Với khả năng thu thập dữ liệu không gian 3 chiều nhanh chóng và chính xác, laser scanning là công nghệ đang ngày càng khẳng định vai trò không thể thiếu trong các dự án đòi hỏi độ chi tiết và tin cậy cao. Cùng tìm hiểu chi tiết 3 giải pháp laser scanning phổ biến nhất hiện nay, giúp bạn có cái nhìn toàn diện về ưu điểm, ứng dụng và tiềm năng của mỗi phương pháp.
Giải pháp laser scanning bằng UAV LiDAR (Light Detection and Ranging)
Đây là một trong 3 giải pháp laser scanning hiện đại nhất hiện nay. Giải pháp laser scanning sử dụng UAV kết hợp với công nghệ LiDAR đã mở ra một kỷ nguyên mới trong việc thu thập dữ liệu địa hình và công trình.
Nguyên lý hoạt động và ưu điểm nổi bật
Hệ thống UAV LiDAR hoạt động bằng cách phát ra hàng triệu tia laser mỗi giây xuống bề mặt mục tiêu. Khi các tia laser này chạm vào vật thể và phản xạ trở lại cảm biến, hệ thống sẽ tính toán khoảng cách dựa trên thời gian phản hồi, tạo ra một đám mây điểm (point cloud) dày đặc.
Ưu điểm nổi bật của giải pháp
- Tốc độ thu thập dữ liệu nhanh chóng: UAV có thể bay quét trên diện tích rộng trong thời gian ngắn, giúp hoàn thành các dự án lớn một cách hiệu quả. Điều này đặc biệt hữu ích cho các khu vực hiểm trở.
- Độ chính xác cao: Công nghệ LiDAR cho phép thu thập dữ liệu với độ chính xác milimet, tạo ra mô hình 3D chi tiết và chân thực, quan trọng cho khảo sát địa hình chi tiết hoặc giám sát biến dạng công trình.
- Khả năng xuyên thấu tán xạ thực vật: Lợi thế lớn nhất của LiDAR là khả năng xuyên qua tán lá cây để thu thập dữ liệu mặt đất bên dưới, tạo ra mô hình địa hình chính xác ngay cả trong các khu rừng rậm.
- An toàn và giảm thiểu rủi ro: Sử dụng UAV loại bỏ nhu cầu con người phải tiếp cận các khu vực nguy hiểm hoặc khó khăn, giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động.
Ứng dụng thực tiễn của UAV LiDAR
UAV LiDAR là một trong 3 giải pháp laser scanning đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
- Khảo sát địa hình và lập bản đồ: Tạo ra bản đồ địa hình chi tiết, mô hình độ cao số (DEM), mô hình bề mặt số (DSM) cho các dự án quy hoạch, xây dựng hạ tầng.
- Quản lý rừng và nông nghiệp: Đánh giá trữ lượng gỗ, theo dõi sức khỏe cây trồng, lập bản đồ đa dạng sinh học.
- Giám sát và kiểm tra cơ sở hạ tầng: Kiểm tra đường dây điện cao thế, đường ống, cầu cống, phát hiện các hư hại hoặc biến dạng nhỏ nhất.
- Quản lý thiên tai: Đánh giá thiệt hại sau thiên tai như lũ lụt, sạt lở đất, giúp lập kế hoạch cứu trợ và tái thiết.
Trong số 3 giải pháp laser scanning, giải pháp UAV LiDAR có nhiều lựa chọn thiết bị như: Satlab Apus UAV LiDAR, YellowScan Mapper+, YellowScan Surveyor Ultra, LiAir X3-H,…
>>> Xem thêm: 3D laser scanning vào trắc ngang đường hầm – Bước tiến mới trong khảo sát công trình ngầm
Giải pháp laser scanning trạm mặt đất
Giải pháp laser scanning trạm mặt đất hay còn gọi là TLS (Terrestrial Laser Scanning) là phương pháp thu thập dữ liệu 3D từ các thiết bị đặt cố định trên mặt đất. Đây là một trong những 3 giải pháp laser scanning phổ biến nhất hiện nay. Và là lựa chọn lý tưởng cho việc quét chi tiết các công trình kiến trúc, nhà máy, hoặc các khu vực có diện tích vừa và nhỏ nhưng đòi hỏi độ chính xác và mật độ điểm cao.
