Một trong những sản phẩm quan trọng, được ứng dụng rộng rãi và có giá trị cao trong hệ thống bản đồ số là ảnh trực giao (Orthophoto). Bài viết sau sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm ảnh trực giao là gì? Các ứng dụng thực tiễn và phương pháp thu thập dữ liệu ảnh trực giao bằng Drone chuyên dụng.
Ảnh trực giao (Orthophoto) là gì?
Ảnh trực giao (Orthophoto hay Orthomosaic) là ảnh chụp từ trên cao (bằng drone hoặc vệ tinh), đã được xử lý để loại bỏ các sai số hình học do địa hình, độ nghiêng của cảm biến, và hiệu ứng phối cảnh. Kết quả là mỗi điểm ảnh (pixel) trên ảnh trực giao mang tọa độ địa lý chính xác, tương ứng với hệ quy chiếu thực địa, cho phép đo đạc khoảng cách, diện tích và định vị đối tượng trên ảnh một cách chính xác như bản đồ địa hình.
Khác với ảnh thô (raw image) chỉ có giá trị hiển thị, ảnh trực giao có thể tích hợp trực tiếp vào hệ thống GIS để phục vụ công tác quy hoạch, phân tích và quản lý không gian hiệu quả.
Ứng dụng nổi bật của ảnh trực giao trong thực tiễn
Ảnh trực giao là dữ liệu đầu vào quan trọng cho nhiều ngành nghề. Một số ứng dụng tiêu biểu bao gồm:
– Quản lý đô thị & hạ tầng
Ảnh trực giao từ máy bay không người lái cung cấp cái nhìn toàn diện về hiện trạng bề mặt đô thị với độ chính xác cao. Cơ quan quản lý có thể sử dụng để:
- Cập nhật hiện trạng công trình: Phát hiện các công trình xây dựng mới, thay đổi kết cấu hạ tầng, giám sát tiến độ dự án.
- Giám sát phát triển đô thị: So sánh dữ liệu ảnh trực giao theo thời gian để đánh giá mức độ mở rộng đô thị, kiểm soát phát triển hạ tầng giao thông, khu dân cư.
- Hỗ trợ thiết kế – quy hoạch: Làm cơ sở xây dựng bản đồ quy hoạch, đánh giá hiệu quả sử dụng đất và đưa ra phương án tối ưu cho phát triển bền vững.
– Quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường
Trong quản lý tài nguyên, ảnh trực giao giúp giám sát và phân tích:
- Biến động đất rừng: Phát hiện sớm tình trạng phá rừng, suy giảm che phủ thảm thực vật, xói mòn đất ở khu vực ven sông, ven biển.
- Giám sát mực nước và vùng ngập lụt: Cập nhật diễn biến mực nước hồ, sông theo mùa hoặc trong các tình huống khẩn cấp như lũ lụt, giúp cơ quan chức năng đưa ra cảnh báo và phương án ứng phó kịp thời.
- Đánh giá hiện trạng môi trường: Hỗ trợ kiểm tra ô nhiễm đất, nước, từ đó phục vụ lập báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM).
– Nông nghiệp thông minh
Ứng dụng ảnh trực giao đa phổ (Multispectral Orthophoto) ngày càng phổ biến trong nông nghiệp thông minh:
- Đánh giá sức khỏe cây trồng: Phân tích chỉ số NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) để xác định khu vực cây trồng bị stress, thiếu nước hoặc dinh dưỡng.
- Lập bản đồ đất và thảm thực vật: Hỗ trợ hoạch định tưới tiêu, bón phân chính xác theo từng vùng canh tác, tối ưu hóa năng suất và giảm chi phí vận hành.
- Giám sát mùa vụ: Theo dõi tiến độ sinh trưởng, lập kế hoạch thu hoạch dựa trên dữ liệu chính xác từ UAV.
– Địa chính và đo đạc đất đai
Ảnh trực giao đóng vai trò quan trọng trong các công tác trắc địa, địa chính:
- Khảo sát hiện trạng và lập bản đồ nền: Cung cấp dữ liệu độ phân giải cao để xây dựng bản đồ địa chính, phục vụ quản lý đất đai và cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất.
- Giám sát thay đổi sử dụng đất: Phát hiện sớm các hành vi lấn chiếm đất công, xây dựng trái phép hoặc chuyển đổi mục đích sử dụng đất không được cấp phép.
- Hỗ trợ đo vẽ địa hình 3D: Kết hợp với dữ liệu point cloud để tạo mô hình số địa hình (DTM/DSM) phục vụ thiết kế hạ tầng.
