Quy trình Hang động Tuyến phố Di sản
Chuẩn bị lưới Nếu cần Có Nếu cần Xây dựng mốc Không Có Nếu cần Sử dụng thiết bị chiếu sáng kèm theo Cần Không cần Cần Sử dụng thiết bị chụp ảnh chuyên
dụng Không cần Nếu có Cần Sử dụng tiêu đo Cần Không cần Cần hoặc
không Sử dụng phương pháp đo tuyến Không Cần Có thể Mật độ trạm dầy Không Không Có Kết hợp bay chụp Không Có Có Nắn ghép tự động Không Có thể Có thể Yêu cầu độ chính xác cao Không cần Cần Cần Yêu cầu sản phẩm pointcloud Có Có Có Sản phẩm dẫn xuất (3D, Mesh, video) Có Có Có
4.6. Ứng dụng của sản phẩm
Là cơ sở dữ liệu nền tảng sử dụng để so sánh với mô hình 3D quét sau này;
Đánh giá biến dạng và những thay đổi của công trình;
Sao chép mô hình sang các công trình kiến trúc đã bị phá huỷ;
Đo vẽ phục vụ công tác quy hoạch phát triển trong tương lai;
Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho mục đích quản lý toàn bộ dưới dạng số trên nền tảng máy tính và kết nối mạng.
Tiểu kết Chương 4
Thiết bị quét là công cụ đắc lực đối với việc thu thập số liệu cho các đối tượng phi địa hình. Máy quét có thể sử dụng kết hợp với nhiều công cụ khác để tạo ra sản phẩm tối ưu với từng đối tượng. Tuy nhiên tùy từng đối tượng cần có những quy trình khác nhau, có đối tượng có thể cần đến độ chính xác tọa độ địa lý cao, có đối tượng không cần đến tiêu để nắn ghép, có đối tượng cần sử dụng tiêu đo để tăng cường độ chính xác nội bộ.
Kết quả của chương này đã khẳng định khi thu thập dữ liệu các đối tượng phi địa hình khác nhau cần phải có những quy trình kỹ thuật linh hoạt đồng bộ với giải pháp công nghệ thích hợp (thiết bị phù hợp) nhằm ứng dụng thành công hệ thống quét laser mặt đất và đáp ứng tức thời về nhu cầu khai thác cơ sở dữ liệu trong khảo sát các đối tượng phi địa hình.
Quy trình công nghệ nêu trên phù hợp và đáp ứng khả năng ứng dụng có hiệu quả trong khảo sát đối tượng phi địa hình. Từ đó rút ngắn thời gian thực hiện, giảm nhẹ công tác ngoại nghiệp và tiết kiệm chi phí.
nhiều lĩnh vực cả địa hình và phi địa hình mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao hơn so với công nghệ truyền thống.
2. Chương trình xử lý dữ liệu đám mây điểm được xây dựng trên cơ sở sử dụng thuật toán lọc dữ liệu quét bằng bổ sung mô hình hóa bề mặt và phát triển mô hình TIN tăng cường bộ lọc để xây dựng DEM đảm bảo độ chính xác xây dựng mô hình số địa hình. Đây thực sự là sản phẩm mang tính thời sự, khoa học hiện đại, mang tính mở, có tính thực tiễn cao góp phần rút ngắn thời gian thực hiện công tác nội nghiệp và tiết kiệm chi phí. Đặc biệt làm chủ được công nghệ cốt lõi trong bài toán lọc đám mây điểm.
3. Đưa ra quy trình công nghệ quét laser 3D mặt đất cho việc khảo sát đối tượng phi địa hình phù hợp và mang lại hiệu quả kinh tế trong điều kiện thực tiễn ở Việt Nam.
4. Kết quả nghiên cứu còn là tài liệu tham khảo phong phú phục vụ việc giảng dạy, nghiên cứu khoa học cũng như phát triển những ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ở nước ta.
