Chuyển đổi số mạnh mẽ hiện nay tác động đến rất nhiều lĩnh vực, đồng thời đem đến những hiệu quả đáng kinh ngạc. Ứng dụng UAV trong việc khảo sát địa hình là một trong những giải pháp chuyển đổi công nghệ kỹ thuật đó. Cùng Tracdiaso.com khám phá những ứng dụng của giải pháp này qua bài viết sau đây nhé.

Giới thiệu về công nghệ UAV

Uav (viết tắt cả Unmanned Aerial Vehicle – Phương tiện bay không người lái) là một loại máy bay không có phi công trong buồng lái mà được điều khiển từ xa hay đã lập trình sẵn đường bay 

Uav được dùng lần đầu với mục đích chiến tranh (ném bom nhiều mục tiêu) vào khoảng năm 1849. Sau chiến tranh thế giới thứ 2, UAV được phát triển mạnh mẽ nhưng chủ yếu cũng để phục vụ mục đích quân sự. 

Hiện tại, UAV được chia ra thành 2 loại chính là: cánh ổn định và cánh là các rotor. Cánh ổn định hay gọi là fix-wing còn cánh rotor thường gọi là drone 

Hai loại này có các đặc điểm kỹ thuật và chức năng khác nhau, cho nên tuỳ theo mục đích và yêu cầu để đưa ra chọn lựa. 

Ứng dụng của UAV 

Hiện tại UAV được ứng dụng vào nhiều mục đích dân dụng, công nghiệp, quân sự và không gian vũ trụ. Trong đó bao gồm: 

– Trong lĩnh vực quân sự, ứng dụng UAV vào giám sát, tình báo, phòng thủ, quản lý biên giới. .. 

– Trong lĩnh vực dân dụng, ứng dụng UAV để cứu trợ thảm họa, môi trường, bảo vệ thiên nhiên (bao đo đánh giá mức độ ô nhiễm và phòng chống ô nhiễm) , giám sát an ninh và phòng chống khủng bố. 

– Trong quân sự, ứng dụng UAV để khảo sát địa hình, giám sát và kiểm soát môi trường, du lịch, nghiên cứu khoa học và công nghệ 

Đặc biệt, ứng dụng uav để nghiên cứu địa hình hiện nay mang lại rất nhiều lợi ích thiết thực. Phần tiếp theo, chúng tôi sẽ cùng giới thiệu về các ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình và lợi ích của ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình. 

Khảo sát địa hình ứng dụng UAV là gì?

Khảo sát bằng công nghệ bay chụp là việc dùng một thiết bị bay nhỏ (UAV hoặc Drone) để lấy hình ảnh từ trên không thông qua camera độ phân giải cao cộng với bộ thu tín hiệu hiệu vệ tinh GPS 2 tần số. Khu vực cần khảo sát sẽ được chụp bằng rất nhiều hình ảnh với độ phân giải cao, ở những góc độ khác nhau thì các bức ảnh sẽ có độ chồng lấn lên nhau và với  mỗi một bức ảnh cụ thể sẽ được xác định với một toạ độ cho riêng mình. 

Dựa trên những hình ảnh có cùng toạ độ được chụp từ các góc khác nhau, cộng với phần mềm xử lý như 3Dsurvey, Agisoft Photoscan, Drone Doploy. .. người dùng sẽ xây dựng bản đồ 2D, 3D chi tiết của vùng cần khảo sát và có thể thu thập rất nhiều dữ liệu về vị trí, toạ độ, cao độ, thể tích với độ chính xác cao. 

So với máy bay có người lái chỉ chụp hình ảnh vệ tinh, việc sử dụng máy bay không người lái mang lại hiệu quả hơn nhờ có khả năng hoạt động linh hoạt ở độ cao lớn, đem đến những dữ liệu thông tin trực quan hơn, chuẩn xác hơn, đồng thời giảm thời gian và chi phí, đặc biệt là khảo sát trong tất cả các điều kiện thời tiết khó khăn như sương mù, nhiều mây…

Lợi ích của khảo sát địa hình ứng dụng UAV

Ứng dụng UAV để khảo sát địa hình giúp chủ dự án tiết kiệm được thời gian và kinh phí. Đồng thời, sản phẩm tạo ra cũng vô cùng đa dạng, trực quan và sinh động 

 Đồng thời độ phủ sóng của việc sử dụng UAV lớn hơn rất nhiều so với phương pháp RTK thông thường và chỉ trong trong phạm vi đang triển khai. 