Tham khảo:Dịch vụ quét 3D Laser Scan – Công nghệ mới nhất thị trường tại Việt Thanh Group
Đặc điểm và ưu điểm vượt trội
Máy quét laser mặt đất thường được đặt trên chân máy (tripod) và quét một khu vực nhất định. Sau đó, máy có thể được di chuyển đến các vị trí khác để thu thập dữ liệu từ các góc nhìn khác nhau, đảm bảo phủ sóng toàn bộ khu vực.
Trong số 3 giải pháp laser scanning thì giải pháp TLS có những ưu điểm vượt trội sau:
- Độ chính xác và độ phân giải vượt trội: TLS cung cấp dữ liệu đám mây điểm với độ chính xác cao nhất, lý tưởng cho việc tái tạo chi tiết các cấu trúc phức tạp
- Khả năng đo đạc từ xa: Thiết bị cho phép thu thập dữ liệu từ khoảng cách an toàn, tránh tiếp xúc trực tiếp với các khu vực nguy hiểm hoặc khó tiếp cận.
- Giảm thiểu thời gian đo đạc tại hiện trường: So với các phương pháp đo đạc thủ công, TLS giúp tiết kiệm đáng kể thời gian tại hiện trường, đồng thời giảm thiểu sai sót do yếu tố con người.
- Thu thập dữ liệu toàn diện: Nhiều máy quét TLS còn tích hợp camera để ghi lại hình ảnh màu sắc, giúp tăng cường tính trực quan và khả năng phân tích của mô hình 3D.
Ứng dụng đa dạng của TLS
3 giải pháp laser scanning bằng TLS mang lại giá trị lớn trong nhiều ngành nghề:
- Kiến trúc và xây dựng: Quét hiện trạng công trình để phục vụ cải tạo, sửa chữa, lập hồ sơ hoàn công, hoặc tạo mô hình BIM chính xác. Giám sát tiến độ xây dựng, phát hiện sai lệch so với thiết kế.
- Công nghiệp và nhà máy: Lập bản đồ hiện trạng nhà máy, đường ống, thiết bị, phục vụ cho việc nâng cấp, bảo trì hoặc mở rộng.
- Bảo tồn di sản văn hóa: Quét 3D các công trình kiến trúc cổ, di tích lịch sử để tạo bản sao kỹ thuật số, phục vụ công tác trùng tu, bảo tồn và nghiên cứu.
- Giám định pháp y và hiện trường vụ án: Ghi lại hiện trường vụ án chi tiết, giúp các nhà điều tra có cái nhìn toàn diện và chính xác về các yếu tố liên quan.
- Khai thác mỏ và khoáng sản: Đo đạc khối lượng vật liệu, giám sát độ ổn định của các vách mỏ, đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác.
Trong số 3 giải pháp laser scanning, các thiết bị TLS phổ biến bao gồm: Topcon GLS 2200, Trimble X7, Trimble X9, Leica ScanStation P50,…
>>> Xem thêm: Tự động hóa công việc với Topcon GLS 2200 đơn giản
Giải pháp laser scanning di động và cầm tay
Một trong 3 giải pháp laser scanning phổ biến nhất hiện nay phải kể đến giải pháp laser scanning di động và cầm tay. Các hệ thống laser scanning di động và cầm tay đại diện cho bước tiến lớn trong khả năng thu thập dữ liệu 3D linh hoạt và hiệu quả. Chúng cho phép người dùng di chuyển tự do trong khi quét, lý tưởng cho các khu vực rộng lớn hoặc phức tạp. Đây là một phần không thể thiếu trong 3 giải pháp laser scanning toàn diện.
Hệ thống laser scanning cầm tay (Máy quét laser cầm tay)
Ưu điểm
Máy quét laser cầm tay trong nhóm 3 giải pháp laser scanning là giải pháp lý tưởng cho việc quét các vật thể nhỏ, không gian hẹp hoặc các khu vực cần di chuyển liên tục, với ưu điểm:
- Tính linh hoạt cao: Người dùng có thể di chuyển tự do, dễ dàng quét các góc khuất, chi tiết phức tạp mà các thiết bị lớn hơn khó tiếp cận.