Kiến nghị:
1. Đối tượng trong lĩnh vực phi địa hình rất đa dạng với yêu cầu thể hiện khác nhau nên số liệu thực nghiệm trong quá trình thực hiện luận án còn hạn chế. Để đánh giá đầy đủ hơn về độ chính xác và tính hiệu quả kinh tế cần triển khai thêm thực nghiệm với các đối tượng và các loại thiết bị quét laser 3D mặt đất khác, nhất là các đối tượng đòi hỏi độ chính xác và mức độ chi tiết cao trong lĩnh vực chế tạo máy và y học.
2. Các cơ quan quản lý nhà nước cần sớm ban hành bổ sung các văn bản quy phạm quy định kỹ thuật, định mức – đơn giá trong lĩnh vực ứng dụng laser mặt đất cho công tác địa hình và phi địa hình.
3. Trên cơ sở mã nguồn mở đề nghị tiếp tục nghiên cứu xây dựng và phát triển các bộ code AI tổng hợp, đồng bộ để giải quyết bài toán lọc với các thư viện nhận dạng mẫu nhằm xây dưng cơ sở dữ liệu phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau như: địa hình, địa chính, lâm nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, bảo tồn, du lịch thông qua các website…
2. Ngô Sỹ Cường, Trần Xuân Trường, Trần Hồng Hạnh, Đặng Nguyên Vũ. Nâng cao chất lượng xây dựng mô hình 3D bằng kết hợp công nghệ bay chụp UAV và quét Laser mặt đất. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 60, 4, 31- 40, 2019.
Tiếng Anh
3. Cuong Ngo, Truong Tran. Main factors influencing accuracy of terrestrial 3D laser scanning. Geo-spatial Technologies and Earth Resources (GTER), p. 143-150, 2017.
4. Cao Xuan Cuong, Le Van Canh, Pham Van Chung, Le Duc Tinh, Pham Trung Dung, Ngo Sy Cuong. Quality assessment of 3D point cloud of industrial buildings generated from imagery acquired by oblique and nadir UAV flights. National Mining University of Ukraine Publisher, 2021
5. Pham Trung Dung, Pham Quoc Khanh, Cao Xuan Cuong, Nguyen Viet Hung, Ngo Sy Cuong. The capability of terrestrial laser scanning for monitoring the displacement of high-rise buildings. Viet - Pol International Conference, 2021. 6. Hanh Hong Tran, Ngo Sy Cuong. Application comparison of 3D terrestrial laser scanning between terrain and non-terrain objects. The 42nd Asian Conference on Remote Sensing, 2021.
7. Pham Trung Dung, Ngo Sy Cuong. Displacement monitoring of high-rise buildings by using terrestrial laser scanners: Faro focus 3D X130. Journal of Mining and Earth Sciences, 2021.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tiếng Việt
1. Đỗ Văn Dương (2017). Nghiên cứu phương pháp nhận dạng tự động một số đối tượng và xây dựng cơ sở dữ liệu 3D bằng dữ liệu ảnh thu thập từ thiết bị bay không người lái. – Luận án Tiến sĩ kỹ thuật.
2. Vũ Thị Hằng (2012). Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định quy luật dịch chuyển đất đá và biến dạng bãi thải mỏ lộ thiên bằng phương pháp địa tin học phục vụ hoàn thiện quy định về cải tạo phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản. - Đề tài khoa học cấp Bộ, Viện Khoa học đo đạc và bản đồ - Bộ Tài nguyên và Môi trường.
3. Nguyễn Quang Khánh (2011). Nghiên cứu thuật toán và xây dựng phần mềm quản lý, khai thác cơ sở dữ liệu địa hình. – Luận án Tiến sĩ kỹ thuật.
4. Vũ Quốc Lập (2015). Nghiên cứu ứng dụng công nghệ quét laser mặt đất nâng cao chất lượng dữ liệu địa không gian nhằm tăng cường năng lực quản lý Nhà nước trong hoạt động khoáng sản. - Đề tài nghiên cứu cấp Bộ, mã số 2015.07.10, Tổng công ty Tài nguyên và Môi trường Việt Nam – Bộ Tài nguyên và Môi trường.
5. Nguyễn Viết Nghĩa (2017). Đánh giá khả năng ứng dụng máy quét laser mặt đất GeoMax Zoom 300 trong công tác thành lập mô hình 3D mỏ lộ thiên. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ Địa chất, tập 58 kỳ 4, Hà Nội.
