Tạp chí
 
Năm 2022
 
Số 63, Kỳ 4, [08 - 2022]

Tích hợp dữ liệu đám mây điểm tạo bởi công nghệ đo ảnh UAV và quét laser 3D mặt đất cho các công trình trên mặt bằng sân công nghiệp mỏ hầm lò

DOI:10.46326/JMES.2022.63(4).02

  • Cơ quan:

    1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Việt Nam
    2 Tổng công ty Tài nguyên và Môi trường Việt Nam, Hà Nội, Việt Nam
    3 Phòng Tài nguyên và Môi trường TP Dĩ An, tỉnh Bình Dương, Việt Nam

  • *Tác giả liên hệ:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Nhận bài: 03-03-2022
  • Sửa xong: 25-06-2022
  • Chấp nhận: 24-07-2022
  • Ngày đăng: 31-08-2022
Trang: 13 - 23
Lượt xem: 4059
Xem onlineXem online
Lượt tải: 2320
Tải về PDF
★★★★★Yêu thích: 1.0, Số lượt: 229
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
Bạn yêu thích

Tóm tắt:

Mặt bằng sân công nghiệp là một trong những khu vực quan trọng của mỏ than hầm lò. Công tác đo đạc thu thập dữ liệu không gian của mặt bằng sân công nghiệp có ý nghĩa quan trọng nhằm đảm bảo công tác quản lý và vận hành hoạt động khai thác ở mỏ hầm lò được diễn ra an toàn và hiệu quả. Công nghệ bay chụp ảnh sử dụng thiết bị bay không người lái (UAV) và công nghệ quét laser 3D mặt đất (TLS) là hai trong số những công nghệ địa tin học tiêu biểu, có những đóng góp đáng kể cho hoạt động thu thập dữ liệu địa không gian. Trong khi công nghệ UAV cho phép tạo đám mây điểm (PC) mật độ dày đặc với độ chính xác cỡ cm trong thời gian ngắn và phạm vi rộng nhưng bị hạn chế trong không gian chật hẹp, công nghệ TLS có thể tạo PC dày đặc với độ chính xác cỡ mm, nhưng lại tốn thời gian và chi phí khi thực hiện trên phạm vi rộng. Việc tích hợp dữ liệu UAV và TLS có thể được xem là giải pháp hợp lý nhằm có được ưu điểm của cả hai và khắc phục nhược điểm của mỗi công nghệ. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu tích hợp dữ liệu PC của mặt bằng sân công nghiệp mỏ than hầm lò được tạo bởi UAV và TLS. Các công trình đặc trưng trên khu vực nghiên cứu bao gồm: tháp giếng đứng, các tòa nhà văn phòng và nhà xưởng được quét laser TLS và bay chụp ảnh UAV. Kết quả cho thấy dữ liệu PC tích hợp UAV và TLS có độ chính xác cỡ milimet cho các đối tượng quan trọng như tháp giếng, trong khi đó, các công trình phụ trợ trên mặt bằng sân công nghiệp có độ chính xác cỡ centimet.

Trích dẫn
Cao Xuân Cường, Lê Văn Cảnh, Võ Ngọc Dũng, Tạ Thị Thu Hường, Ngô Sỹ Cường và Đặng Thế Thuận, 2022. Tích hợp dữ liệu đám mây điểm tạo bởi công nghệ đo ảnh UAV và quét laser 3D mặt đất cho các công trình trên mặt bằng sân công nghiệp mỏ hầm lò, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 63, kỳ 4, tr. 13-23.
Tài liệu tham khảo

Amos, C. L., (1995). Siliciclastic Tidal Flats. Developments in Sedimentology, 53(C), 273 - 306. https://doi.org/10.1016/S0070 - 4571 (05)80030 - 5.

Bae, K. H., and Lichti, D., (2004). Automated registration of unorganised point clouds from Terrestrial Laser Scanners. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, 35.

Besl, P. J., and McKay, N. D., (1992). A method for registration of 3 - D shapes. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 14(2), 239 - 256. doi:10.1109/34.121791.

Bùi Tiến Diệu, Nguyễn Cẩm Vân, Hoàng Mạnh Hùng, Đồng Bích Phương, Nhữ Việt Hà, Trần Trung Anh, Nguyễn Quang Minh, (2016). Xây dựng mô hình số bề mặt và bản đồ trực ảnh sử dụng công nghệ đo ảnh máy bay không người lái. Hội nghị khoa học: Đo đạc bản đồ với ứng phó biển đổi khí hậu. Trường Đại học Mỏ - Địa chất .

Dieu Tien Bui, Nguyen Quoc Long, Bui Xuan Nam, Nguyen Viet Nghia, Pham Chung Van, Le Canh Van, Ngo Thi Phuong Thao, Bui Tien Dung, Bjørn Kristoffersen, (2017). Lightweight Unmanned Aerial Vehicle and Structure - from - Motion Photogrammetry for Generating Digital Surface Model for Open - Pit Coal Mine Area and Its Accuracy Assessment, Springer: Advances and Applications in Geospatial Technology and Earth Resources, 17 - 33.

Đỗ Tiến Sỹ, Nguyễn Anh Thư, Hoàng Hiệp, Võ Thị Loan, Nguyễn Ngọc Tường Vi, Võ Văn Trương, Lê Nguyễn Thanh Phước, Phạm Thị Trường An, Đặng Minh Quang, (2019). Kết hợp dữ liệu đám mây điểm từ các thiết bị 3D Laser scanning và phương tiện bay không người lái (UAV) nhằm thu thập thông tin mô hình công trình xây dựng. Tạp chí Xây Dựng Việt Nam, 4. 

