Dự thảo Thông tư về yêu cầu kỹ thuật thành lập mô hình số

THÔNG TƯ

Quy định kỹ thuật thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao

bằng công nghệ quét LiDAR mặt đất

Căn cứ Luật Đo đạc và bản đồ ngày 14 tháng 6 năm 2018;

Căn cứ Nghị định 27/2019/NĐ-CP ngày 13 tháng 3 năm 2019 của Chính phủ về việc quy định chi tiết một số điều của Luật Đo đạc và bản đồ;

Căn cứ Nghị định số 36/2017/NĐ-CP ngày 04 tháng 4 năm 2017 của Chính phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Tài nguyên và Môi trường;

Theo đề nghị của Cục trưởng Cục Đo đạc Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam, Viện trưởng Viện khoa học Đo đạc và Bản đồ, Vụ trưởng Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ trưởng Vụ Pháp chế;

Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Thông tư Quy định kỹ thuật thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao bằng công nghệ quét LiDAR mặt đất,

Chương I

QUY ĐỊNH CHUNG

Điều 1. Phạm vi điều chỉnh

Thông tư này quy định các yêu cầu kỹ thuật trong việc thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao bằng công nghệ quét LiDAR mặt đất.

Điều 2. Đối tượng áp dụng

Thông tư này áp dụng đối với các cơ quan quản lý nhà nước về đo đạc bản đồ, tổ chức, cá nhân tham gia thực hiện các nhiệm vụ trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường về thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao bằng công nghệ quét LiDAR mặt đất.

Điều 3. Giải thích từ ngữ

Trong Thông tư này, các từ ngữ dưới đây được hiểu như sau:

1. Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation): là công nghệ/thiết bị khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích.

2. LiDAR (Light Detection and Ranging): là công nghệ đo khoảng cách bằng tia laser.

3. DEM (Digital Elevation Model): là mô hình số độ cao, thể hiện độ cao của bề mặt địa hình không có địa vật.

4. DSM (Digital Surface Model): là mô hình số bề mặt, thể hiện độ cao của bề mặt địa hình có địa vật (không bao gồm thực vật).

5. TIN (Triangular Irregular Network): là định dạng đặc biệt dùng để lưu trữ mô hình số độ cao và mô hình số bề mặt ở dạng lưới tam giác không đều.

6. GRID: là định dạng đặc biệt dùng để lưu trữ mô hình số độ cao và mô hình số bề mặt ở dạng lưới ô vuông.

7. GeoTIFF: là định dạng đặc biệt dùng để lưu trữ mô hình số độ cao và mô hình số bề mặt ở dạng ảnh số.

8. Điểm trạm máy: là điểm đặt máy quét được xác định tọa độ, độ cao có độ chính xác tương đương với điểm khống chế cơ sở cấp 1.

9. Điểm tiêu đo: là điểm đặt các tiêu đo được xác định tọa độ, độ cao có độ chính xác tương đương lưới khống chế cơ sở cấp 2. Điểm tiêu đo nhằm định vị các chùm tia quét trong hệ tọa độ, độ cao quốc gia.

10. Đám mây điểm (Point cloud): là dữ liệu quét LiDAR bao gồm các điểm có tọa độ, độ cao.

11. Ground points: là lớp điểm mặt đất, bao gồm các điểm nằm trên bề mặt địa hình đã được loại bỏ các đối tượng địa vật như: nhà, các công trình kiến trúc, thực phủ...

12. Non-ground points: là lớp điểm không phải mặt đất, bao gồm các điểm nằm trên bề mặt các đối tượng địa vật.

13. “Siêu dữ liệu” (Metadata) là những thông tin mô tả các đặc tính của dữ liệu như nội dung, định dạng, chất lượng, điều kiện và các đặc tính khác nhằm chỉ dẫn về phương thức tiếp cận, cơ quan quản lý, địa chỉ truy cập, nơi lưu trữ, bảo quản dữ liệu. Siêu dữ liệu được xây dựng theo chuẩn ISO (ISO 19115: Geographic information - Metadata).