6. Nguyễn Viết Nghĩa & nnk (2019). Quét laser mặt đất – Công nghệ địa không gian trong công nghiệp khoáng sản. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội
7. Trần Quốc Vinh (2017). Nghiên cứu kết hợp dữ liệu của máy bay không người lái và máy quét laser mặt đất thành lập mô hình 3D khu vực đô thị. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ Địa chất, tập 59 kỳ 4, Hà Nội..
II. Tiếng Anh
8. Axelsson, P.(2000). DEM generation from laser scanner data using adaptive TIN models. Int. Arch. Photogramm Remote Sens. 2000, 33, 111–118.
WG6 Int. Workshop on scanning for cultural heritage recording.
12.Chen, C.; Li, Y.; Li, W.; Dai; Tahir Rabbani Shah (2013). Multiresolution hierarchical classification algorithm for filtering LiDAR data. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 2013, 82, 1–9.
13.Francesco Pirotti(2013). State of the Art of Ground and Aerial Laser Scanning Technologies for High-Resolution Topography of the Earth Surface. Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol 76, p. 56–63)
14.Glenn J Newnham (2015). Terrestrial Laser Scanning for plot-scale forest measurement. Current Forestry Reports, Vol 4, p. 239-251.
15.Grant, D., Bethel, & Crawford (2012). Point-to-plane registration of terrestrial laser scans. Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 72, 16-26.
16.J.-Angelo Beraldin, François Blais, Uwe Lohr, (2010), Components of Laser Scanners. In: Hans-Gerd Maas, George Volselman (Editors), Airborne and Terrestrial Laser Scanning. Whittles Publishing, Scotland, UK, 11 – 16.
17.Johansson, M., (2002). Explorations into the behavior of three different high- resolution ground-based laser scanners in the built environment. Proc. of the CIPA WG6 Int. Workshop on scanning for cultural heritage recording.
18.L. Monika Moskal, Guang Zheng (2012). Leaf Orientation Retrieval From Terrestrial Laser Scanning (TLS) Data. Remote Sensing, Vol 4, p. 1-20.
19. Laser mirror scanner LMS-Z210 technical documentation and users instructions [Текст] - Riegl Austria, 2002.
20. Laser mirror scanner LMS-Z360 technical documentation and users instructions [Текст]. - Riegl Austria, 2004.
21. Laser mirror scanner LMS-Z420 technical documentation and users instructions [Текст]. - Riegl Austria, 2006.
22. Lichti, D.D., Stewart, M.P., Tsakiri, M., Snow, A.J., (2000). Calibration and testing of a terrestrial laser scanner. Int. Arch. of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXIII, Part B5, p. 485-492.
23. Lichti, D. D. (2010). Terrestrial laser scanner self-calibration: Correlation sources and their mitigation. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 65(1), 93-102.
24. Lichti DD, Gordon SJ (2004). Error Propagation in Directly Georeferenced Terrestrial Laser Scanner Point Clouds for Cultural Heritage Recording. In: Proceedings of FIG Working Week, Athens, Greece, May 22 – 27.
25. Lichti D, Stewart M, Tsakiri M (2000). Benchmark Tests on a Three- Dimensional Laser Scanning System. Geomat Res Australas 72: 1–243.
26. Liu, X.; Chen, Y.; Cheng, L.; Yao, M.; Deng, S.; Li, M. (2017). Airborne laser scanning point clouds filtering method based on the construction of virtual ground seed points. Appl. Remote Sens. 2017, 11, 016032.
27.Mathieu Dassot (2012). Terrestrial laser scanning for measuring the solid wood volume, including branches, of adult standing trees in the forest environment.
Computers and Electronics in Agriculture, Vol 89, p. 86–93.
28. Montealegre, A.L; Lamelas, M.T.; De La Riva (2015). Comparison of open- source LiDAR filtering algorithms in a mediterranean forest environment. IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens. 2015, 8, 4072–4085.
29. Ngo Sy Cuong, Tran Xuan Truong (2017). Main factors influencing accuracy of terrestrial 3D laser scanning. Geo-spatial Technologies and Earth Resources (GTER 2017), p. 143-150.
filtering of a LiDAR point cloud. Trans. GIS. 2012, 16, 603–617.
