ANTHI Việt Nam biên soạn                            

Việc ghi nhận số liệu về vị trí, kích thước theo các chiều và hình dạng của đối tượng là một phần quan trọng trong tất cả các dự án bảo tồn và duy tu các công trình di sản ở khắp mọi nơi trên thế giới. Quá trình này sẽ giúp hình thành nên cơ sở dữ liệu không gian của các công trình để từ đó có thể thực hiện các phép phân tích, đánh giá, tổng hợp tài liệu, tạo các bản vẽ 2D chính xác cũng như các mô hình 3D giả lập. Việt Nam là một trong những Quốc gia sở hữu hệ thống các công trình di sản văn hóa đồ sộ có bề dày lịch sử hàng trăm, hàng nghìn năm hiển diện cho sự hình thành và phát triển của dân tộc. Tuy nhiên tới thời điểm hiện tại nhiều di tích đã bị xóa sổ vĩnh viễn, những di tích quan trọng còn lại thường nằm trong tình trạng báo động, bởi số lượng di tích thì nhiều nhưng nguồn kinh phí phục vụ cho công tác duy tu bảo tồn luôn hạn hẹp, bên cạnh đó là ý thức bảo vệ di sản còn chưa thực sự cao vì thế các công trình ngày càng bị đe dọa hơn.

Với sự hỗ trợ của kỹ thuật và công nghệ, ở thời điểm hiện tại chúng ta hoàn toàn có khả năng đo vẽ một cách chi xác và cực kỳ chi tiết vị trí, kích thước đa chiều, hình dạng và màu sắc của các công trình di sản. Cơ sở dữ liệu này sẽ giúp ích rất nhiều trong cả hiện tại và tương lai, ví dụ nếu chúng ta biết được kích thước và hình dạng của các đối tượng hiện đang tồn tại trên một khu vực cảnh quan lịch sử có thể giúp cho các nhà khảo cổ học xác định rõ ràng mục tiêu tồn tại của các đối tượng này. Việc thu thập được số liệu các công trình một cách chính xác và nhanh chóng sẽ giúp cho các nhà khoa học đánh giá được mức độ biến dạng cũng như những thay đổi của di tích theo thời gian để từ đó đề ra phương án bảo vệ và duy tu phù hợp. Số liệu khảo sát trung thực và đầy đủ về các công trình di sản cũng sẽ giúp những nhà quản lý đưa ra quyết định chính xác trước các phương án sửa chữa, phục chế hay bảo vệ công trình được các bên liên quan đề xuất.

Theo truyền thống trong công tác bảo tồn di sản thì số liệu đo vẽ mặt bằng, số liệu ghi chép mô tả bằng tay, số liệu quan sát hoặc chụp ảnh hiện trạng, các bản vẽ mặt bằng và bản vẽ mặt cắt ngang dọc in trên giấy thường được ưu tiên sử dụng trực tiếp. Tuy nhiên với những tiến bộ nhanh chóng của công nghệ mới, đặc biệt là các kỹ thuật cũng như thiết bị đo có khả năng ghi nhận các phép đo ba chiều (3D) chính xác và nhanh chóng, cùng với đó là các giải pháp phần mềm hoàn chỉnh cho phép trích xuất thông tin một cách toàn diện. Chính vì những lý do này mà nhu cầu sử dụng và khai thác thông tin ba chiều của thị trường ngày càng tăng mạnh, đặc biệt trong lĩnh vực bảo tồn các di sản của nhân loại nói chung và của Việt Nam nói riêng.

Trên thực tiễn chúng ta thấy khá nhiều kỹ thuật có khả năng tổng hợp ra thông tin đo đạc ba chiều dạng số. Các kỹ thuật này có thể được phân loại và gộp nhóm theo một số đặc điểm và tiêu chuẩn riêng, tuy nhiên một phương pháp phân loại hữu dụng và dễ hiểu nhất là dựa vào quy mô mà chúng ta triển khai thu thập số liệu (hay nói cách khác phương pháp này liên quan trực tiếp tới kích thước của đối tượng sẽ được đo đạc) kết hợp với số lượng điểm đo cần phải thực hiện để có thể ghi lại được chính xác dưới dạng đối tượng ba chiều (điểm này liên quan tới mức độ phức tạp của đối tượng).

