9 Dự án mang tính cách mạng trong ứng dụng kỹ thuật LIDAR - Số 2

Image Content

ANTHI Việt Nam tổng hợp và biên soạn          

Nội suy số liệu đám mây điểm LiDAR

Để thể hiện cao độ địa hình hạ tầng số liệu không gian toàn bộ Châu Âu, nhóm nghiên cứu đã phát triển riêng một bộ tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho mô hình số địa hình DTM (Digital Terain Models). Trong thực tiễn DTM là nguồn số liệu đầu vào quan trọng phục vụ cho các bước lượng hóa hiểm họa và rủi ro ngập lụt và rất nhiều những ứng dụng phân tích khác có liên quan dựa trên chất lượng rất tốt mà số liệu LiDAR có khả năng cung cấp, đặc biệt là các chỉ tiêu liên quan tới độ chính xác và độ phân giải. Ở đây nhóm nghiên cứu đã áp dụng tới năm phương pháp nội suy khác nhau sử dụng các tập hợp số liệu thu được từ thiết bị LiDAR hàng không bay quét vùng Đông Bắc Italia, trong đó khu vực bay thứ nhất có địa hình núi cao phân dị lớn và khu vực bay thứ hai là vùng đô thị bằng phẳng. Độ chính xác của các kết quả nội suy giúp các nhà phân tích tìm được kích thước tối ưu của ô lưới để từ đó thể hiện một cách chính xác và chi tiết nhất bề mặt địa hình DTM.

Đo đạc trong thung lũng của các ngôi đền

Mối đe dọa do đá trượt lở từ trên cao được chỉ rõ trong bản đồ nghiên cứu.

Máy quét laser 3 chiều mặt đất (hay còn được biết đến với tên gọi LiDAR mặt đất) độ chính xác cao là thiết bị đo đạc địa hình vô cùng lý tưởng ở các khu vực có địa hình khó khăn phức tạp, khó tiếp cận hoặc bất ổn định, thực tiễn đã minh chứng một cách rõ nét rằng đây là giải pháp vô cùng giá trị phục vụ cho việc thành lập và nghiên cứu địa mạo ở những khu vực này. Khu vực phía dưới của địa điểm khảo cổ học nổi tiếng của Italia là Đền Juno, thuộc vùng Agrigento, Sicily là khu vực nổi tiếng với những tảng đá có kích thước lớn trượt từ trên cao xuống phía dưới, việc tiến hành đo đạc bằng kỹ thuật cũ gặp nhiều khó khăn và tiềm ẩn những nguy hiểm. Trong bối cảnh ấy, các nhà nghiên cứu đã lựa chọn triển khai áp dụng kỹ thuật quét laser 3 chiều mặt đất trên toàn bộ khu vực với độ phân giải nằm trong khoảng 2cm để thể hiện một cách chi tiết toàn bộ địa hình khu vực dưới dạng 3 chiều đồng thời cũng chỉ ra những tảng đá lớn và đường trượt tiềm ẩn nếu có sự sụp lún của các tảng đá này khi chúng lăn xuống các phần thấp hơn của khu vực.

Tái dựng nhà thờ dưới dạng 3 chiều

Nhà thờ Thánh đường St. Nicholas tái dựng dưới dạng 3D

Việc trùng tu, tôn tạo và xây dựng các công trình văn hóa lịch sử là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng và cấp thiết đối với nhiều Quốc gia trên thế giới, những nhiệm vụ này luôn đòi hỏi phải có các thông tin khảo sát hiện trạng công trình một cách chi tiết và chính xác nhất, tuy nhiên việc có được những thông tin khảo sát đầy đủ này thường gặp rất nhiều khó khăn cũng như tốn kém kinh phí, nhưng những khó khăn này đã được giải quyết một cách triệt để với sự xuất hiện của kỹ thuật LiDAR. Bằng sự kết hợp giữa kỹ thuật quét laser 3 chiều mặt đất với kỹ thuật bay chụp đo vẽ ảnh hàng không sử dụng thiết bị bay không người lái UAV chúng ta có thể dễ dàng thu thập số liệu và tái dựng lại một cách nguyên vẹn mô hình các công trình văn hóa mà cụ thể ở đây là Nhà thờ cả bên trong lẫn bên ngoài. Hơn thế nữa các nhà khoa học còn có thể so sánh độ chính xác của công trình trước và sau khi trùng tu tôn tạo. Điển hình của giải pháp ứng dụng kỹ thuật LiDAR mặt đất với kỹ thuật đo vẽ ảnh UAV là công trình khảo sát tái dựng cho Nhà thờ Thánh đường St. Nicholas được xây dựng từ thế kỷ 13 ở vùng Greifswald, Đức.

Bảo trì đường giao thông bằng hệ thống MMS

Hệ thống bản đồ di động MMS cho phép chúng ta thu thập số liệu đo laser, số liệu hình ảnh của đường giao thông và khu vực lân cận được các hệ thống ghi nhận lại một cách chi tiết. Không chỉ trên các tuyến đường bộ mà bao gồm cả các tuyến đường sắt cũng vậy. Các nhà khoa học tại Phần Lan đã triển khai một dự án quy mô để chứng minh rằng các hệ thống MMS tích hợp với các phần mềm xử lý số liệu hoàn toàn có khả năng đáp ứng được tất cả các yêu cầu nhiệm vụ trong công tác khảo sát hiện trạng, bảo dưỡng và duy tu hệ thống đường giao thông, đặc biệt với sự đóng góp của các máy quét cự ly gần thì những vết nứt trên mặt đường có độ rộng dưới 1mm cũng được phát hiện ra và chỉ rõ vị trí.

Hệ thống LiDAR di động phục vụ xây dựng cảnh quan đô thị

Một góc phố của Austin được tái dựng dưới dạng đám mây điểm 3D.

Công ty Đo đạc và Bản đồ SAM đã triển khai nhiệm vụ đo đạc LiDAR di động trên mặt đất để ghi nhận hiện trạng của toàn bộ quận Sixthe Street tại thành phố Austin, bang Texas, Hoa Kỳ phục vụ cho dự án quy hoạch phát triển đô thị của chính quyền địa phương. Sixth Street là quận trung tâm của những hoạt động ca nhạc và giải trí của Austin, chính quyền địa phương mong muốn xây dựng một kế hoạch mới nhằm tái phát triển khu vực, cải thiện năng lực giao thông trong khu vực cho cả phương tiện và người đi bộ. Với kỹ thuật quét LiDAR di động, thời gian thu thập số liệu trên thực địa giảm đi một cách đáng kể, chất lượng số liệu đồng nhất hơn, độ chính xác cao hơn so với các phương pháp khảo sát truyền thống và đặc biệt tập hợp số liệu khảo sát cho phép các nhà thiết kế và quản lý đô thị thực hiện tất cả các phép phân tích cũng như dựng mô hình ngay trên nền tảng 3 chiều hoàn chỉnh, việc hiển thị thông tin phục vụ cho thuyết trình các phương án đề xuất cũng ấn tượng hơn rất nhiều so với các phương pháp được áp dụng trước đây.

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn