Bản đồ 3D - Hướng đi mới trong hình ảnh hóa dữ liệu không gian

Bản đồ 3D là gì?

Công nghệ lập bản đồ 3D là quá trình sử dụng các thuật toán học máy để lập hồ sơ đối tượng và tạo ra chế độ xem ba chiều của đối tượng, có thể ánh xạ vào thế giới thực. Như tên gọi, bản đồ 3D là biểu diễn ba chiều của các đối tượng, với trục x, y và z.

Thông thường, bản đồ 3D biểu diễn độ cao và vị trí, giúp xây dựng các mô hình tỷ lệ cho các tòa nhà hoặc bề mặt Trái đất. Chiều bổ sung này giúp trực quan hóa dữ liệu tốt hơn và mở rộng các ứng dụng cũng như trường hợp sử dụng trong lĩnh vực địa lý.

Các loại bản đồ 3D

Có nhiều cách để tạo hồ sơ 3D và bản đồ 3D. Dưới đây là 4 loại bản đồ 3D phổ biến hiện nay:

Bản đồ chiếu 3D
Bản đồ GIS 3D
Bản đồ của máy bay không người lái (Drone 3D)
Mô hình độ cao số (DEM)

Bản đồ chiếu 3D

Thay vì hiển thị trên màn hình thông thường, bản đồ được chiếu lên các không gian hoặc vật thể vật lý ngoài đời thực, gọi là bản đồ chiếu 3D. Loại bản đồ này còn được gọi là “bản đồ video.”
Ba thành phần chính:

Dữ liệu, nội dung
Phần mềm trình chiếu
Thiết bị trình chiếu

Phần mềm phổ biến như AutoCAD được dùng để tạo mô hình 3D ban đầu, sau đó sử dụng để chiếu hình ảnh lên các vật thể thực tế.

Bản đồ GIS 3D

Nhờ tiến bộ công nghệ, GIS 3D được phát triển dựa trên phần mềm và phương pháp không gian hiện đại, ứng dụng trong quy hoạch đô thị, quản lý thảm họa, và nghiên cứu khoa học.

GIS 3D là gì?
Khác với bản đồ chuẩn chỉ sử dụng trục ngang (x) và trục dọc (y), GIS 3D thêm trục z để hiển thị chính xác hơn.

GIS 3D giúp lập biểu đồ các biến như mật độ dân số, nồng độ hóa chất, vị trí máy bay, hoặc tính phù hợp của đất đai. Điều này mở rộng ứng dụng trong nghiên cứu và quy hoạch không gian.

Lập bản đồ 3D bằng máy bay không người lái

Lập bản đồ 3D bằng máy bay không người lái (drone) sử dụng hình ảnh chụp từ trên cao. Đây là dạng ảnh trắc lượng không gian, chuyển đổi bản đồ 2D sang bản đồ 3D qua phần mềm chuyên dụng.

Sau khi drone chụp các hình ảnh riêng lẻ, chúng được biên soạn bằng phần mềm như Pix4D, Dji Terra, hay Global Mapper.

Ứng dụng rộng rãi: dự án cơ sở hạ tầng, nông nghiệp, và quản lý tài sản.

Mô hình độ cao số (DEM)

DEM là biểu diễn dạng raster của bề mặt Trái đất, dựa trên độ cao để hiển thị dạng 3D. Chúng thường mô tả bề mặt trần của Trái đất, không bao gồm các vật thể như cây cối hay tòa nhà.

Dữ liệu DEM đến từ máy bay không người lái, vệ tinh, hoặc máy bay. Chúng được dùng trong quản lý nước, phân tích địa hình, quy hoạch đô thị, và nhiều lĩnh vực khác.

Ví dụ, tổ chức Het Waterschapshuis (hWh) ở Hà Lan sử dụng DEM để quản lý nguồn nước.

Ứng dụng của bản đồ GIS 3D

Hỗ trợ ứng phó thảm họa

GIS 3D có vai trò quan trọng trong các tình huống nguy hiểm nhờ khả năng cung cấp dữ liệu và hình ảnh trực quan chi tiết.

Ví dụ: Trong các vụ cháy rừng ở California (2018), GIS 3D hỗ trợ đội cứu hộ nhận biết tình hình, xác định tọa độ đám cháy, và lập lộ trình sơ tán. Sau thảm họa, dữ liệu GIS 3D giúp tối ưu hóa chiến lược phục hồi, đặc biệt ở khu vực địa hình phức tạp.

Đóng góp vào năng lượng sạch