– Ứng phó thiên tai
Trong các tình huống khẩn cấp, ảnh trực giao trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực:
- Đánh giá thiệt hại sau thiên tai: Nhanh chóng thu thập hình ảnh vùng bị ảnh hưởng bởi lũ lụt, sạt lở, cháy rừng để lập bản đồ phân vùng thiệt hại.
- Hỗ trợ cứu trợ và lập kế hoạch tái thiết: Cung cấp dữ liệu trực quan, chính xác cho cơ quan quản lý để xây dựng phương án cứu hộ, bố trí nguồn lực và thiết kế hạ tầng tái thiết phù hợp.
- Giám sát diễn biến thiên tai: Theo dõi tình hình mưa lũ, sạt lở theo thời gian thực để cảnh báo sớm và hạn chế rủi ro.
Phương pháp thu thập ảnh trực giao bằng Drone chuyên dụng
Thu thập ảnh trực giao hiện nay được thực hiện chủ yếu bằng Drone chuyên dụng tích hợp camera độ phân giải cao và định vị GNSS chính xác. Quy trình bao gồm:
– Lập kế hoạch bay
- Xác định khu vực bay, chiều cao, tỷ lệ chồng phủ (thường 75-85%) và hướng bay.
- Sử dụng phần mềm như Autel Explorer, Pilot 2 hoặc các ứng dụng lập kế hoạch chuyên nghiệp.
– Thực hiện bay chụp ảnh
- Drone sẽ tự động bay theo kế hoạch định trước và chụp ảnh từ trên cao theo góc thẳng đứng (nadir).
- Dữ liệu được lưu về bộ nhớ trong hoặc thẻ nhớ SD.
– Xử lý ảnh tạo Orthophoto
- Sử dụng phần mềm xử lý ảnh photogrammetry như Pix4D, Agisoft Metashape, hoặc DJI Terra.
- Kết quả là ảnh trực giao dạng GeoTIFF có thể tích hợp vào các phần mềm GIS như QGIS, ArcGIS.
Thiết bị Drone chuyên dụng lý tưởng cho thu thập ảnh trực giao
Autel Robotics cung cấp các dòng Drone mạnh mẽ, được tin dùng trong công tác thu thập ảnh trực giao chính xác. Dưới đây là 3 thiết bị tiêu biểu:
– Autel EVO II Pro Enterprise V3 – Hiệu suất cao, ảnh sắc nét
- Camera 1 inch, 20MP – Cho chất lượng ảnh chi tiết, màu sắc trung thực.
- Khẩu độ điều chỉnh f/2.8 – f/11, hỗ trợ chụp linh hoạt trong mọi điều kiện ánh sáng.
- Thời gian bay đến 40 phút, bao phủ diện tích lớn chỉ trong 1 lần bay.
- Hỗ trợ RTK (tùy chọn) – Tăng độ chính xác tọa độ từng ảnh.
- Lý tưởng cho các dự án đo đạc địa hình, quản lý hạ tầng, ảnh trực giao chất lượng cao phục vụ bản đồ GIS.
– Autel EVO II Dual 640T Enterprise V3 – Ảnh trực giao kết hợp nhiệt
- Camera kép: RGB 48MP + cảm biến nhiệt độ phân giải 640×512.
- Cho phép thu ảnh trực giao đồng thời với dữ liệu nhiệt, phục vụ kiểm tra rò rỉ nhiệt, cháy rừng, và theo dõi sự cố hạ tầng.
- Thời lượng bay 40 phút, hỗ trợ nhiều chế độ bay tự động.
- Phù hợp cho đơn vị môi trường, cứu hộ, và kiểm tra công trình công nghiệp.
– Autel EVO Max 4T – Công nghệ tiên tiến, AI thông minh
- Tích hợp camera zoom quang 10x, cảm biến nhiệt, cảm biến laser đo khoảng cách LRF, và camera wide 50MP.
- Khả năng tránh vật cản thông minh 720 độ, bay trong môi trường phức tạp.
- Hệ thống định vị không GNSS – bay ổn định trong khu vực mất tín hiệu GPS.
- Tối ưu cho tác nghiệp ảnh trực giao trong khu vực đô thị dày đặc, vùng núi hiểm trở hoặc công trình có từ trường cao.
Ảnh trực giao không chỉ là công cụ ghi lại hiện trạng từ trên cao, mà còn là dữ liệu chiến lược trong quản lý và phân tích không gian. Với sự hỗ trợ từ các thiết bị bay hiện đại, việc tạo ảnh trực giao trở nên nhanh chóng, chính xác và tiết kiệm chi phí hơn bao giờ hết. Liên hệ Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn chi tiết về cách thu thập dữ liệu ảnh trực giao ngay hôm nay!
>>> Xem thêm: Tích hợp dữ liệu UAV LiDAR vào GIS để tạo bản đồ 3D chi tiết