Tiện ích của NVB

Thứ Hai, 13 tháng 3, 2017

Đo đạc, thành lập bản đồ và quản lý đất đai bằng (UAV) và scan 3D

Ứng dụng công nghệ máy bay không người lái (UAV) và scan 3D trong đo đạc, thành lập bản đồ và quản lý tài nguyên thiên nhiên đặc biệt là trong quy hoạch và quản lý đô thị chắc chắn sẽ được thịnh hành trong tương lai gần. Tuy nhiên một số công nghệ hiện tại cũng có độ chính xác cao và hiện đại.

1. GPS đo động thời gian thực - Real-Time Kinematic
RTK là tên viết tắt của cụm từ Real-Time Kinematic, nghĩa là kỹ thuật đo động thời gian thực. Về mặt nguyên tắc RTK rất tương tự như kỹ thuật DGPS. Nói ngắn gọn công nghệ RTK là một phương pháp đo đạc hiện đại có độ chính xác cao và nhanh chóng bằng máy rtk.
GPS động là bước phát triển mới của công nghệ GPS cho phép đo đạc chi tiết bỏ qua công đoạn lập lưới khống chế cơ sở, có độ chính xác đạt yêu cầu kỹ thuật đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn, đáp ứng yêu cầu của công tác tự động hoá đo vẽ bản đồ, phù hợp với việc tổ chức, quản lý số liệu trong các hệ thống quản trị dữ liệu trong máy tính, có nhiều tính năng ưu việt so với phương pháp đo vẽ bản đồ truyền thống.
Hình 1. Nguyên lý xác định tọa độ trong kỹ thuật đo RTK
Kỹ thuật RTK có thể tóm lược như sau:
Ứng kỹ thuật GPS đo động thời gian thực trong công tác thành lập bản đồ địa chính, có thể đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác của bản đồ địa chính tỷ lệ 1:500 và nhỏ hơn. GPS đo động thời gian thực có thể được sử dụng để thành lập lưới khống chế đo vẽ và ở những khu vực có mức độ thông thoáng tốt, có thể sử dụng để đo vẽ chi tiết nội dung bản đồ địa chính. Nếu áp dụng thì 1 kỹ thuật viên với 1 máy Rover có thể đo được khoảng 800-1.000 điểm chi tiết/ ngày, tương đương với một tổ đo 3 người theo phương pháp truyền thống (đo góc, cạnh bằng máy toàn đạc điện tử).
Sai số tọa độ mặt bằng của GPS đo động thời gian thực bằng máy thu 2 tần số tương đối ổn định ở mức dưới 3 cm nếu khoảng cách Base - Rover dưới 10 km. ở các khoảng cách lớn hơn, sai số sẽ tăng nhanh.
Kỹ thuật đo DGPS (Differential global Positioning System):
DGPS là hệ thống định vị vi phân toàn cầu. Phương pháp này định vị động tuyệt đối thời gian thực dùng ít nhất 2 máy thu GPS, mỗi máy thu GPS được kết nối với một bộ thu phát tín hiệu bằng sóng vô tuyến thường gọi là radio linhk, trong đó: một máy thu được đặt tịa điểm đã biết tọa độ (gọi là trạm cơ sở hay base station hay reference station). Máy thu này được kết nối với một máy phát vô tuyến; máy thu thứ hai được đặt trên các phương tiện đang di chuyển (trạm động - Rover) như: tàu, xe... máy thu này được kết nối với một máy thu vô tuyến. DGPS dùng một trạm công suất lớn dùng chung cho cả khu vực, người sử dụng chỉ phải trang bị một máy thu cầm tay giá thành rẻ đóng vai trò trạm động. DGPS sẽ rất thích hợp cho các ứng dụng cho các ứng dụng động phổ thông yêu cầu độ chính xác ở mức độ trung bình trở xuống. Bán kính phát sóng lớn (nếu dùng radio link dùng sóng mang HF thì tầm xa có thể đạt đến 500km, nếu dùng sóng UHF thì tầm xa 50km).
2. Xây dựng bản đồ 3D bằng công nghệ Lidar
LIDAR (Laser Imaging, Detection, and Ranging). Một bộ Lidar cơ bản bao gồm một máy phát laser, một máy scan, một bộ thu nhận GPS được tùy biến. Máy bay và trực thăng là hai loại phương tiện có thể dùng LIDAR để quét một diện tích rộng. Có hai loại LIDAR: topographic và bathymetric. LIDAR Topographic sử dụng các laser có màu cận với hồng ngoại để vẽ bản đồ mặt đất, trong khi LIDAR Bathymetric sử dụng laser xanh lá có khả năng xuyên qua nước để đo tầng đáy biển cũng như lòng sông.
