ngừng biến đổi. Bởi vậy, hệ thống dữ liệu cần cho phép truy vấn không chỉ “cái gì đang tồn tại ở đâu”, mà còn “cái gì từng tồn tại ở đâu, vào thời gian nào, với mức độ chắc chắn ra sao”. Một lớp dữ liệu về thành thời Lý, một dấu tích thời Trần, một hồ thời Lê hoặc một công trình thời Nguyễn cần được mô tả bằng khoảng thời gian, nguồn chứng cứ và mức độ tin cậy. Điều này ngăn ngừa tình trạng các giả thuyết lịch sử bị trình bày như dữ kiện tuyệt đối trên bản đồ.

Trong quá trình xây dựng GIS kinh đô, LiDAR, UAV, quét laser 3D và mô hình số độ cao là các nguồn dữ liệu quan trọng. LiDAR giúp nhận diện biến đổi vi mô của địa hình, hỗ trợ phát hiện dấu tích thành lũy, hào, nền kiến trúc, kênh mương hoặc tuyến đường cổ trong điều kiện phù hợp. UAV giúp lập bản đồ hiện trạng, quan sát biến động và tạo mô hình 3D ở độ phân giải cao. Quét laser 3D và photogrammetry giúp lưu giữ thông tin hình học của kiến trúc, mặt cắt địa tầng, hiện vật hoặc không gian khai quật. Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng các công nghệ này không tự động tạo ra tri thức khảo cổ. Mọi phát hiện từ viễn thám hay mô hình số cần được kiểm chứng bằng khảo sát thực địa, đối chiếu tư liệu và đánh giá của chuyên gia.

Trí tuệ nhân tạo và GeoAI có thể hỗ trợ phân tích ảnh vệ tinh, phát hiện biến động bề mặt, nhận diện nguy cơ xâm lấn, phân loại lớp phủ hoặc ưu tiên vùng cần khảo sát. Song việc ứng dụng AI trong di sản cần tuân thủ nguyên tắc kiểm chứng khoa học. Kết quả do thuật toán đưa ra là tín hiệu hoặc giả thuyết, không phải kết luận cuối cùng. Nhà khảo cổ học, chuyên gia bảo tồn và cơ quan quản lý phải là chủ thể đánh giá, giải thích và ra quyết định.

Điều kiện tiên quyết để GIS kinh đô vận hành hiệu quả là cơ chế quản trị dữ liệu liên ngành. Viện Khảo cổ học lưu giữ nhiều dữ liệu khảo cổ học gốc; các ban quản lý di tích nắm dữ liệu hiện trạng và bảo tồn; cơ quan quản lý văn hóa nắm hồ sơ xếp hạng, khoanh vùng; cơ quan quy hoạch và đất đai nắm dữ liệu địa chính, sử dụng đất và dự án phát triển. Do đó, mô hình phù hợp không phải là sao chép toàn bộ dữ liệu vào một kho đóng, mà là xây dựng nền tảng chung theo nguyên tắc liên thông có phân quyền. Mỗi đơn vị chịu trách nhiệm xác thực và cập nhật lớp dữ liệu thuộc chuyên môn của mình, trong khi cơ sở dữ liệu trung tâm duy trì chuẩn, mã định danh, phiên bản và cơ chế tích hợp.

Luật Di sản văn hóa 2024 đã đặt yêu cầu xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia để lưu giữ, quản lý, bảo vệ, khai thác và phát huy giá trị di sản văn hóa. Đây là nền tảng để một hệ thống GIS chuyên ngành về di tích kinh đô được phát triển như hợp phần khoa học – kỹ thuật có khả năng kết nối với hệ thống dữ liệu quốc gia, đồng thời bảo đảm tính chuyên sâu của dữ liệu khảo cổ học.

