Sử dụng máy bay không người lái (uav) bay chụp các khu công nghiệp để giám sát chất thải ô nhiễm

Trung tâm Giám sát tài nguyên môi trường và Biến đổi khí hậu thuộc Cục Viễn thám quốc gia đã được tăng cường năng lực về trang thiết bị phần cứng máy tính, thiết bị chuyên dụng và phần mềm kèm theo của Dự án đầu tư “Tăng cường năng lực giám sát tài nguyên môi trường cho Cục Viễn thám quốc gia tại số 79 Văn Tiến Dũng”. Hệ thống máy bay không người lái M300 RTK với 02 ống kính quang học và Lidar là một trong số thiết bị của dự án trên.

Để dự án đầu tư hoạt động một cách hiệu quả, Trung tâm Giám sát tài nguyên môi trường và Biến đổi khí hậu đã sử dụng máy bay không người lái (uav) bay chụp các khu công nghiệp để giám sát chất thải ô nhiễm. Hệ thống máy bay không người lái M300 RTK với 02 ống kính quang học và Lidar kết hợp với phần mềm xử lý đồng bộ kèm theo cùng với máy GPS 2 tần số có khả năng đo động, đo tĩnh có độ chính xác cao đã giúp công tác khảo sát, thu thập và phân tích thông tin thực địa khu vực cần đánh giá, giám sát trở nên nhanh chóng và chính xác hơn.

Để thực hiện nhiệm vụ trước tiên Trung tâm giám sát tài nguyên môi trường và Biến đổi khí hậu đã liên hệ Cục tác chiến Bộ Quốc phòng để xin cấp phép bay. Sau khi có giấy phép bay đơn vị đã liên hệ với các bên liên quan để làm Biên bản Hiệp đồng bảo đảm an toàn bay.

Về triển khai công tác chuyên môn, nhóm các kĩ sư vận hành đã áp dụng một số các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo các yêu cầu của công tác giám sát đã đặt ra, quy trình kỹ thuật về thu nhận và xử lý dữ liệu đã được áp dụng theo thông tư 07/2021/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường V/v “Quy định kỹ thuật thu nhận và xử lý dữ liệu ảnh số từ tàu bay không người lái phục vụ xây dựng, cập nhật cơ sở dữ liệu nền địa lý quốc gia tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000 và thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500, 1:1.000” Cụ thể như sau:

Đối với việc thu thập dữ liệu hình ảnh thực địa trên diện rộng như khu công nghiệp, làng nghề...Trung tâm đã thực hiện bay chụp tại một số khu công nghiệp như: Khu công nghiệp Đài Tư, Khu công nghiệp Tân Quang, Khu công nghiệp Như Quỳnh, Khu công nghiệp Phố Nối A, Khu công nghiệp Thuận Thành 3:

• Lập và lựa chọn mô hình bay tối ưu (đường bay, độ trùm phủ dọc và ngang các tuyến bay, độ cao bay chụp, góc hướng chụp,...)

• Lựa chọn khu vực cất hạ cánh đảm bảo thông hướng, đảm bảo kết nối dữ liệu liên lục và an toàn bay.

• Xác định điểm truyền tín hiệu GPS và RTK (hiệu chỉnh tín hiệu độ chính xác cao, thời gian thực)

• Kiểm tra tình trạng hoạt động của UAV, máy chụp ảnh, GNSS, thiết bị điều khiển mặt đất và các thiết bị khác kèm theo, tiến hành điều khiển bay chụp (thông thường chọn chế độ tự động đối với trường hợp thu nhận trên diện rộng và không có yêu cầu đặc biệt)

• Sao lưu dữ liệu và kiểm tra và đánh giá sơ bộ kết quả thu nhận ảnh thực địa.

• Kiểm tra tắt thiết bị bay và bảo quản thiết bị theo quy định.

• Sau các công đoạn xử lý nội nghiệp như bình sai khối ảnh, đánh giá chất lượng bình sai, tạo đám mây điểm... thu được bình đồ ảnh theo khối ảnh với độ phân giải ảnh đã được thiết kế.

Ngoài ra, các lưu ý về khu vực cất cánh, hạ cánh máy bay không người lái DJI Matrice M300 RTK luôn bảo đảm thông thoáng diện tích tối thiểu 20m² nhằm mục đích thu tín hiệu RTK được tốt trong suốt quá trình bay. Chiều cao bay chụp phải đảm bảo theo đúng chiều cao đã được cấp phép bay và trong Biên bản Hiệp đồng bảo đảm an toàn bay với các bên liên quan. 

Hình 1: Máy bay UAV DJI Matrice M300 RTK với ống kính quang học P1

Hình 2: Các vị trí tâm ảnh của ca bay chụp Khu công nghiệp được thể hiện trên phần mềm Global mapper

Hình 3: Ảnh trực giao khu công nghệp được thu nhận từ máy bay UAV DJI Matrice M300 RTK sau khi xử lý bằng phần mềm chuyên dụng 

          Trên hình 3 khu vực được đánh dấu màu vàng là nơi tập kết và xử lý rác thải của khu công nghiệp: phân loại, tái chế và đốt rác thủ công.

Qua hình ảnh trực giao thu nhận được tại một số khu công nghiệp đã bay chụp bằng máy bay UAV DJI Matrice M300 RTK (Khu công nghiệp Đài Tư, Khu công nghiệp Tân Quang, Khu công nghiệp Như Quỳnh, Khu công nghiệp Phố Nối A, Khu công nghiệp Thuận Thành 3) đã phát hiện một số hình ảnh ô nhiễm rác thải:

Hình 4: Ảnh trực giao thu nhận cảnh ô nhiễm nước xả thải

Hình 5: Ảnh trực giao thu nhận cảnh ô nhiễm rác thải

Hình 6: Ảnh trực giao thu nhận cảnh ô nhiễm rác thải tại cụm công nghiệp làng nghề

Hình 7: Ảnh trực giao thu nhận cảnh ô nhiễm nơi tập kết xỉ than

          Qua quá trình bay chụp các khu công nghiệp bằng máy bay UAV DJI Matrice M300 RTK có sử dụng Camera DJI Gimbals Zenmuse P1 (ống kính quang học P1) việc giám sát khoanh vùng khu vực ô nhiễm chất thải rắn được thực hiện một cách nhanh tróng đưa ra kết quả đáng tin cậy.