Isabella Toschi, Erica Nocerino, Fabio Remondino

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

SỐ LIỆU PHI KHÔNG GIAN

Việc làm giàu chi tiết hoá các mô hình thành phố 3 chiều bằng thông tin phi không gian sẽ hỗ trợ cho các phép hiển thị phân tích, quy hoạch đô thị, công bố và duy trì bản đồ địa chính 3 chiều, cấp cứu và giải quyết sự cố, đánh giá tiềm năng điện mặt trời từ mỗi mái nhà, phân tích nhu cầu tiêu thụ năng lượng từng khu vực của thành phố … và nhiều ứng dụng tiềm năng khác. Những dạng thức thông tin này có vai trò hết sức quan trọng đối với các chuyên gia quy hoạch và quản lý đô thị, soạn thảo quy định và luật pháp, định hướng phát triển đô thị tương lai. Quá trình làm giàu chi tiết hoá các công trình 3 chiều trong đô thị với việc bổ sung thêm thông tin cũng đòi hỏi phải mở rộng nâng cấp các hệ thống hạ tầng, xử lý số liệu hình ảnh, phân tích, quản lý và hiển thị các dạng thức số liệu không gian và phi không gian cũng như mối quan hệ giữa các dạng thức số liệu với nhau.

BERGAMO, TRENTO VÀ GRAZ

Nhìn từ khía cạnh mô hình hoá, việc xây dựng các mô hình thành phố 3 chiều từ các mô hình đám mây điểm có thể được phân loại thành hai nhóm chính. Nhóm thứ nhất sẽ ráp các mẫu hình dạng mái nhà điển hình hoặc hình khối các toà nhà điển hình vào với số liệu đám mây điểm. Nhóm thứ hai gộp nhóm các mô hình mesh 2.5 hoặc 3 chiều được tạo ra từ đám mây điểm cho tới khi chúng phù hợp ngẫu nhiên bởi các tiêu chí hệ thống và hình học không gian. Cả hai nhóm chính này đều được áp dụng cho các bức ảnh hàng không tại thành phố Bergamo (Italia), Trenton (Italia) và Graz (Áo). Các tấm ảnh chụp thành phố Bergamo và Trento được thực hiện bởi AVT/Terra Messflug GmbH Austria, còn khu vực Graz bởi Vexcel. Kích thước của khu vực bay chụp 5.3 km x 5.6 km tại Bergano, 3.5 km x 1.5 km khu vực Trento và 3.0 km x 1.5 km ở Graz. Bảng dưới đây cung cấp thông tin chi tiết hơn về các thông số bay chụp.

Tam giác ảnh không gian (AT) được thực hiện với việc sử dụng các điểm khống chế mặt đất (GCP) và máy thu GNSS xác định tâm ảnh chụp, bao gồm cả việc xử lý bình sai khối ảnh. Độ chính xác tam giác ảnh không gian tiệm cận các giá trị độ phân giải mặt đất (GSD) đối với các tấm ảnh chụp. Đám mây điểm được tạo ra bởi phần mềm nFrames SURE. Sau khi gắn kết toạ độ cho ảnh, hai quy trình khác nhau được sử dụng để tạo ra mô hình 3 chiều cho các toà nhà trong khu vực chụp ảnh theo hai mức độ chi tiết (LOD1 vfa LOD2). Ở mức chi tiết LOD1 các toà nhà được thể hiện dạng hình khối với mái bằng, trong khi ở mức chi tiết LOD2 thể hiện các toà nhà chi tiết hơn ví dụ hình dạng mái chính xác, hình ảnh bề mặt. Gói phần mềm Hexagon/Tridicon được sử dụng để tạo ra các mô hình toà nhà 3 chiều, với công cụ phân đoạn đám mây điểm để gắn kết phần mái của các toà nhà trong khu vực bay chụp.

Hình dạng không gian của các toà nhà được tái lập bằng cách làm giàu chi tiết nhờ phần mềm chuyên dụng, kết hợp với các dạng số liệu phi không gian làm cho toà nhà trở nên sống động hơn ví dụ như vị trí phân bố không gian, tên chủ sở hữu toà nhà, số tầng, số lượng phòng cũng như vật liệu bề mặt của toà nhà.

HIỂN THỊ BẰNG NỀN TẢNG WEB

Các mô hình toà nhà và công trình 3 chiều cũng như thông tin phi không gian đã tạo ra được lưu trữ trong hai khu vực khác nhau. Quy trình quản lý hiệu quả cả hai khu vực chứa số liệu này được thực thi trên nền tảng truy cập dịch vụ từ các máy khách trên nền tảng web. Trong một chương trình phối hợp với Trilogis Srl, các tác giả đã phát triển một nền tảng web-GIS riêng bằng ứng dụng NASA Web World Wind API để phục vụ cho lưu trữ, truy cập, phân tích và cập nhật thông tin liên kết với các mô hình toà nhà 3 chiều. Với việc tạo ra tập hợp cơ sở dữ liệu và ứng dụng trên nền web này, các ứng dụng tiềm năng trong tương lai như dẫn đường 3 chiều, hiển thị thông tin, tạo hình khối công trình, tính toán lập bản đồ nhiệt lượng, hỏi đáp tra cứu và phân tích số liệu, hiển thị số liệu phi không gian trong các cửa sổ thông tin, cho phép hiệu chỉnh cập nhật và làm giàu thêm số liệu …

KẾT LUẬN

Số liệu địa lý và các kỹ thuật địa không gian chắc chắn sẽ trở thành những công cụ tối cần thiết trong bất kỳ dự án phát triển thành phố thông minh nào trong tương lai. Các mô hình thành phố 3 chiều được phát triển trong thời gian gần đây đã chứng tỏ được khả năng ứng dụng to lớn, tuy nhiên vẫn còn đó nhiều thách thức và khó khăn cần phải giải quyết để có được các mô hình thông tin hoàn chỉnh và chính xác. Một trong những khó khăn lớn nhất đó chính là việc xây dựng và thể hiện một cách chính xác mô hình 3 chiều của các toà nhà và công trình trong khu vực đô thị cùng với bổ sung thông tin phi không gian làm giàu hơn tính ứng dụng của các mô hình này. Cho tới thời điểm hiện tại, chúng ta vẫn chưa có được những công cụ để tự động xây dựng mô hình 3 chiều cho các toà nhà và công trình, phần lớn vẫn phải thực hiện bằng tay và cuối cùng là nhiệm vụ phát triển một mô hình số liệu tiêu chuẩn có khả năng sử dụng chung trên toàn thế giới song song tồn tại cùng với các hệ thống phần cứng và phần mềm khác nhằm quản lý một cách hiệu quả tất cả các cơ sở dữ liệu đã tạo ra.

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