Trận sạt lở đất ở biển vào năm 2017 đã khiến một bờ biển bị vùi lấp hoàn toàn. Do đó, để tránh tình trạng tương tự xảy ra, cần phải theo dõi tình trạng sạt lở đất, lập bản đồ địa tầng 2D và 3D để có thể dự báo chính xác hơn các rủi ro có thể xảy ra và phòng ngừa chúng nhanh chóng.
Dự án: Lập bản đồ cho một vụ sạt lở đất dài 100 mét ven biển
New Zealand là điểm đến mơ ước của nhiều du khách vì vẻ đẹp tự nhiên hùng vỹ, địa điểm quay những bộ phim nổi tiếng và sở hữu nhiều loài động vật quý hiếm. Yếu tố địa chất của đất nước này cũng là một điểm nổi bật, cụ thể là quốc đảo vừa được phát hiện gần đây ở Zealandia, nằm trên rìa của Vành đai núi lửa, thuộc khu vực có hoạt động kiến tạo cao (hoặc nghĩa: dễ chịu ảnh hưởng bởi thiên tai). Đối với các chuyên gia tham gia khảo sát địa chất, khu vực này liên tục biến chuyển, tạo nhiều cơ hội nghiên cứu và khai thác sâu hơn.
Một khu vực rộng khoảng 100 mét dọc theo bờ biển gần khu vực Porirua (Wellington) đã sạt lở vào tháng 8 năm 2017 và sau một đêm, toàn bộ bãi biển gần như biến mất. Sự việc lần này được cho là hậu quả ảnh hưởng bởi các tác động làm suy yếu trầm tích, bao gồm trận động đất diễn ra vào 9 tháng trước đó. Do đó, GNS Science đã tiến hành lập bản đồ cho khu vực này.
Để có được dữ liệu chính xác, GNS Science đã quay lại hiện trường để lập bản đồ hiện trạng một cách thường xuyên để dễ dàng phân tích và theo dõi các biến đổi diễn ra tại đây. Việc sử dụng máy bay không người lái trong quy trình làm việc giúp GNS Science có được bức tranh toàn cảnh về biển và vùng vien biển một cách dễ dàng nhưng vẫn đáp ứng được độ chính xác cao.
Một trận lở đất ven biển đã dẫn đến một dự án khảo sát dài hạn cho GNS Science.
GNS Science là một cơ quan của Viện Nghiên Cứu Chính Phủ New Zealand, là đơn vị đi đầu trong nghiên cứu khoa học địa chất với 390 nhân viên ở cả hai quần đảo Bắc và Nam. Nhóm này theo dõi sạt lở đất, lập bản đồ địa tầng 2D và 3D ở New Zealand để có khai thác các rủi ro có thể xảy ra trong các trận động đất hoặc bão gây sạt lở. Phương tiện chính để thu thập dữ liệu lập bản đồ, phân tích địa chất, v.v. là máy bay không người lái.
Thông tin chi tiết dự án: Lập bản đồ cho một vụ sạt lở đất dài 100 mét ven biển
- Đơn vị thực hiện: GNS Scienc.
- Địa điểm: Porirua, New Zealand.
- Phần mềm: PIX4Dmapper.
- Thiết bị sử dụng: Mavic 2 Pro.
- Độ cao bay: 25 m.
- GSD: 0,7 – 0,9cm.
- Phần cứng xử lý: Máy trạm Dell Precision với Chipset Intel Xeon.
- Hình ảnh được thu thập mỗi lần khảo sát: 1.000+.
Sử dụng máy bay không người lái để khảo sát một vụ lở đất
Do phải thực hiện khảo sát lặp đi lặp lại ở một công trình trong nhiều năm, GNS Science đã thành công lập ra một quy trình lập bản đồ bằng máy bay không người lái. Tuy nhiên, GNS Science đã phải đối mặt với rất nhiều thách thức mới xảy ra bên cạnh những khó khăn sẵn có trong việc sử dụng máy bay không người lái để khảo sát.
Nhóm đã hoàn thành 11 cuộc khảo sát kể từ năm 2017, chụp hơn 13 nghìn hình ảnh hiện trạng suốt nhiều năm. Dữ liệu được đưa vào PIX4Dmapper để xử lý. Ảnh trực giao, mô hình số bề mặt và vô số kết quả đầu ra khác đã được sử dụng để phân tích và so sánh theo thời gian.
Những hình ảnh cho thấy sự lắng đọng trầm tích và trôi dạt ven biển.
PIX4Dcapture được GNS Science sử dụng để thu thập khoảng 350 hình ảnh ở mỗi chuyến bay, đồng thời thu thập thêm ảnh mặt bằng và video hiện trạng để trích xuất tạo mô hình 3D tránh trường hợp ảnh chụp không đáp ứng được yêu cầu xử lý.
Lần đầu tiếp cận khu vực sạt lở, nhóm nghiên cứu sử dụng Mavic Pro, sau đó nâng cấp lên Phantom Pro V2 đến Mavic 2 Pro.
