Isabella Toschi, Erica Nocerino, Fabio Remondino

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

Ngày nay mục tiêu chính của chúng ta khi sử dụng các mô hình công trình dưới dạng 3 chiều là phục vụ cho mục tiêu hiển thị thông tin. Tuy nhiên, chính những mô hình 3 chiều công trình này lại hàm chứa những chức năng đặc biệt quan trọng và to lớn trong hỗ trợ cho việc xây dựng và phát triển ý tưởng “thành phố thông minh” (Smart City). Các ứng dụng như quản lý thảm hoạ, bản đồ địa chính 3 chiều, đánh giá nguồn năng lượng, giám sát tiếng ồn và ô nhiễm môi trường, phân tích tầm nhìn trong đô thị … tất cả đều sẽ được hưởng lợi từ chính việc bổ sung các mô hình công trình dưới dạng 3 chiều. Để minh chứng rõ ràng hơn cho tiềm năng to lớn này, Bản tin Công nghệ này sẽ giới thiệu tới Quý Độc giả 3 ví dụ điển hình mà ở đó các mô hình thông tin công trình dưới dạng 3 chiều được làm giàu hơn bởi số liệu phi không gian. Toàn bộ các tập số liệu này đều có thể được hiển thị và quản lý trên nền tàng web-GIS phổ biến hiện nay.

Ảnh minh họa

Các kỹ thuật mới phục vụ cho thu thập và xử lý tập hợp số liệu địa lý dạng 3 chiều liên tục được cải thiện và đổi mới. Kỹ thuật xử lý ảnh hàng không với những thuật toán cao cấp làm cho quá trình xử lý diễn ra một cách dễ dàng hơn đồng thời tự động tạo ra tập hợp số liệu đám mây điểm hiệu quả. Tương tự như vậy, tốc độ thu thập số liệu thực địa bằng các cảm biến quét laser 3 chiều cũng được cải thiện không ngừng, các cảm biến ngày càng có tốc độ nhanh hơn, độ chính xác và tính đồng nhất cao hơn ở khoảng cách xa hơn. Những sự thay đổi và phát triển này có tác động trực tiếp tới công nghệ khởi tạo các cơ sở dữ liệu địa lý đa ứng dụng, đồng thời làm cho tính khả dụng của số liệu địa lý 3 chiều liên tục được tăng cường. Và hơn tất cả, khả năng tích hợp đo vẽ ảnh hàng không và quét laser 3 chiều với các công cụ mô hình hoá thành phố dưới dạng 3 chiều giúp hình thành nên nền tảng để tạo ra hình ảnh thực tiễn cho các mô hình công trình 3 chiều trong khu vực đô thị.

CÁC THÀNH PHỐ THÔNG MINH

Như đã đề cập ở trên, ở thời điểm hiện tại thì mục đích sử dụng chính của các mô hình công trình 3 chiều cơ bản vẫn là hiển thị và trình bày, chính điều này đã bỏ qua nhiều ứng dụng rất tiềm năng chưa được khám phá, điều này thực sự đáng tiếc bởi chính các nhà quy hoạch và quản lý đô thị lại không được biết tới và khai thác những thế mạnh mà chính các mô hình công trình 3 chiều có khả năng mang lại. Điều này ngày càng trở nên rõ ràng hơn khi xem xét dưới góc độ của xu hướng đô thị hoá đang hàng ngày diễn ra trên quy mô toàn cầu, đô thị hoá đồng hành với các yêu cầu kiểm tra giám sát liên tục rất nhiều thông số, chỉ tiêu có liên quan như mức độ tiêu thụ năng lượng, ô nhiễm tiếng ồn và không khí, tình hình giao thông ở các khu vực … và rất nhiều những ứng dụng nằm trong khái niệm “thành phố thông minh”. Theo đó, thách thức cơ bản cho các nhà địa tin học ở thời điểm hiện tại chính là khả năng sáng tạo những kỹ thuật hiệu quả để làm sao tối ưu hoá được số liệu địa không gian và các công cụ tự động tạo ra mô hình 3 chiều của các thành phố. Quá trình này bao gồm cả sự kết hợp của các sản phẩm địa không gian và quy trình tái xây dựng số liệu địa không gian 3 chiều kết hợp với số liệu phi không gian ví dụ như các dạng vật liệu xây dựng tạo ra công trình, số lượng tầng của mỗi công trình và số liệu thu nhận được từ các loại đồng hồ đo thông minh, các dạng cảm biến như cảm biến tiếng ồn, nhiệt độ, độ ẩm, độ bụi … nguồn cung cấp thông tin quan trọng này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các hệ sinh thái khác nhau của khu vực đô thị và cũng chính từ những hiểu biết này sẽ tăng cường sức sống cũng như mức độ an toàn đối với khu vực đô thị đang không ngừng được mở rộng ở khắp nơi trên thế giới. Hiện đã có hơn một nửa dân số trên thế giới tìm về và sinh sống ở các thành phố và đô thị (dấu mốc quan trọng trong quá trình đô thị hoá đã xuất hiện từ năm 2008) và tỷ lệ này vẫn không ngừng tăng và sẽ cắn mốc hai phần ba vào năm 2050, và rõ ràng đây là lý do quan trọng buộc chúng ta phải tạo ra những nền tảng bản đồ hiệu quả, hiển rõ thành phố nơi chúng ta sinh sống và tìm kiếm phương thức quản trị nào đó thực sự hiệu quả cho tất cả các khu vực đô thị.

NHỮNG NÚT THẮT

Ảnh hàng không vẫn đã và sẽ tiếp tục là nguồn số liệu chính phục vụ cho quá trình chi tiết hoá các mô hình 3 chiều khu vực đô thị, các loại ảnh lập thể và trực giao ngày nay có thể được thu nhận với khả năng lấy mẫu cao để tạo những bức ảnh RGB rất chi tiết cũng như tổng hợp số liệu đám mây điểm sau này. Nút thắt cơ bản trong quá trình xác định tiềm năng của các mô hình thành phố 3 chiều không chỉ nằm ở tính khả dụng của số liệu địa không gian mà quan trọng hơn đấy chính là việc hiện đang thiếu các công cụ phần mềm tự động hoàn toàn được trang bị đầy đủ các chức năng tạo ra mô hình 3 chiều thành phố. Ví dụ, các công cụ đang được thương mại trên thị trường để xử lý các bức ảnh hàng không không cho phép đồng thời tích hợp các tham số định hướng quan hệ nhiều hệ thống máy chụp ảnh để tạo ra nhiều dạng thức ảnh chụp khác nhau trên cùng một hệ thống thu thập hình ảnh, đây chính là những tham số quan trọng trong quá trình bình sai khối ảnh, việc gắn kết các bức ảnh chụp bởi các hệ thống máy chụp khác nhau diễn ra phức tạp. Một trong những khó khăn khi xây dựng mô hình 3 chiều thành phố chính là bề mặt của các công trình thường không được thể hiện một cách rõ ràng, cũng tương tự như vậy với hình thái kiến trúc, đặc biệt là ở các đô thị cổ hay khu vực lõi của các thành phố lớn, số liệu đám mây điểm bề mặt công trình chưa đủ để hỗ trợ quá trình gắn kết hình ảnh với nền không gian công trình.

(Còn nữa)

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