Furukawa, Y., Curless, B., Seitz, S. M., and Szeliski, R., (2010). Towards Internet - scale multi - view stereo. The IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 13 - 18 June 2010.

Furukawa, Y., and Ponce, J. ,(2010). Accurate, Dense and Robust Multiview Stereopsis. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 32(8), 1362 - 1376. doi:10.1109 /TPAMI.2009.161

Kubota, S., Ho, C., and Nishi, K., (2019). Construction and Usage of Three - dimensional Data for Road Structures Using Terrestrial Laser Scanning and UAV with Photogrammetry. ISARC. Proceedings of the International Symposium on Automation and Robotics in Construction, 36, 136 - 143. doi:10.22260/ ISARC2019/0019.

Kwon, S., Park, J. - W., Moon, D., Jung, S., and Park, H. ,(2017). Smart Merging Method for Hybrid Point Cloud Data using UAV and LIDAR in Earthwork Construction. Procedia engineering, 196, 21 - 28. doi:10.1016/ j.proeng.2017.07. 168.

Le Van Canh, Nguyen Viet Nghia (2016). Monitoring the displacement of industrial site area at Nui Beo coal mine. The international conference on Earth sciences and Sustainable Geo - Resources development, Hanoi, Vietnam.

Lowe, D. G., (2004). Distinctive Image Features from Scale - Invariant Keypoints. International Journal of Computer Vision, 60(2), 91 - 110. doi:10.1023/B:VISI.0000029664.99615.94. 

Mai Văn Sỹ, Bùi Ngọc Quý, Phạm Văn Hiệp, Lê Đình Quý, (2017). Nghiên cứu xử dụng dữ liệu ảnh máy bay máy bay không người lái (UAV) trong thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn. Tạp chí khoa học Đo đạc và bản đồ, 33. 

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. doi: https:// doi. org/10.1016/j.jsm.2018.01.001.

Martínez - Espejo Zaragoza, I., Caroti, G., Piemonte, A., Riedel, B., Tengen, D., and Niemeier, W. ,(2017). Structure from motion (SfM) processing of UAV images and combination with terrestrial laser scanning, applied for a 3D - documentation in a hazardous situation. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 8(2), 1492 - 1504. doi:10.1080/19475705.2017. 134 5796. 

Ngô Sỹ Cường, Trần Xuân Trường, Trần Hồng Hạnh, Đặng Nguyên Vũ, (2019). Nâng cao chất lượng xây dựng mô hình 3D bằng kết hợp công nghệ bay chụp UAV và quét Laser mặt đất. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 60(4), 10. 

Ngô Sỹ Cường, Trần Hồng Hạnh, Trần Vân Anh, Trần Xuân Trường, (2018). Ứng dụng công nghệ quét laser 3D mặt đất trong việc theo dõi biến động địa hình - Khu vực thực nghiệm ở Quảng Ninh. Hội nghị khoa học Địa lý toàn quốc lần thứ X tại Đà Nẵng. Hội Địa lý Việt nam.

Nguyễn Viết Nghĩa, Nguyễn Quốc Long, Vũ Quốc Lập, (2017). Đánh giá khả năng ứng dụng máy quét laser mặt đất GeoMax Zoom 300 trong công tác thành lập mô hình 3D mỏ lộ thiên. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 58, 6. 

Nguyen Quoc Long, Buczek, M. M., Szlapińska, S. A., Bui Xuan Nam, Nguyen Viet Nghia, Cao Xuan Cuong, (2018). Accuracy assessment of mine walls’ surface models derived from terrestrial laser scanning. International Journal of Coal Science and Technology, 5(3), 328 - 338. 

Nguyễn Quốc Long, Cao Xuân Cường, (2019). Ứng dụng máy bay không người lái (UAV) để xây dựng mô hình số bề mặt và bản đồ mỏ lộ thiên khai thác vật liệu xây dựng. Tạp chí công nghiệp mỏ, 1 - 2019, 9.

Nguyen Quoc Long, Bui Xuan Nam, Cao Xuan Cuong, Le Van Canh, (2019). An approach of mapping quarries in Vietnam using low - cost Unmanned Aerial Vehicles. Sustainable Development of Mountain Territories, 11(2), 199 - 209.

Nguyễn Viết Nghĩa, Võ Ngọc Dũng, (2016). Nghiên cứu khả năng ứng dụng máy quét laser 3D mặt đất trong quản lý xây dựng ‐ khai thác mỏ hầm lò. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ ‐ Địa chất, 57, 8. 

Šašak, J., Gallay, M., Kaňuk, J., Hofierka, J., and Minár, J., (2019). Combined Use of Terrestrial Laser Scanning and UAV Photogrammetry in Mapping Alpine Terrain. Remote sensing (Basel, Switzerland), 11(18), 2154. doi:10. 3390/rs11182154. 

Trần Quốc Vinh, Hoàng Văn Anh, Phạm Quốc Khánh, (2018). Nghiên cứu kết hợp dữ liệu của máy bay không người lái và máy quét laser mặt đất thành lập bản đồ 3D khu vực đô thị. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 59(44), 10. 

Vũ Phan Long, Lê Thắng, (2014). Thử nghiệm thiết bị bay không người lái thành lập bản dồ 3D hành lang tuyến điện. Hội nghị khoa học ngành Địa hình quân sự. Cục Bản đồ, Bộ Tổng tham mưu.

Xu, Z., Wu, L., Shen, Y., Li, F., Wang, Q., and Wang, R., (2014). Tridimensional Reconstruction Applied to Cultural Heritage with the Use of Camera - Equipped UAV and Terrestrial Laser Scanner. Remote sensing (Basel, Switzerland), 6(11), 10413 - 10434. doi:10.3390/rs61110 413.

Các bài báo khác