NHÌN LẠI XU HƯỚNG CÔNG NGHỆ SỐ LIỆU NỔI BẬT NĂM 2015

Image Content

Công ty TNHH ANTHI Việt Nam – 3DScan Việt Nam

Như vậy là chúng ta đang đi qua những ngày cuối cùng của năm 2015 trước khi bước sang những ngày đầu tiên của năm 2016. 2015 là năm thứ 5 liên tiếp, chuyên mục Bản Tin Công Nghệ hàng tuần mà Nhóm Kỹ Thuật của Công ty TNHH ANTHI Việt Nam tiếp tục theo đuổi với một mục đích đơn giản là chuyển tải những thông tin mới nhất về kỹ thuật, công nghệ được sử dụng hoặc có liên quan mật thiết tới các hoạt động địa không gian đặc thù như nghiên cứu trái đất, đo đạc bản đồ, hệ thống thông tin địa lý, giải pháp xử lý và xây dựng mô hình 3D thế hệ mới, kỹ thuật lưu trữ và cấp phát số liệu địa không gian và hệ thống thông tin địa lý … Chúng tôi sẽ dành toàn bộ nội dung của Bản Tin Công Nghệ số cuối cùng năm 2015 để cùng Quý Độc giả nhìn lại những xu hướng kỹ thuật công nghệ có liên quan tới lĩnh vực địa không gian tại Việt Nam cũng như trên thế giới trong năm 2015, để từ đó chúng ta sẽ có những định hướng phát triển rõ ràng hơn trong năm 2016 và những năm tiếp theo.

1. KỸ THUẬT QUÉT LASER 3 CHIỀU

Không còn là kỹ thuật mới trên thế giới nhưng vẫn còn là kỹ thuật thu thập số liệu hiện trường khá lạ lẫm tại Việt Nam. Nếu xét theo nguyên lý hình thành, phát triển và bị phủ định bởi những phát kiến mới mà bất kỳ sản phẩm kỹ thuật và công nghệ nào đều phải đi qua để hoàn thành một vòng đời tồn tại, có thể khẳng định tới thời điểm hiện tại kỹ thuật quét laser 3 chiều (3D Laser Scanning) vẫn chưa chạm tới ngưỡng phát triển bùng nổ.

Trong năm 2015 về cơ bản các thiết bị phần cứng máy quét laser 3 chiều không có sự biến động mạnh mẽ, các mẫu máy quét thế hệ mới giới thiệu ra thị trường không nhiều. Sự thay đổi mạnh mẽ nhất của lĩnh vực này chính là những phát triển mới của các hệ thống quét laser 3 chiều di động, mà cụ thể ở đây là các giải pháp thiết bị phần cứng triển khai trên thiết bị bay không người lái (Trong ảnh là hệ thống máy quét laser 3D với thiết bị không người lái hoàn chỉnh RiCOPTER do Riegl phát triển).

Phần mềm xử lý số liệu đám mây điểm do máy quét laser 3 chiều tạo ra là hợp phần thứ hai có sự phát triển mạnh mẽ trong năm 2015, tới thời điểm hiện tại gần như tất cả các giải pháp phần mềm có liên quan một chút tới lĩnh vực đồ họa đã được trang bị thêm chức năng hỗ trợ xử lý (hoặc trực tiếp đọc vào) số liệu đám mây điểm. Người sử dụng không mấy khó khăn để tìm kiếm các giải pháp phần mềm xử lý số liệu quét laser, tuy nhiên đây cũng chính lại là những khó khăn không dễ giải quyết bởi số lượng phần mềm có khả năng xử lý ngày càng đa dạng hơn, theo đó để chọn đúng phần mềm xử lý phù hợp với đúng lĩnh vực ứng dụng trong thực tiễn cũng là thách thức không nhỏ đối với người sử dụng. Theo nhận định của chúng tôi năm 2016 vẫn chưa phải là năm chính thức bùng nổ của kỹ thuật quét laser 3 chiều.

