Bharat Lohani, Manohar Yadav

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

PHẦN CỨNG VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU

Xử lý số liệu MLS phục vụ cho tất cả các ứng dụng thực tiễn, nhìn chung đều được thực hiện qua 3 bước cơ bản tuần tự như sau: (1) loại bỏ các phần bao viền, nhiễu và những thông tin không có giá trị; (2) xử lý lọc số liệu để trích xuất đối tượng theo yêu cầu; (3) mô hình hoá hoặc tổng hợp cơ sở dữ liệu GIS. Bởi số liệu thu được từ các hệ thống MLS có mật độ điểm rất cao và khối lượng lớn nên quy trình xử lý số liệu sẽ tiêu tốn nhiều tài nguyên máy tính cũng như sự tập trung cao độ của con người. Ví dụ, một hệ thống MLS thu thập số liệu tuyến đường với vận tốc di chuyển của phương tiện mang máy khoảng 50 Km/giờ sẽ tạo ra khoảng 1 gigabyte số liệu trên mỗi kilomet đường mà hệ thống đi qua, để xử lý một khối số liệu lớn như vậy có thể cần tới 1 tuần làm việc trên 1 trạm máy tính đồ hoạ có cấu hình mạnh.

Chúng ta cũng cần nhớ rằng chính nhu cầu xử lý các khối số liệu MLS trong thực tiễn đã dẫn tới việc lĩnh vực phát triển phần mềm và các học viện vẫn đang tiếp tục nghiên cứu, thiết kế và phát triển các phương pháp xử lý số liệu tự động, cũng như những công cụ phần mềm mới, có khả năng trích xuất một cách chính xác thông tin hai bên hành lang của các đối tượng dạng tuyến từ cơ sở dữ liệu MLS đã thu. Tới thời điểm này, trên thị trường đã có những phương pháp trích xuất đối tượng bán tự động đảm bảo khả năng tách các đối tượng tương đối rõ nét, ví dụ như trên một khối số liệu MLS đường cao tốc, phần mềm ứng dụng có thể trích xuất được thực phủ tầm cao, thực phủ tầm thấp, đường dây truyền tải điện, cột điện, cột biển báo giáo thông, bờ tường, toà nhà … Tuy vậy khả năng trích xuất tự động vẫn còn nhiều hạn chế và chỉ hoạt động tốt nếu số liệu “sạch”, các đối tượng dễ nhận dạng.

NHỮNG THÁCH THỨC VÀ MỤC TIÊU TƯƠNG LAI

Kiến trúc cố định của các hệ thống MLS giới hạn số lượng cảm biến và việc định hướng trước cho các cảm biến này trên một bộ gá cố định đã gây ra những hạn chế nhất định đối với khả năng hoạt động của cả hệ thống, theo đó các hệ thống MLS hiện tại chưa có sự mềm dẻo đa dạng trong hoạt động, để có thể đáp ứng được yêu cầu của những ứng dụng thực tiễn khác nhau. Tất cả các hệ thống MLS hiện hữu đều sử dụng hệ thống gá lắp có thiết kế riêng và không thay đổi, vì thế việc lắp hệ thống MLS lên các hệ thống gá khác, phương tiện mang khác thường phức tạp, mất thời gian và đôi khi là bất khả thi. Các trùm tia laser từ máy quét lắp bên sườn của các hệ thống MLS thường va đập vào các đối tượng ở khoảng cách không đồng nhất dẫn tới có sự khác nhau về mật độ điểm ngay trên cùng một khu vực mà chúng ta đang quan tâm. Cấu trúc hình học của các máy quét laser trên hệ thống MLS cũng tạo ra những khoảng trắng số liệu trong quá trình di chuyển, đặc biệt trong điều kiện thu thập số liệu trên các tuyến đường có mật độ phương tiện tham gia giao thông cao. Ở thời điểm hiện tại cách thức giúp chúng ta loại bỏ những khoảng trắng số liệu này là: hoặc chúng ta thu thập số liệu ở thời điểm đường vắng, hoặc thu thập số liệu bằng việc chạy lại một số lần trên cùng một tuyến, nhưng phương án thứ hai lại đẩy chi phí thu thập số liệu lên cao. Thực tiễn cho thấy, để tổng hợp được các tập số liệu có độ chính xác cao hơn, chúng ta phải có thêm nhiều điểm đo khống chế mặt đất nữa.

Thiết kế mới và hình dạng đặc biệt của các cảm biến số liệu laser đang dần khắc phục vấn đề do kiến trúc khung gá lắp cố định của các hệ thống MLS gây ra ở thời điểm hiện tại, tuy nhiên vẫn còn nhiều việc quan trọng phải giải quyết để có được những thiết kế tối ưu cho các cảm biến số liệu có khả năng thay đổi theo định hướng ứng dụng. Trong tương lai chắc chắn chúng ta sẽ thấy những kiến trúc tích hợp cảm biến mới làm cho quá trình lắp đặt triển khai và định chuẩn trên những nền tảng gá lắp khách nhau diễn ra một cách dễ dàng và đơn giản hơn, đảm bảo đáp ứng theo yêu cầu ứng dụng khác nhau mà không cần phải có nhiều hơn một hệ thống MLS. Các hệ thống MLS có kiến trúc “Cắm và Chạy” trong tương lai sẽ giúp cho những người vận hành trên thực địa chủ động thiết kế một hệ thống riêng, phù hợp cho ứng dụng phải triển khai ở mỗi thời điểm. Sức mạnh trong việc tích hợp nhiều cảm biến số liệu trên cùng một hệ thống, sẽ sớm xuất hiện trong thời gian tới trên các hệ thống ứng dụng thu thập số liệu bản đồ cao cấp mà ở đó cảm biến laser, hệ thống hình ảnh, hệ thống định vị thời gian thực và những khái niệm bản đồ tạo ra bởi công nghệ hình ảnh, công nghệ máy tính tự động đảm bảo sẽ gắn kết tham chiếu địa lý cho cả các bức ảnh mà hệ thống thu được.

Chắc chắn tương lai của các hệ thống thu thập số liệu di động được tạo ra bởi các cảm biến số liệu cao cấp, trọng lượng nhẹ, đa dạng cấu hình với giá thành hợp lý là rất khả quan, song song với đó là các công cụ phần mềm có khả năng tự động trích xuất đối tượng sẽ giúp chúng ta giảm thiểu một cách đáng kể thời gian xử lý số liệu bằng tay.

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