Ứng Dụng Công Nghệ LiDAR Trong Trắc Địa

Công nghệ LiDAR là xu hướng mới cho ngành trắc địa, đo đạc bản đồ. Công nghệ này mang nhiều lợi ích và tính năng hiện đại. Cùng Trắc địa Thái Dương tìm hiểu công nghệ LiDAR và ứng dụng của chúng trong trắc địa nhé!

Ứng dụng công nghệ LiDAR trong trắc địa

Thông tin chung về công nghệ LiDAR

LiDAR(Light Detection and Ranging) là công nghệ viễn thám dựa trên cảm biến laser để xác định phạm vi mục tiêu. Công nghệ Lidar được sử dụng nhiều trong Hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây mô hình số độ cao (DEM), mô hình số địa hình (DTM). LiDAR có khả năng hỗ trợ lập bản đồ 3D. Nên đôi khi nó còn được gọi là quét 3D laser.

Các thành phần của công nghệ LiDAR

Hệ thống Lidar gồm các thành phần:

• Đầu gửi: Đây là thiết bị có thể quay để gửi tia laser từ nhiều góc khác nhau, là đầu gửi tia laser.

• Đầu nhận: Đầu nhận là đầu tiếp nhận tia laser sau khi đã phóng ra ngoài. Thiết bị này ghi lại thời gian laser trở lại sau khi tiếp xúc với các vật thể ngoài môi trường.

• Tia laser: Tia laser đóng vai trò quyết định cho hoạt động của LiDAR. Một hệ thống LiDAR có thể có một hay nhiều tia laser khác nhau.

• Bộ xử lý: Bộ xử lý có phần mềm và phần cứng có nhiệm vụ tính toán phạm vi mục tiêu dựa vào thời gian đã đo được.

• Thiết bị lưu trữ: Các dữ liệu tính toán và đo lường của hệ thống Lidar được lưu tại đây.

• Phần mềm xử lý: Có nhiệm vụ xử lý thông tin đo được và tạo ra bản đồ 3D.

• Thiết bị điều khiển: Thiết bị có thể phần mềm hoặc phần cứng.

>> Xem thêm: Nguyên Lý Đo Bù Nghiêng Và Kết Quả Đo RTK

Nguyên lý hoạt động

LiDAR sử dụng tia hồng ngoại hay tia cực tím hoặc ánh sáng nhìn thấy để thu hình ảnh mục tiêu. Công nghệ này có thể chọn mục tiêu là các loại vật liệu hoặc vật thể phí loại như đá, mưa... thậm chí là các phân tử. Chùm tia laser có thể lập bản đồ các đặc điểm vật lý với độ phân giải chất lượng cao.

Các đơn vị quét LiDAR có thể phát hàng trăm nghìn xung mỗi giây (tùy vào chất lượng của loại cảm biến). Mỗi phép đo hoặc xung laser trở về hệ thống LiDAR có thể xử lý thành hình ảnh 3D. Những xung này còn được gọi là “đám mây điểm”.

Sau khi thiết bị phát một chùm tia laser tới một đối tượng. Bộ đọc laser sẽ đo thời gian phản xạ của laser đồng và tính vị trí của mục tiêu. Quá trình thu và nhận laser hoàn thành, dữ liệu sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ để sử dụng sau này.

Công nghệ LiDAR và ứng dụng trong ngành trắc địa

Tính ứng dụng của công nghệ quét LiDAR trong ngành trắc địa đa dạng:

• Ứng dụng vào phân tích không gian và đo lường: Công nghệ LiDAR trong thiết bị bay, bộ quét laser sẽ chup, thu thập dữ liệu về khu vực. Công nghệ LiDAR có thể ứng dụng trong xây không gian 3D: đo diện tích, quét hình dạng, độ cao và độ sâu của khu vực.

• Xây dựng bản đồ 3D của một khu vực: Khả năng của LiDAR là phân tích không gian, định vị và đo lường, đánh giá môi trường trong phạm vi khu vực khảo sát. Các tính năng phân tích không gian của công nghệ này hoàn toàn có thể sử dụng để xây bản đồ 3D.

• Phân tích không gian: Công nghệ quét laser Lidar có thể định vị, đánh giá và đo lường các đối tượng. Từ các dữ liệu thu được, phần mềm sẽ chạy thuật toán phân tích không gian và đưa ra kết quả.

