Cận cảnh những phát triển công nghệ mới nhất

Karel Janecka, Gerhard Navratil

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

Theo đó các đối tượng ba chiều cũng có khả năng được thể hiện bằng cách sử dụng các pixel thể tích với tên gọi VOXELS (Volumetric Pixels). Chính điều này mang lại nhiều lợi thế hơn cho các đối tượng được thể hiện, đối tượng sẽ được xác định thêm cả về thể tích, có thể tính toán, thực hiện các thao tác 3D và phân tích đơn giản và thể hiện dưới dạng các mô hình 3D dạng solid thay vì là các điểm, đường và vùng. Thách thức lớn nhất với các đối tượng 3D dạng voxels chính là không gian lưu trữ và hiệu quả xử lý bởi các hệ quản trị cơ sở dữ liệu không gian hiện thời. Tuy vậy, một số hệ thống GIS đã bắt đầu phát triển theo hướng tạo thêm cột lưu trữ trong cấu trúc để có chỗ cho các voxels.

Hình 4 – Số liệu từ đám mây điểm 3D được chuyển đổi sang mô hình thông tin công trình xây dựng BIM có khả năng cung cấp số liệu cho SDBMS địa chính 3D .

Một phương thức khác để thể hiện các đối tượng dưới dạng mô hình 3 chiều là đám mây điểm (Point Cloud). Các đám mây điểm được tạo ra bởi kỹ thuật quét laser 3D có khả năng hỗ trợ dưới dạng bộ khung tham chiếu để hình thành cấu trúc các đặc tính, hoặc là công cụ thu thập số liệu đối với các đối tượng 3D đang tồn tại trên thực địa, hoặc là công cụ hữu ích để thu thập số liệu mô hình 3D đối với những công trình đang tồn tại hay còn được biết đến với tên gọi khác là mô hình thông tin công trình xây dựng BIM (Building Information Modelling). Số liệu đám mây điểm có thể được sử dụng dưới dạng số liệu quản trị, vector, raster, tạm thời … và các hệ quản trị cơ sở dữ liệu địa không gian SDBMS cần có khả năng kết hợp số liệu này để hình thành dạng thức số liệu đám mây điểm với các đặc tính như các giá trị xyz, thuộc tính cho mỗi điểm, phương thức tổ chức số liệu không gian, dung lượng lưu trữ và cách thức nén số liệu hợp lý, hỗ trợ mô hình số liệu dạng kim tự tháp để hỗ trợ hiển thị ở nhiều hoặc đa tỷ lệ, hỗ trợ các bản hiển thị tạm thời, khả năng hỏi đáp tìm kiếm hiệu quả trên mỗi chiều và khoảng cách nhất định, hỗ trợ các chức năng phân tích và xử lý song song.

Việc đánh chỉ mục (Indexing) cho số liệu không gian được sử dụng bởi các hệ quản trị cơ sở dữ liệu địa không gian SDBMS giúp cải thiện tốc độ tìm kiếm. Hiện đang sử dụng 3 kiểu đánh chỉ mục gồm B-Tree, R-Tree và GiST, 2 kiểu sau khá hữu dụng khi triển khai cho số liệu GIS 3D. Hoạt động trên và giữa các đối tượng 3D đã được mô tả bởi OGC, ví dụ như cấu trúc  (Envelope(), IsSimple(), Is3D() … và mối quan hệ không gian (Equal(), Intersects(), Touches() … Tuy nhiên, các hệ SDBMS hiện thời thường triển khai chúng một cách khác nhau.

Các cấu trúc Topo 3D là hợp phần quan trọng cần lưu ý nhiều trong các hệ SDBMS địa chính 3D. Mối quan hệ Topo giữa các thửa đất liền kề có thể xảy ra giữa hai đối tượng hoặc giữa nhiều đối tượng thuộc các thửa đất liền kề. Trong khi các cấu trúc Topo 3D đã được định nghĩa thì chúng vẫn không hoàn toàn tương thích với các tiêu chuẩn ví dụ nhu LADM. LADM không chỉ cung cấp mô tả về mặt ý tưởng đối với các hệ thống quản lý đất đai, mà còn cung cấp cả phần mô tả sơ lược cấu trúc không gian Topo 3D. LADM cũng quy định thông tin mô hình không gian cùng với cấu trúc Topo gốc kết hợp để mô tả cho các đơn vị không gian 3D. Các thể tích trong LADM có thể bị giới nội hoặc giới ngoại trên đỉnh hoặc bên dưới điều này thể hiện các tình huống chúng ta gặp phải trong thực tiễn, theo đó chúng ta có thể bị hạn chế hoặc không giới hạn quyền hoặc trách nhiệm của cá nhân sở hữu lên phần không gian trên thửa đất cũng như xuống dưới các tầng sâu phía bên dưới cũng của thửa đất đó. Việc tiếp cận này được xây dựng trên nền tảng của mô hình TEN (TEtrahedral Network) phù hợp với mô hình Topo 3D đối với các pixel thể tích Poxels đã đề cập ở trên và cũng đưa ra một lựa chọn thay thế khác để thể hiện cho đối tượng đường ranh giới. Mô hình Topo 3D trên nền tảng mô hình TEN đồng bộ hoá với các chỉ tiêu của LADM và sự phát triển của ý tưởng và mô hình thực tiễn có thể sẽ phù hợp với địa chính 3D và đăng ký 3D. Mô hình Topo này cũng có thể được sử dụng trong quá trình đo đạc các đường ranh giới để tổng hợp nên các đối tượng địa chính 3D có cấu trúc Topo 3D chặt chẽ thuận tiện cho việc quản lý cũng như tra cứu hỏi đáp.   

Hình 5  – TEtradedral Network (TEN) mô hình mối quan hệ các yếu tố cấu thành đối tượng 3D và cách thức thể hiện một đối tượng không gian.

(Còn tiếp)

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