2. THIẾT BỊ BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI

Thiết bị bay không người lái UAV đã, đang và sẽ vẫn là kỹ thuật dành được sự quan tâm đặc biệt của người sử dụng ở Việt Nam và khắp nơi trên thế giới bởi những lợi ích to lớn mà kỹ thuật này mang lại trong thực tiễn như khả năng giải quyết nhiệm vụ cấp bách mà phương pháp bay chụp ảnh hàng không sử dụng máy bay không giải quyết được, giảm chi phí bay một cách đáng kể, hay khả năng triển khai ở các khu vực nhỏ cực kỳ khó khăn đối với các kỹ thuật bay chụp hoặc đo đạc mặt đất khác.

Tới thời điểm hiện tại, lĩnh vực ứng dụng thiết bị bay không người lái UAV phục vụ trong lĩnh vực thu thập số liệu địa không gian đã có sự tham gia của tất cả các hãng sản xuất thiết bị danh tiếng nhất trên thế giới như Trimble, Leica, Topcon, Riegl, Sense ... lợi thế cạnh tranh của các nhà sản xuất này so với các hãng chuyên chỉ sản xuất thiết bị bay không người lái độc lập chính là hệ thống định vị, định hướng, dẫn đường và khả năng tính toán xác định tọa độ không gian ảnh chụp phục vụ cho quá trình xử lý và xây dựng mô hình đo vẽ ảnh về sau. Phần mềm xử lý ảnh và số liệu thu được từ các thiết bị bay không người lái cũng có những thay đổi và phát triển mạnh mẽ trong năm 2015 cả về số lượng hãng tham gia cũng như chất lượng và tính năng xử lý của phần mềm. Hoàn toàn có thể khẳng định đây sẽ là lĩnh vực tiếp tục “nóng” trong năm 2016. (Trong ảnh là thiết bị bay không người lái UAV có thiết kế khác biệt do Topcon và Ascending phát triển và giới thiệu ra thị trường).

3. KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ VỆ TINH VÀ SỰ TRỖI DẬY CỦA NGƯỜI TRUNG QUỐC

Trước hết chúng ta cần xem xét về các hệ thống định vị dẫn đường vệ tinh GNSS mang tính nền tảng. Trước hết là hệ thống GPS của Hoa Kỳ, chương trình hiện đại hóa hệ thống GPS vẫn đang tiếp tục được Hoa Kỳ triển khai với sự xuất hiện của các vệ tinh GPS thế hệ mới cũng như các tín hiệu trên tần số mới hỗ trợ nhiều cho lĩnh vực dân sự. Hệ thống GLONASS của Liên bang Nga không có nhiều thay đổi trong năm 2015 bởi quá nhiều yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới nền kinh tế của nước Nga, năm 2016 chắc chắn cũng sẽ không có nhiều thay đổi đối với hệ thống vệ tinh này. Tới thời điểm cuối năm 2015, hệ thống Galileo của Châu Âu đã có 12 vệ tinh hoạt động trên quỹ đạo, tốc độ phóng vệ tinh của Galileo sẽ tăng gấp đôi trong năm 2016 bởi thay vì mỗi lần phóng mang 2 vệ tinh như năm 2015 thì mỗi lần phóng tiếp theo trong năm 2016 sẽ mang theo tới 4 vệ tinh. Tương tự như Galileo, hệ thống BeiDou cũng đang được chính phủ Trung Quốc thúc đẩy phát triển mạnh mẽ trong năm 2015 và tiếp tục duy trì phát triển nhanh trong năm 2016 để đạt được mục tiêu hoàn thiện vào năm 2020, có thể nói BeiDou và Galileo chính là hai hệ thống định vị dẫn đường vệ tinh toàn cầu phát triển nhanh và đóng góp không nhỏ vào việc thay đổi các kỹ thuật liên quan. Ngoài ra còn hai hệ thống vệ tinh định vị dẫn đường nhỏ của Nhật Bản (QZSS) và Ấn Độ (GAGAN) cũng không có nhiều thay đổi trong năm 2015.

