Photogrammetry là gì? Tìm hiểu về phương pháp đo đạc

Trong thế giới hiện đại, các phương pháp khảo sát và đo đạc ngày càng trở nên chính xác và hiệu quả nhờ vào sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ. Một trong những phương pháp quan trọng không thể không nhắc đến chính là Photogrammetry. Vậy Photogrammetry là gì? Phương pháp này đóng vai trò thế nào trong các lĩnh vực khảo sát, bản đồ học và các ngành công nghiệp hiện nay?

Photogrammetry là gì?

Photogrammetry (hay còn gọi là quan trắc ảnh) là phương pháp đo đạc thông qua hình ảnh để thu thập dữ liệu về toàn bộ khu vực. Hình ảnh này thường được chụp từ các thiết bị bay không người lái (UAV), máy bay, hoặc các phương tiện khác, với số lượng ảnh lớn, độ phân giải cao và được chồng lên nhau từ nhiều góc độ. Sau khi thu thập được dữ liệu hình ảnh, các phần mềm chuyên dụng sẽ được sử dụng để xử lý và tái tạo lại mô hình không gian 3D chính xác, với đầy đủ các thông số như độ cao, kết cấu, hình dạng, và màu sắc của các đối tượng trong không gian.

Cách thức hoạt động của Photogrammetry

Photogrammetry được biết đến như một phương pháp viễn thám thụ động, trong đó, quá trình thực hiện bao gồm ba bước cơ bản: chụp ảnh, căn chỉnh ảnh và xử lý dữ liệu. Quá trình này được thực hiện với hình ảnh kỹ thuật số được chụp từ nhiều góc độ khác nhau và chồng lên nhau, cùng với dữ liệu vị trí được liên kết với từng pixel trong ảnh.

Nhờ vào sự kết hợp giữa những bức ảnh từ các góc nhìn khác nhau, phần mềm sẽ xử lý, phân tích và ghép nối dữ liệu lại với nhau, tạo ra một mô hình 3D hoặc bản đồ 3D chính xác. Điều này tương tự như cách bộ não của con người tiếp nhận thông tin từ những góc nhìn khác nhau để hình thành nhận thức về chiều sâu của một đối tượng hay khu vực.

>> Xem thêm: Phần mềm xử lý ảnh bay chụp Agisoft Metashape cập nhật mới nhất

Phương thức thu thập dữ liệu trong Photogrammetry

Trước đây, việc thu thập dữ liệu ảnh cho Photogrammetry thường được thực hiện bằng cách sử dụng khinh khí cầu hoặc các điểm có độ cao thích hợp. Tuy nhiên, trong thời điểm hiện tại, nhờ vào sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, việc thu thập dữ liệu đã trở nên đơn giản hơn rất nhiều nhờ vào các hệ thống máy bay không người lái (UAV) như Máy Bay Khảo Sát UAV DJI Matrice 600 Pro, Máy Bay Khảo Sát UAV DJI Matrice 350 RTK

Máy bay không người lái có thể bay ở độ cao thấp hoặc trong phạm vi hẹp, dễ dàng tiếp cận các khu vực khó khăn, từ đó thu thập dữ liệu nhanh chóng và chính xác. Đặc biệt, việc sử dụng UAV giúp giảm chi phí, đồng thời mang lại sự linh hoạt về thời gian, vị trí và phương thức thu thập dữ liệu, có thể là dạng 2D hoặc 3D.

Các UAV không chỉ được ứng dụng trong lĩnh vực thành lập bản đồ mà còn có thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác như nông nghiệp thông minh, kỹ thuật, xây dựng và nhiều ngành công nghiệp khác.

