Banner
Trang chủ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu khoa học cán bộ

CÔNG NGHỆ LiDAR TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ

07/03/2023 09:21 - Xem: 826
Từ những năm 90 của thế kỷ 20, công nghệ Lidar bắt đầu được sử dụng để phục vụ công tác nghiên cứu và khảo sát đặc điểm địa hình bề mặt trái đất. Tại Việt Nam, công nghệ này lần đầu tiên được Trung tâm Viễn thám (nay là Cục Viễn thám Quốc gia) tiến hành bay quét Lidar khu vực Cần thơ để lập mô hình số độ cao DEM độ chính xác 0.2 m, độ chính xác DSM khoảng 0.3 m với diện tích khoảng 1845 km2. Tiếp đó, với sự tham gia của Trung tâm Viễn thám và Công ty Đo đạc ảnh Địa hình thực hiện ở nhiều khu vực khác đã mở ra thời kỳ áp dụng công nghệ Lidar tại Việt Nam.

    

          Lidar (Light Detection and Ranging) là một phương pháp viễn thám dùng ánh sáng dưới dạng sóng laser xung để xác định phạm vi (khoảng cách cần thiết) tới Trái đất. Các xung laser đó kết hợp với những dữ liệu đã được hệ thống trên không ghi lại cho chúng ta thông tin ba chiều, chi tiết về quỹ đạo của Trái đất cùng các đặc tính bề mặt của nó. Công nghệ này được sử dụng nhiều trong các ngành Hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng một mô hình số độ cao (DEM) hoặc mô hình số địa hình (DTM) để lập bản đồ 3D.

          Hệ  thống  Lidar bao  gồm các thành phần chính: bộ  đầu  quét  (Laser Scanner),  hệ  thống  GNSS, hệ  thống  đo  quán  tính  (IMU),  hệ  thống  quản  lý  bay,  hệ  thống camera  số  và hệ  thống các  thiết  bị  lưu  trữ dữ  liệu.

Hình 1. Các thành phần chính của một hệ thống Lidar trên không

 (nguồn: https://www.dathop.com.vn/)

          Hệ  thống  Lidar xác  định được  tọa độ  các điểm trong không gian  ba chiều  X,Y,Z bằng việc xác  định  độ  D dài của  tia  laser, xác  định góc  phương  vị của  tia  quét  (dựa  vào  các  góc xoay của  thiết bị  và góc  quay  của gương quét được xác định bằng hệ thống IMU) và hệ tọa độ GPS lựa chọn tại thời điểm quét laser.

          Công nghệ Lidar với lợi thế là phương pháp đo đạc có thể tạo ra tập hợp điểm đo có độ chính xác về độ cao, vị trí các điểm đo trên khu vực khá rộng lớn, mật độ điểm lớn trên bề mặt trái đất nên phạm vi ứng dụng của nó không chỉ trong đo đạc và bản đồ mà còn nhiều lĩnh vực khác như khảo sát, thiết kế, quy hoạch không gian. Do vật trong tương lai, công nghệ này sẽ được nhanh chóng phát triển cả về năng lực thiết bị cũng như phạm vi sử dụng.

          - Khả năng ứng dụng Lidar Và bản đồ 3D ( công nghệ 3D Mapping)

          Công nghệ Lidar phục vụ cho công tác lập mô hình số địa hình (DTM) và bản đồ không gian (3D) độ chính xác cao là một bước đột phá trong việc ứng dụng công nghệ và kỹ thuật tiên tiến để tạo lập các sản phẩm có chất lượng và độ chính xác cao đáp ứng các yêu cầu và nhiệm vụ phát triển kinh tế bảo vệ an ninh quốc phòng trong giai đoạn hiện nay. Ứng dụng công nghệ Lidar lập bản đồ không gian 3D ngoài việc đảm bảo độ chính xác, nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm còn mang lại hiệu quả kinh tế cao. Công nghệ Lidar cũng tỏ ra ưu việt hơn các công nghệ khác trong lập bản đồ 3D khu vực đô thị, đặc biệt trong trường hợp cần xây dựng mô hình đô thị trong một thời gian ngắn bao gồm cả mô hình bề mặt mặt đất và mô hình nhà cửa với hình dạng chi tiết. 

          - Ứng dụng trong công tác thành lập bản địa hình

          Hiện nay, bản  đồ  địa hình tỷ  lệ  lớn là  một trong  những  sản  phẩm  được  thành  lập  nhiều nhất  dựa  trên  công  nghệ  Lidar.  Công  nghệ Lidar cho  phép  lập mô hình  số địa  hình  có độ chính xác cao  với thời  gian nhanh chóng  và ít phụ thuộc vào thời tiết, có thể bay quét Lidar cả ngày  lẫn  đêm.  Hiện  nay,  công  nghệ  Lidar thường  được  áp  dụng  cho công  tác thành  lập bản đồ ở các tỷ lệ 1/1000, 1/2000 và 1/5000.

          - Ứng dụng trong công tác khảo sát, thiết kế, giám sát công trình

          Dữ liệu Lidar có thể thu thập trong một thời gian ngắn, có chính xác và độ tin cậy khá cao giúp cho công tác nghiên cứu, đặc biệt là khảo sát về địa chất đạt hiệu quả Kết quả của sản phẩm Lidar phục vụ khảo sát, thiết kế, giám sát dự án giúp cho việc tính khối lượng đào đắp, lập kế hoạch giải tỏa, di dời được sát thực hơn để lựa chọn những biện pháp, phương tiện thi công hiệu quả.

          Các thiết bị công nghệ Lidar đều có mức độ tự động hóa cao, đạt trên 90% trong toàn bộ chu trình sản xuất. Các thiết bị này có thể thu nhận, xử lý và cung cấp được các dữ liệu, số liệu và sản phẩm gần đạt được độ chính xác cao nhất mà các nước tiên tiến trên thế giới đạt được. Các dữ liệu, tư liệu, số liệu, cơ sở dữ liệu và các sản phẩm khác của công nghệ Lidar tạo ra được xây dựng, triển khai thực hiện theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật của ngành và tương đương với các tiêu chuẩn quốc tế, đáp ứng được nhu cầu phát triển của ngành đo đạc và bản đồ của các ngành khác.

 

          

BÀI VIẾT LIÊN QUAN