Công nghệ LiDAR trở thành xu hướng sử dụng trong công tác trắc địa bởi nó mang lại những lợi ích:

Tiết kiệm thời gian và công sức đo lường mà vẫn đảm bảo chất lượng

Thay vì mỗi lần khảo sát mất nhiều thời gian để thu tọa độ từng điểm một. Công nghệ LiDAR có thể rút gọn thời gian và các công đoạn đó. Người khảo sát sẽ không phải thu thập các đối tượng một cách riêng lẻ.

Công nghệ này sẽ tạo một mô hình 3D với đám mây điểm. Điều này giúp hạn chế các thường gặp với phương pháp truyền thống. Những vấn đề như đo đạc sót đối tượng sẽ giảm và tăng độ tin cậy, chính xác.

Hơn thế nữa, các dữ liệu về không gian địa hình được công nghệ thu lại không bị biến dạng. Kể cả các mục tiêu có nhiều góc cạnh và phức tạp.

Tiết kiệm chi phí và hạn chế độ trễ thông tin

Máy quét LiDAR là chùm sáng để đo không gian. Nên người dùng có thể khảo sát địa hình ở bất kỳ thời điểm nào trong ngày. Công nghệ này cũng giúp xây dựng tầm nhìn địa điểm của bất kỳ khu vực khảo sát nào. Việc này giúp giảm thời gian, chi phí và hạn chế độ chế thông tin. Người khảo sát có thể lập kế hoạch phù hợp từ những dữ liệu đã thu được.

Ngoài ra, công nghệ LiDAR cũng có thể truyền dữ liệu tới người dùng cuối nhanh chóng. Các thông tin về diện tích lớn, độ phân giải cao được gửi trong thiết bị nhỏ gọn. Bởi vì một lần thu thập dữ liệu có thể phục vụ nhiều người dùng khác.

>> Xem thêm: Tổng Quan Công Việc Của Ngành Trắc Địa Bản Đồ

An toàn cho người khảo sát

Nhờ các tia quét laser mà người kiểm tra khảo sát có thể phát hiện các vấn đề của địa hình. Bạn hoàn toàn có thể tính được độ ổn định của đất là lường trước các nguy cơ sạt lở tiềm ẩn. Các vấn đề nguy hiểm về địa điểm khảo sát cũng được tính toán và thu lại. Điều này đảm bảo được an toàn cho người dùng. Hoặc các cấu trúc khó phát hiện ở địa hình đo gây nguy hiểm tiềm năng có thể được phát hiện sớm và khắc phục.

Kết luận

Nhiều dự báo về khả năng phát triển của công nghệ LiDAR rất đáng mong đợi. Đối với ngành trắc địa, trong tương lai thì công nghệ này sẽ còn có nhiều tiềm năng hơn nữa. Trong tương lai, hệ thống cảm biến LiDAR sẽ được nâng cấp trong những thiết bị mới. Các ưu điểm về chi phí vận hành, kích thước thiết bị chắc chắn sẽ còn phát huy tốt hơn.

Có thể thấy, công nghệ quét Lidar có những yếu tố để trở thành công nghệ quan trọng cho ngành trắc địa. Nhờ sự hỗ trợ của Lidar, người dùng có thể dễ dàng phân tích cũng như khảo sát địa hình hiệu quả hơn và ít sai số hơn. Công nghệ này còn nhiều tiềm năng mà có thể hiện tại chưa khai thác hết. Khả năng cao trong tương lai, công nghệ này sẽ thay thế nhiều phương pháp đo đạc trắc địa truyền thống khác.

Công ty TNHH thương mại & công nghệ Trắc Địa Thái Dương là đơn vị hàng đầu trong việc cung cấp các dịch vụ trắc đạc (đo đạc hiện trạng vị trí, đo đạc khảo sát địa hình, tư vấn pháp lý). Ngoài ra, Trắc Địa Thái Dương còn cung cấp các thiết bị phục vụ công tác trắc địa như máy GPS GNSS RTK với giá tốt, đảm bảo chất lượng.

Mọi thông tin liên hệ:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ CÔNG NGHỆ TRẮC ĐỊA THÁI DƯƠNG

• Địa chỉ: 349 Lương Thế Vinh, P. Trung Văn, Q. Nam Từ Liêm, Hà Nội

• Hotline: 0904193788

• Fanpage: Trắc Địa Thái Dương

• Email: tracdiathaiduong@gmail.com