Số 14/2023: NHÀ ĐO ĐẠC 4.0 - NHỮNG KỸ NĂNG KỸ THUẬT NÀO CẦN PHẢI CÓ? – Số 1

Image Content

Rodolf Staiger – Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam tổng hợp biên soạn.

Trải qua nhiều thế kỷ, cả bốn cuộc cách mạng công nghệ đều có ảnh hưởng tới sự phát triển chuyên môn đo đạc bản đồ cũng như các thiết bị phục vụ cho lĩnh vực này. Trong những Bản tin Công nghệ tiếp theo, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá sự thay đổi, những kỹ năng kỹ thuật và năng lực nào mà các nhà đo đạc thế hệ thứ tư cần được trang bị để bảo đảm khả năng theo kịp những tiến bộ khoa học mới mà chúng ta vẫn quen gọi là cuộc cách mạng lần thứ tư hay Công nghiệp 4.0.

Đo đạc là ngành chuyên môn có lịch sử và truyền thống lâu đời, có thể ít nhất là 500 năm trước đây hoặc xa hơn là những phát kiến có tuổi đời lên tới hàng nghìn năm. Sự phát triển của kỹ thuật trong các thiết bị đo đạc được ghi nhận lại một cách rõ ràng trong các tài liệu mới bắt đầu cách thời điểm hiện tại khoảng hơn 400 năm, trong đó có nhiều thiết bị đo đạc truyền thống như máy đo thủy chuẩn và kinh vĩ có thể tìm thấy rất nhiều. Những thay đổi của kỹ thuật công nghệ trong thiết kế chế tạo thiết bị đo đạc thay đổi không ngừng, ngay ở thời điểm hiện tại vẫn tiếp tục thay đổi song hành với sự phát triển của các cuộc cách mạng công nghiệp. Sự thay đổi của các thiết bị cũng như tính năng của chúng đòi hỏi các nhà đo đạc cũng phải phát triển những kỹ năng khác để có thể vận hành được chính các thiết bị đo đạc thế hệ mới trên thực địa.

Những động lực chính thúc đẩy sự phát triển của ngành đo đạc trong thời đại mới bắt đầu từ các mục tiêu ứng dụng trong quân sự quốc phòng và những yêu cầu thực tiễn trong đăng ký và quản lý đất đai (địa chính) và các phương thức đánh thuế bất động sản. Các nhà đo đạc ngày nay sử dụng khá nhiều các hệ thống đo đạc khác nhau được tạo ra từ các thiết bị đo cơ bản gồm máy thủy chuẩn số, máy toàn đạc điện tử và máy thu tín hiệu định vị toàn cầu từ vệ tinh GNSS. Các hệ thống này là cho quá trình thu nhận số liệu vị trí tọa độ diễn ra dễ dàng hơn (ví dụ đo góc, đo khảng cách, đo chênh cao và tọa độ địa lý), năng lực đo nhanh hơn, chính xác hơn, hiệu quả hơn trước rất nhiều, tuy nhiên chúng cũng đòi hỏi các nhà đo đạc cần được trang bị một tập hợp kỹ năng vận hành cao cấp hơn.

THIẾT BỊ ĐO ĐẠC THEO DÒNG THỜI GIAN

Giai đoạn cổ đại: Có ít chi tiết được ghi chép một cách rõ ràng về các thiết bị đo đạc xuất hiện ở giai đoạn này, nhưng chúng đã bắt đầu xuất hiện dưới dạng thức đơn giản nhất ví dụ như thiết bị đo Groma của người La Mã. Giai đoạn cổ đại kết thúc vào năm 1590 với phát minh ống ngắm quang học.

Giai đoạn quang học: Trong thời gian kéo dài khoảng 300 năm (1590 – 1924), sự phát triển của kỹ thuật đã cho ra đời các thiết bị với các hợp phần quang cơ như ống ngắm phóng đại, ống ngắm siêu nhỏ, bàn độ và các trục xoay, điều này cho phép con người bắt đầu thực hiện được các phép đo góc và khoảng cách theo phương ngang và đứng. Xét về tổng thể, tốc độ thay đổi ở giai đoạn này khá chậm. Các thiết bị đo đều có kích thước lớn, cồng kềnh không thể cầm tay và rất khó sử dụng nếu so sánh với các thiết bị và kỹ thuật ngày nay, tình trạng này kéo dài cho tới tận những năm đầu thế kỷ 20. Ở giai đoạn này, việc thiết lập một trạm đo bằng máy kinh vĩ có thể lên tới hàng giờ đồng hồ để lắp đặt thiết bị, điều chỉnh từng vị trí đo trước khi các hoạt động đo đạc có thể bắt đầu. Sau đó một nhân vật đặc biệt tài năng là Heinrich Wild (đồng sáng lập hãng WILD tại Heerbrugg, Thuy Sĩ) đã phát minh ra T2, thiết bị đo cho phép các nhà đo đạc khởi đo gần như ngay lập tức sau khi xác lập được trạm máy. Đây không chỉ là điểm bắt đầu cho tất cả các thiết bị đo đạc hiện đại về sau, mà nó còn là đỉnh cao của giai đoạn quang học. Nhiều thiết bị kinh vĩ quang học gia đời sau giai đoạn này, điển hình phải kể đến WILD T3 và T4, KERN DKM3.

Hình 1. Sự phát triển của các thiết bị đo đạc có thể phân chia thành bốn giai đoạn và được thể hiện bằng các con tem bưu điện phát hành trên khắp thế giới.

Giai đoạn quang – điện tử: Giai đoạn này được đánh dấu bởi sự ra đời và góp mặt của các thiết bị đo khoảng cách điện tử, các máy tính số và bộ nhớ số gắn trong các thiết bị đo để ghi nhận số liệu. Giai đoạn này kết thúc vào năm 1989.

Giai đoạn đa cảm biến: Giai đoạn này bắt đầu vào năm 1990 với sự xuất hiện lần đầu tiên của các máy thủy chuẩn điện tử, lần đầu tiên đưa vào sử dụng trong đo đạc các máy thu tín hiệu định vị toàn cầu bằng vệ tinh GPS và các máy toàn đạc điện tử một người vận hành đầu tiên trên thế giới. Tới thời điểm hiện tại chúng ta vẫn đang ở giai đoạn này.

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ TƯ

Hai cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên (Hình 2) không ảnh hưởng lớn tới tiến trình kỹ thuật của các thiết bị đo đạc. Tuy nhiên, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba đã tạo ra những thay đổi rất lớn, không chỉ tác động tới các thiết bị đo đạc mà còn ảnh hưởng tới toàn bộ quá trình tiếp cận, xử lý với các thiết bị đo khoảng cách điện tử EDM của chính các nhà đo đạc, sự xuất hiện của các khái niệm mới như lưu trữ số liệu dạng số ngay trong thiết bị đo, các máy tính kỹ thuật số. Trong những thập kỷ tiếp theo, sự phát triển của các phần mềm ứng dụng và các loại máy tính xử lý số liệu (máy lớn và máy để bàn) là vô cùng quan trọng, nó định hình lại toàn bộ quy trình và phương thức làm việc của các nhà đo đạc.

(Còn tiếp)

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