Leica Airborne CityMapper - giải pháp thú vị để lập bản đồ thành phố
Rất có thể chúng ta sẽ không bao giờ nhìn thấy một SmartCity thực sự, với tầm nhìn lý tưởng. Có khả năng là có nhiều nhu cầu cơ bản trong bối cảnh của chúng ta hơn là suy nghĩ về Internet vạn vật. Ngay cả những gì các nhà sản xuất giải pháp đang làm, không ai đã hỏi họ. Sự thật là cuộc đua để định vị mình trong một cuộc cách mạng tiếp theo về cách thức hoạt động của ngành trong tương lai là có, và không có lựa chọn nào khác ngoài việc cố gắng hiểu mọi thứ đang diễn ra.
Mặc dù ở phần cuối của bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào giải pháp Leica - một chủ đề mà chúng tôi đã có thời gian trò chuyện cùng với khay Paisa với Laura từ Thụy Sĩ và Pedro từ Brazil, trong khuôn khổ Đại hội của Mạng lưới đăng ký đất đai liên Mỹ ở Bogotá- điều thú vị là chỉ trong trường hợp nắm bắt được thực tế, các đối thủ đồng minh lớn mới có những nỗ lực riêng. Mặt khác, ESRI / AutoDesk với việc tìm kiếm tích hợp môi trường BIM / GIS với giải pháp Thành phố, Bentley / Siemens với Twin CityPlanner. Trong trường hợp của Hexagon với công cụ Bản đồ thành phố Leica. Mỗi cái đều có những đặc thù khác nhau, nhưng tất cả chúng đều trong cuộc chiến để tích hợp vào một điểm cuối thực sự các luồng đi từ thu thập dữ liệu, mô hình hóa, thiết kế, xây dựng, vận hành và vòng đời theo một kế hoạch BIM Hub cấp độ 3.
Các dòng chảy này đã được tách ra trong nhiều năm, nhưng ngày càng khó phân biệt sự phân tách của chúng, bởi vì đó chính xác là những gì phương pháp SmartCity tìm kiếm, một khái niệm vẫn đang được xây dựng nhưng trong đó các nhà địa chất và kỹ sư không nên rời mắt; bởi vì sự cụ thể hóa của nó trong dữ liệu, thủ tục và công nghệ sẽ xảy ra trong thập kỷ tới.
Từ cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (4IR), SmartCities và Internet of Things
Cơ sở của khói này là lẽ thường. Cách thức đổi mới góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho cách thức thực hiện các hoạt động của con người. Động cơ hơi nước là một nỗ lực quan trọng để tăng tốc các quá trình, sau đó quá trình tiến hóa tiếp tục cho đến khi phát hiện ra điện, và sau đó là sự ra đời của máy tính như một công cụ không thể thiếu khi làm việc; Ba phát minh này gắn liền với ba cuộc cách mạng công nghiệp mà lịch sử gần đây đã trôi qua.
Hiện nay, thế giới đang phải đối mặt với một cuộc cách mạng thứ tư dựa trên thời đại kỹ thuật số, với tiền đề rằng công nghệ có thể truy cập được cho tất cả mọi người và điều này được sử dụng để mang lại lợi ích cho cộng đồng; do đó có thể sử dụng các nền tảng phân cấp thông tin (Cloud / BigData), trí tuệ nhân tạo (AI), công nghệ sinh học và cảm biến để có được thông tin nhanh hơn về hiện tượng, giám sát và vị trí của tài nguyên.
Chúng ta đang ở thời điểm mà tất cả các chuyên gia, từ bất kỳ lĩnh vực chuyên môn nào của họ, đều có thể sử dụng công nghệ làm đồng minh để thúc đẩy sự phát triển của môi trường của họ. Những tiến bộ và phạm vi công nghệ đã tạo ra những chuyển đổi quan trọng về không gian - như trường hợp của cơ sở hạ tầng - và nó không còn là ý thích của nhiều người nữa, mà là nhu cầu của bối cảnh có người ở. Tất cả những tiến bộ này mong muốn nhường chỗ cho cái gọi là Thành phố thông minh; là những bối cảnh đòi hỏi sự kết nối hài hòa giữa nguồn nhân lực, công nghệ, quản lý thông tin và thích ứng với môi trường.
