Số 35/2021: Đo đạc tỷ lệ lớn sử dụng kỹ thuật UAV-LIDAR - Số 2

Image Content

Wim van Wegen

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

Bởi dự án xây dựng tuyến đường cao tốc Trans-Sumatra hầu hết đều chạy qua các khu vực chưa phát triển, không có dân cư, đặc biệt là rất khó tiếp cận các đoạn đường trên tuyến bởi điều kiện giao thông ở thời điểm hiện tại vô cùng khó khăn. Chính bởi lý do này mà nhóm thực địa bắt buộc phải sử dụng phương tiện xe địa hình 4x4 trong quá trình di chuyển thực địa, vừa để vận chuyển nhân lực đồng thời mang theo các thiết bị bay UAV-LIDAR, để đảm bảo thu được số liệu một cách đầy đủ và chính xác nhất.

Kiểm tra thiết bị bay UAV-LIDAR trước khi cất cánh thu thập số liệu trên đoạn Jambi.

Quy trình thu thập số liệu thành lập bản đồ hành lang tuyến được chia nhỏ thành các phân đoạn với chiều dài 10km. Trong trường hợp lý tưởng nhất, toàn bộ tuyến sẽ được thực hiện bởi 220 chuyến bay thực thi nhiệm vụ. Trường hợp xấu nhất, kế hoạch bay sẽ được điều chỉnh cho phù hợp với tình hình thực tiễn, ví dụ các yếu tố thay đổi thường xuyên như diễn biến thời tiết, địa hình quá phức tạp, sự cố đối với UAV hoặc cảm biến số liệu LIDAR, bay bù bổ sung số liệu … cho phép điều chỉnh lên thành 350 chuyến bay thực thi nhiệm vụ.

NHỮNG THÁCH THỨC KHI THÀNH LẬP BẢN ĐỒ Ở VÙNG NHIỆT ĐỚI

Không ảnh một đoạn đường đang thi công của dự án Trans-Sumatra

Thách thức lớn nhất đối với nhóm thực địa trong quá trình triển khai UAV thu thập số liệu chính là yếu tố thời tiết, các điều kiện thời tiết bất lợi theo từng khu vực nhỏ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình thu thập số liệu LIDAR. Ở nhiều vùng, gần như nhóm thực địa mất cả tuần mà không thể cất cánh được lần nào do thời tiết quá xấu. Thêm vào đó thời tiết cũng là nguyên nhân dẫn đến các sự cố như ngập đường, trượt lở đất, gãy đổ cây không thể di chuyển được phương tiện … những sự cố này buộc các nhóm thực địa phải hoãn huỷ hay điều chỉnh kế hoạch di chuyển đã chuẩn bị sẵn từ trước. Các nhóm thực địa buộc phải thực hiện nhiệm vụ trực canh điều kiện thời tiết ngay tại khu vực triển khai trước một hoặc hai ngày để xác định đặc điểm thời tiết khu vực. Dựa vào các số liệu quan trắc thời tiết, các nhóm thực địa sẽ điều chỉnh, thiết kế phương án bay tại chỗ, điều chuyển nhân vật lực, xác định thời gian bay lý tưởng trong ngày, dự báo chính xác thời điểm cất hạ cánh thu thập số liệu tối ưu.

Thách thức thứ hai trong quá trình triển khai nhiệm vụ của dự án đó chính là đáp ứng được các yêu cầu quy định LE90 với độ chính xác 0.25m để thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1:1.000 (Dựa trên các tiêu chuẩn thành lập bản đồ tỷ lệ lớn). Trong quá trình triển khai thu thập số liệu cho ba đoạn đầu tiên trên toàn tuyến gồm đoạn từ Muara Enim đến Bengkulu, đoạn từ Padang đến Pekanbaru và đoạn từ Aceh đến Sigli với tổng chiều dài 611km, nhóm triển khai nhiệm vụ đã phải rất vất vả để đáp ứng được các yêu cầu về độ chính xác bắt đầu với từng điểm đo khống chế. Để khắc phục và xử lý những thách thức liên quan tới độ chính xác, nhóm đã thực hiện việc thử nghiệm và xử lý các tình huống giả định độ chính xác và nghiên cứu đánh giá trong phòng trước, sau đó trao đổi những kết quả nghiên cứu với các nhà nghiên cứu và các nhà khoa học, đồng thời trao đổi trực tiếp với các kỹ sư thiết kế và hỗ trợ kỹ thuật của nhà sản xuất cảm biến LIDAR YellowScan để tìm phương án tối ưu trong thu thập, tiền xử lý và hậu xử lý số liệu đã thu. Sau quá trình triển khai thu thập và xử lý số liệu cho ba đoạn tuyến đầu tiên dài 611km, nhóm thực địa đã hình thành được phương án, nguyên lý và cách thức đạt độ chính xác tối đa và tiếp tục áp dụng cho toàn bộ các đoạn tuyến còn lại của dự án.

Thách thức thứ ba liên quan đến địa hình đồi núi và rừng rậm rất phức tạp của Indonesia nói riêng và vùng nhiệt đới nói chung, đặc biệt là quanh các khu vực như Muara Enim, Padang, Bengkulu và Pekanbaru. Để giải quyết được thách thức này, nhóm thực địa đã triển khai bay UAV ở độ cao 150m, mặc dù theo khuyến nghị của nhà sản xuất YellowScan, độ cao cực đại đối với bộ LIDAR Surveyor Ultra chỉ là 80m. Điều này cũng đẩy hệ thống LIDAR lên tới hạn, nhưng cũng là lựa chọn duy nhất và cần thực hiện để tránh những rủi ro cho UAV nếu lựa chọn bay ở trần bay thấp hơn tại các khu vực địa hình đặc biệt khó khăn như thế này. Trong thực tiễn triển khai, đối với đoạn tuyến thứ nhất, nhóm thực địa đã áp dụng một cách linh hoạt các quy định của Indonesia liên quan tới yếu tố thông hướng BVLOS (Beyond Visual Line of Sight) trong bay chụp đối với khu vực xung quanh Maura Enim trên từng mỗi đoạn đo có chiều dài 30km. Bản đồ hành lang tuyến 30km được thực hiện bằng 3 điểm cất hạ cánh cho UAV, nhóm cũng triển khai trạm tham chiếu GNSS cố định, chuẩn bị tốt các điểm khống chế mặt đất. Nhóm thực địa đã triển khai cẩn trọng, do đó ngay cả đối với các khu vực thực phủ dày đặc như rừng nguyên sinh nhiệt đới hay xuyên qua rừng cọ, các điểm khống chế vẫn được nhận dạng đầy đủ trên ảnh góp phần đảm bảo chắc chắn độ chính xác của số liệu.

(Còn tiếp)

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