Ngành Địa chất và Khoáng sản Việt Nam đang bước vào một giai đoạn chuyển dịch mang tính chiến lược dưới tác động của làn sóng số hóa toàn cầu. Trong bối cảnh nguồn tài nguyên khoáng sản ở tầng nông và lộ thiên ngày càng suy giảm, việc chuyển hướng không gian điều tra xuống các tầng sâu là một yêu cầu tất yếu để đảm bảo an ninh tài nguyên cho các ngành công nghệ xanh và phát triển bền vững.
Lịch sử nghiên cứu địa chất truyền thống gắn liền với những cuốn nhật ký thực địa, những tấm bản đồ giấy khổ lớn được vẽ tay và các tập hồ sơ lưu trữ phân tán tại nhiều cơ quan, liên đoàn chuyên môn. Phương thức lưu trữ vật lý này bộc lộ nhiều điểm hạn chế: Dữ liệu dễ bị hư hại theo thời gian, tính bảo mật không đồng đều, và quan trọng nhất là tạo ra các “ốc đảo thông tin”, ngăn cản khả năng chia sẻ, tái sử dụng hay liên kết dữ liệu giữa các nghiên cứu sinh, kỹ sư và các nhà quản lý.
Chuyển đổi số trước hết là một cuộc cách mạng về hạ tầng thông tin, thay thế các tài liệu rời rạc bằng một nền tảng dữ liệu số tập trung và đồng bộ. Dữ liệu địa chất số không đơn thuần là việc quét (scan) các bản đồ giấy thành file ảnh, mà là quá trình số hóa cấu trúc (structured data), gán tọa độ không gian chính xác, chuẩn hóa các thuộc tính địa tầng, thạch học và kiến tạo.
Theo các chuyên gia thuộc Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, việc tích hợp đa nguồn dữ liệu bao gồm: Dữ liệu địa chất địa hình, tài liệu khoan, số liệu địa vật lý (từ trường, trọng lực, điện từ) và ảnh viễn thám vệ tinh trên cùng một nền tảng phần mềm chuyên ngành là bước đi mang tính cốt lõi. Trong điều kiện đặc thù của công tác khảo sát địa chất thường phải triển khai tại các vùng sâu, vùng xa, biên giới hay hải đảo với địa hình hiểm trở và thời tiết khắc nghiệt, mô hình dữ liệu tập trung cho phép các chuyên gia ngồi tại trung tâm điều hành có thể truy cập, xử lý và minh giải tài liệu từ xa theo thời gian thực. Điều này không chỉ tiết kiệm hàng nghìn giờ công, giảm thiểu rủi ro cho người lao động trên thực địa mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành cho các đề án nhà nước.
Nếu coi dữ liệu số hóa là “dầu mỏ” của ngành địa chất hiện đại, thì trí tuệ nhân tạo (AI) chính là động cơ tinh luyện biến nguồn nguyên liệu thô đó thành các giá trị dự báo có độ chính xác cao. Trong quy trình truyền thống, việc phát hiện các cấu trúc triển vọng phụ thuộc lớn vào kinh nghiệm chủ quan của chuyên gia khi đọc các đồ thị địa vật lý hay các bản đồ đường đẳng hướng. Khi khối lượng dữ liệu khảo sát tăng lên theo quy mô hàng Terabyte, năng lực xử lý của con người trở nên quá tải.
Sự tham gia ngày càng sâu của các thuật toán học máy (Machine Learning) và mạng nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Networks) đã thay đổi căn bản khâu xử lý dữ liệu địa vật lý. AI sở hữu khả năng quét qua hàng triệu điểm dữ liệu từ các đề án bay đo hàng không, tự động sàng lọc nhiễu môi trường để nhận diện những “dị thường từ”, “dị thường trọng lực” hoặc “dị thường điện từ” dù là nhỏ nhất. Đây là những tín hiệu vật lý vô giá, biểu thị cho sự hiện diện của các thân quặng đặc khít hoặc các đới biến chất tiềm năng nằm ẩn sâu.
