Số 23/2019: Xu hướng đo đạc trong công nghiệp khoáng sản - Số 5

Image Content

Tổng quan các kỹ thuật địa không gian trong công nghiệp khoáng sản

Wim van Wegen & GIM

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn


ĐO VẼ ẢNH HÀNG KHÔNG

Trong vài thập kỷ trước đây, kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không đã làm thay đổi cơ bản bộ mặt của các hoạt động đo đạc trong công nghiệp khoáng sản, có thể coi ứng dụng kỹ thuật này là cuộc cách mạng phục vụ cho lĩnh vực tìm kiếm và phát hiện các khu mỏ mới. Ứng dụng quan trọng thứ hai của kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không là thành lập bản đồ khai trường khai thác lộ thiên và tính toán đo đạc thể tích dự trữ, mà cụ thể là hỗ trợ xây dựng các mô hình 3D phục vụ tính toán và theo dõi. Số liệu không gian thu thập được bằng phương pháp này từng được sử dụng rộng rãi trong các phép tính toán ví dụ xây dựng các mô hình số địa hình, tạo các bản đồ trực ảnh có tham chiếu địa lý và thành lập bản đồ địa hình. Các bức ảnh tạo ra từ quá trình đo vẽ hàng không còn có thể được sử dụng để xử lý tự động tạo ra các mô hình số độ cao DEM.

Mô hình số địa hình DTM khai trường mỏ lộ thiên được tái dựng bằng kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không độ phân giải cao.

Ngày nay, đo vẽ ảnh hàng không thường được kết hợp với kỹ thuật quét laser 3 chiều hàng không (LiDAR hàng không) và tăng cường tính thực tiễn bằng cách kết hợp với các thiết bị bay không người lái UAS. Thành công của kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không phụ thuộc nhiều vào các yếu tố như kinh nghiệm và tốc độ triển khai xử lý số liệu ảnh, khả năng hỗ trợ dưới mặt đất của đội ngũ đo đạc (đo khống chế, xây dựng lưới …) và yếu tố không thể không xét tới đó chính là điều kiện thời tiết ở khu vực triển khai.

Tuy nhiên kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không trong công nghiệp khoáng sản vẫn có những hạn chế, đặc biệt là độ chính xác. Muốn đạt được độ chính xác tốt hơn sẽ cần thêm những thiết bị và phép đo bổ sung cho số liệu thu được từ kỹ thuật này và thực tiễn cho thấy bắt buộc phải đạt độ chính xác cao bởi nó sẽ ảnh hưởng tới nhiều quá trình.

THIẾT BỊ BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI UAS

Thể hiện rõ nhất trong xu hướng phát triển của toàn bộ lĩnh vực thu thập số liệu địa không gian chuyên nghiệp trong vòng 5 năm qua đó chính là thiết bị bay không người lái UAS (UAV), tới thời điểm hiện tại có rất nhiều (nếu không muốn nói là hầu như) các công ty khai khoáng đều đang vận hành các hệ thống thiết bị bay không người lái. Các thiết bị bay thường trang bị máy ảnh thế hệ mới có khả năng chụp những bức ảnh độ phân giải cao như máy ảnh PhaseOne, ảnh sau đó được xử lý bằng phần mềm chuyên dụng để tạo ra các bức ảnh trực giao có độ chính xác và chi tiết cao, cũng như chuyển đổi thành số liệu đám mây điểm và các mô hình 3D. Số liệu này có thể sử dụng phục vụ cho tính toán dự báo sự phát triển của mỏ, giám sát sự thay đổi và tính toán thể tích. Thiết bị bay không người lái cũng có vai trò quan trọng trong việc cải thiện an toàn cho công nhân khai thác hầm lò, bởi khả năng cung cấp liên tục thông tin tình trạng hiện thời của toàn bộ khu vực bề mặt đất, nơi mà các tuyến hầm nằm phía dưới.

Một trong những kỹ thuật hiện đang được các công ty khai thác khoáng sản, cũng như các công ty cung cấp dịch vụ đo đạc bản đồ trong lĩnh vực này lựa chọn sử dụng, đó chính là sự kết hợp của thiết bị bay không người lái và máy quét laser 3D (LiDAR). Kỹ thuật kết hợp này đang được đánh giá sẽ sớm thay thế khá nhiều kỹ thuật đo đạc hiện vẫn đang được sử dụng trong công nghiệp khoáng sản. Một số nhà sản xuất máy quét laser 3D đã thành công trong việc chế tạo các thiết bị quét laser 3D có kích thước siêu nhỏ, trọng lượng cực nhẹ dành riêng để lắp ráp trên các loại thiết bị bay không người lái khác nhau.

Những yêu cầu xử lý tình huống khẩn cấp trong thực tiễn, hay triển khai công tác đo đạc trong những điều kiện nguy hiểm là động lực để triển khai sử dụng thiết bị bay không người lái. Chúng được sử dụng phục vụ thu thập số liệu hiện trường, tạo số liệu cho các hệ thống thông tin địa lý GIS, các dạng mô hình số địa hình DTM và mô hình số độ cao DEM. Tuy nhiên một trong những điểm hạn chế của kỹ thuật này là độ chính xác và chi tiết của ảnh do loại thiết bị bay và máy ảnh tạo ra. Bên cạnh đó rất nhiều đơn vị, tổ chức tại Việt Nam đầu tư các loại máy bay không người lái rẻ tiền và không được thiết kế cho mục đích đo đạc bản đồ chuyên nghiệp, nên dù có chụp được ảnh nhưng rất khó để đạt được độ ổn định cần thiết của ảnh chụp, từ đó gây ra rất nhiều khó khăn cho quá trình xử lý, đây cũng là nguyên nhân dẫn tới việc có những đánh giá và nhận định không đúng đắn và toàn diện về kỹ thuật này ở Việt Nam hiện nay.

 

Thiết bị bay không người lái trang bị máy chụp ảnh độ phân giải cao đang được triển khai rộng rãi trong lĩnh vực khai thác khoáng sản.

 (Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn