photogrammetry là gì ? #So Sánh Phép Đo Quang Trên Không Và Phép Quang Trắc Ảnh

Tại sao phép đo quang trên không là kỹ thuật thích hợp cho các công việc khảo sát

Ngay cả những người dùng mới làm quen nhất cũng biết rằng máy bay không người lái có thể được sử dụng để chụp ảnh. Khả năng tiếp cận của máy bay không người lái đã dẫn đến việc chúng được sử dụng trên nhiều lĩnh vực với chất lượng hình ảnh đáng kinh ngạc. Nhưng liệu nó có đủ tốt cho công việc lập bản đồ hoặc khảo sát của bạn không?

Sự thật là không thể phụ thuộc vào các bức ảnh chụp từ trên không cho các công việc cần phải đo lường chính xác như khảo sát xây dựng. Để làm được điều đó, bạn sẽ cần phép đo quang.

Vậy phép đo quang trên không là gì?

Chụp ảnh trên không mô tả bất kỳ hình ảnh nhiếp ảnh nào được chụp bằng thiết bị trên không. Ngoài Phương tiện bay không người lái hoặc UAV, chẳng hạn như máy bay không người lái, các bức ảnh trên không có thể được chụp từ máy bay hoặc trực thăng. Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, ảnh hàng không là một trong những dạng viễn thám phổ biến hơn, hoặc đo đạc các đặc điểm của một địa điểm từ xa, theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ.

Ảnh chụp thông thường có xu hướng là một trong những cách thân thiện nhất với người dùng để chia sẻ dữ liệu và có các ứng dụng thực tế trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên, chúng không chính xác lắm nếu không được đặt trong mô hình đo quang và không được khuyến khích sử dụng cho các công việc khảo sát.

Các hình thức đo quang trên không

Mặc dù định nghĩa về chụp ảnh trên không rất rộng, nhưng hình ảnh có xu hướng phù hợp với thể loại thẳng đứng hoặc xiên, theo Environmental Science.org.


Ảnh chụp trên không dạng thẳng đứng

Ảnh hàng không thẳng đứng được chụp từ ngay trên đối tượng được nhắm mục tiêu. Do thiết lập thẳng xuống, ảnh dọc có các vấn đề về phối cảnh hạn chế khiến chúng khó đưa ra kết luận hơn. Ảnh dọc cũng có thể được chụp từ độ cao lớn hơn ảnh chụp xiên và giúp dễ dàng so sánh ảnh của các khu vực khác nhau được chụp từ cùng độ cao.

Trong khi đó, ảnh xiên được chụp thủ công ở một góc, thường là khoảng 45 độ nhưng có thể tùy chỉnh tùy thuộc vào tính năng. Bởi vì chúng không cung cấp góc nhìn thẳng xuống, ảnh xiên thường chỉ được chụp từ độ cao thấp hơn, hạn chế việc sử dụng chúng trong các dự án khảo sát lớn hơn và sử dụng hiệu quả đối với các đối tượng có hình dạng độc đáo không thể chụp chính xác bằng ảnh dọc. Một số ứng dụng phổ biến nhất của ảnh xiên bao gồm khảo cổ học và trong một số dự án khoa học môi trường.


Ảnh chụp trên không dạng chụp xiên

So sánh đo quang trên không và ảnh chụp vệ tinh

Đáng chú ý, chụp ảnh từ trên không cũng khác với ảnh vệ tinh, mặc dù các thuật ngữ đôi khi được sử dụng chung với nhau. Có thể chụp ảnh từ trên không bằng nhiều loại thiết bị, bao gồm cả máy bay không người lái và ở bất kỳ độ cao nào trong không khí. Để một bức ảnh được coi là ảnh vệ tinh, nó phải đến từ một thiết bị quay quanh trái đất. Do đó, ảnh vệ tinh chỉ được sử dụng ít trong lĩnh vực tư nhân và phổ biến nhất cho nghiên cứu khoa học và theo dõi thời tiết.

Trong khi cả chụp ảnh hàng không và hình ảnh vệ tinh đều được coi là hình thức viễn thám, vệ tinh có một số công dụng bổ sung nhờ vào vị trí độc đáo của chúng ở ngoài trái đất, chẳng hạn như xác định sự thay đổi nhiệt độ. Tất nhiên, hình ảnh vệ tinh cũng có giới hạn sử dụng thực tế cho các dự án tập trung vào một khu vực nhỏ hơn hoặc yêu cầu hình ảnh cực kỳ chi tiết.