Một trong những điểm sáng thứ hai trong lĩnh vực định vị dẫn đường vệ tinh GNSS chính là sự trỗi dậy mạnh mẽ và tham gia ngày càng sâu rộng vào lĩnh vực cung cấp giải pháp thiết bị khai thác ứng dụng trên khắp thế giới của các nhà sản xuất thiết bị đến từ Trung Quốc. Không chỉ còn gói gọn trong đường biên giới quốc gia Trung Quốc phục vụ cho thị trường hơn 1 tỷ người, các nhà sản xuất thiết bị Trung Quốc đang được hưởng lợi rất nhiều từ định hướng phát triển mạnh mẽ hệ thống vệ tinh BeiDou của chính phủ Trung Quốc. Các nhà sản xuất thiết bị GNSS Trung Quốc đang tiếp tục phả hơi nóng vào sát gáy những người khổng lồ trong lĩnh vực này như Leica, Trimble, Sokkia, Topcon, Spectra Precision … thị phần của các hãng lớn đang ngày càng bị thu hẹp với sự bành trướng nhanh chóng của các nhà sản xuất Trung Quốc, các thị trường truyền thống của các hãng lớn như Châu Âu, Hoa Kỳ … đang lần lượt bị tước đi trong hầu hết các giải pháp từ CORS, đo đạc độ chính xác cao, thu thập số liệu bản đồ và GIS, hướng dẫn xe máy thi công, dẫn đường cá nhân … Có thể kể đến những hãng sản xuất thiết bị GNSS của Trung Quốc đã nổi tiếng khắp thế giới trong năm 2015 như Shanghai Huace CHC, South, Texcel, Hi-Target, FOIF, UniStrong, KOLIDA, SINOGNSS … Chắc chắn năm 2016 sẽ tiếp tục chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ hơn của các nhà sản xuất thiết bị GNSS đến từ Trung Quốc. (Trong ảnh là thiết bị đo GNSS đa chức năng i80 mà Shanghai Huace CHC giới thiệu ra thị trường tháng 12/2015).

4. TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ HOÀN TOÀN TỰ ĐỘNG

Tại thị trường Việt Nam công tác đo đạc sử dụng máy toàn đạc điện tử truyền thống vẫn được duy trì một cách rộng rãi và phổ biến ở tất cả các đơn vị trong và ngoài nhà nước. Lý do cơ bản là những khó khăn trong việc thay đổi thiết bị công nghệ nền tảng hiện hữu và đào tạo vận hành.

Toàn đạc điện tử hoàn toàn tự động (Robotic Total Station) là bước phát triển mạnh mẽ tiếp theo trên nền tảng các loại máy toàn đạc điện tử truyền thống, điểm khác biệt cơ bản và quan trọng nhất ở hệ thống toàn đạc điện tử tự động là việc chỉ sử dụng một người duy nhất vận hành cả hệ thống, sẽ không còn người đứng điều khiển máy đo nữa thay vào đó máy toàn đạc điện tử sẽ tự động xoay theo sự di chuyển của gương, toàn bộ quy trình đo đạc thực địa được thực hiện từ vị trí đứng của gương thay vị trí đứng của máy như truyền thống. (Trong ảnh là hệ thống máy toàn đạc điện tử hoàn toàn tự động chỉ một người vận hành của SOKKIA).

Các máy toàn đạc điện tử hoàn toàn tự động thế hệ mới năm 2015 đều được trang bị những kỹ thuật và công nghệ cao cấp nhất như khả năng truy theo gương tốc độ cao, khả năng tìm lại vị trí gương đã mất trước đó, khả năng kết nối không dây giữa máy với thiết bị điều khiển gắn vào gương, tốc độ xoay của thiết bị trong quá trình theo dõi gương đo, khoảng cách đo giữa gương và máy cũng như độ chính xác, khả năng phân biệt giữa gương và các đối tượng xung quanh … đã và đang được các hãng áp dụng một cách triệt để và liên tục, nhằm nhanh chóng thuyết phục người sử dụng chuyển sang sở hữu các hệ thống đo đạc thông minh nhất này.

