Công nghệ Lidar là công nghệ hàng đầu trong các công nghệ thu thập dữ liệu không gian hiện nay. Cùng Việt- Flycam tìm hiểu kỹ hơn về công nghệ này và ứng dụng của nó với bản đồ 3D qua bài viết sau đây.

Tìm hiểu về công nghệ Lidar

Lidar, viết tắt của Laser Imaging, Detection, and Ranging, là một phương pháp viễn thám dùng ánh sáng dưới dạng sóng laser xung để xác định phạm vi ( khoảng cách cần thiết) tới Trái đất.  Các xung laser đó – kết hợp với những dữ liệu đã được hệ thống trên không ghi lại – cho ta thông tin ba chiều, chi tiết về quỹ đạo của Trái đất cùng các đặc tính bề mặt của nó.  

Một thiết bị lidar chủ yếu bao gồm một tia laser, một máy quét và một bộ thu GPS chuyên dụng.  Máy bay và trực thăng là hai phương tiện được dùng nhiều nhất trong thu thập dữ liệu địa hình trên các vùng rộng.  Hai loại lidar là bản đồ và đo chiều sâu.  Máy dò địa hình thông thường sử dụng tia laser cận hồng ngoại để vẽ bản đồ đất liền, trong khi máy đo chiều sâu dùng ánh sáng xanh lam xuyên qua mặt nước để xác định độ cao đáy biển và đáy đại dương.  

Hệ thống Lidar cho phép các nhà khoa học và các chuyên viên vẽ bản đồ kiểm tra cả môi trường tự nhiên và nhân tạo với chất lượng, độ chính xác cùng sự linh động.  Các nhà khoa học của NOAA đang sử dụng công nghệ để lập một bản đồ đường bờ chi tiết hơn và xây dựng mô hình độ cao số để dùng trong hệ thống thông tin liên lạc, nhằm phục vụ cho hoạt động ứng phó khẩn cấp cùng rất nhiều ứng dụng khác. 

Nguyên lý hoạt động của Lidar

Giải thích kĩ thuật đằng sau cách thức hoạt động của LiDAR rất đơn giản.  Ánh sáng được chiếu vào một mục tiêu và theo thời gian ánh sáng quay lại nguồn.  Vì ánh sáng chuyển động với vận tốc không thay đổi như đã nói, cho nên một thiết bị LiDAR có thể đo được “ Thời gian bay ” hay khoảng cách giữa bản thân nó và mục tiêu một cách rõ ràng.  

Khi những phép đo như vậy được ghi lại, thiết bị sau đó có thể truyền thông tin đó đến máy chủ sẽ lập bản đồ vùng thu thập dữ liệu.  Những hình ảnh đại diện trực quan của mỗi lần đo đạc được gọi là một “ Đám mây điểm ”.  Không giống như bản đồ hai chiều tĩnh, hình ảnh hoá Point Cloud tiết lộ những mối quan hệ dữ liệu phức tạp và định dạng có thể hiểu được. 

Khả năng ứng dụng Lidar Và bản đồ 3D( công nghệ 3D Mapping)

Công nghệ Lidar thể hiện những ưu thế vượt trội so với các phương pháp khác trong việc đo đạc thành lập bản đồ và xây dựng cơ sở dữ liệu cũng như công tác mô phỏng không gian ba chiều.Các nguồn dữ liệu thu được từ hệ thống Lidar có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như an ninh, quốc phòng, môi trường, quy hoạch phát triển đô thị, tìm kiếm, thăm dò và khai thác khoáng sản, lập bản đường dây điện, điều tra lập bản khu vực ngập lụt, vẽ địa hình dải ven biển, dự báo khí tượng thuỷ văn 

Ứng dụng trong công tác xây dựng bản địa hình

Bản đồ địa hình tỷ lệ lớn là một trong các sản phẩm mà hiện nay được thành lập phổ biến nhất dựa trên công nghệ Lidar.  Công nghệ Lidar cho phép lập bản đồ địa hình chính xác cao với thời gian nhanh và không phụ thuộc vào thời tiết, có thể bay quét liên tục cả ngày lẫn đêm.  Hiện nay người ta chủ yếu áp dụng công nghệ Lidar để lập bản đồ các tỷ lệ 1/1000, 1/2000 và 1/5000 

Ứng dụng trong công tác khảo sát, thiết kế, giám sát công trình

Dữ liệu Lidar có thể thu thập trong một thời gian ngắn, có chính xác và độ tin cậy khá cao giúp cho công tác nghiên cứu, đặc biệt là khảo sát về địa chất đạt hiệu quả Kết quả của sản phẩm Lidar phục vụ khảo sát, thiết kế, giám sát dự án giúp cho việc tính khối lượng đào đắp, lập kế hoạch giải tỏa, di dời được sát thực hơn để lựa chọn những biện pháp, phương tiện thi công hiệu quả. 1.2.3.  

Ứng dụng cho công tác quản lý, quy hoạch và xây dựng đô thị 

Thiết kế – quy hoạch là một trong những lĩnh vực quan trọng rất cần thông tin chính xác.  Từ thiết kế giao thông, đô thị, công trình dân dụng đến thiết kế nhà máy thuỷ điện đều cần đến những thông tin chính xác này để đánh giá tình trạng hiện thời, tính toán khối lượng đào đắp đưa ra phương án tối ưu, lên kế hoạch giải tỏa và tái định cư, hiển thị mô hình thiết kế, lấy ý kiến đóng góp, trình duyệt 

Ứng dụng trong quân sự

Trong quân sự, việc sử dụng công nghệ Lidar giúp tạo những mô hình không gian ảo có khả năng phân tích tầm nhìn hay khả năng hoạt động của các thiết bị điện tử, định vị mục tiêu cho dẫn đường tên lửa. .. một cách nhanh, chính xác và hiệu quả.

Ứng dụng trong du lich 

Nhờ dữ liệu Lidar để cho ra đời các tour du lịch dựa trên nền bản đồ giúp khách hàng có hình dung rõ hơn về những địa điểm mình đến và cảnh quan ở đó, đây cũng là cách tiếp cận thị trường hữu hiệu.  Khách du lịch có thể thực hiện các quan sát ba chiều hay bay giả lập để khám phá khung cảnh tự nhiên của khu vực mình quan tâm.  Họ cũng có thể cung cấp các thông tin về hạ tầng, dịch vụ, các khu vui chơi, giải trí. .. qua các công cụ tìm kiếm của GIS 

Tìm hiểu thêm về công nghệ 3D Mapping TẠI ĐÂY