Phân tích Địa hình DEM & So sánh Đào/Đắp (DEM Analysis)

Mô hình số độ cao (Digital Elevation Model - DEM) lưu trữ giá trị độ cao thực tế của bề mặt địa hình tại từng điểm ảnh raster. InfraMap GIS cung cấp bộ công cụ phân tích không gian địa hình chuyên nghiệp phục vụ thiết kế san nền, tính toán khối lượng thi công và khảo sát trắc địa.

---

1. Các Thuật toán Phân tích Địa hình Raster

Từ một lớp Raster DEM gốc (GeoTIFF) hoặc mô hình cao độ trích xuất từ đám mây điểm LiDAR, hệ thống cung cấp các chế độ phân tích:

1. Bản đồ Độ dốc (Slope Map):
   • Phân tích góc nghiêng bề mặt theo độ ($^\circ$) hoặc phần trăm (%).
   • Nhận diện các khu vực địa hình: Bằng phẳng ($< 5^\circ$), sườn dốc nhẹ ($5^\circ - 15^\circ$), dốc hiểm trở ($15^\circ - 25^\circ$), và vách đứng có nguy cơ trượt lở ($> 25^\circ$).
2. Bản đồ Đổ bóng Địa hình (Hillshade):
   • Mô phỏng góc chiếu sáng của mặt trời nhân tạo theo góc phương vị (Azimuth) và góc ngẩng (Altitude), tạo cảm giác nổi khối 3D rõ nét cho các sườn núi, khe rãnh và thung lũng.
3. Đường đồng mức tự động (Contour Lines):
   • Tự động sinh các đường đẳng cao vector với bước nhảy linh hoạt (ví dụ: $0.5m$, $1m$, $5m$, hoặc $10m$).
   • Gắn nhãn cao độ số dọc theo từng đường đồng mức phục vụ in ấn bản đồ địa hình.

---

2. So sánh Địa hình & Tính toán Khối lượng Đào/Đắp (Cut & Fill)

Bảng công cụ So sánh DEM (Đào/Đắp) hỗ trợ tính toán chênh lệch cao trình giữa hai thời điểm khảo sát (ví dụ: Địa hình hiện trạng tự nhiên trước thi công vs Địa hình thiết kế san nền, hoặc Địa hình trước và sau mùa mưa lũ sạt lở):

Quy trình Thao tác:

1. Mở menu công cụ trên bản đồ, bấm vào biểu tượng ngọn núi So sánh DEM (Đào/Đắp).
2. Chọn DEM gốc (trước): Chọn lớp raster DEM mốc ban đầu (Baseline DEM).
3. Chọn DEM so sánh (sau): Chọn lớp raster DEM thời điểm sau hoặc DEM thiết kế quy hoạch (Comparison DEM).
4. Bấm nút So sánh DEM: Hệ thống gửi tác vụ xử lý đến Worker ngầm để tính toán đại số ma trận độ cao trên từng pixel ảnh.
5. Kết quả hiển thị trên bản đồ:
   • Hệ thống tự động tạo một lớp bản đồ nhiệt chênh lệch cao độ:
     • 🔵 Vùng Đào (Cut): Cao độ sau thấp hơn trước ($\Delta Z < 0$).
     • 🔴 Vùng Đắp (Fill): Cao độ sau cao hơn trước ($\Delta Z > 0$).
     • ⚪ Vùng Cân bằng: Địa hình giữ nguyên ($\Delta Z \approx 0$).

---

3. Bảng Chỉ số Khối lượng & Chênh lệch Cao trình

Sau khi tính toán hoàn tất, bảng điều khiển cung cấp bảng thống kê chi tiết:

• Khối lượng Đào (Cut Volume - $m^3$): Tổng khối lượng đất đá cần đào bỏ khỏi khu vực dự án.
• Khối lượng Đắp (Fill Volume - $m^3$): Tổng khối lượng vật liệu cần vận chuyển tới để đắp tôn cao nền.
• Khối lượng Ròng (Net Volume - Đắp trừ Đào): Chênh lệch ròng giữa lượng đất đắp và đào, giúp kỹ sư tính toán cân đối đào đắp tại chỗ (Cut/Fill Balance) để tiết kiệm chi phí bãi thải và mỏ vật liệu.
• Diện tích vùng giao nhau ($m^2$): Phạm vi mặt bằng chồng lấn giữa 2 tệp DEM.
• Biên độ chênh lệch cao độ: Thống kê độ sâu đào lớn nhất (Min), chiều cao đắp lớn nhất (Max) và độ chênh lệch bình quân (Mean).