 


Ảnh chụp vệ tinh của thành phố New York 

 

Những thiếu sót của phép đo quang trên không

Ảnh từ trên không từ lâu đã trở thành một phần công cụ của nhiều hình thức nghiên cứu khoa học, và các ứng dụng thương mại của chúng đã tăng lên nhờ công nghệ tiên tiến và giá thành thấp hơn khi so sánh với chất lượng. Tuy nhiên, những hạn chế của phương tiện đã khiến việc sử dụng cho mục đích khảo sát là không thực tế.

Mặc dù chụp ảnh từ trên không rất tốt để tạo ra hình ảnh trực quan của một khu vực, nhưng phương tiện này không cung cấp độ chính xác cần thiết để vẽ các tọa độ chính xác, theo yêu cầu của cuộc khảo sát. Ngay cả với một bức ảnh chụp từ trên không thẳng đứng, các tọa độ có thể bị dịch chuyển hoặc bị bóp méo, theo Encyclopedia Britannica. Các bức ảnh chụp từ trên không theo chiều thẳng đứng cũng không cung cấp thông tin chính xác về địa hình và độ sâu, khiến nó khó đáp ứng được công việc yêu cầu chính xác. Ngay cả những bức ảnh hoàn toàn thẳng đứng cũng sẽ có những vấn đề này. Vì lý do đó, chỉ chụp ảnh từ trên không là đủ nếu bạn không cần thu thập các phép đo cụ thể.

Để tạo bản đồ sẵn sàng cho khảo sát, bạn sẽ cần thêm các khả năng được cung cấp bởi phép đo quang hoặc một dạng cảm biến dữ liệu khác, chẳng hạn như LiDAR hoặc đa kính (multispectral).

 


ảnh chụp trên không dạng thẳng đứng

 


ảnh Orthomosaic được tạo bở phép quang trắc photogrammetry

Xem thêm: Ảnh ghép trực giao – Orthomosaics là gì ?

Phép quang trắc ảnh chụp trên không là gì ?

While aerial photography can be used to take nice overhead images and get a general sense of an area, it lacks the precision necessary for most surveying jobs and doesn’t show topography. For that, you’ll need photogrammetry.

Photogrammetry involves taking multiple images of a feature and using them to create digitized high resolution 2D or 3D models from which accurate measurements can be deduced. Depending on the scope of the project, a model made with photogrammetry may require anywhere from a couple hundred to several thousand separate images.

Mặc dù chụp ảnh từ trên không có thể được sử dụng để tạo ra những bức hình đẹp từ trên cao và có được cảm giác chung về một khu vực, nhưng nó thiếu độ chính xác cần thiết cho hầu hết các công việc khảo sát và không hiển thị địa hình. Để làm được điều đó, bạn sẽ cần phép đo quang – photogrammetry – phép quang trắc.

Phép đo ảnh liên quan đến việc chụp nhiều hình ảnh của một đối tượng địa lý và sử dụng chúng để tạo ra các mô hình 2D hoặc 3D có độ phân giải cao được số hóa để từ đó có thể suy ra các phép đo chính xác. Tùy thuộc vào phạm vi của dự án, một mô hình được thực hiện bằng phép đo quang có thể cần từ vài trăm đến vài nghìn hình ảnh riêng biệt.

 

 

Các nguyên tắc cơ bản của phép đo quang, chẳng hạn như sử dụng nhiều phối cảnh hoặc ‘đường ngắm’ để đặt tọa độ, lần đầu tiên được phát triển cách đây hơn 150 năm, theo GIS Lounge. Tuy nhiên, hình thức mô hình hóa đã đạt đến cấp độ mới về khả năng tiếp cận và sử dụng với hình ảnh kỹ thuật số và công nghệ trên không như máy bay không người lái. Trước khi nhiếp ảnh trên không ra đời, các nhà khảo sát đã sử dụng các thiết bị như la bàn từ, khí áp kế, bảng vẽ và băng từ để xác định địa hình, theo Đại học Penn State.

Ngày nay, phép đo quang có thể được tiến hành với sự kết hợp của nhiều thiết bị, bao gồm máy bay không người lái, máy bay và trực thăng. Tuy nhiên, nhờ những tiến bộ công nghệ và mức giá thấp hơn, máy bay không người lái đã trở thành thiết bị được nhiều nhà khảo sát lựa chọn.

Các hình thức của phép quang trắc ảnh trên không

Phép đo quang có thể được chia thành hai loại: phép đo quang hệ mét và phép đo quang diễn giải. Phép đo quang hệ mét sử dụng các điểm tọa độ trên các đối tượng địa lý để trực quan hóa một đối tượng với các phép đo gần chính xác. Trong khi đó, phép đo quang diễn giải chụp một bức ảnh và thêm địa hình bằng cách sử dụng các chỉ số như hình dạng, bóng và các mẫu được trình bày trong một hình ảnh, thay vì tọa độ. Trong khi phép đo quang hệ mét chính xác hơn, phép đo quang diễn giải sẽ đủ dùng trong nhiều trường hợp. Trong cả hai trường hợp, một chương trình máy tính được sử dụng để kết hợp các hình ảnh và tạo ra một mô hình 3D chính xác.