-Tôi hiểu, hút thuốc gần hơn với khoa học viễn tưởng của những bộ phim hậu khải huyền. Nhưng thôi nào, đó là một vấn đề được đặt lên hàng đầu khi mà vị trí địa lý đóng một vai trò rất quan trọng.
Sự tích hợp các nguồn lực và công cụ này sẽ cho phép các quốc gia và chính phủ đưa ra quyết định tốt hơn, có thể tối ưu hóa nền kinh tế và lối sống của họ, mỗi thứ hiện có trong không gian sẽ được sử dụng để tạo thành một phần của chu trình thông tin vô hạn, để cái được gọi là IoT (Internet of Things).
Các ví dụ thú vị mà cá nhân tôi đã thấy về SmartCity là Singapore, nơi đã đạt được chứng nhận là một trong những thành phố thông minh nhất thế giới, được đặc trưng bởi có không gian trực quan, với nỗ lực thực hiện và duy trì sự nhất quán trong giám sát và giám sát thông qua nhiều các cảm biến, ngoài việc thực hiện một nền tảng liên tục lưu trữ dữ liệu thu được, bạn có thể đưa ra quyết định liên quan đến những gì tồn tại, duy trì sự tập trung vào tính bền vững của môi trường và cấu trúc.
Tầm nhìn của IoT không chỉ liên quan đến việc triển khai các cảm biến trong mọi thứ hoặc duy trì một bộ sưu tập dữ liệu tích cực và riêng biệt của từng công cụ, mà còn rằng các nguồn lực và hành động tập trung vào việc thiết lập các Thành phố thông minh được kết nối với nhau với các quy trình tài liệu, thiết kế, kiến trúc - kỹ thuật - xây dựng AEC (viết tắt của nó trong tiếng Anh), xây dựng mô hình thông tin (BIM) và cơ chế quản lý thông tin như GIS, những mối quan hệ này là những gì tạo nên thách thức thực sự trong việc thiết lập các thành phố thông minh.
Sau khi rõ ràng sự cần thiết phải kết nối các quy trình như AEC + BIM + GIS, như trục của QUẢN LÝ THÔNG TIN, chúng tôi mong muốn được tích hợp với mô hình 3D của thành phố. Do đó, sự điên rồ để đơn giản hóa và làm cho mô hình hóa hiệu quả gần với việc nắm bắt thông tin, chẳng hạn như danh tính của con người, với các bản ghi dưới dạng cặp song sinh kỹ thuật số theo trục QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG, trong các quá trình như vòng đời của sản phẩm (PLM).
Ví dụ về Leica Airborne CityMapper
Việc sử dụng các công nghệ 3D, giúp giảm thời gian và chi phí cho việc thu thập dữ liệu tại hiện trường và mặc dù hiện tại, các nhóm khảo sát là những nhóm đang điều chỉnh và sửa đổi để thu thập dữ liệu mô hình hóa, điều thú vị là Hexagon thông qua Leica Các hệ thống địa lý đã được hiển thị như một giải pháp thay thế, tạo ra một cảm biến thu thập các loại dữ liệu khác nhau theo cách tự động và tích hợp, với cái gọi là Leica Airborne CityMapper.
Chụp dữ liệu
Thị trường cung cấp các cảm biến thích ứng với máy bay không người lái để chụp ảnh, hồng ngoại, gia tốc kế, máy đo độ ẩm, cảm biến trên đường phố để kiểm soát dòng chảy mạnh, đầu đọc các hạt trong môi trường và các loại khác lấy thông tin trong không gian trên mặt đất. Tuy nhiên, dường như chúng tôi cam kết của Leica Geystems, trong sự phát triển của nó như là một nhà phát triển lịch sử của các công nghệ chuyên dụng trong lĩnh vực thu thập và xử lý dữ liệu từ xa, đã thực hiện một bước quan trọng bằng cách tung ra Máy bay Leica CityMapper, tò mò hoạt động như một cảm biến lai trong không khí với các tính năng như:
Một máy ảnh cơ hai chiều với độ phân giải không gian của chế độ xem 80 MP và Nadir.- Bốn máy ảnh cơ học có hướng bay, độ phân giải RGB mini MPUMX MP và góc xoay của chế độ xem 80º để chụp ảnh xiên.
