Trong thời đại công nghệ số, các phương pháp khảo sát địa hình truyền thống đang dần được thay thế bởi các giải pháp hiện đại như quét 3D mặt đất và quét LiDAR trên không. Đây là hai công nghệ nổi bật trong lĩnh vực đo đạc – bản đồ, giúp tái hiện địa hình một cách nhanh chóng, chính xác, tiết kiệm thời gian và công cụ hỗ trợ cho công tác như máy quét Scan laser Topcon GLS 2200. Hãy cùng Việt Thanh Group tìm hiểu về quét 3D mặt đất và quét lidar trên không.
So sánh quét 3D mặt đất và quét LiDAR trên không
Tiêu chí | Quét 3D mặt đất | Quét LiDAR trên không |
Phạm vi khảo sát | Cục bộ, chi tiết (khu vực nhỏ, cụ thể) | Bao quát rộng (vài km² đến hàng trăm km²) |
Độ chính xác | Rất cao (đến từng mm) | Trung bình – cao (cấp cm) |
Thời gian khảo sát | Tốn thời gian hơn, do di chuyển từng điểm | Nhanh chóng, khảo sát đồng thời diện rộng |
Khả năng tiếp cận địa hình | Hạn chế ở khu vực hiểm trở, khó tiếp cận | Tốt, dễ khảo sát vùng núi, rừng, đầm lầy, ngập lụt… |
Ứng dụng | Công trình xây dựng, di tích, giám sát biến dạng kết cấu | Quy hoạch đô thị, lâm nghiệp, thủy văn, theo dõi địa hình |
Thiết bị sử dụng | Máy quét laser 3D mặt đất (Ground-based laser scanner) | UAV/Máy bay gắn LiDAR + GNSS/IMU |
Chi phí đầu tư | Trung bình – thấp | Cao (do chi phí UAV, cảm biến, xử lý dữ liệu chuyên sâu) |
Xử lý dữ liệu | Đơn giản hơn, dữ liệu ít hơn | Cần phần mềm mạnh và kỹ thuật cao để xử lý đám mây điểm lớn |
Khả năng xuyên tán lá cây | Kém, dễ bị che khuất | Rất tốt, xuyên qua tán rừng để đo địa hình dưới tán cây |
Quét 3D mặt đất là gì?
Quét 3D mặt đất là công nghệ sử dụng máy quét laser mặt đất (Ground-Based Laser Scanner) để thu thập dữ liệu hình học của địa hình, công trình hoặc đối tượng một cách chi tiết và chính xác. Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý phát ra chùm tia laser, đo thời gian phản xạ trở lại và tính toán khoảng cách giữa máy và bề mặt vật thể. Từ đó, hệ thống tạo ra một “đám mây điểm 3D” (point cloud) với mật độ cực cao, cho phép tái hiện hình dáng và kích thước không gian với độ chính xác lên đến từng milimet.
Với độ chính xác cao và khả năng tái hiện hình học 3 chiều trực quan, công nghệ quét 3D mặt đất đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, bảo tồn, thiết kế kỹ thuật và công nghiệp sản xuất.
Quét LiDAR trên không là gì?
Quét LiDAR trên không (Airborne LiDAR) là một công nghệ tiên tiến sử dụng cảm biến LiDAR gắn trên máy bay, UAV hoặc flycam để khảo sát và thu thập dữ liệu địa hình từ trên cao. Hệ thống này phát ra các tia laser và đo độ phản xạ của chúng khi chạm vào bề mặt vật thể dưới mặt đất. Những dữ liệu thu được sẽ tạo thành “đám mây điểm 3D” (point cloud), giúp tái hiện chính xác bề mặt đất, cây cối, các công trình và địa hình xung quanh. Quét LiDAR trên không có khả năng quét một diện tích lớn chỉ trong một thời gian ngắn và cung cấp độ chính xác cao.
Với khả năng thu thập dữ liệu nhanh chóng và chính xác trên diện rộng, quét LiDAR trên không đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong các công việc khảo sát, giám sát và nghiên cứu địa lý, môi trường.
>>>Xem thêm: Ứng dụng Scan trong lĩnh vực xây dựng hiện nay
Lưu ý khi lựa chọn công nghệ quét
Mục đích sử dụng:
Khi lựa chọn công nghệ quét 3D mặt đất hay quét LiDAR trên không, điều quan trọng nhất là xác định mục đích sử dụng dữ liệu. Nếu bạn cần dữ liệu với độ chi tiết cao, đặc biệt cho các công trình xây dựng đòi hỏi các yếu tố như độ chính xác từng centimet, quét 3D mặt đất là lựa chọn tối ưu. Công nghệ này cung cấp khả năng đo đạc chi tiết từng điểm cụ thể trên một diện tích hạn chế, phù hợp với những công trình xây dựng, bảo trì cầu cống, khảo sát các công trình kiến trúc có độ phức tạp cao.
Địa hình khảo sát:
Mỗi công nghệ quét sẽ có ưu điểm riêng tùy thuộc vào loại địa hình bạn cần khảo sát. Nếu công trình khảo sát nằm ở các khu vực có cây cối dày đặc, địa hình rừng, hay các vùng khó tiếp cận bằng phương tiện truyền thống, quét LiDAR trên không sẽ là sự lựa chọn lý tưởng. Công nghệ này sử dụng cảm biến gắn trên máy bay hoặc UAV, có thể tiếp cận và thu thập dữ liệu ở những vùng địa hình khó khăn mà không gây ảnh hưởng đến môi trường.