Kết quả thu được từ Photogrammetry

Một trong những điểm mạnh của Photogrammetry chính là kết quả thu được, có thể ở dạng 2D hoặc 3D, tùy vào nhu cầu sử dụng. Dữ liệu hình ảnh này được xử lý và hiển thị dưới dạng ảnh trực giao (Orthomosaic), lưới kết cấu, hoặc mô hình Point Cloud. Đặc biệt, Point Cloud là dữ liệu ba chiều, thể hiện các điểm không gian với độ chính xác cao, giúp các kỹ sư và nhà nghiên cứu có cái nhìn toàn diện về khu vực khảo sát.

Kết quả thu được từ Photogrammetry giúp người dùng dễ dàng phân tích các đối tượng và vị trí mà không cần phải kiểm tra hàng trăm, hàng nghìn bức ảnh riêng lẻ. Mô hình 3D từ Photogrammetry cung cấp một cái nhìn tổng quan rõ ràng, từ đó giúp các chuyên gia đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác về khu vực hoặc tình huống cần khảo sát.

>> Xem thêm: Bản đồ Google Maps vệ tinh: Hình ảnh 3D rõ nét

Ứng dụng của Photogrammetry

Phương pháp Photogrammetry đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một số ứng dụng phổ biến bao gồm:

Khảo sát và thành lập bản đồ: Photogrammetry được sử dụng phổ biến trong việc tạo lập các bản đồ 3D chính xác, hỗ trợ công tác quy hoạch, quản lý đất đai, đo đạc địa chính và nghiên cứu môi trường.
Nông nghiệp thông minh: Với việc thu thập dữ liệu qua UAV, các nông dân có thể phân tích đất đai, cây trồng và điều kiện môi trường để tối ưu hóa sản lượng và giảm thiểu các chi phí sản xuất.
Xây dựng và kỹ thuật: Trong ngành xây dựng, Photogrammetry giúp tạo ra các mô hình 3D của công trình hoặc địa điểm khảo sát, từ đó hỗ trợ việc lập kế hoạch, thiết kế và kiểm tra tiến độ xây dựng.
Tự động hóa và giám sát: Các ứng dụng Photogrammetry cũng đã được sử dụng trong các hệ thống giám sát tự động, như trong việc kiểm tra chất lượng công trình, phát hiện sự cố hoặc theo dõi sự thay đổi của các đối tượng theo thời gian.
Khảo sát và nghiên cứu địa chất: Photogrammetry là công cụ hữu ích trong nghiên cứu địa chất, cho phép thu thập và phân tích dữ liệu địa hình của các khu vực khó tiếp cận, đặc biệt là trong các khu vực núi non hay môi trường khắc nghiệt.

Lợi ích của Photogrammetry

Photogrammetry mang lại nhiều lợi ích vượt trội so với các phương pháp đo đạc truyền thống, bao gồm:

Tiết kiệm chi phí: Việc sử dụng UAV để thu thập dữ liệu giúp giảm chi phí so với các phương pháp đo đạc truyền thống như sử dụng máy bay hoặc vệ tinh.
Tăng tính linh hoạt: Công nghệ UAV có thể được triển khai nhanh chóng và dễ dàng ở nhiều khu vực, bất kể địa hình hay môi trường.
Độ chính xác cao: Với các công cụ xử lý hình ảnh tiên tiến, Photogrammetry giúp tạo ra mô hình và bản đồ 3D với độ chính xác rất cao.
Thu thập dữ liệu nhanh chóng: Việc thu thập hình ảnh từ UAV giúp các nhà khảo sát và chuyên gia thu thập dữ liệu nhanh chóng, tiết kiệm thời gian và công sức.

Photogrammetry là một phương pháp quan trọng trong việc thu thập và xử lý dữ liệu hình ảnh để tạo ra các mô hình không gian chính xác. Được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như khảo sát địa lý, thành lập bản đồ, nông nghiệp thông minh và xây dựng, Photogrammetry không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn tăng độ chính xác trong việc phân tích và ra quyết định. Với sự phát triển của công nghệ UAV, Photogrammetry đang trở thành một công cụ không thể thiếu trong các công việc đo đạc và nghiên cứu hiện nay.