Không dừng lại ở việc phát hiện đơn lẻ, AI thể hiện ưu thế vượt trội khi thực hiện phân tích đa biến. Bằng cách chồng xếp và liên kết các nguồn dữ liệu địa chất, kết quả khoan thăm dò cũ và ảnh viễn thám, AI hỗ trợ đắc lực trong việc xây dựng các mô hình không gian địa chất hai chiều (2D) và ba chiều (3D) mô phỏng cấu trúc lòng đất. Các mô hình dự báo triển vọng khoáng sản được thiết lập qua AI có tốc độ xử lý nhanh hơn gấp nhiều lần và giảm thiểu tối đa sai số định kiến của con người, giúp các nhà khoa học đưa ra quyết định cắm mũi khoan thăm dò chính xác, tránh lãng phí nguồn đầu tư công.
Sự kết hợp giữa tư duy số hóa và thiết bị phần cứng tiên tiến đang mở rộng đáng kể ranh giới tìm kiếm khoáng sản của Việt Nam. Trọng tâm của quy hoạch điều tra địa chất giai đoạn 2021-2030 là hướng mạnh dòng vốn và công nghệ vào các thân quặng sâu, đặc biệt tại các khu vực cấu trúc kiến tạo phức tạp như Tây Nghệ An, vùng Đông Bắc và Bắc Trung Bộ.
Để thực hiện mục tiêu này, các phương pháp địa vật lý hàng không tiên tiến đang được đẩy mạnh. Một trong những thành tựu nổi bật là việc ứng dụng thiết bị đo phổ gamma kỹ thuật số kết hợp với công nghệ thiết bị bay không người lái (UAV). Các đề án bay đo từ phổ gamma tỷ lệ 1:25.000 và 1:50.000 đã được triển khai trên diện tích rộng lớn hơn 95.000 km², thu thập hàng triệu số liệu thô để thiết lập các bản đồ trường phóng xạ (K, U, Th) và trường từ chi tiết.
Nhờ công nghệ cảm biến nhạy bén và phần mềm xử lý số, “tầm nhìn” của ngành Địa chất không còn bị giới hạn ở tầng nông vài chục mét mà có khả năng xuyên thấu xuống độ sâu hàng trăm, thậm chí hàng nghìn mét. Việc lập bản đồ cấu trúc sâu này mở ra cơ hội lớn để phát hiện các bồn trầm tích mới, các đới khâu kiến tạo chứa quặng và đặc biệt là các mỏ ẩn sâu của các kim loại màu, kim loại hiếm có giá trị kinh tế đặc biệt lớn như niken, đồng, vàng hay platin.
Chuyển đổi số ngành Địa chất không chỉ là câu chuyện của các viện nghiên cứu hay các liên đoàn thăm dò, mà nó đang diễn ra mạnh mẽ ở hạ nguồn - nơi các doanh nghiệp trực tiếp khai thác tài nguyên và các cơ quan quản lý nhà nước tại địa phương thực thi pháp luật.
Một minh chứng điển hình cho xu hướng này là việc ứng dụng công nghệ số và AI tại Công ty Cổ phần Vĩnh An (Thanh Hóa) - đơn vị tiên phong trong việc số hóa toàn bộ quy trình khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh. Trong bối cảnh nhu cầu về vật liệu xây dựng và cát san lấp phục vụ các dự án đầu tư công tăng cao, doanh nghiệp này đã chủ động tích hợp hệ thống quản trị thông minh tại các mỏ cát lớn như Hoàng Giang, Thiệu Quang và Biện Thượng.
Quy trình vận hành tại các mỏ này được tự động hóa thông qua hệ thống camera AI nhận diện phương tiện, trạm cân điện tử tự động và bản đồ định vị số. Khi một xe tải vào ăn hàng, camera AI tự động quét biển số, trạm cân ghi nhận khối lượng tịnh, và phần mềm hệ thống lập tức cập nhật dữ liệu về sản lượng theo thời gian thực (real-time). Toàn bộ luồng thông tin này không thể sửa đổi một cách thủ công, loại bỏ hoàn toàn sự can thiệp chủ quan hay các hành vi gian lận thương mại.