- Hệ thống nắp, tần số lặp lại của 700 Hz, máy quét xiên có các mẫu khác nhau, mức độ tầm nhìn của 40, phân tích sóng và các thuộc tính trong thời gian thực.
Nó được tạo ra cho chức năng lập bản đồ các thành phố và mô hình đô thị của chúng, nghĩa là, nó vượt ra ngoài chỉ định vị địa lý của các yếu tố, nó có thể tạo các ảnh chỉnh hình, đám mây điểm, DEM và mô hình 3D; Vì vậy, Hexagon với cảm biến này tìm cách cung cấp cho dây chuyền của mình một công cụ quan trọng để phát triển các Thành phố thông minh; giúp hiểu được hoạt động phức tạp của môi trường và động lực của các thành phố. Cấu trúc phức tạp của nó bao gồm việc thu thập một lượng lớn dữ liệu trong một chuyến bay, một vấn đề không xảy ra với các cảm biến từ xa thông thường, chẳng hạn như vệ tinh quan sát Trái đất, GNSS hoặc rađa.
Mặc dù, sự tồn tại của các nền tảng không gian sẽ cung cấp dữ liệu bổ sung khác sẽ không bị bỏ qua; Với cảm biến mới này, không nhất thiết phải chọn giữa các sản phẩm, chẳng hạn như hình ảnh hoặc đám mây điểm, bởi vì tất cả thông tin sẽ có trên một chuyến bay.
Cảm biến trên không này có thể chụp nhanh và hiệu quả từ các thành phố nhỏ nhất, đến các thành phố có mật độ đô thị cao nhất, giúp tránh chi tiêu tài chính cho nhiều kế hoạch bay hoặc kế hoạch nhiệm vụ
Điều trị dữ liệu
Để xử lý lượng thông tin được tạo ra bởi cảm biến này, Leica cung cấp một hệ thống, được họ gọi là một nền tảng quy trình làm việc thống nhất, bao gồm các hoạt động từ thu thập, xử lý dữ liệu và trực quan hóa dữ liệu, thông qua một phần mềm chuyên dụng có tên HxGN.
Họ đã tìm kiếm rằng phần mềm này phải đơn giản và trực quan, thông qua các bước rất cụ thể, nó hướng dẫn người dùng tạo ra sản phẩm mà họ yêu cầu. Nó liên quan đến quy trình làm việc để các sản phẩm thu được từ việc thu thập được tạo ra theo cách nhanh nhất có thể; mỗi sản phẩm có một nút hành động cụ thể. Mặc dù phần mềm cung cấp một giao diện đơn giản, nó cũng đòi hỏi kỹ thuật viên hoặc nhà phân tích có kinh nghiệm xử lý loại dữ liệu này.
Theo nhu cầu, có thể thêm nhiều giấy phép phù hợp với dữ liệu đã chụp. HxGN, được thiết kế để đăng quá trình nhiều dữ liệu do CityMapper tạo ra, thông qua ba mô-đun chính: RealWorld, RealCity và RealTerrain.
- RealWorld: được thiết kế đặc biệt cho các dự án liên quan đến hình ảnh quy mô lớn, bao gồm mô-đun máy phát ortho - khảm ortho, thông tin đám mây điểm.
- RealTerrain: là giải pháp xử lý sau dữ liệu Lidar cho các khu vực rộng lớn và mật độ cấu trúc cao. Bao gồm mô-đun máy phát trực tiếp - orthomosaics, thông tin đám mây điểm và ghi nhật ký, hiệu chuẩn tự động và số liệu dữ liệu.
- RealCity: đó là mô-đun hỗ trợ cho SmartCities, cho phép tạo mô hình 3D của các cấu trúc đã chụp. Nó bao gồm mô-đun máy phát ortho - ortomosaics, thông tin đám mây điểm, trình tạo mô hình thành phố, trình ánh xạ kết cấu và trình soạn thảo 3D.