Ngân sách và thời gian:
Một yếu tố quan trọng khi chọn công nghệ quét phù hợp là ngân sách và thời gian dự án. Quét LiDAR trên không có khả năng thu thập dữ liệu trên diện rộng chỉ trong một thời gian ngắn, giúp tiết kiệm thời gian khảo sát. Tuy nhiên, công nghệ này đòi hỏi chi phí đầu tư cao hơn, không chỉ vì chi phí thiết bị mà còn do yêu cầu về vận hành máy bay hoặc UAV, bảo trì thiết bị, cũng như chi phí hậu cần. Do đó, LiDAR trên không phù hợp với các dự án lớn, yêu cầu khảo sát khu vực rộng hoặc địa hình khó tiếp cận.
Yêu cầu kỹ thuật:
Quá trình xử lý dữ liệu thu thập được từ cả hai công nghệ yêu cầu đội ngũ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao. Sau khi thu thập, dữ liệu dạng đám mây điểm (point cloud) sẽ phải được xử lý để loại bỏ các điểm nhiễu, hiệu chỉnh độ chính xác, và chuyển đổi dữ liệu này thành các dạng sử dụng được như mô hình 3D, bản đồ số, hoặc các dạng phân tích khác.
>>>Xem thêm: Công nghệ scan 3D laser trong thi công: Giải pháp hiệu quả trong xây dựng hiện đại
Ứng dụng nổi bật của quét 3D mặt đất
- Khảo sát công trình xây dựng: Phục vụ lập bản vẽ hiện trạng, kiểm tra biến dạng kết cấu, đo đạc sai lệch thi công trong các dự án nhà cao tầng, nhà xưởng, cầu đường,…
- Lưu trữ di sản văn hóa: Giúp số hóa chính xác các công trình lịch sử, tượng đài, chùa chiền, di tích kiến trúc cổ để phục vụ bảo tồn và phục dựng sau này.
- Đo đạc chi tiết trong không gian hạn chế: Hiệu quả trong việc khảo sát các không gian hẹp, khu vực phức tạp hoặc nơi mà thiết bị bay không thể tiếp cận như trong nhà máy, hầm mỏ, đường hầm…
Ứng dụng phổ biến của quét LiDAR trên không
- Lập bản đồ địa hình: Công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng bản đồ địa hình chi tiết cho các dự án quy hoạch đô thị, nông nghiệp, hạ tầng giao thông. LiDAR giúp tạo ra mô hình 3D chính xác của các khu vực rộng lớn, phục vụ cho việc thiết kế và quản lý đất đai.
- Khảo sát rừng và thủy văn: LiDAR trên không được ứng dụng trong việc khảo sát diện tích rừng, xác định độ cao cây cối, lượng phủ xanh và phân tích sinh thái. Nó cũng hỗ trợ trong việc nghiên cứu và giám sát các vùng thủy văn, giúp đo đạc chiều sâu và tạo bản đồ đáy sông, hồ.
- Giám sát biến đổi khí hậu: Công nghệ LiDAR giúp theo dõi các hiện tượng biến đổi khí hậu, bao gồm thay đổi địa hình do băng tan, xói mòn đất, hay những ảnh hưởng của hiện tượng thiên nhiên như lũ lụt hoặc hạn hán. Bằng cách theo dõi các thay đổi liên tục, LiDAR trên không giúp các nhà nghiên cứu và các cơ quan quản lý đưa ra quyết định chính xác hơn về các biện pháp ứng phó.
- Theo dõi và giám sát sạt lở đất: LiDAR trên không đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát các khu vực có nguy cơ sạt lở đất. Qua đó, giúp phát hiện và cảnh báo sớm về các khu vực có dấu hiệu biến đổi địa hình bất thường, đảm bảo an toàn cho cộng đồng và dự án xây dựng.
Cả quét 3D mặt đất và quét LiDAR trên không đều là những công nghệ tiên tiến giúp nâng cao hiệu quả khảo sát, lập bản đồ và thiết kế công trình. Việc lựa chọn phương án phù hợp phụ thuộc vào quy mô dự án, điều kiện địa hình và mục tiêu khảo sát. Trong bối cảnh chuyển đổi số mạnh mẽ, đây chính là bước tiến cần thiết để bắt kịp xu hướng đo đạc – bản đồ hiện đại.
Việt Thanh Group cung cấp dịch vụ quét 3D Laser Scan giúp ghi lại hình ảnh và thông tin chi tiết về các công trình, địa hình và các đối tượng với độ chính xác cao. Dịch vụ quét 3D Laser Scan của Việt Thanh Group sử dụng công nghệ tiên tiến, cho phép tạo ra mô hình 3D chính xác từ dữ liệu đám mây điểm (point cloud), giúp khách hàng nắm bắt và quản lý thông tin công trình một cách dễ dàng.
Be the first to review “Quét 3D mặt đất và quét LiDAR trên không: Giải pháp khảo sát hiện đại cho mọi địa hình”