5. KỸ THUẬT BIM VÀ NHỮNG THAY ĐỔI TRONG LĨNH VỰC XÂY DỰNG

Thuộc lĩnh vực xây dựng nhưng lại có quan hệ mật thiết với lĩnh vực đo đạc thu thập số liệu thực địa ngay từ bước khảo sát ban đầu, thiết kế, theo dõi hướng dẫn thi công cho tới khi xây dựng hồ sơ hoàn công cũng như quá trình vận hành duy tu bảo dưỡng công trình về sau. Khái niệm hệ thống mô hình thông tin công trình xây dựng BIM (Building Information Modeling) ngày càng trở nên phổ biến trên thế giới và tại Việt Nam trong năm 2015 bởi những lợi thế đặc biệt quan trọng mà BIM mang lại cho các nhà đầu tư liên quan tới bất kỳ dự án xây dựng  nào trong thực tiễn. (Trong ảnh là một phần mô hình BIM Chùa Cầu Hội An do Công ty TNHH ANTHI Việt Nam xây dựng trong năm 2015).

BIM có khả năng tích hợp các bản vẽ rời rạc như kiến trúc, kết cấu, cơ điện ... vào cùng một mô hình 3 chiều hoàn chỉnh mà ở đó không chỉ đơn thuần thể hiện tất cả các hợp phần cấu thành công trình trong tương lai mà nó còn có khả năng hỗ trợ rất nhiều các bước phân tích quan trọng khác trong xây dựng như bóc tách khối lượng, kiểm soát sự thay đổi trong quá trình thiết kế và thi công, phân tích xung đột trước khi triển khai thực tiễn, tìm kiếm phương án thi công tối ưu, tối ưu hóa tiến độ dựa trên năng lực triển khai thực tiễn và dòng tiền đầu tư, quản trị và tối ưu hóa hệ thống báo cáo, dự trù cung cấp nguyên vật liệu xây dựng dựa trên tiến độ triển khai thực tiễn … gần như toàn bộ công trình đều được “xây dựng” dưới dạng số trên máy tính để tìm kiếm phương án tối ưu cũng như lường trước và khắc phục những khó khăn sẽ xuất hiện trong khi thi công thực tiễn. Điểm quan trọng nữa khi chúng tôi đề cập tới kỹ thuật mô hình thông tin công trình xây dựng BIM đó chính là toàn bộ 4 nội dung đã phân tích ở trên ngày càng tham gia sâu vào kỹ thuật BIM, BIM chính là môi trường phát triển hết sức phù hợp của các kỹ thuật thu thập số liệu cao cấp như định vị vệ tinh GNSS, quét laser 3 chiều, toàn đạc điện tử tự động hoàn toàn hay thiết bị bay không người lái UAV … và sự dịch chuyển của kỹ thuật BIM cũng sẽ kéo theo sự phát triển của các lĩnh vực kỹ thuật đã đề cập ở trên.

Trên đây chúng ta mới chỉ xem năm xu hướng kỹ thuật công nghệ có sự thay đổi và phát triển mạnh mẽ trong năm 2015. Ngoài năm lĩnh vực điển hình đã phân tích ở trên, thực tiễn cũng cho thấy còn nhiều sự thay đổi trong năm 2015 tuy nhiên những thay đổi này không mang tính định hướng phát triển trong lĩnh vực địa không gian, thu thập số liệu thực địa trong năm 2016 và những năm tiếp theo nên chúng ta sẽ không xem xét cụ thể.

Một lần nữa, thay mặt cho Nhóm Kỹ Thuật của Công ty TNHH ANTHI Việt Nam đã thực hiện chuyên mục Bản Tin Công Nghệ năm 2015, xin phép gửi tới tất cả Quý Độc giả và khách hàng cả nước lời chúc mừng năm mới an khang và hạnh phúc. Rất mong chúng ta sẽ tiếp tục đồng hành trong chuyên mục Bản Tin Công Nghệ năm 2016. 

Chúc mừng năm mới 2016