GIỚI THIỆU HỆ THỐNG SUPERMAP GIS TRONG XÂY DỰNG, QUẢN LÝ, PHÂN TÍCH DỮ LIỆU ĐỊA LÝ 3D

          SuperMap là tập đoàn cung cấp hệ thống phần mềm và các dịch vụ thông tin địa lý có trụ sở chính ở Thủ đô Bắc Kinh, Trung Quốc. Được thành lập năm 1997, hiện nay SuperMap đã có hơn 20 trụ sở ở Trung Quốc, chi nhánh ở Tokyo-Nhật Bản và nhiều đại lý, đối tác ở Hàn Quốc, Malaysia.

          SuperMap tập trung vào việc cung cấp nền tảng phần mềm GIS và các giải pháp cho các lĩnh vực như: Thành phố thông minh, quản lý đất đai, đầu tư bất động sản, đô thị hóa, quản lý đường ống dẫn ngầm, dịch vụ công cộng. Phiên bản mới nhất SuperMap GIS 10i là sự kết hợp đầy đủ của 5 công nghệ chìa khóa hiện nay “BitCC”, bao gồm công nghệ: Big Data (dữ liệu lớn), AI GIS (trí tuệ nhân tạo), New 3D GIS (GIS 3D mới), Cloud Native GIS (GIS đám mây lai) và Cross Platform GIS (GIS đa nền tảng). Đây là những công nghệ và học thuyết mới về GIS, làm giàu thêm công nghệ địa lý thông minh cho nhiều ngành, lĩnh vực.

          Dựa trên sự kết hợp công nghệ GIS 2D và 3D, công nghệ New 3D GIS đã phát triển và tiến bộ vượt bậc về khả năng phân tích, tính toán mô hình dữ liệu không gian, kết hợp ảnh lập thể chụp xiên, BIM, đám mây điểm, thuộc tính dữ liệu 3D và các dữ liệu mã nguồn mở khác như mô hình định dạng dữ liệu không gian 3 chiều (S3M). Nhờ sự kết hợp với công nghệ thông tin như WebGL, VR, AR, AI, … đã tạo ra công nghệ 3D thuận tiện và thực tế hơn: Kết hợp 3D bên trong và 3D bên ngoài, 3D trên mặt đất và 3D dưới mặt đất; điều này đã tạo ra những ứng dụng đầy đủ cho dữ liệu không gian 3D.

          1. Công nghệ SuperMap 3D Pipeline 

          Dữ liệu đường ống dẫn là thông tin cơ bản trong xây dựng và phát triển đô thị. Từ quá trình quy hoạch, thiết kế, xây dựng và quản lý, hoàn công; các dữ liệu về hệ thống đường ống dẫn giúp cho việc thi công hiệu quả và việc quản lý được khoa học.

          Dựa trên sự kết hợp công nghệ GIS 2D và 3D, SuperMap đã phát triển ứng dụng GIS 3D Pipeline cung cấp giải pháp nhanh, hiệu quả để hiển thị khối đường ống dẫn 3D và cung cấp các chức năng phân tích hệ thống đường ống dẫn. Người sử dụng có thể quan sát từng chi tiết hệ thống hoặc tổng thể mạng lưới đường ống, tình trạng của từng đường ống riêng lẻ và mối quan hệ giữa các đường ống, cho phép kỹ sư xây dựng thiết kế đường ống mới trong cùng thời điểm.

          Nếu như trong công nghệ GIS 2D, dữ liệu đường ống được tạo nên từ tập hợp dữ liệu các điểm và đường kèm các thuộc tính chuyên đề, thì SuperMap sử dụng dữ liệu vector dạng điểm để xây dựng mạng lưới và ký hiệu hóa để tự động tạo ra dữ liệu đường ống 3D dựa trên sự kết hợp công nghệ 2D và 3D. Để đáp ứng được điều này các điểm 3D đường ống phải đảm bảo quan hệ không gian dạng mạng lưới như khuỷu ống, ống chữ T, điểm giao nối,… để có thể nhanh chóng xây dựng mạng lưới đường ống 3D. Thêm vào đó, SuperMap sử dụng các ký hiệu dạng điểm, cấu trúc LOD và các công nghệ khác để cải thiện sự hiển thị và tăng cường khả năng phân tích trong không gian 3 chiều.

          Phân tích khớp nối: Phân tích mối quan hệ không gian tiếp nối giữa một đường ống đơn với nhiều đường ống khác; phân tích vị trí và số đường ống tiếp nối, hướng dòng chảy, tốc độ dòng chảy, giúp giảm các nguy cơ xung đột của hệ thống dưới lòng đất ở các khu đô thị; tăng cường độ chính xác và tính khoa học trong việc quy hoạch, thiết kế, xây dựng, quản lý.

          Khả năng quản lý dữ liệu lớn: Mạng lưới đường ống ngầm ở các khu nhà máy, khu đô thị có số lượng lớn và độ phức tạp cao với nhiều loại hình; nên khối lượng dữ liệu ngày càng lớn. SuperMap GIS cung cấp 4 phương pháp để cải thiện sự hiển thị: Ký hiệu 3D dạng điểm, công nghệ hiển thị tức tời, tính toán GPU và công nghệ đa mức chi tiết. Nhờ các công nghệ này một khối lượng lớn dữ liệu đường ống dày đặc khoảng 600 km với mật độ 0.8 km/km2 được xây dựng, hiển thị, quản lý và phân tích nhanh chóng. 

          2. Hệ thống quản lý mô hình thông tin không gian thành phố

          Hệ thống quản lý mô hình thông tin không gian thành phố được SuperMap thiết kế và hoàn thiện năm 2019. Hệ thống tập trung vào 4 mục tiêu: quan sát, kiểm tra, sử dụng và quản lý. Hệ thống gồm các lớp sau:

          - Lớp hỗ trợ: Cung cấp môi trường máy chủ trên hệ thống thông tin địa lý điện toán đám mây (Cloud Native GIS) thiết kế trên mạng nội bộ hoặc trên mạng Internet.

          - Lớp dữ liệu: Gồm ba loại cơ sở dữ liệu chính: dữ liệu nền địa lý, dữ liệu chuyên đề và dữ liệu dịch vụ theo yêu cầu khách hàng. Dữ liệu nền địa lý bao gồm chủ yếu là các mô hình dữ liệu 3D, dữ liệu ảnh độ phân giải cao, dữ liệu DEM đa độ phân giải. Dữ liệu chuyên đề gồm rất nhiều loại định dạng vectơ (hạ tầng không gian đô thị) như: công trình hạ tầng, hệ thống giao thông ngầm, dữ liệu nhà, …

          - Lớp dịch vụ: Các lớp dịch vụ được tổ chức, quản lý dữ liệu 3D đa dạng thông qua bộ nhớ đệm của nền tảng SuperMap iServer, xuất bản dữ liệu dưới dạng dịch vụ: truy vấn 3D, phân tích không gian 3D và hiển thị 3D.

          - Lớp ứng dụng: Trên các giao diện dịch vụ 3D có nhiều ứng dụng 3D thành phố như: hiển thị hình ảnh 3D, chuyên đề 3D, truy vấn vị trí các điểm quan tâm, phân tích hướng mặt trời, mật độ xây dựng, bản đồ kiến trúc, …

          Các chức năng cơ bản của hệ thống gồm:

- Hiển thị 3D: Cung cấp chức năng truy vấn, định vị cho dữ liệu 3D thực và các dữ liệu quy hoạch chuyên ngành của thành phố.

          - Phân tích 3D: Cung cấp quy hoạch 3D thành phố phân tích vùng nhìn thấy, vùng khuất, phân tích ánh nắng, mật độ xây dựng…

            - Phân tích quản lý quy hoạch: Cho phép các đơn vị quy hoạch có thể tải dữ liệu quy hoạch 3D lên dịch vụ trực tuyến, hiển thị cùng với dữ liệu 3D hiện tại, so sánh giữa dữ liệu hiện tại và quy hoạch với chế độ đa màn hình.

          3. Công nghệ GIS 3D quản lý nước ngầm

          Với nền tảng công nghệ phần mềm GIS 3D, SuperMap đã xây dựng hệ thống ứng dụng 3D để quản lý nguồn tài nguyên nước ngầm và khảo sát địa chất đem lại kết quả đáng kể.

          Quản lý nước dưới đất dựa trên ứng dụng di động: Sử dụng công nghệ 4G, công nghệ GPS, GIS để khảo sát, nhận dạng, phân tích thống kê. Hệ thống định vị GPS xác định vị trí các nguồn nước ngầm dưới lòng đất kết nối với hệ thống di động, cung cấp thông tin nước ngầm, cảnh báo tới cộng đồng về chất lượng, số lượng nguồn nước nhằm cải thiện dịch vụ nguồn nước ngầm dưới đất.

          Hiển thị 3D dữ liệu nước dưới đất: Dựa trên phương pháp hiển thị 3D mới, có thể hình dung ra được trữ lượng và các tầng nước ngầm dưới đất. Từ dữ liệu mực nước, có thể hiển thị và phân tích trong mô hình 3D.

          Ngoài các ứng dụng 3D trên, SuperMap còn phát triển nhiều ứng dụng khác để thiết kế, hiển thị, phân tích, quản lý dữ liệu 3D trong các lĩnh vực khác: Quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, quản lý cảnh quan đô thị, …Hiện nay, SuperMap đang phát triển về nền tảng công nghệ, mở rộng thị trường ra nước ngoài và đã thành công ở châu Á, châu Âu, châu Phi, Nam Mỹ với các nhà phân phối ở hơn 30 nước và người sử dụng ở hơn 100 nước trên thế giới.