Công nghệ quét laser 3 chiều mặt đất (3D Laser Scanning) và số liệu đám mây điểm (3D Point Cloud) đã và đang được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực thiết kế kiến trúc và xây dựng, tới thời điểm hiện tại với ưu thế vượt trội của công nghệ quét laser 3 chiều và các ứng dụng của nó cũng đang ngày càng thành công trong ngành khai mỏ. Cùng Tracdiaso.com tìm hiểu những ứng dụng của công nghệ này qua bài viết sau đây. 

Khái niệm công nghệ quét Laser 3 chiều mặt đất

Công nghệ quét Laser mặt đất là sự kết hợp giữa công nghệ đo xa bằng laser, công nghệ định vị vệ tinh và công nghệ ảnh nhiệt, với tốc độ quét nhanh, độ chính xác cao, số liệu đầy đủ dưới dạng đám mây điểm phản ánh đúng mô hình thực địa, số liệu đầu vào đủ thông tin để lập bản đồ về độ cao, nội suy đường đồng mức, tính toán thể tích, trữ khối lượng, mặt cắt địa hình, cho phép đánh giá chi tiết bề mặt của khu vực cần khảo sát trong không gian ba chiều, ở những vùng địa hình hiểm trở, phức tạp các phương pháp đo đạc truyền thống không làm được.

Công nghệ quét Laser mặt đất đã được nhiều nước trên thế giới đưa vào áp dụng ở hầu hết các lĩnh vực, trong đó nổi bật là ngành khai khoáng. Tuy nhiên tại Việt Nam là đến thời điểm này, công nghệ quét Laser mặt đất chưa được đưa vào ứng dụng, cũng chưa có đơn vị, cơ quan nào đầu tư, nghiên cứu và đưa vào thử nghiệm một cách có hệ thống, đặc biệt trong lĩnh vực quản lý, khai thác khoáng sản. 

Lý do nghiên cứu công nghệ quét Laser 3 chiều mặt đất?

Quét laser 3 chiều (3D Laser Scanning) và số liệu đám mây điểm (3D Point Cloud) đã và đang được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực thiết kế kiến trúc và xây dựng, tới thời điểm hiện tại với ưu thế vượt trội của công nghệ quét laser 3 chiều và các ứng dụng của nó cũng đang ngày càng thành công trong ngành khai mỏ từ Mỹ, Nga, Australia đến Indonesia. .. trên các khai trường rộng lớn, lộ thiên hay hầm ngầm đều đã có sự xuất hiện của máy quét laser 3 chiều. Công nghệ thu thập dữ liệu hiện đại này không những tiết kiệm chi phí sản xuất mà còn giúp quá trình khai thác vận hành an toàn hơn rất nhiều. 

Đo đạc khống chế, tính toán thể tích và xác định trữ lượng mỏ một cách chính xác nhất đều là những vấn đề then chốt hàng đầu của bất cứ nhà quản lý hoạt động khoáng sản nào trên trái đất. Việc khảo sát và tính toán sai diện tích của các khu mỏ sẽ dẫn tới những khoản đầu tư sai lầm lên tới hàng triệu đôla, kéo dài nhiều năm liền và không có khả năng phục hồi. 

So sánh quét Laser 3 chiều và phương pháp đo đạc truyền thống

Các phương pháp đo lường truyền thống đều có chung một điểm yếu cố hữu, đó là hạn chế dữ liệu thu được trên hầu hết các loại địa hình khác nhau. Điều này là lý do chủ yếu, dẫn tới việc mang đến nhiều kết quả tính toán và đo đạc không chính xác sau này, từ đó thống kê kém hơn, nên các quyết định đầu tư vào nhà máy công xưởng sẽ rất khó khăn. 

Công nghệ quét laser 3 chiều có khả năng khắc phục tối đa những hạn chế cố hữu của các phương pháp đo thu dữ liệu cũ, thay thế vào vài nghìn điểm đo riêng lẻ không đủ mô tả chi tiết địa hình, máy quét laser 3 chiều có khả năng tạo ra cả triệu điểm đo mỗi giây, cho phép tái hiện lại được chính xác bề mặt của bất cứ vật thể nào khi tia laser đi qua. 

Những số liệu quý hiếm khác có rất năng chuyển đổi liền mạch thành các mô hình 3 chiều có độ chính xác cao, phục vụ cho công tác lập kế hoạch thăm dò và phát triển mỏ hợp lý cũng như việc xây dựng cơ sở xử lý chế biến khoáng sản phù hợp với từng thời kỳ lịch sử. 

Ứng dụng của công nghệ quét Laser 3 chiều mặt đất

Bằng việc sử dụng máy quét laser 3 chiều, phần mềm xử lý số liệu chuyên ngành cùng các kỹ thuật mô hình cao cấp khác, chúng ta đã tạo nên rất nhiều những sản phẩm cũng như dịch vụ đặc thù cho lĩnh vực khai mỏ bao gồm: 

– Xây dựng phương án kết hợp trang thiết bị kỹ thuật sẵn có với công nghệ mới trong các hoạt động khai thác cũng như chế biến xử lý khoáng sản; 

– Phân tích và kiểm soát thông tin về hoạt động chế biến bằng các bước thiết kế mỏ có tính chất mô phỏng lý thuyết; 

– Đánh giá chất lượng cũng như hiệu quả của các hệ thống hạ tầng hỗ trợ hoạt động khai thác và chế biến; 

– An toàn về kỹ thuật, phân tích cụ thể các trường hợp tai nạn trong khi thi công và vận hành, xây dựng biện pháp phòng ngừa, khắc phục và sửa chữa. Mô phỏng huấn luyện kỹ sư; 

– Đo đạc và xây dựng mô hình tổ chức hoạt động đối với từng hạng mục khai thác trên công trường bao gồm con người, máy móc khai thác, thiết bị tìm kiếm, cứu hộ. .. ; 

– Mô hình hoá, theo dõi, tính toán và điều chỉnh kế hoạch khai thác phù hợp với thực tế thi công trên hiện trường; 

– Xác định được các chỉ tiêu thi công trên mặt bằng lộ thiên cũng như hầm lò; 

– Tổng hợp những tài liệu kĩ thuật, thiết kế áp dụng đối với tất cả các chủ thể tham gia hoạt động trong cùng một dự án khai mỏ; 

– So sánh và đánh giá đúng công suất, tiến độ và sản lượng khai thác trên thực địa thông qua sự so sánh quy mô mỏ tại các thời điểm khác nhau; 

– Giám sát tiến độ xây dựng, quá trình hoàn trả mặt bằng cũng như việc bảo đảm an toàn lao động và vệ sinh môi trường cảnh quan; 

– Cập nhật số liệu định kỳ trong thời gian ngắn hơn với độ chính xác và mức độ chi tiết cao hơn rất nhiều so với tất cả các phương pháp đo đạc thu thập số liệu khác; 

Tìm hiểu thêm: Bay quét 3D tích hợp nền tảng trắc địa trực tuyến