Nếu bạn đang tìm kiếm phần mềm trắc địa, các thông tin liên quan về máy móc đo đạc, trắc địa cho dự án của mình bạn đã tìm đúng kho lưu trữ! Trong quá trình sử dụng máy và cài đặt phần mềm, nếu gặp bất cứ vấn đề gì hãy liên lạc với chúng tôi qua số Hotline 0913. 051.734 để được hỗ trợ!
1. LiDAR là gì?
LiDAR viết tắt từ cụm từ Light Detection and Ranging là một công nghệ viễn thám chủ động dựa trên cảm biến laser.
Nguyên lý hoạt động cơ bản của LiDAR: Một chùm tia laser được phát ra tới một bề mặt và đo khoảng thời gian phản xạ lại của laser. Công nghệ này được sử dụng nhiều trong các ngành Hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng một mô hình số độ cao (DEM) hoặc mô hình số địa hình (DTM) để lập bản đồ 3D.
Công nghệ viễn thám bị động và viễn thám chủ động.
2. Nguyên tắc hoạt động của LiDAR
- Phát xạ xung laser.
- Ghi lại thông tin tín hiệu phản xạ lại.
- Đo khoảng cách (Thời gian phản xạ x tốc độ).
- Vị trí và độ cao của máy bay.
- Tính toán chính xác vị trí của tín hiệu phản xạ.
Nguyên tắc đo khoảng cách bằng LiDAR.
3. Giải pháp LiDAR gắn trên Drone
Giải pháp LiDAR gắn trên Drone phù hợp với những nhu cầu đo đạc, khảo sát như:
- Các khu vực địa hình nhỏ, có thể bay an toàn (< 10 km2 hoặc địa hình dạng tuyến khoảng100 km).
- Thành lập bản đồ dưới lớp phủ thảm thực vật.
- Những vùng khó tiếp cận bằng phương pháp đo đạc truyền thống.
- Dữ liệu cần được cập nhật mới hoặc cập nhật thường xuyên.
- Phạm vi độ chính xác cần thiết từ 2,5 đến 10 cm.
4. Hoạt động của LiDAR
Light Detection and Ranging (LiDAR) là một công nghệ tương tự như radar, sử dụng laser thay vì sóng vô tuyến. Nguyên tắc LiDAR khá dễ hiểu:
- Cảm biển sẽ phát ra một xung laser tới bề mặt.
- Một cảm biến sẽ thu nhận thông tín hiệu phản xạ trở lại nguồn xung.
- Sau đó cảm biến sẽ đo khoảng thời gian laser phản xạ lại.
- Cách tính toán khoảng cách với công thức "Khoảng cách = (Tốc độ phát đi x Thời gian đi được) / 2.
Quá trình này sẽ được lặp lại hàng triệu lần bởi cảm biến LiDAR, thu được dữ liệu lên đến hàng triệu điểm và cuối cùng sẽ biểu diễn thông tin khu vực được khảo sát dưới định dạng là đám mây điểm 3D – Point Cloud.
5. Cấu tạo của một hệ thống LiDAR
Một hệ thống LiDAR tích hợp bao gồm 3 thành phần chính và có thể được sử dụng để gắn trên xe ô tô, máy bay hoặc UAV:
5.1 Laser Scanner
LiDAR phát đi một hệ thống xung laser, có thể gắn trên các hệ thống di động khác nhau (ô tô, máy bay, máy bay không người lái ...) thông qua không khí và len lỏi qua thảm thực vật (laser trên không) và thậm chí cả nước (bathymetric Laser). Cảm biến sẽ ghi nhận thông tin tín hiệu phản hồi lại, đo khoảng cách và góc quét. Tốc độ quét sẽ ảnh hưởng tới số lượng điểm và tín hiệu phản hồi trở lại hệ thống.
5.2 Hệ thống định vị và điều hướng (GNSS – IMU)
Dù cảm biến LiDAR có thể được gắn trên máy bay, ô tô hoặc UAS (hệ thống máy bay không người lái), việc cốt lõi là phải xác định vị trí và hướng tuyệt đối của cảm biến để đảm bảo dữ liệu thu được là dữ liệu có thể sử dụng được. Hệ thống định vị toàn cầu (GNSS) cung cấp thông tin địa lý chính xác về vị trí của cảm biến (vĩ độ, kinh độ, chiều cao) và bộ đo quán tính (IMU) xác định hướng chính xác của cảm biến tại vị trí này (gia tốc và góc xoay trong không gian). Dữ liệu được ghi lại bởi 2 cảm biến này sau đó được sử dụng để tạo cơ sở dữ liệu các điểm chuẩn: cơ sở của dữ liệu đám mây điểm 3D.
5.3 Công nghệ tính toán
Để có thể sử dụng được dữ liệu từ LiDAR: cần phải tính toán tổng hợp tất cả các dữ liệu đầu vào để có thể xác định vị trí các tín hiệu một cách chính xác.
Minh họa các thành phần của một hệ thống LiDAR trên không.
6. Các ứng dụng chính của LiDAR
- Ngành điện: Khảo sát tuyến đường dây truyền tải điện để đánh giá mức độ võng, phát hiện những địa vật lấn chiếm hành lang đường điện, kiểm tra cột truyền tải điện,…
- Đo đạc khảo sát: Thành lập mô hình số địa hình (DTM), mô hình số bề mặt (DSM), mô hình số độ cao (DEM), bình đồ ảnh trực giao (Otrthophoto),..
- Khai thác mỏ: Tính toán khối lượng, mô hình hóa bề mặt, tối ưu hóa quá trình khai thác
- Xây dựng dân dụng: Lập bản đồ san lấp mặt bằng, lập kế hoạch và tối ưu hóa cơ sở hạ tầng (đường bộ, đường sắt, cầu, đường ống, sân golf) hoặc cải tạo sau thiên tai, khảo sát xói mòn bãi biển để xây dựng kế hoạch ứng phó.
- Lâm nghiệp: Lập bản đồ rừng để tối ưu hóa các hoạt động quản lý hoặc giúp đếm cây, tính toán khối lượng, sản lượng rừng.
- Nghiên cứu môi trường: Đánh giá tốc độ tăng trưởng, sự lây lan dịch bệnh.
Tham khảo: TẠI ĐÂY.
7. Xu hướng của công nghệ LiDAR hiện nay
Có bốn yếu tố chính trên thị trường thúc đẩy sự phát triển của công nghệ LiDAR cho việc khảo sát:
- Chu kỳ làm mới nhanh hơn
- Vùng phủ rộng hơn
- Độ phân giải cao hơn / Thông tin chi tiết
- Chi phí hiệu quả hơn
8. Lợi ích của hệ thống LiDAR
- Chụp hiệu quả
- Xử lý hiệu quả
- Khả năng tiếp cận dễ dàng
---------
TRẮC ĐỊA THÀNH ĐẠT - LUÔN ĐỒNG HÀNH CÙNG BẠN!
Website: www.tracdiathanhdat.vn
Hotline: 0913 051 734/0942 288 388
