Hệ quy chiếu bản đồ là gì?

TL;DR: Hệ quy chiếu bản đồ là hệ thống tham chiếu xác định vị trí, đảm bảo tọa độ GPS của bạn khớp với bản đồ giấy hoặc bản đồ số.

Hệ quy chiếu bản đồ, hay Map Datum, là một mô hình toán học của Trái Đất. Nó hoạt động như một điểm tham chiếu gốc để đo lường và xác định vị trí chính xác trên bề mặt hành tinh. Trái Đất không phải là một hình cầu hoàn hảo, mà là một hình phỏng cầu dẹt ở hai cực. Hệ quy chiếu tạo ra một bề mặt ellipsoid chuẩn hóa để các hệ thống tọa độ (như kinh độ và vĩ độ) có thể hoạt động một cách nhất quán.

Bạn hãy hình dung nó như móng của một ngôi nhà. Nếu không có móng, mọi phép đo trong nhà đều trở nên vô nghĩa. Tương tự, nếu không có hệ quy chiếu, tọa độ GPS sẽ không có điểm gốc để đối chiếu và trở nên sai lệch.

Việc chọn đúng hệ quy chiếu là yếu tố sống còn trong các hoạt động ngoài trời. Khi hệ quy chiếu trên thiết bị GPS của bạn không khớp với hệ quy chiếu của bản đồ bạn đang dùng, vị trí hiển thị sẽ bị lệch. Sự sai lệch này không phải là vài bước chân, mà có thể lên đến hàng trăm mét.

Ví dụ, một sự chênh lệch 200 mét trong rừng rậm hoặc trên núi cao đủ để bạn đi sai đường mòn, lạc sang một sườn núi khác, hoặc tệ hơn là gặp phải vách đá nguy hiểm. Nó biến công cụ định vị đáng tin cậy của bạn thành một thiết bị cung cấp thông tin sai lệch. Việc đồng bộ hệ quy chiếu giữa GPS và bản đồ đảm bảo rằng điểm bạn thấy trên màn hình chính là vị trí thực tế của bạn trên mặt đất.

Đối với người dùng tại Việt Nam, bạn chỉ cần quan tâm đến hai hệ quy chiếu chính:

• WGS 84 (World Geodetic System 1984): Đây là hệ quy chiếu toàn cầu, được sử dụng bởi hệ thống định vị GPS. Hầu hết các thiết bị GPS, đồng hồ thông minh (Garmin, Suunto), và các ứng dụng bản đồ trên điện thoại (Google Maps, Maps.me) đều mặc định sử dụng WGS 84. Đây là lựa chọn tốt nhất cho hầu hết các hoạt động trekking, leo núi, cắm trại khi bạn dùng các thiết bị điện tử hiện đại.
• VN-2000 (Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia Việt Nam 2000): Đây là hệ quy chiếu chính thức của Việt Nam. Nó được sử dụng trên các bản đồ địa hình do Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam xuất bản. Bạn chỉ cần dùng hệ quy chiếu này khi sử dụng các loại bản đồ giấy chuyên dụng của nhà nước.

Việc lựa chọn hệ quy chiếu rất đơn giản. Bạn chỉ cần tuân thủ một nguyên tắc duy nhất: đồng bộ. Hệ quy chiếu trên thiết bị định vị của bạn phải luôn khớp với hệ quy chiếu của bản đồ bạn đang tham khảo.

Các bước thực hiện:

1. Kiểm tra bản đồ: Tìm thông tin hệ quy chiếu (Map Datum) trên bản đồ của bạn. Thông tin này thường được ghi ở phần chú giải hoặc lề bản đồ.
2. Cài đặt thiết bị GPS: Vào phần cài đặt (Settings) trên thiết bị GPS hoặc ứng dụng của bạn. Tìm mục 'Position Format', 'Datum' hoặc 'Coordinate System' và chọn hệ quy chiếu tương ứng với bản đồ.

Một quy tắc đơn giản: nếu bạn dùng bản đồ địa hình chính thống của Việt Nam, hãy chọn VN-2000. Đối với tất cả các trường hợp còn lại như dùng Google Maps, ảnh vệ tinh, hay các file GPX tải từ trên mạng, hãy chọn WGS 84.

Trekking Tà Năng - Phan Dũng

Hầu hết các file tracklog GPX được chia sẻ trên mạng cho cung đường này đều được ghi lại ở hệ quy chiếu WGS 84. Nếu bạn tải file này vào đồng hồ Garmin (mặc định WGS 84), lộ trình sẽ hiển thị chính xác. Nhưng nếu bạn cố gắng đối chiếu tọa độ đó với một bản đồ giấy hệ VN-2000, bạn sẽ thấy vị trí của mình bị lệch đi đáng kể.

Leo núi Lảo Thẩn (Y Tý, Lào Cai)

Bạn và nhóm dùng một ứng dụng bản đồ trên điện thoại (sử dụng WGS 84) để đi theo đường mòn. Một thành viên khác trong nhóm lại dùng tọa độ từ một bản đồ quân sự cũ (khả năng cao dùng hệ quy chiếu khác) để tìm một điểm hạ trại. Kết quả là hai nhóm sẽ không tìm thấy nhau vì tọa độ của họ chỉ đúng trên hệ quy chiếu riêng của mỗi người.

• Không kiểm tra cài đặt mặc định: Mặc định thiết bị GPS luôn là WGS 84 nhưng người dùng không kiểm tra xem nó có khớp với bản đồ đang dùng hay không.
• Trộn lẫn tọa độ: Ghi lại một tọa độ từ bản đồ VN-2000 rồi nhập nó vào thiết bị đang ở chế độ WGS 84. Việc này sẽ dẫn bạn đến một vị trí hoàn toàn sai.
• Cho rằng các hệ quy chiếu là giống nhau: Bỏ qua sự khác biệt giữa WGS 84 và VN-2000, dẫn đến sai số định vị từ vài chục đến vài trăm mét.

• Hệ tọa độ (Coordinate System): Một hệ thống lưới (như Vĩ độ/Kinh độ hoặc UTM) được đặt lên trên hệ quy chiếu để gán tọa độ cho các điểm. Hệ quy chiếu là nền tảng, hệ tọa độ là lưới kẻ trên đó.
• Ellipsoid: Mô hình toán học về hình dạng Trái Đất mà một hệ quy chiếu sử dụng làm cơ sở.
• GPS (Global Positioning System): Hệ thống vệ tinh của Hoa Kỳ cung cấp thông tin vị trí, thời gian. Hệ thống này hoạt động dựa trên hệ quy chiếu WGS 84.

GPS của tôi nên dùng hệ quy chiếu nào?
Bạn nên dùng WGS 84 cho hầu hết các hoạt động và chỉ chuyển sang VN-2000 khi dùng bản đồ địa hình Việt Nam có yêu cầu.

Sai hệ quy chiếu có nguy hiểm không?
Có, sai hệ quy chiếu làm lệch vị trí của bạn hàng trăm mét, gây nguy hiểm khi định vị ở nơi hoang dã hoặc thời tiết xấu.

Google Maps dùng hệ quy chiếu nào?
Google Maps sử dụng WGS 84 cho tất cả dữ liệu bản đồ và định vị của mình.

Hiểu và sử dụng đúng hệ quy chiếu bản đồ là một kỹ năng định vị cơ bản giúp bạn an toàn hơn trong mọi chuyến đi. Hãy luôn kiểm tra và đồng bộ thiết bị của bạn trước khi bắt đầu hành trình.

Xem các mẫu đồng hồ GPS và thiết bị định vị tại WeTrek.vn.