33. Rietdorf, F. Gielsdorf, L. Gruending INGEO (2004). A concept for the calibration of terrestrial laser scanners [Текст]. Regional Central and Eastern European Conference on Engineering Surveying, Bratislava, Slovakia, Novermber 11-13, 2004.
34. Sauerbier, M. Multimedia in Three Dimensions for Archaeology; Information Retrieval With Interactive Models / Martin Sauerbier, Karsten Lambers: 1 - Institute of Geodesy and Photogrammetry, ETH Hoenggerberg, www.photogrammetry.ethz.ch; 2 - Department of Prehistory, University of Zurich, www.prehist.unizh.ch. - англ.
35. Shangshu Cai, Wuming Zhang, Xinlian Liang, Peng Wan, Jianbo Qi, Sisi Yu, Guangjian Yan and Jie Shao (2019). Filtering airborne Lidar data through complementary cloth simulation and progressive TIN densification filters. MDPI Journal of Remote Sensing, 11 (2019), pp. 1-23.
36. Sanna Kaasalainen (2014). Change detection of tree biomass with terrestrial laser scanning and quantitative structure modelling. Remote Sensing, Vol. 6, No. 5, p. 3906 - 3922.
37. Sithole G, Vosselman G (2005). Filtering of airborne laser scanner data based on segmented point clouds. Enschede, Netherlands, WG III/4, V/3, pp.66 - 71. 38. Sithole G. (2001). Filtering of laser altimetry data using a slope adaptive filter.
International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. 34-3/W4, pp.203 - 210.
39. Soohee Han (2013). Automated and efficient method for extraction of tunnel cross sections using terrestrial laser scanned data. Journal of computing in civil engineering 2013, p. 274 - 281.
40. Yusuf Arayici (2007). An Approach for real world data modelling with 3D.
41. Zamechikova, M. Testing of terrestrial laser systems [Текст] / M. Zamechikova, A. Kopacik // INGEO 2004 and Regional Central and Eastern European Conference on Engineering Surveying. Bratislava, Slovakia, Novermber 11-13, 2004.
42. Zhang, J.; Lin, X.(2013). Filtering airborne LiDAR data by embedding smoothness-constrained segmentation in progressive TIN densification. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 2013, 81, 44–59.
43. Zhao, X.; Guo, Q.; Su, Y.; Xue, B. (2016). Improved progressive TIN densification filtering algorithm for airborne LiDAR data in forested areas.
ISPRS J. Photogramm Remote Sens. 2016, 117, 79–91.
III. Các tiếng khác 44. Анализ точности лазерных сканирующих систем [Электронный ресурс] / W. Boehler и др.// Докл. на XIX симп. СІРА, Анталия, Турция 30 сент. – 4 окт. 2003.: сайт фирмы Г.Ф.К. – Режим доступа: http://www.gfk- leica.ru/scan/testir.htm61. - С. 146 - 149. 45. Середович, В.А. Построение трехмерной модели Новосибирского областного театра кукол [Текст] / В.А. Середович, Д.В. Комиссаров, О.А. Дементьева // ГЕО-Сибирь-2006. Т. 1. Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. ч. 2: сб. материалов науч. конгр. «ГЕО- Сибирь-2006», 24-28 апреля 2006 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2006. – С. 175-178. 46. Середович, В.А. Система наблюдений за состоянием сооружений новосибирского шлюза и пути ее совершенствования [Текст] / В.А. Середович, С.С. Студенков, Г.Н. Ткачева // ГЕОСибирь-2006. Т. 1. Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. Ч. 1: сб. материалов науч. конгр. «ГЕО-Сибирь2006», 24–28 апреля 2006 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2006. – С. 23–26.
