Ứng dụng công nghệ quét Laser 3 chiều trong khảo sát hang động (Phần 1)

Công ty TNHH ANTHI Việt Nam & 3DSCAN Việt Nam – Tháng 6/2013
 
Ngày 05/06/2013 nhóm kỹ thuật của Công ty TNHH ANTHI Việt Nam và 3DSCAN Việt Nam đã phối hợp triển khai chuyến khảo sát thu thập số liệu tại 2 địa điểm động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ nằm trong quần thể các điểm du lịch hấp dẫn trên vịnh Hạ Long – Di sản thiên nhiên Thế giới được UNESCO công nhận. Mục đích chính của chuyến khảo sát là thực hiện các phép đo đạc 3 chiều (3D Measurement) dựa trên công nghệ quét laser mặt đất 3D để xây dựng mô hình không gian của động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ. Các mô hình 3D này sẽ được sử dụng phục vụ cho các mục đích nghiên cứu và quảng bá hình ảnh du lịch vịnh Hạ Long bằng kỹ thuật du lịch ảo (Virtual Tour).

Nhóm kỹ thuật triển khai bao gồm: Các chuyên gia và kỹ sư trong lĩnh vực thu thập và xử lý số liệu thực địa bằng công nghệ quét laser 3D và thiết bị đo truyền thống khác. Thiết bị sử dụng phục vụ cho chuyến khảo sát hang động này gồm có: 01 máy quét laser 3 chiều mặt đất FARO FOCUS3D; 01 máy đo đa thông số công nghệ laser Laser Technology Inc. TruPulse 360B; Máy chụp ảnh kỹ thuật số chuyên nghiệp Leica; Máy tính xử lý số liệu cài đặt phần mềm FARO SCENE, Geomagic Studio và Pointtools.

Kỹ sư Nguyễn Minh Phong, chuyên gia thu thập và xử lý số liệu thực địa cho biết: “ Hiện nay, nhóm kỹ thuật đã và đang triển khai một số dự án 3D trong thực tiễn, tuy nhiên đây là lần đầu tiên sử dụng hệ thống máy quét laser 3D thế hệ mới FARO FOCUS3D thu thập số liệu trong lòng hang động. Dựa trên những gì đã đạt được từ những dự án trước, chúng tôi tin tưởng rằng hệ thống máy quét laser FARO sẽ thu được những số liệu giá trị liên quan tới động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ. ”

1. Vài nét về động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ

Động Thiên Cung và hang Đầu Gỗlà hai hang động điển hình cùng phân bố trên đảo Đầu Gỗ. Nằm ở phía bắc của đảo, Thiên Cung là một trong những hang động đẹp nổi tiếng vịnh Hạ Long. Động Thiên Cung nằm ở độ cao 25 m so với mực nước biển, toạ độ địa lý 107000'54" và 20054'78". Ðường lên động Thiên Cung vách đá cheo leo, hai bên có rừng che phủ, cửa động khá hẹp, tuy nhiên lòng động lại rất rộng, có thiết diện hình tứ giác với chiều dài hơn 130 mét. Phong cảnh trong động Thiên Cung vô cùng sinh động và lộng lẫy được tạo ra bởi hàng nghìn thạch nhũ đá có hình thù vô cùng đa dạng.
 
Vị trí động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ (ảnh Google Maps)
Hang Đầu Gỗ - theo số liệu khảo sát trước đây của các nhà khoa học, thể tích lòng hang ước khoảng 5.000m2, cửa hang rộng 17m cao 12m. Hang Đầu Gỗ nằm ở độ cao 27m so với mực nước biển. Hang có cùng độ tuổi kiến tạo với động Thiên Cung - tức được hình thành từ thời Pleixtocen Muộn cách ngày nay khoảng 2 triệu năm. Hang Đầu Gỗ rất đặc biệt, mùa đông nhiệt độ trong hang Đầu Gỗ rất ấm, mùa hè bên ngoài nóng nực nhưng trong hang lúc nào nhiệt độ cũng nằm trong khoảng 200C – 220C. Hang Đầu Gỗ có vẻ đẹp cổ kính, hoang sơ và tĩnh mịch với nhiều cột đá, trụ đá, măng đá ... Do cửa hang rộng hơn cửa động Thiên Cung nên độ ẩm trong lòng hang cao, ánh sáng mặt trời có thể dọi trực tiếp vào lòng hang, nên hệ thực động vật trong hang Đầu Gỗ phát triển khá đa dạng. Đây là một đặc điểm khác biệt so với nhiều hang động khác trên Vịnh Hạ Long.


