Wim van Wegen

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

Đo vẽ ảnh hàng không (Photogrammetry) là kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong thu thập số liệu và thông tin 3D mật độ cao. Thực tiễn phương pháp này có tuổi đời tương đương với kỹ thuật chụp ảnh hiện đại, tức là vào khoảng giữa của thế kỷ 19. Tất cả các ngành khoa học kỹ thuật công nghệ đều phát triển theo thời gian đúng với nguyên lý vốn có, đặc biệt trong thời gian gần đây những bước phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực hiển thị xử lý thông tin từ các hệ thống máy tính và phần mềm, kỹ thuật Machine Learning đã làm cho chính kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không nói riêng không còn đơn giản như chúng ta đã từng thấy trước đây.

Các nhà nghiên cứu phát triển trang thiết bị và phần mềm trong lĩnh vực đo vẽ ảnh hàng không luôn phải đối mặt với những yêu cầu và thách thức từ cộng đồng các nhà bản đồ và đo vẽ ảnh hàng không liên quan tới việc phải có những giải pháp mới hơn, hiện đại hơn, đa chức năng hơn đáp ứng được tất cả mọi nhu cầu về mức độ thân thiện đối với người dùng. Phối hợp với tạp chí GIM International, nhóm các nhà nghiên cứu đã thực hiện cuộc điều tra thông qua mạng lưới bạn đọc trong lĩnh vực địa không gian nhằm tìm hiểu sâu và đưa ra những khuyến nghị giúp các nhà sản xuất từng bước tối ưu hoá các giải pháp của mình để đáp ứng được yêu cầu của khách hàng trên toàn thế giới.

Trước khi xem xét chi tiết các kết quả điều tra của tạp chí GIM International liên quan tới lĩnh vực đo vẽ ảnh hàng không thông qua mạng lưới bạn đọc, chúng ta sẽ cùng xem xét một cách kỹ lưỡng những tranh luận đang vẫn tiếp diễn giữa kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không (Photogrammetry) và kỹ thuật quét laser 3D hay còn được biết đến với tên gọi LiDAR. Khó có thể nói một cách chắc chắn rằng một phương pháp này tốt hơn hẳn so với phương pháp kia ở thời điểm hiện tại.

LiDAR

Hiện nay, số liệu thu thập được bởi kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không hay LiDAR đều có chung một khuôn dạng phổ biến đó chính là số liệu đám mây điểm (Point Cloud). Một câu hỏi luôn được đặt lên hàng đầu là số liệu đám mây điểm thu được từ kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không tốt hơn số liệu đám mây điểm thu được từ kỹ thuật LiDAR (hoặc ngược lại). Câu trả lời tốt nhất có lẽ là không có câu trả lời nào tuyệt đối rõ ràng về việc này, nó phụ thuộc vào ứng dụng. Mặc dù kỹ thuật LiDAR cung cấp số liệu có mức độ chi tiết cao hơn, nhưng kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không lại rất phù hợp đối với các khu vực rộng lớn bởi hiệu quả kinh tế mà nó mang lại. Kết luận phù hợp nhất ở thời điểm hiện tại có lẽ là đối với mỗi kỹ thuật chúng ta đều nhận thấy những ưu điểm và những nhược điểm cố hữu chứ không có kỹ thuật nào hoàn hảo vượt trội. Quá trình khảo sát, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không là kỹ thuật thu thập số liệu địa không gian phổ biến nhất trên trên thế giới vượt xa so với kỹ thuật LiDAR (đo vẽ ảnh hàng không chiếm 73%, trong khi LiDAR chỉ có 27%). Có ba gói phần mềm xử lý số liệu quét laser 3D phổ biến nhất trên thế giới gồm Leica Cyclone, Terrasolid và CloudCompare. Tuy kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không vẫn đang chiếm ưu thế ở thời điểm hiện tại, nhưng nhu cầu ứng dụng kỹ thuật LiDAR lại đang có xu hướng tăng nhanh, có khoảng trên 60% số câu trả lời cho biết kế hoạch đầu tư chính trong thời gian tới của họ là các thiết bị quét laser 3D, và cũng với tỷ lệ tương tự có dự định mua phần mềm xử lý số liệu quét laser phục vụ cho công việc của mình. Cụ thể hơn LiDAR là kỹ thuật thường được lựa chọn sử dụng phục vụ cho quá trình tổng hợp các mô hình số độ cao DEM (Digital Elevation Models).

BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VÀ ĐO ĐẠC ĐỊA CHÍNH

Nhìn chung trong thực tiễn kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không được sử dụng nhiều trong hai hạng mục ứng dụng. Hạng mục thứ nhất là thành lập bản đồ địa hình (Topographic Mapping) trong đó có tới 60% các nhà đo đạc được hỏi đã trả lời rằng họ thích sử dụng kỹ thuật này. Các bản đồ địa hình được sử dụng trong nhiều ứng dụng ví dụ như xây dựng, khai khoáng, đo đạc điều tra sử dụng đất, quy hoạch phát triển đô thị và các ứng dụng xây dựng công nghiệp. Các kỹ thuật truyền thống sử dụng trong cập nhật các bản đồ địa hình thường mất nhiều thời gian với chi phí tăng cao, nhưng với môi trường đo vẽ ảnh kỹ thuật số sẽ có lợi thế hơn nhiều. Theo đó số liệu đám mây điểm 3D được tạo bởi quá trình ghép nối các bức ảnh số có độ phủ phù hợp để tạo mô hình toàn bộ khu đo. Đo đạc địa chính (Cadastral Surveying) là hạng mục ứng dụng thứ hai mà kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không phát huy được lợi thế và hiệu quả. Lợi thế cơ bản của kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không trong đo đạc địa chính là độ chính xác của các phép đo tương đương với việc triển khai đo đạc mặt đất bằng các thiết bị và kỹ thuật đo truyền thống như GNSS hay toàn đạc điện tử nhưng tốc độ triển khai nhanh và hiệu quả cao hơn nhiều. Tuy nhiên đối với các khu vực đất đai bị che phủ bởi các tán cây, nhà cao tầng … thì các phép đo bổ sung sử dụng các thiết bị và kỹ thuật đo truyền thống như GNSS và toàn đạc điện tử chắc chắn sẽ phải triển khai sử dụng.

(Còn tiếp)

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