Sử dụng phép quang trắc hình ảnh trên không

Mặc dù phép đo quang có thể bổ sung thêm các tính năng, nhưng nó chỉ cần thiết cho một số công việc. Một số lĩnh vực sử dụng phổ biến, theo Tài nguyên GIS, bao gồm:

  • Kỹ thuật: Phép đo quang bằng máy bay không người lái có thể được sử dụng để tạo mô hình 3-D của các tòa nhà và thiết bị.
  • Xây dựng: Khảo sát bằng phép đo quang có thể tiết lộ thông tin về khu đất đang được xây dựng, cùng với các mục đích sử dụng khác.
  • Khảo sát đất đai: Các nhà khảo sát trong nhiều ngành khác nhau dựa vào phép đo quang khi khách hàng của họ cần hiểu địa hình của một mảnh đất.
  • Bất động sản: Các nhà môi giới đang sử dụng máy bay không người lái để tạo mô hình 3-D chính xác của ngôi nhà để bán và cung cấp các chuyến tham quan ảo. Kỹ thuật này đã thành công do hậu quả của đại dịch COVID-19.

 

 

Cuối cùng, phép đo quang trên không có lợi cho các nhà khảo sát, so với các kỹ thuật trên mặt đất, bất kể ngành của họ. Phép đo quang trên không cung cấp nhiều dữ liệu hơn trong thời gian ngắn hơn và cho phép người khảo sát tránh xa các khu vực nguy hiểm trong khi vẫn thu thập thông tin họ cần.

Nhờ đó các công ty thường tiết kiệm được chi phí. Ngoài ra, vì phép đo quang phụ thuộc vào hình ảnh kỹ thuật số, nó có thể được sử dụng để tạo ra các mô hình 3D giống như thực tế và dễ nhận biết để dễ dàng sử dụng với nhiều bên liên quan.

So sánh phép quang trắc ảnh với công nghệ LiDAR

Điều quan trọng cần lưu ý là phép đo quang khác với LiDAR, hay phạm vi phát hiện ánh sáng. Trong khi phép đo quang dựa vào việc xác định các tọa độ để tạo ra hình ảnh 3D chính xác, LiDAR xây dựng địa hình bằng cách đo lượng thời gian sóng ánh sáng phản xạ khỏi mặt đất và quay trở lại máy bay không người lái. Kỹ thuật khảo sát này cực kỳ chính xác, nhưng cũng đắt tiền. Thiết bị không chỉ đắt tiền mà nó còn cồng kềnh, có nghĩa là máy bay không người lái phải lớn hơn.

Sử dụng phép đo quang hay LiDAR phụ thuộc vào dự án. LiDAR lý tưởng cho các địa điểm làm việc với ánh sáng không nhất quán có thể ảnh hưởng đến chất lượng của ảnh chụp. Các nhà khảo sát làm việc trong khu vực có độ che phủ thực vật cao cũng có thể thích LiDAR hơn vì nó xuyên qua lá, cành và cây. Các mục đích sử dụng khác có thể bao gồm các dự án dựa vào các tính năng siêu mỏng, chẳng hạn như đường dây điện. Tuy nhiên, cuối cùng, cả hai kỹ thuật đều có thể được sử dụng để xây dựng các mô hình 3D chức năng, dễ áp dụng.

Xem thêm: Cảm biến Lidar là gì? cảm biến ToF là gì? loại nào tốt hơn?

Máy bay không người lái hỗ trợ phép quan trắc ảnh thế nào ?

Sử dụng phép đo quang bằng máy bay không người lái có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc so với các kỹ thuật khảo sát trên mặt đất cổ điển. Điều đó có nghĩa là máy bay không người lái lập bản đồ là một khoản đầu tư đáng giá cho cả người khảo sát và những người thuê chúng. Để một máy bay không người lái có khả năng quang trắc, nó cũng phải có khả năng chụp ảnh từ trên không, vì ảnh chụp là cơ sở của kỹ thuật này.

Nếu bạn cần lập bản đồ , thì  Matrice 300 RTK là lựa chọn tốt nhất. Máy bay không người lái này kết hợp các tính năng thông minh với hiệu suất, bao gồm sáu cảm biến và định vị hướng và khả năng chứa đồng thời ba camera.