Việc sử dụng máy bay không người lái cỡ nhỏ giúp dự án dễ vận hành gần mặt đất hoặc xung quanh địa hình dốc, dễ di chuyển giữa nhiều vị trí. Các nhà địa chất và nghiên cứu núi lửa ở Hawaii cũng sử dụng quy trình này trong công tác lập bản đồ Magma từ núi lửa Kilauea. Tuy nhiên, rất khó để có được thời tiết thuận lợi để khảo sát trong các trường hợp tương tự do tiếp theo đây là khu vực ven biển, có gió mạnh và thời tiết thay đổi thất thường.
GNS Science cũng đang phân tích quá trình xây dựng lại trầm tích bằng DSM.
Để cho ra được kết quả hợp lý, nhóm khảo sát cần thu thập được dữ liệu vị trí chính xác để phân tích chi tiết. Thử thách lớn nhất của dự án xuất hiện khi các điểm khống chế mặt đất (GSD) ban đầu như trụ bê tông, đã bị dịch chuyển, một số bị cát bao phủ, một số bị phá hủy do công trình đường gần đó. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tích hợp AeroPoints để làm điểm khống chế mặt đất và thu được kết quả chính xác. Các dữ liệu hiện vẫn đang được sử dụng để tính toán các thay đổi về độ cao và thể tích trong tài liệu chính thức.
AeroPoints đảm bảo độ chính xác nhưng khó khăn do thay đổi của bãi biển và quản lý đất đai.
Xử lý dữ liệu với phần mềm lập bản đồ PIX4Dmapper chuyên dụng
Trải qua giai đoạn khó khăn trong quá trình thu thập dữ liệu, GNS Science đã tiến hành xử lý chúng tại văn phòng với phần mềm PIX4Dmapper.
Nhà địa chất Matt Hill của GNS Science cho biết: “Chúng tôi luôn biết rằng một khi chúng tôi có đầy đủ dữ liệu hình ảnh, PIX4Dmapper sẽ xử lý mọi thứ một cách dễ dàng”. Vì PIX4Dmapper là một sản phẩm dành cho máy tính nên nhóm không cần theo dõi sát sao quá trình xử lý và có thể ra ngoài để khảo sát một địa điểm khác, sau đó quay lại phân tích kết quả của làm việc khi đã xử lý xong kết quả ở định dạng 3D – Hill giải thích: “Phần mềm đã cho phép chúng tôi lặp lại nhiều cuộc khảo sát tương tự trong vài năm để theo dõi tình trạng bãi biển và cung cấp thông tin cho nghiên cứu khoa học về sạt lở đất dọc theo bờ biển và khu vực bãi biển nổi tiếng này.”
Matt Hill cũng chia sẻ thêm: “Phần mềm PIX4D cho phép chúng tôi vận hành máy bay điều khiển từ xa một cách nhanh chóng và đáng tin cậy tại hiện trường. Trong vòng vài phút sau khi có mặt tại hiện trường, một kế hoạch bay đã được thực hiện bằng PIX4Dcapture, ảnh trực giao có độ phân giải cao và mô hình bề mặt có thể được tạo trong vài giờ trên máy tính của chúng tôi để thực hiện phân tích khoa học”.
Kết quả của việc khảo sát hiện trường nhiều lần, nhóm nghiên cứu hiện đã có kết quả và hồ sơ chính xác về trầm tích biển cho khu vực. Những điều này cho thấy bãi biển đã được cải tạo nhanh chóng như thế nào nhờ các lớp cát do gió thổi và sự trôi dạt dọc bờ biển trong nhiều năm kể từ vụ lở đất. Họ có những bức ảnh lịch sử chụp từ trên không về khu vực này từ năm 1944 cho thấy địa điểm này biến chuyển nhiều như thế nào.
So sánh tài liệu của công trình từ những năm 1940.
PIX4Dmapper cho ra kết quả trong vòng vài giờ, cung cấp các mô hình bề mặt và ảnh trực giao đã được tích hợp vào hệ thống GIS của GNS Science, được dùng để phân tích khoa học về khu vực. Các khảo sát tái thực hiện quy trình dễ dàng hơn bao giờ hết với các tham số được lưu trong PIX4Dcapture và PIX4Dmapper, giúp toàn bộ quy trình làm việc trở nên tối ưu. Do đó, GNS Science đã hoàn thành nghiên cứu sâu rộng trong khu vực và sẽ tiếp tục theo dõi các thay đổi khi họ điều tra địa chất của khu vực bằng PIX4Dmapper.
Nếu bạn quan tâm đến giải pháp khảo sát sạt lở đất bằng máy bay không người lái kết hợp với phần mềm PIX4Dmapper, hãy liên hệ ngay Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh nhất!
>>> Xem thêm: Quản lý hệ thống sông ngòi với PIX4DCloud: Lập bản đồ bằng Drone giúp tiết kiệm thời gian
