Thiết bị bay không người lái so với các công nghệ truyền thống trong có những ưu điểm như giảm thời gian thi công, giảm công lao động qua đó giảm mạnh chi phí sản xuất. Vì vậy, việc ứng dụng thiết bị bay không người lái trong công tác thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ lớn được đánh giá là có tiềm năng lớn trong thực tế sản xuất ở tương lai gần.

Xuất phát từ thực tiễn đó, các nhà khoa học của Viện Khoa học đo đạc và bản đồ đã nghiên cứu thành công đề tài: “Tích hợp thiết bị IMU và Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS) thu nhận dữ liệu và sử dụng công nghệ trạm tham chiếu ảo (VRS) trên thiết bị bay không người lái phục vụ công tác thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn”.

Theo ông Lưu Hải Âu, Chủ nhiệm đề tài, nghiên cứu này đã đặt ra vấn đề để sử dụng tối đa các tham số định hướng ngoài của ảnh bao gồm các góc xoay và quỹ đạo bay trong thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn 1:5000; 1:2000; 1:1000; 1:500 nhằm cải thiện hơn nữa mức độ tự động hóa và giảm thiểu tối đa khối lượng công việc đo đạc, khống chế ảnh ngoại nghiệp.

Với khả năng ứng dụng lớn của công nghệ VRS, việc thực hiện đề tài nghiên cứu tích hợp thiết bị GNSS/IMU trên thiết bị bay không người lái phục vụ thu thập dữ liệu trong công tác thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ lớn với mục tiêu kết hợp các công nghệ nhằm tăng hiệu quả chung của hệ thống thu nhận dữ liệu, từ đó xem xét khả năng giảm thiểu và tiến tới loại bỏ công tác đo nối điểm khống chế ảnh trong quy trình thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ lớn.

Đặc biệt, nhóm nghiên cứu đã xây dựng phần mềm truy xuất dữ liệu và phần mềm xử lý tọa độ tâm ảnh. Dữ liệu từ các thiết bị GNSS và IMU gắn trên UAV được sử dụng để nâng cao độ chính xác các yếu tố định hướng ngoài của ảnh bằng phương pháp bộ lọc Kalman và mô hình sai số ngẫu nhiên.

Thiết bị tích hợp GNSS-IMU-UAV của đề tài kết hợp với công nghệ trạm tham chiếu ảo và các trạm CORS của Cục Đo đạc Bản đồ và Thông tin Địa lý có thể loại bỏ hoàn toàn trạm Base mặt đất đặt cố định trong quá trình bay chụp đối với các khu vực đô thị đảm bảo mật độ trạm CORS với khoảng cách 50 - 70 km.

Qua quá trình thực nghiệm, nhóm nghiên cứu nhận thấy việc sử dụng dữ liệu GNSS kết hợp IMU để xử lý tọa độ tâm ảnh có thể giảm tới 80% số điểm khống chế ảnh cần đo đạc so với trước đây đối với các loại bản đồ địa hình 1:2000; 1:5000. Công nghệ này đã góp phần nâng cao mức độ tự động hóa trong công tác sử dụng thiết bị bay không người lái trong đo đạc thành lập bản đồ địa hình.

Sử dụng thiết bị bay không người lái phục vụ thành lập bản đồ địa hình

Theo ông Nguyễn Phi Sơn, Viện trưởng Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ, công nghệ bay chụp UAV có nhiều ưu thế như chi phí vận hành thấp, cho phép thu nhận dữ liệu nhanh, thường xuyên, chi tiết, độ chính xác cao và dễ dàng tạo dữ liệu 3D sẽ mở ra nhiều ứng dụng mới trong công tác giám sát, thu nhận dữ liệu, thành lập bản đồ địa hình ở Việt Nam. Do vậy cần đẩy mạnh nghiên cứu kỹ thuật để phát triển công nghệ này trong nhiều lĩnh vực. Hơn nữa, do ngày càng được ứng dụng rộng rãi cho nên việc ban hành các văn bản hành chính liên quan đến ứng dụng công nghệ UAV trong công tác thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn cần được quan tâm hơn.

Đánh giá cao kết quả nghiên cứu, Viện trưởng Nguyễn Phi Sơn cho rằng, sản phẩm của đề tài là hệ thống thiết bị có khả năng ứng dụng cao trong công tác đo đạc thành lập bản đồ. Vì vậy trong thời gian tới, Viện cũng đã đề xuất với Bộ TN&MT thực hiện dự án sản xuất dự nghiệm để hoàn thiện quy trình, nâng cao độ chính xác thành lập bản đồ bằng công nghệ bay chụp UAV tích hợp thiết bị GNSS-IMU và đăng kýsở hữu trí tuệ cho sản phẩm thiết bị của đề tài.