2. Di chuyển đến Động Thiên Cung và Hang Đầu Gỗ

Nằm trên một hòn đảo thuộc Vịnh Hạ Long, để di chuyển tới Động Thiên Cung và Hang Đầu Gỗ, lựa chọn duy nhất là sử dụng tàu du lịch được phép hoạt động trong khu vực Vịnh Hạ Long. Sau hơn 20 phút đi trên Vịnh là tới bến tàu đảo Đầu Gỗ, sau đó mất thêm khoảng thời gian tương đương để leo các bậc đá vào tới cửa Động Thiên Cung, từ Động Thiên Cung sẽ có tiếp đường đi bộ sang Hang Đầu Gỗ. Đoạn đường đi bộ không quá dài, nhưng các bậc đá khá cao nên việc di chuyển cũng tương đối khó khăn. Tuy nhiên một trong những đặc điểm nổi trội của máy quét FARO FOCUS3D là kích thước nhỏ và trọng lượng rất nhẹ, toàn bộ máy và phụ kiện được đặt gọn trong một hòm nhỏ, trọng lượng toàn bộ khoảng 6.5 Kg do vậy nhiệm vụ vận chuyển máy cũng khá đơn giản. Theo đánh giá của Nhóm kỹ thuật, kích thước và trọng lượng của máy quét FARO FOCUS3D là điểm tối ưu và là lựa chọn lý tưởng phục vụ cho công tác thu thập số liệu, nghiên cứu hang động, bởi đặc thù của công tác này là thường xuyên di chuyển trên những khu vực địa hình rất phức tạp, quãng đường đi bộ thường rất dài.

3. Thu thập số liệu thực địa
 
Thu thập số liệu bằng máy quét laser FARO FOCUS3D trong hang Đầu Gỗ ngày 05/06/2013
Ngay khi tới động Thiên Cung, nhóm kỹ thuật đã triển khai bước khảo sát sơ bộ tìm các vị trí lý tưởng đặt máy quét. Với khả năng quét trong khu vực bán kính lên tới 120 m, FOCUS3D hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu thu thập số liệu đặt ra ban đầu. Một trong những khó khăn lớn nhất đó chính là hệ thống thạch nhũ phong phú trong động đã tạo ra những bức tường tự nhiên ngăn cản tia laser tiếp cận, theo đó để có được số liệu chi tiết số lượng các trạm máy cũng phải tăng lên một cách đáng kể. Ngoài ra các yếu tố khác như độ ẩm, điều kiện ánh sáng yếu, sự hiếu kỳ của khách thăm quan … cũng có khả năng gây ảnh hưởng tới chất lượng số liệu. Tuy nhiên tất cả những khó khăn này đã được nhóm kỹ thuật giải quyết một cách ổn thoả ngay tại hiện trường.

Các trạm đặt máy quét lần lượt được triển khai để đảm bảo chắc chắn số liệu thu được hoàn chỉnh. Các trạm quét trong lòng động Thiên Cung và hang Đầu gỗ được thực hiện trong điều kiện ánh sáng yếu, khoảng cách quét bị giới hạn bởi các bức tường thạch nhũ tự nhiên. (Còn nữa).


Khi cần thêm thông tin chi tiết, Quý vị có thể liên hệ với chúng tôi qua địa chỉ thư điện tử: info@3dscan.com.vn
Ý KIẾN BẠN ĐỌC
Hiển Thị Thêm
BÌNH LUẬN