- Thuận tiện và nhanh chóng: Khởi động và sử dụng nhanh chóng, phù hợp cho các công việc cần thu thập dữ liệu tức thời.
- Khả năng quét chi tiết: Mặc dù nhỏ gọn, nhiều máy quét cầm tay vẫn cung cấp độ chính xác và chi tiết ấn tượng, lý tưởng cho việc quét các chi tiết cơ khí, tác phẩm nghệ thuật, hoặc các cấu trúc nhỏ.
Ứng dụng của máy quét laser cầm tay
- Thiết kế và kiểm tra sản phẩm: Quét các chi tiết cơ khí, khuôn mẫu để kiểm tra độ chính xác, so sánh với bản vẽ thiết kế, hoặc phục vụ quy trình thiết kế ngược.
- Y tế và nha khoa: Quét 3D cơ thể người để tạo các thiết bị chỉnh hình, chân tay giả, hoặc quét răng để tạo khuôn răng chính xác.
- Nghệ thuật và bảo tàng: Quét các tác phẩm điêu khắc, cổ vật để lưu giữ bản sao kỹ thuật số.
- Kiểm tra chất lượng và bảo trì: Quét các bộ phận máy móc trong quá trình sản xuất hoặc bảo trì để phát hiện lỗi, mài mòn.
Trong nhóm 3 giải pháp laser scanning bằng hệ thống laser scanning cầm tay phải kể đến một số model tiêu biểu như: Satlab Cygnus, Satlab Lixel X1, Ligrip H120, Ligrip H300,…
>>> Xem thêm: Công nghệ scan 3D laser trong thi công: Giải pháp hiệu quả trong xây dựng hiện đại
Hệ thống laser scanning di động (Mobile Mapping System – MMS)
Ưu điểm của MMS
MMS là các hệ thống tích hợp máy quét laser, cảm biến định vị (GPS/GNSS, IMU) và camera trên các phương tiện di động như ô tô, tàu hỏa hoặc tàu thuyền, với ưu điểm:
- Tốc độ và hiệu quả cao: MMS có thể thu thập lượng lớn dữ liệu 3D trên diện rộng một cách nhanh chóng, đặc biệt hữu ích cho việc khảo sát đường bộ, đường sắt, cầu cảng.
- Khả năng bao phủ lớn: MMS có thể quét hàng chục đến hàng trăm kilomet vuông mỗi ngày, tiết kiệm thời gian và chi phí cho các dự án quy mô lớn.
- Dữ liệu toàn diện: Ngoài đám mây điểm 3D, MMS còn thu thập hình ảnh panorama, cho phép người dùng có cái nhìn trực quan về khu vực khảo sát.
Ứng dụng phổ biến của MMS
MMS là một trong 3 giải pháp laser scanning được ứng dụng phổ biến trong:
- Quản lý giao thông và hạ tầng: Lập bản đồ đường bộ, đường sắt, hệ thống cống thoát nước, biển báo giao thông; kiểm tra tình trạng mặt đường.
- Quy hoạch đô thị và thành phố thông minh: Tạo mô hình 3D của toàn bộ khu vực đô thị, phục vụ cho việc quản lý tài sản, mô phỏng quy hoạch.
- Khảo sát môi trường và địa chất: Lập bản đồ địa hình khu vực rộng lớn, giám sát biến động địa chất, theo dõi mực nước.
Trong nhóm 3 giải pháp laser scanning, các thiết bị MMS đáng chú ý bao gồm: Trimble MX7, Trimble MX9, Trimble MX50, Trimble MX60,…
>>> Xem thêm: Dịch vụ quét laser scan công trình chuyên nghiệp, uy tín và giá tốt
Như vậy, 3 giải pháp laser scanning nêu trên đều có những đặc điểm, ưu điểm riêng và đóng vai trò không thể thiếu trong thu thập và xử lý dữ liệu không gian. Việc lựa chọn một trong 3 giải pháp laser scanning phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu của từng dự án, độ chính xác và điều kiện địa hình cũng như ngân sách.
Be the first to review “Phân tích chi tiết 3 giải pháp laser scanning phổ biến hiện nay”