Tại các khu vực khai thác hầm lò phức tạp hơn, như mô hình Trung tâm điều hành sản xuất tập trung của Công ty Than Mạo Khê, việc tích hợp các phần mềm công nghệ thông tin đã giúp số hóa sơ đồ các gương lò, theo duyệt hàm lượng khí metan và định vị vị trí công nhân làm việc dưới lòng đất 24/7. Điều này chứng minh rằng, chuyển đổi số không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế mà còn là giải pháp tối ưu để giảm thiểu rủi ro, bảo vệ tính mạng cho người lao động và hướng tới một ngành công nghiệp khai khoáng xanh, an toàn.
Chuyển đổi số không còn là một lựa chọn mang tính xu hướng, mà đã trở thành mệnh lệnh sống còn, mở ra lối đi cho ngành địa chất hiện đại bước vào kỷ nguyên mới. Việc chuyển dịch từ quản lý thủ công sang quản trị bằng dữ liệu số tập trung, sự bổ trợ mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo cùng với các công nghệ khảo sát tầng sâu tiên tiến đã tạo ra một bệ phóng vững chắc giúp Việt Nam chủ động tìm kiếm, đánh giá và khai phá các nguồn tài nguyên ẩn sâu trong lòng đất. Sự đổi mới đồng bộ từ các liên đoàn điều tra cơ bản cho đến các mô hình ứng dụng AI tại các doanh nghiệp khai thác địa phương sẽ là nền tảng vững chắc, vừa bảo vệ nguồn tài nguyên quốc gia, vừa đảm bảo dòng cung vật liệu cho nền kinh tế, đóng góp tích cực vào hành trình hướng tới mục tiêu phát triển bền vững và thịnh vượng của đất nước.
Nguồn nước máy thường xuyên bị đục, nhiễm phèn khiến hàng trăm hộ dân tại xã Bình Sơn (tỉnh Quảng Ngãi) phải mua nước đóng bình và lắp đặt thêm thiết bị lọc để sử dụng. Sau hơn 20 năm vận hành, hệ thống cấp nước tập trung đã xuống cấp, không còn đáp ứng yêu cầu xử lý nguồn nước ngầm nhiễm phèn, đòi hỏi sớm được đầu tư nâng cấp.
Thanh Hóa đang triển khai nhiều giải pháp đồng bộ nhằm nâng cao hiệu lực quản lý nhà nước trong lĩnh vực địa chất và khoáng sản. Chỉ thị mới của UBND tỉnh hướng đến kiểm soát chặt hoạt động khai thác, ngăn chặn vi phạm, đồng thời bảo đảm nguồn vật liệu xây dựng phục vụ các công trình trọng điểm và phát triển kinh tế - xã hội.
Để đảm bảo nguồn nước sạch phụ vụ người dân, đồng bào dân tộc thiểu số, Công ty CP nước sạch Lai Châu đang triển khai nhiều giải pháp, trong đó trọng tâm là chuyển từ tư duy "khai thác nguồn nước để sản xuất" sang "quản trị tài nguyên nước để phát triển bền vững".
Theo ông Vũ Xuân Tính, Chi cục trưởng Chi cục Thủy lợi và Tài nguyên nước (Sở Nông nghiệp và Môi trường tỉnh Lai Châu) để nâng cao hiệu quả quản lý nhà nước về tài nguyên nước, bảo đảm an ninh nguồn nước, tỉnh Lai Châu sẽ hoàn thiện các quy hoạch, kế hoạch, điều tra cơ bản, bảo vệ nguồn nước và kiểm soát chặt chẽ hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước theo quy định.
Trong bối cảnh hàng loạt công trình giao thông, khu công nghiệp, khu tái định cư và hạ tầng kỹ thuật đồng loạt triển khai, nhu cầu vật liệu xây dựng tại Quảng Ngãi tăng mạnh chưa từng có. Thế nhưng, tại địa phương được đánh giá có nguồn khoáng sản khá dồi dào, nhiều dự án vẫn phải thi công cầm chừng vì thiếu đất san lấp, cát và đá xây dựng. Nghịch lý ấy cho thấy bài toán đặt ra không còn là tìm kiếm tài nguyên, mà là làm thế nào để nguồn tài nguyên sẵn có trở thành nguồn lực phục vụ phát triển.