Hình 1 tổng hợp cho chúng ta thấy rõ ràng hơn về các kỹ thuật đo đạc thu thập số liệu dựa vào việc phân tích mối liên hệ giữa quy mô và mức độ phức tạp của đối tượng trong thực tiễn. Theo đó nếu sử dụng các kỹ thuật cũng như thiết bị đo bằng tay có khả năng cung cấp các thông số về vị trí và hình dạng của các đối tượng hay cảnh quan có kích thước nằm trong khoảng một vài mét, mặc dù vẫn có khả năng ứng dụng giải pháp đo tay này cho những đối tượng có kích thước lớn hơn bằng việc tăng số điểm cũng như số lần đo lên (ví dụ thay vì đo 1 lần chúng ta cần đo tới 1.000 lần hoặc nhiều hơn nữa) tuy nhiên thời gian và nhân công phải bỏ ra để thực hiện nhiệm vụ này rất tốn kém và kéo dài. Trong khi đó kỹ thuật đo vẽ ảnh mặt đất và quét laser 3D cố định hoàn toàn có thể sử dụng để thực hiện các phép đo cho cùng các đối tượng có kích thước như đã đề cập ở trên một cách nhanh hơn, chính xác hơn đặc biệt đối với các đối tượng có độ phức tạp cao. Bên cạnh đó kỹ thuật đo vẽ ảnh và quét laser 3D còn có khả năng triển khai trong không gian dưới dạng đo vẽ và quét LiDAR hàng không để phủ trùm trên một khu vực có diện tích lớn hơn rất nhiều so với phương pháp mặt đất.

Tương tự như vậy, kỹ thuật đo đạc sử dụng các hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu GNSS (tên gọi được sử dụng trước đây là GPS) cũng có thể sử dụng được để đo đạc có kích thước và diện tích tương tự như các đối tượng trên, tuy nhiên đo đạc GNSS là các phép đo độc lập rời rạc vì thế thời gian đo thường kéo dài hơn rất nhiều và rất khó để so sánh với các kỹ thuật đo bằng máy bay hay vệ tinh phủ trùm trên diện rộng hơn với tốc độ triển khai nhanh hơn rất nhiều.

Phân tích như vậy để chúng ta thấy rõ rằng kỹ thuật quét laser 3D hoàn toàn không phải là kỹ thuật duy nhất có khả năng cung cấp cho chúng ta số liệu ba chiều, nhưng rõ ràng kỹ thuật này có những lợi thế riêng mà các kỹ thuật đo đạc truyền thống khó có thể so sánh được ở thời điểm hiện tại cả về khả năng triển khai (cố định, đi động, trên mặt đất, trên phương tiện cơ động hoặc thậm chí trên cả các thiết bị bay), tốc độ triển khai, mức độ đồng nhất và chi tiết của số liệu đo cũng như độ chính xác mô hình thu nhận được … tuy nhiên chúng ta cũng sẽ không loại bỏ hoàn toàn các kỹ thuật đo cũ, những kỹ thuật này vẫn được sử dụng và đôi khi buộc phải sử dụng trong thực tiễn. Chúng ta khó lòng triển khai thu thập số liệu chỉ bằng một kỹ thuật duy nhất đối với những dự án triển khai trong thực tiễn, đó thực sự là một quy trình xử lý thông qua sự phối kết hợp của các phương pháp và kỹ thuật khác nhau, có thể lấy kỹ thuật đo GNSS làm ví dụ chúng ta không sử dụng GNSS để thực hiện các dự án đo đạc yêu cầu hàng triệu điểm đo trong thời gian ngắn, nhưng chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng GNSS để thành lập lưới khống chế để từ nền tảng khống chế này mà triển khai kỹ thuật thu thập số liệu bằng máy quét laser 3D, đo vẽ ảnh hàng không cự ly gần cũng như đo vẽ ảnh hàng không sử dụng các thiết bị bay.

(Còn tiếp)

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