офис.сайт компании НПП « Навгеоком».Режим доступа 49. Соколов, А.М. Основные понятия архитектурного проектирования [Текст] / А.М. Соколов. – Л.: ЛГУ, 1976. – 192 с. 50. Комиссаров, Д.В. Технология построения трехмерных моделей городов на основе топографических планов [Текст] / Д.В. Комиссаров, И.В. Гуненко, Ю.С. Салтыкова, В.А. Середович // ГЕО-Сибирь-2006. Т. 1. Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. Ч. 2: сб. материалов науч. конгр. «ГЕОСибирь-2006», 24-28 апреля 2006 г., Новосибирск. — Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 153-157. 51. Комиссаров, Д.В. Технология топографической съемки технологических объектов с применением наземного лазерного сканирования [Текст] / Д.В. Комиссаров, А.В. Середович, О.А. Дементьева // ГЕО-Сибирь-2005. Т. 1. Геодезия, картография, маркшейдерия: Сб. материалов науч. конгр. «Гео- Сибирь-2005», 25-29 апр., 2005 г., г. Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2005. – С. 225-228. 52. Комиссаров А.В. Методика исследования метрических характеристик сканов: Автореферат дис. Канд. Техн. наук. Новосибирск. 2007 53. Комиссаров, А.В. Мониторинг деформаций сооружений сочетании с технологией трехмерного моделирования [Текст] / Бемки А.В. Комиссаров, Д.В. Комиссаров, Т.А. Широкова, В.А. Сереонных ович, А.В. Середович, Г.Н. Ткачева, С.С. Студенков // Геодезия ГАиК, картография. – 2006. – No 6. – С. 12-14.
54. Прокопьева, С.А. Применение технологии трехмерно наземного лазерного сканирования при решении задач архео. гии [Текст] / С.А. Прокопьева // ГЕО-Сибирь-2006 т 1 Геодез геоинформатика, картография, маркшейдерия. Ч. 2: сб. матер" лов междунар. науч. конгресса. «ГЕО- Сибирь-2006». 24-28 аnp 2006 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2006. – С. 164. 55. Лазерная локация Земли и леса: Учеб. пособие И.М.Данилин, Е.М. Медведев, С.Р. Мельников; Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. Красноярск, 2005. 182с. 56.Комиссаров, А.В. Методика исследования дальномерного -бирск, блока наземного лазерного сканера [Текст] / А.В. Комиссаров // ГЕО-Сибирь- 2007. Т. 1. Геодезия, геоинформатика, картография, работы аркшейдерия: Ч. 2. сб. матер. II Междунар. научн. конгресса. Текст] / ГЕО-Сибирь-2007», 25-27 апреля 2007 г., Новосибирск. – Новоученых бирск: СГГА, 2007. – С. 74–78. 57. Кочетов, Ф.Г. Автоматизированные системы для геодезических измерений [Текст] / Ф.Г. Кочетов. – М.: Недра, 1991. – 207 с.: ил. 58. Прилепин, М.Т. Инструментальные методы геодези ской рефрактометрии / М.Т. Прилепин, А.Н. Голубев – M ВИНИТИ, т. 15. - С. 37–82. 59. Радиогеодезические адиогеодезические и электрооптические [Текст] / измеpeния учебник для вузов / В.Д. Большаков и др. – М.: Недра, учебник 1985. - 303 с.: ил. 60. Середович, В.А. Построение трехмерной модели Новосибирского областного театра кукол [Текст] // ГЕО-Сибирь-2006. Т.1.Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. ч. 2: сб. материалов науч. конгр. «ГЕО-Сибирь-2006», 24-28 апреля 2006 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2006. – С. 175-178. 61. Судаков, С.Г. Основные геодезические сети [Текст] / С.Г. Судаков. – М.: Недра, 1975. – 368 с.
Яковлев. – М.: Недра, 1989. – 445 с.: ил.
65. GS100 3D laser scanner [Электронный ресурс]: сайт Mensi. - Режим доступа: http://www.mensi.com/Website2002/ Specs/SpecG100.pdf
66. GS200 3D laser scanner [Электронный ресурс]: сайт Mensi. - Режим доступа: http://www.mensi.com/Website2002/ Specs/SpecG200.pdf
67. S10/S25 high accuracy scanner [Электронный ресурс]: сайт Mensi. – Режим доступа: http://www.mensi.com/Website2002/Specs/ SSeries.pdf
68. Schlenker, G. Laser Safety [Электронный ресурс]: сайт the University of Kentucky. - Режим доступа: http://ehs.uky.edu/radiation/ laser_fs.html
4. Trang web 69. http://scanning.fh-mainz.de