Đó chắc chắn là một thách thức mạnh mẽ đối với những gì Bentley Systems đang tìm kiếm, với một cái gì đó khá giống với những gì chúng ta sẽ nói trong một thời điểm khác, với các đội ContextCapture, CityMapper và Topcon. Vẫn còn phải xem bộ đôi Esri / AutoDesk giải quyết vấn đề này như thế nào, điều này sẽ mất thời gian để tích hợp các công cụ đã có lộ trình riêng như Drone2Map, Recap, Infraworks, để lại thách thức trong việc tích hợp nhà sản xuất thiết bị với tầm nhìn phù hợp. Trimble cũng thực hiện thay thế của nó.
Các thử nghiệm và ứng dụng
Một trong những thử nghiệm khởi động cảm biến được thực hiện bởi công ty Bluesky đến từ Vương quốc Anh, với chuyến du hành do thám trên không thú vị, người trong trường hợp này đã sử dụng tính năng thu thập dữ liệu thông qua hình ảnh nadir và xiên với quét laser 3D, ở một số khu vực bao gồm London. Hình ảnh hiển thị đồng thời trước và sau khi chụp, cũng như đám mây điểm liên kết với các cấu trúc hiện diện trong khu vực. Độ chính xác của dữ liệu đối với các cấu trúc ban đầu cho thấy tầm quan trọng của công cụ này đối với tương lai của các thành phố.
Leica đã bày tỏ rằng ông chưa hoàn thành công việc của mình với CityMapper, vì họ cần sớm phát triển chức năng sản xuất và xử lý các bức tranh ghép lớn về chỉnh hình của các khu vực đô thị hóa lớn. Việc sử dụng cảm biến này có một số loại ứng dụng, trong đó nó có thể được đặt tên:
- Địa chính và kế hoạch,
- Phản ứng nhanh với các trường hợp khẩn cấp,
- Giám sát thảm thực vật của thành phố,
- Bảo mật,
- Mô hình giao thông xe cộ,
- Chuyến đi ảo,
- Kiến trúc,
- Quảng cáo,
- Trò chơi điện tử
Việc triển khai các công nghệ như Leica CityMaper, không thể thiếu đối với SmartCities, vì nó không chỉ chỉ ra vị trí của tất cả các yếu tố của không gian, mà còn mô hình cấu trúc của nó, tích hợp thông tin này với thông tin được tạo ra từ các cảm biến khác như nhiệt độ và độ ẩm của môi trường, có thể chỉ ra các khu vực nơi mật độ đô thị đã tăng nhiệt độ hoặc thay đổi khí hậu.
Quan điểm từ quan điểm của chúng tôi
Nếu có một điều chúng ta không thể tránh khỏi, đó là các công nghệ thuộc phạm vi này sẽ thay đổi (một lần nữa) và đơn giản hóa cách chúng ta làm những việc ngày nay trong ngành đo ảnh, lập bản đồ, thiết kế cơ sở hạ tầng và quản lý tài sản. Do đó, cuộc cách mạng lần thứ tư không còn xa nữa, mặc dù không có tất cả các điều kiện để đại chúng hóa trong tất cả các ngành, nhưng chúng sẽ tạo ra tiếng vang cho các vấn đề đã hoạt động trong cảm biến này như robot, truyền tải, lưu trữ và các cách sử dụng tài nguyên thiên nhiên khác, chẳng hạn như năng lượng. - biết rằng việc chụp ảnh xảy ra nhờ năng lượng mặt trời và các xung phát ra từ cảm biến trong vỏ máy Lidar-. Sau đó, trong các ứng dụng, chúng tôi thấy tiềm năng của nó ở các khía cạnh được xem trong SmartCities như thực tế ảo, mô phỏng hữu ích như ngăn ngừa lỗ hổng bảo mật và thậm chí cho các mục đích sử dụng vô ích nhưng mang lại lợi nhuận kinh tế như trò chơi điện tử.
Bất chấp sự thực dụng của tôi về sự cấp bách của đổi mới công nghệ mới nổi, đường chân trời có vẻ đầy hứa hẹn, mặc dù sự chấp nhận của các công ty và chuyên gia về Kỹ thuật địa lý sẽ phát triển khi các giải pháp là toàn diện, cho cả việc nắm bắt và mô hình hóa Thông tin như cập nhật có kiểm soát và mở để tích hợp vào các giải pháp của người dùng cuối.