Nguyên tắc: LIDAR có thể phát ra tối đa 200.000 xung laser trong mỗi giây. Khi một chùm laser được chiều vào một điểm trên mặt đất, chùm sáng này sẽ bị phản xạ lại. Một cảm biến sẽ thu nhận thông tin của chùm phản xạ để đo khoảng cách dựa theo thời gian di chuyển của xung laser. Kết hợp với dữ liệu về vị trí và phương hướng từ hệ thống GPS cũng như bộ đo quán tính, bộ quét góc, dữ liệu sẽ được đưa ra thành một tập hợp các điểm, gọi là "point cloud". Mỗi point cloud sẽ có tọa độ xác định trong không gian ba chiều (bao gồm kinh độ, vĩ độ và cao độ) tương ứng với vị trí của nó trên bề mặt Trái Đất. Các điểm này sau đó được đem đi dựng thành mô hình.
Chiếc máy bay Cessna 337 được gắn hệ thống LIDAR vẫn còn tốn nhiều kinh phí để hoạt động​
Việc thành lập mô hình số địa hình, đặc biệt là mô hình số bề mặt thực địa có độ chính xác cao bằng công nghệ ảnh hàng không hoặc bằng các phương pháp đo đạc trực tiếp khác trước đây gặp nhiều khó khăn, chi phí cao, tốn nhiều thời gian để hoàn thành sản phẩm. Công nghệ Lidar kết hợp với các công nghệ khác như định vị vệ tinh, xác định quán tính, bay chụp ảnh số cỡ trung bình cho phép xác định chính xác bền mặt địa hình và bền mặt thực địa theo một hệ tọa độ không gian xác định. Sản phẩm của công nghệ Lidar giúp xây dựng mô hình số địa hình cũng như mô hình số bề mặt có độ chính xác cao, mật độ dữ liệu điểm lớn, thậm chí là rất lớn đảm bảo được tính chi tiết của địa hình thực tế. Dữ liệu Lidar thu nhận được là tập hợp các điểm có giá trị mặt bằng và độ cao (đám mây điểm) trong một hệ tọa độ xác định. Từ dữ liệu đám mây điểm Lidar, cho phép tiến hành lọc điểm, biên tập xây dựng nên mô hình số địa hình và mô hình số bề mặt và dựng mô hình 3D các công trình xây dựng, từ đó có thể xây dựng bản đồ không gian ba chiều khu vực đô thị một cách nhanh chóng, chính xác. Công nghệ Lidar có sự tiến bộ vượt trội so với các công nghệ đi trước trong việc thành lập mô hình số địa hình, mô hình số bề mặt phục vụ công tác lập bản đồ địa hình, bản đồ không gian ba chiều (bản đồ 3D) và xây dựng cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý. Nó cho phép đẩy nhanh tiến độ thi công một cách đáng kể, giảm chi phí thi công và đạt độ chính xác cao.
3. Geoscan
Geoscan là hệ thống công nghệ tiên tiến của thế giới với tính năng khảo sát kỹ thuật, dựng mô hình 3D, khảo sát đa phổ và khảo sát nhiệt để có thể ứng dụng được hầu hết trong nông nghiệp, lâm nghiệp, quản lý đô thị, kiểm soát môi trường, thiết kế đường bộ, quản lý và thiết kế hệ thống truyền tải điện…Công nghệ Geoscan bao gồm sử dụng hệ thống máy bay không người lái (UAV) có thể tự động khảo sát thực địa trên không; Photoscan tự động xử lý dữ liệu (ghép ảnh trực giao, mô hình 3D có phủ ảnh bề mặt, DEM/DTM) và phần mềm Sputnik GIS chuyên hiển thị và phân tích kết quả.

Hệ thống máy bay không người lái (UAV) 
Ứng dụng Geoscan trong quản lý đô thị trên các phương diện: Kiểm tra độ chính xác trong trắc địa tạo cơ sở dữ liệu cho các phương án quy hoạch đô thị (quy hoạch chính cho khu vực đô thị và các khu vực dân cư ngoại ô, quy hoạch quỹ đất, quy hoạch dự án và khảo sát đất đai, quy hoạch công trình xây dựng và phát triển vùng); Ứng dụng trắc địa chính xác để phát hiện công tác địa chính và phát hiện sai sót trong kiểm kê quỹ đất; Phát hiện vi phạm đất đai, quy hoạch đô thị và quy định về môi trường; Giám sát xây dựng, tình trạng hạ tầng cơ sở, tình hình môi trường, các tình trạng khẩn cấp; Thực hiện khảo sát và kiểm kê bất động sản cũng như hạ tầng cơ sở…

Đo đạc, thành lập bản đồ và quản lý đất đai bằng (UAV) và scan 3D Rating: 4.9 Diposkan Oleh: Nguyễn Văn Bách

0 nhận xét:

Đăng nhận xét