Chương II

QUY ĐỊNH KỸ THUẬT

Điều 4. Cơ sở toán học

1. Mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao được thành lập theo Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000, múi chiếu, kinh tuyến trục thực hiện theo quy định tại Thông tư số 973/2001/TT-TCĐC ngày 20 tháng 6 năm 2001 của Tổng cục Địa chính hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000.

2. Hệ độ cao sử dụng trong việc xây dựng mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao là hệ độ cao quốc gia.

3. Mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao được thành lập với các yêu cầu độ chính xác như sau:

Bảng 1

Điều 5. Quy trình thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao bằng công nghệ quét LiDAR mặt đất

Quy trình thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao bằng công nghệ quét LiDAR mặt đất gồm các bước công việc chính như sau:

Bước 1. Công tác chuẩn bị;

Bước 2. Khảo sát khu vực thi công;

Bước 3. Lập thiết kế quét LiDAR mặt đất;

Bước 4. Đo nối khống chế;

Bước 5. Thu nhận dữ liệu LiDAR;

Bước 6. Xử lý dữ liệu;

Bước 7. Điều tra, đối soát ngoại nghiệp và đo đạc bổ sung;

Bước 8. Thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao;

Bước 9. Kiểm tra, nghiệm thu sản phẩm;

Bước 10. Giao nộp sản phẩm.

Điều 6. Công tác chuẩn bị

1. Thu thập tài liệu, dữ liệu: bản đồ địa hình, địa chính… thu thập các điểm khống chế tọa độ, độ cao quốc gia, mô hình Geoid (nếu có) trong khu vực thi công.

2. Kiểm nghiệm thiết bị: máy GNSS, máy quét Lidar mặt đất, máy toàn đạc điện tử, máy thủy chuẩn và các phụ kiện kèm theo.

3. Chuẩn bị máy tính và các phần mềm tính toán bình sai GNSS, thủy chuẩn; xử lý dữ liệu Lidar.

4. Lập phương án sơ bộ trong phòng: xác định giới hạn thu nhận dữ liệu của một trạm quét và mật độ điểm quét, lập sơ đồ vị trí các điểm đặt trạm quét, điểm đặt tiêu đo trên nền bản đồ địa hình.

Điều 7. Khảo sát khu vực thi công

1. Giao nhận khu vực thi công ngoài thực địa.

2. Khảo sát địa hình, địa vật khu vực thi công: mô tả đặc trưng địa hình, địa vật như mức độ chênh cao, chia cắt địa hình, mật độ địa vật nhằm điều chỉnh thiết kế sơ bộ phục vụ thiết kế chi tiết.

3. Tìm điểm tọa độ, độ cao nhà nước phục vụ đo nối lưới khống chế trạm đo, tiêu đo.

Điều 8. Lập thiết kế quét LiDAR mặt đất

1. Thiết kế các trạm quét LiDAR theo nguyên tắc phủ kín khu vực thi công, đảm bảo độ chính xác và tiết kiệm kinh phí nhất. Giới hạn thu nhận dữ liệu của một trạm quét và mật độ điểm trạm quét được xác định như sau:

Bảng 2

2. Thiết kế các điểm đặt tiêu đo theo nguyên tắc sau:

- Các điểm đặt tiêu được bố trí sao cho tại hai trạm quét liên tiếp có ít nhất từ 3 đến 5 điểm đặt tiêu trùng nhau. Khoảng cách từ trạm quét tới các điểm đặt tiêu bảo đảm giới hạn thu nhận dữ liệu của một trạm quét được quy định tại điểm a, b Khoản 1, Điều này. Vị trí tiêu đo được đánh dấu bằng cọc gỗ, đóng đinh, sơn để đảm bảo nhận dạng đúng và định tâm chính xác.

- Tiêu đo được thiết kế ở dạng hình tròn hoặc hình vuông kích thước không nhỏ hơn 20cm được phủ lớp sơn phản quang nhằm tăng độ phản xạ bề mặt cho chùm tia laser.

Điều 9. Đo nối khống chế

1. Lưới khống chế phục vụ quét LiDAR được thành lập bằng các công nghệ đảm bảo độ chính xác tương đương với lưới khống chế cơ sở cấp 1, 2 và độ cao kỹ thuật.

2. Độ chính xác điểm trạm quét và điểm đặt tiêu được quy định như sau.

- Tọa độ của điểm trạm quét được xác định với độ chính xác tương đương lưới khống chế cơ sở cấp 1. Độ chính xác độ cao tương đương lưới độ cao kỹ thuật;

-  Tọa độ của điểm đặt tiêu được xác định với độ chính xác tương đương lưới khống chế cơ sở cấp 2. Độ chính xác độ cao tương đương lưới độ cao kỹ thuật;

3. Thiết kế mốc và đo nối tọa độ, độ cao điểm trạm quét và điểm đặt tiêu

- Quy cách, kích thước của mốc đặt trạm quét theo quy định tại phụ lục 01 của Thông tư số 68/2015/TT-BTNMT ngày 22 tháng 12 năm 2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường;

- Lưới khống chế cơ sở và lưới độ cao kỹ thuật được quy định tại Thông tư số 68/2015/TT-BTNMT ngày 22 tháng 12 năm 2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Điều 10. Thu nhận dữ liệu LiDAR

1. Tại mỗi trạm máy, máy quét phải được định tâm và cân bằng chính xác, đo chiều cao máy 2 lần vào đầu và cuối ca đo với độ chính xác đến 1mm.

2. Tại điểm đặt tiêu đo, tiêu đo khi dựng phải được định tâm và lấy cân bằng bằng bọt thủy tròn; đo chiều cao tiêu bằng thước thép với độ chính xác đến 1mm.

3. Thiết lập tham số của một trạm quét:

- Tên trạm máy; tọa độ, độ cao của điểm trạm máy; chiều cao máy;

- Nhập số hiệu, tọa độ, độ cao điểm tiêu; chiều cao tiêu.

4. Yêu cầu trong quá trình quét tại thực địa:

- Trong quá trình quét phải luôn theo dõi hoạt động của các thiết bị;

- Tại mỗi trạm quét phải ghi nhật ký: Thời gian quét, chế độ quét, vẽ sơ đồ trạm quét (vị trí, tên điểm trạm máy, tiêu đo) (chi tiết phụ lục 1)

- Kết thúc mỗi một trạm quét cần kiểm tra dữ liệu được ghi đầy đủ trong bộ nhớ của máy quét.

Điều 11. Xử lý dữ liệu

1. Quá trình xử lý dữ liệu quét LiDAR mặt đất gồm những công đoạn chính như sau:

- Trút dữ liệu vào máy tính;

- Lọc các điểm vượt quá giới hạn thu nhận dữ liệu của một trạm quét;

- Ghép dữ liệu đám mây điểm của các trạm quét đơn và tiến hành kiểm tra độ lệch tương đối tại các điểm tiêu đo cùng tên giữa các trạm quét liền kề. Độ lệch tương đối giữa các điểm tiêu đo cùng tên được quy định không vượt quá hai lần sai số cho phép của điểm quét (bảng 1).

Trong trường hợp số lượng điểm tiêu đo lệch vượt hạn sai quá 25% tổng số lượng điểm tiêu đo cùng tên giữa các trạm quét liền kề thì phải tiến hành quét lại;

- Ghép và bình sai dữ liệu đám mây điểm tại các trạm quét đơn thành một khối thống nhất theo các tham số là tọa độ, độ cao của các điểm trạm quét và các điểm đặt tiêu.

2. Lọc điểm: Loại bỏ các điểm không thuộc đối tượng cần thu nhận.

3. Phân loại dữ liệu đám mây điểm phục vụ thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao.

Điều 12. Điều tra, đối soát ngoại nghiệp và đo đạc bổ sung

1. Xác định các khu vực còn thiếu dữ liệu quét phục vụ thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao do che khuất, tín hiệu yếu, nhiễu, khu vực ngập nước.

2. Tiến hành đo bổ sung bằng các phương pháp: Quét LIDAR, đo toàn đạc điện tử, đo GPS và các phương pháp khác có độ chính xác tương đương. Mật độ điểm, độ chính xác các điểm đo bổ sung theo quy định tại Điều 30, Thông tư số 68/2015/TT-BTNMT ngày 22 tháng 12 năm 2015 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường.

3. Xử lý dữ liệu đo bổ sung. Tích hợp dữ liệu đo bổ sung và dữ liệu quét theo hai nhóm dữ liệu mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao.

Điều 13. Thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao

1. Mô hình số bề mặt được tạo ra từ nhóm dữ liệu mô hình số bề mặt.

2. Mô hình số độ cao được tạo ra từ nhóm dữ liệu mô hình số độ cao.

3. Mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao được thể hiện dưới dạng TIN hoặc GRID.

4. Yêu cầu độ chính xác của mô hình số độ cao cần thành lập như sau:

a) Sai số tiếp biên giữa các khu đo không được vượt quá 1,5 lần sai số cho phép của mô hình số độ cao;

b) Sai số tuyệt đối của mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao được đánh giá thông qua các điểm đo kiểm tra ở thực địa. Sai số trung phương về độ cao của tập hợp điểm kiểm tra giữa độ cao đo so với độ cao mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao không được vượt quá yêu cầu độ chính xác quy định tại Bảng 1. Sai số giới hạn không được vượt quá 2 lần sai số trung phương và không được vượt quá 10%.

Điều 14. Kiểm tra, nghiệm thu sản phẩm

Công tác kiểm tra, nghiệm thu được thực hiện theo quy định tại Thông tư số 24/2018/TT-BTNMT ngày 15 tháng 11 năm 2018 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về kiểm tra, thẩm định, nghiệm thu chất lượng sản phẩm đo đạc và bản đồ.

Điều 15. Giao nộp dữ liệu, sản phẩm

Các sản phẩm giao nộp gồm:

1. Toàn bộ số liệu gốc từ thiết bị quét LiDAR.

2. File dữ liệu đám mây điểm.

3. Dữ liệu mô hình số độ cao được lưu trữ ở 2 định dạng GRID nhị phân và ASCII kèm theo siêu dữ liệu (Metadata).

4. Dữ liệu mô hình số bề mặt được lưu trữ ở 2 định dạng GRID nhị phân và ASCII kèm theo siêu dữ liệu (Metadata) hoặc ở các định dạng khác nếu có yêu cầu.

5. Kết quả đo ngoại nghiệp: lưới khống chế tọa độ, độ cao của khu đo, đo bổ sung (nếu có).

6. Báo cáo tổng kết kỹ thuật: nêu chi tiết thông tin về trang thiết bị sử dụng, phần mềm xử lý; sơ đồ, kết quả tính toán bình sai lưới không chế; các thông số quét LiDAR, kết quả lọc phân loại điểm, đánh giá sai số của các bước xử lý, các thông số kỹ thuật của mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao.

Chương III

ĐIỀU KHOẢN THI HÀNH

Điều 16. Hiệu lực thi hành

Thông tư này có hiệu lực thi hành kể từ ngày          tháng         năm 2019.

Điều 17. Trách nhiệm thi hành

1. Các cơ quan quản lý nhà nước về đo đạc bản đồ, tổ chức, cá nhân tham gia thực hiện các nhiệm vụ trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường về thành lập mô hình số bề mặt và mô hình số độ cao bằng công nghệ quét LiDAR mặt đất và các đơn vị trực thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường có trách nhiệm thi hành văn bản này.

2. Trong quá trình thực hiện Thông tư này, nếu có khó khăn, vướng mắc, các cơ quan, tổ chức, cá nhân phản ánh về Bộ Tài nguyên và Môi trường để xem xét, quyết định./.