Ngoài việc tìm kiếm một máy bay không người lái có khả năng phù hợp, những người khảo sát muốn sử dụng phép đo ảnh cũng sẽ cần phần mềm lập bản đồ máy bay không người lái trực quan, như DJI Terra. Terra là giải pháp lập bản đồ bằng máy bay không người lái giúp ghép các hình ảnh lại với nhau và giúp việc khảo sát trở nên dễ dàng hơn. Cho dù bạn cần bản đồ 2D hay 3D, phần mềm này có thể xử lý dữ liệu của bạn và hiển thị hình ảnh chính xác.

Xem thêm: DJI Terra – Phần mềm của DJI giúp xử lý dữ liệu nhanh hơn, hiệu quả hơn

Mặc dù chụp ảnh từ trên không đã tạo ra một cuộc cách mạng trong nghiên cứu khoa học và lập bản đồ, nhưng bạn sẽ cần thêm khả năng quan trắc ảnh để thực hiện một cuộc khảo sát. Phép đo quang được sử dụng để tạo ra các mô hình 2D và 3D chính xác với các tọa độ chính xác. Với sự hiểu biết về kỹ thuật, máy bay không người lái và phần mềm từ DJI, không có công việc nào là một thách thức quá lớn.

 

Nguồn tham khảo:

https://sciencing.com/difference-satellite-imagery-aerial-photography-8621214.html

https://www.gislounge.com/a-brief-introduction-to-photogrammetry-and-remote-sensing/

https://pubs.usgs.gov/gip/AerialPhotos_SatImages/aerial.html

https://enterprise-insights.dji.com/blog/drone-photogrammetry-for-terrestrial-surveying

https://www.environmentalscience.org/principles-applications-aerial-photography

https://www.aerial-survey-base.com/gsd-calculator/what-is-gsd/

https://www.e-education.psu.edu/natureofgeoinfo/c6_p11.html

https://www.usgs.gov/faqs/what-remote-sensing-and-what-it-used?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products

https://www.britannica.com/technology/surveying/Aerial-surveying

 

Xem thêm: 

Mua máy bay không người lái chính hãng ở đâu?

Máy bay không người lái DJI MATRICE 30 đang được phân phối chính hãng tại Công ty CP Thiết bị Thắng Lợi Victory – Đơn vị đại diện phân phối chính thức các sản phẩm UAV đến từ thương hiệu DJI tại Việt Nam.

DJI Authorization letter to Victory - Matrice 30 - Chiếc flycam hiện đại nhất của DJI

Quý khách có thể xem thêm thông tin của Thắng Lợi Victory được đăng tải trên trang chủ của hãng DJI bằng cách: Click vào Link Chọn khu vực Asia, quốc gia Việt Nam
Link thông tin: https://www.dji.com/where-to-buy/enterprise-dealers

Victory dai dien DJI 1 - Matrice 30 - Chiếc flycam hiện đại nhất của DJI

Mua thiết bị máy bay không người lái tại Thắng Lợi Victory, bạn sẽ được:

  • 100% tất cả các thiết bị được nhập khẩu chính hãng, có đầy đủ giấy tờ, hóa đơn chứng minh nguồn gốc.
  • Được bảo hành chính hãng và hướng dẫn sử dụng các thiết bị chi tiết.
  • Cam kết hỗ trợ kỹ thuật 24/7 khi khách hàng có nhu cầu
  • Có đội ngũ chuyên viên kỹ thuật kiểm nghiệm chuyên môn cao, giúp khách hàng yên tâm trong quá trình sử dụng thiết bị.

Nếu quan tâm đến sản phẩm máy bay không người lái bạn vui lòng liên hệ đến:

Mr. Hữu: 0989681688 hoặc Mrs. Dương: 0903031397 để chúng tôi hỗ trợ nhanh nhất!

 

Công ty CP Thiết bị Thắng Lợi Victory – ĐẠI DIỆN ỦY QUYỀN CHÍNH THỨC DJI TẠI VIỆT NAM

Liên hệ với chúng tôi:
1f449 - Matrice 30 - Chiếc flycam hiện đại nhất của DJIVP TP HỒ CHÍ MINH
Địa chỉ: Số 91 Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quận 1, Tp Hồ Chí Minh
Điện thoại: +84 28 3910 4694
1f449 - Matrice 30 - Chiếc flycam hiện đại nhất của DJIVP TP Hà Nội
Địa chỉ: Số 6 phố Hoà Mã , Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội
Điện thoại: +84 24 3976 1588
1f449 - Matrice 30 - Chiếc flycam hiện đại nhất của DJIVP TP ĐÀ NẴNG
Địa chỉ: Số 234B Hà Huy Tập,P.Hòa Khê, Q.Thanh Khê, Tp Đà Nẵng
Điện thoại: +84 236 3811 646

Trả lời

Mục lục bài viết