Tạp chí
 
Năm 2022
 
Số 63, Kỳ 5, [10 - 2022]

Nghiên cứu thành lập mô hình 3D mặt bằng sân công nghiệp mỏ từ dữ liệu quét laser mặt đất và thiết bị bay không người lái

DOI:10.46326/JMES.2022.63(5).03

  • Cơ quan:

    1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Việt Nam
    2 Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội, Việt Nam
    3 Công ty Trách nhiệm hữu hạn Hưng Phát Á Châu, Hà Nội, Việt Nam

  • *Tác giả liên hệ:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Nhận bài: 13-03-2022
  • Sửa xong: 29-06-2022
  • Chấp nhận: 01-08-2022
  • Ngày đăng: 31-10-2022
Trang: 25 - 36
Lượt xem: 3204
Xem onlineXem online
Lượt tải: 2140
Tải về PDF
★★★★★Yêu thích: 5.0, Số lượt: 213
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
Bạn yêu thích

Tóm tắt:

Trong những năm gần đây, mô hình 3D đang được quan tâm nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực khai thác mỏ, với mục tiêu quản lý và vận hành khai thác mỏ an toàn, hiệu quả và tiến tới xây dựng cơ sở dữ liệu cho loại hình mỏ thông minh. Máy bay không người lái (UAV) và quét laser mặt đất (TLS) được biết đến là hai công nghệ chính hiện nay dùng để thu thập dữ liệu đám mây điểm 3D (3D Points cloud - PC) nhanh chóng, cho độ chính xác đáp ứng được yêu cầu. Bài báo này nghiên cứu tích hợp đám mây điểm 3D thành lập từ ảnh bay chụp UAV và dữ liệu TLS để xây dựng mô hình 3D chi tiết cho mặt bằng sân Công nghiệp +35 m của mỏ than Núi Béo, với diện tích khoảng 12 ha. Để thực hiện được mục tiêu này, máy bay Phantom4 Advanced được sử dụng để bay chụp ảnh với ba phương án: chụp ảnh dạng thành lập bản đồ 2D với góc chụp 900 , chụp ảnh dạng ô lưới 3D góc chụp 450 và chụp ảnh tập trung vào tháp giếng với góc chụp 450 và 600. Máy quét laser mặt đất Faro Focus3D X130 được sử dụng để quét laser khu vực tháp giếng, bổ sung dữ liệu đám mây điểm thành lập từ ảnh UAV. Đám mây điểm được thành lập bằng cả hai phương pháp được đánh giá độ chính xác dựa vào các điểm tiêu kiểm tra đã đo tọa độ bằng máy toàn đạc điện tử Leica TS09, được ghép với nhau bằng thuật toán ICP. Kết quả cho PC đảm bảo độ chính xác thành lập được mô hình 3D khu vực thực nghiệm với mức độ chi tiết đạt LOD3.

Trích dẫn
Lê Văn Cảnh, Cao Xuân Cường, Tống Sĩ Sơn và Đinh Văn Hòa, 2022. Nghiên cứu thành lập mô hình 3D mặt bằng sân công nghiệp mỏ từ dữ liệu quét laser mặt đất và thiết bị bay không người lái, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 63, kỳ 5, tr. 25-36.
Tài liệu tham khảo

Besl, P.J. and Mckay, N.D., (1992). A method for registration of 3-D shapes, IEEE Trans. P flattern Anal. and Machine Intell, 1(4), 23., 239-256. doi:10.1109/34.121791

Bolkas, D., Chiampi, J., Chapman, J., Pavill, V.F., (2020). Creating a virtual reality environment with a fusion of sUAS and TLS point-clouds. International journal of image and data fusion, 11(2), 136-161.

Bolkas, D., Sichler, T.J., McMarlin, W., (2019). A case study on the accuracy assessment of a small UAS photogrammetric survey using terrestrial laser scanning. Surveying and Land Information Science, 78(1), 31-44.

Bùi, T.K.T., Nguyễn, M.C., (2020). Thành lập mô hình 3D từ dữ liệu ảnh bay chụp UAV và ảnh quét TLS. Hội nghị khoa học thường niên 2020. Trường đại học Thuỷ lợi. ISBN: 978-604-82-3869-8.

Burdziakowski, P. and Zakrzewska, A. (2021). A New Adaptive Method for the Extraction of Steel Design Structures from an Integrated Point Cloud. Sensors, 21(10), 3416.

Cao, X.C., Lê. V.C., Nguyễn, V.N., Tạ, T.T.H., (2021a). Báo cáo đề tài cấp sơ sở "Nghiên cứu giải pháp tích hợp các mô hình đám mây điểm thành lập từ dữ liệu quét laser 3D mặt đất và ảnh bay chụp UAV phục vụ xây dựng cơ sở dữ liệu 3D mỏ hầm lò". Trường đại học Mỏ - Địa chất.

Cao, X. C., Le, V. C., Pham, V.C., Le, D.T., Pham, T.D., Ngo, S.C., (2021b). Quality assessment of 3D point cloud of industrial buildings from imagery acquired by oblique and nadir UAV flights. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 131-139. doi:10. 33271/ nvngu/2021-5/131.

Gröger, G., Kolbe, T.H., Nagel, C. and Häfele, K.H., 2012. OGC city geography markup language (CityGML) encoding standard.

Hu, J. and Wan, N., (2010, December). Mine Information System Based on 3D Geological Modeling. In 2010 Third International Symposium on Information Science and Engineering (pp. 405-408). IEEE.

Le, V.C., Nguyen, V.N., (2016). Displacement monitoring of the industrial site area at Nui Beo Coal mine. Paper presented at the International conferences on earth sciences and sustainable Geo-resources development (ESASGD2016), Vietnam.

Lee, S. J., and Choi, S. O. (2019). Analyzing the stability of underground mines using 3d point cloud data and discontinuum numerical analysis. Sustainability, 11(4), 945.

Marcisz, M., Probierz, K. and Ostrowska-Łach, M. (2018). 3D representation of geological observations in underground mine workings of the Upper Silesian Coal Basin. Journal of Sustainable Mining, 17(1), 34-39.

Nguyễn, V.N., Vũ, Q.L., Nguyễn, Q.L., Phạm, T.L,, Phạm, V.C. và Nguyễn, T.T.H., (2019). Quét laser mặt đất - công nghệ địa không gian trong công nghiệp khoáng sản. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ.

Võ, C.M., (2016). Trắc địa mỏ. Việt Nam: Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.