Ngoài ra, phương pháp UAV cung cấp các loại sản phẩm trắc địa kèm theo bao gồm mô hình 3D, ảnh nhiệt và mô hình số bề mặt so với phương pháp RTK GPS chỉ có mô hình số bề mặt. 

Nhờ tính linh hoạt và nhỏ gọn nên những thiết bị bay không người lái UAV có khả năng thâm nhập vào nhiều khu vực nhạy cảm và quan trọng trong xã hội, chính trị, hay trên địa bàn dân cư để thu thập dữ liệu. 

Bên cạnh đó, phương pháp UAV còn gây ảnh hưởng đến an toàn hàng không vì sẽ mang lại thiệt hại về người và của một khi có va chạm xảy ra. 

Nên chủ sở hữu UAV cần phải được cơ quan có thẩm quyền cấp giấy phép mới được sử dụng nhằm bảo đảm an ninh quốc gia cũng như là quyền tự do của cá nhân hay tổ chức. 

Các ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình 3D

Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình có rất nhiều ứng dụng. Cụ thể như tạo ra đám mây điểm, lập ảnh trực giao, hay mô hình số về độ cao và xuất đường đồng mức

Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình – tạo đám mây điểm 

Đám mây điểm (Point Cloud) là tập hợp những dữ liệu có giá trị toạ độ, cao độ, màu 

Công dụng của đám mây điểm Dùng để tạo mô hình 3D, trích xuất dữ liệu khác nhau để chụp nhiều loại ảnh khác nhau và Lưu trữ dữ liệu số 

Ứng dụng UAV thành lập ảnh trực giao

Ảnh trực giao là một hình ảnh tổng đã được điều chỉnh đối xứng hoặc kết hợp giữa các hình ảnh, trong đó sự biến dạng hình học đã được thực hiện và hình ảnh đã được thay đổi màu sắc nhằm tạo thành một tập dữ liệu khảm liền mạch. 

Độ chính xác ảnh được tạo ra bởi ứng dụng UAV để nghiên cứu địa hình có thể lên tới vài cm. Phù hợp để lập bản đồ tỉ lệ 1:5 00. 

Hệ tọa độ xuất có thể WGS 84/UTM Zone 48N, VN-2000 

Công dụng của ảnh hồng ngoại hình thành từ ứng dụng UAV trong nghiên cứu khảo sát địa hình

• Quan sát tổng thể cả vùng. Từ đó, có thể đưa ra những quyết định về 
• Ghi nhận hiện trạng môi trường quốc gia. Có thể sử dụng để ghi nhận hiện trạng môi trường tại những thời điểm khác từ 
• Phân vùng hiện trạng môi trường khai thác: rừng, khu vực khai thác, khu vực không khai thác, nhà cửa. .. 

Ứng dụng UAV trong thành lập mô hình số cao độ

Mô hình số độ cao (DEM – Digital Elevation Model) là mô hình phản ánh cao độ của mặt đất 

Độ chính xác cao độ tạo nên từ ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình có thể lên tới vài cm ở nơi khô ráo, không thực bao phủ. 

Hệ toạ độ được lập ra là WGS 84/UTM Zone 48N, VN-2000 

Công dụng của mô hình số độ cao xây dựng từ ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình 

• Quan sát được cao độ z của cả vùng. Từ đó, có thể hỗ trợ công tác quy hoạch đô thị tốt hơn 
• Tính toán việc thay đổi địa hình nhiều thời điểm. Từ đó, giúp gia tăng hiệu quả trong hoạt động quan sát. 

Ứng dụng UAV để khảo sát địa hình – xuất bình đồ đường đồng mức 

Công dụng của bình đồ được xây dựng từ ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình 

• Quan sát được hiện trạng toàn bộ khu vực. Từ đó, có thể hỗ trợ công tác quy hoạch đô thị tốt hơn nữa 
• Phục vụ lập bản đồ hiện trạng với việc thay đổi địa hình nhiều thời điểm. 

Từ đó, có thể gia tăng hiệu quả cho hoạt động kiểm tra 

Xem thêm: Bay quét 3d tích hợp nền tảng trắc địa trực tuyến