5. Kết luận

Hai trường hợp GIS văn khắc Champa Đà Nẵng và GIS di tích kinh đô Việt Nam phản ánh hai cấp độ khác nhau nhưng thống nhất trong một mô hình đổi mới sáng tạo dựa trên dữ liệu. Trường hợp Champa khởi đi từ nghiên cứu cơ bản, tập trung vào việc khôi phục ngữ cảnh, giải mã tư liệu và tái dựng không gian lịch sử. Trường hợp kinh đô khởi đi từ nhu cầu quản trị, tập trung vào liên thông dữ liệu, cảnh báo rủi ro, hỗ trợ quy hoạch và bảo tồn bền vững. Điểm gặp gỡ của hai trường hợp là đều chuyển tư liệu phân tán thành dữ liệu có cấu trúc, biến tri thức chuyên môn thành hạ tầng có thể dùng chung và tạo ra sản phẩm khoa học vượt ra ngoài hình thức công bố truyền thống.

Trong mô hình này, đổi mới sáng tạo không nằm ở việc sử dụng phần mềm GIS hay thiết bị số như một yếu tố trình diễn. Giá trị đổi mới nằm ở việc thay đổi chuỗi tạo lập tri thức. Dữ liệu được tạo ra từ khảo sát và khai quật phải được chuẩn hóa ngay từ đầu. Dữ liệu phải có khả năng tái kiểm chứng, phải lưu vết nguồn gốc và mức độ tin cậy. Kết quả phân tích phải có thể lặp lại bằng quy trình rõ ràng. Sản phẩm cuối cùng phải có khả năng phục vụ nhiều nhóm người dùng, từ nhà nghiên cứu đến nhà quản lý, giáo viên, học sinh và cộng đồng.

Đổi mới sáng tạo trong khoa học xã hội và nhân văn cần được đặt trong toàn bộ chuỗi giá trị của tri thức, từ tạo lập dữ liệu, tổ chức và phân tích dữ liệu, đến công bố, chia sẻ, tư vấn chính sách và phục vụ cộng đồng. Trong chuỗi giá trị này, GIS là một công cụ có ý nghĩa đặc biệt vì khả năng tích hợp thông tin vật chất, văn bản, không gian, thời gian, cảnh quan, quy hoạch và biến động môi trường. Trường hợp GIS văn khắc Champa Đà Nẵng cho thấy tiềm năng của GIS trong việc phục hồi ngữ cảnh không gian, liên kết dữ liệu văn khắc học với khảo cổ học, hỗ trợ nghiên cứu lịch sử – xã hội Champa và xây dựng cơ chế bảo tồn chủ động cho các tư liệu đang xuống cấp. Trường hợp GIS di tích kinh đô Việt Nam cho thấy khả năng của GIS trong việc đưa dữ liệu khảo cổ vào quy trình quản lý quy hoạch, bảo tồn, giám sát rủi ro và phát huy giá trị di sản.

Điểm cốt lõi của hai trường hợp không phải là bản thân công nghệ GIS, mà là phương thức tổ chức tri thức dựa trên dữ liệu chuẩn hóa, liên thông, có thể kiểm chứng và có trách nhiệm khoa học. Đây là hướng đi giúp khảo cổ học chuyển từ tình trạng tư liệu phân tán sang hạ tầng tri thức mở có kiểm soát; từ nghiên cứu đơn ngành sang hợp tác liên ngành; từ công bố khép kín sang sản phẩm số có khả năng phục vụ xã hội; và từ phản ứng trước nguy cơ mất mát sang bảo tồn chủ động dựa trên bằng chứng. Trong bối cảnh thực hiện Nghị quyết 57-NQ/TW và Luật Di sản văn hóa năm 2024, Viện Khảo cổ học đang nỗ lực phát huy vai trò hạt nhân khoa học – dữ liệu trong quá trình xây dựng khảo cổ học số, quản trị dữ liệu di sản và tư vấn chính sách dựa trên bằng chứng. Đây không chỉ là yêu cầu kỹ thuật, mà là định hướng phát triển mới cho khảo cổ học Việt Nam, góp phần khẳng định vai trò của khoa học xã hội và nhân văn trong sự nghiệp bảo vệ, phát huy di sản văn hóa và phát triển bền vững đất nước./.