Drone BIM: Tối ưu hóa dự án xây dựng với dữ liệu chính xác

Ngành xây dựng truyền thống thường gặp phải những rào cản lớn về thời gian, chi phí và rủi ro an toàn khi thực hiện các công tác khảo sát, giám sát. Nhưng giờ đây, một giải pháp công nghệ đã ra đời để thay đổi cuộc chơi: Drone BIM. Đây là sự kết hợp đột phá giữa sức mạnh của máy bay không người lái (drone) và Mô hình Thông tin Xây dựng (BIM – Building Information Modeling), mang lại một cách tiếp cận hoàn toàn mới mẻ và hiệu quả hơn.

Bài viết này, AGS Tech sẽ cùng bạn khám phá sâu hơn về công nghệ Drone BIM, từ khái niệm cơ bản đến những ứng dụng thực tiễn đầy tiềm năng, giúp bạn khai thác tối đa tiềm năng của dự án, nâng cao năng lực cạnh tranh và đạt được những thành công vượt trội. 

1. Drone BIM là gì và 5 lợi ích cốt lõi cho ngành xây dựng

Drone BIM không chỉ là một khái niệm công nghệ, mà còn là một chiến lược toàn diện giúp số hóa và tối ưu hóa quy trình quản lý dự án xây dựng.

1.1. Khái niệm Drone BIM

Drone BIM là sự tích hợp dữ liệu thu thập từ drone vào môi trường BIM

Drone BIM là sự tích hợp dữ liệu thu thập từ máy bay không người lái (drone) vào môi trường BIM. Nói một cách đơn giản, chúng ta sử dụng drone để bay qua công trường, thu thập hàng loạt dữ liệu hình ảnh, video hoặc quét laser (LiDAR), sau đó xử lý các dữ liệu này và đưa vào mô hình BIM của dự án.

Mục tiêu chính của Drone BIM là tạo ra một mô hình 3D chính xác, cập nhật liên tục về hiện trạng công trình và địa hình xung quanh. Mô hình này không chỉ phục vụ cho giai đoạn thiết kế ban đầu mà còn cực kỳ hữu ích trong quá trình thi công và vận hành dự án. Hai công nghệ cốt lõi giúp điều này thành hiện thực là:

• Photogrammetry: Kỹ thuật tạo mô hình 3D từ hàng trăm, thậm chí hàng nghìn ảnh chụp chồng lấn của drone.
• LiDAR (Light Detection and Ranging): Sử dụng tia laser để quét và tạo ra "đám mây điểm" 3D cực kỳ chính xác, đặc biệt hiệu quả trong môi trường có nhiều cây cối hoặc điều kiện ánh sáng yếu.

Sự kết hợp này giúp các nhà quản lý dự án có cái nhìn toàn diện, trực quan và cập nhật về mọi khía cạnh của công trình, từ đó đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác hơn.

1.2. 5 lợi ích vượt trội của Drone BIM

5 lợi ích vượt trội của Drone BIM

Việc áp dụng công nghệ Drone BIM mang lại những lợi ích đáng kể, giúp các doanh nghiệp xây dựng tối ưu hóa hoạt động và nâng cao hiệu quả.

• Tăng độ chính xác dữ liệu: Giải pháp Drone BIM cho phép thu thập dữ liệu địa hình và công trình với độ chính xác tuyệt đối từ 2-5cm. Điều này vượt trội hơn hẳn so với các phương pháp khảo sát thủ công truyền thống, vốn tiềm ẩn nhiều sai sót do yếu tố con người và hạn chế về thiết bị. 
  • Ví dụ, trong một dự án san lấp mặt bằng lớn, việc sử dụng drone BIM để tạo bản đồ địa hình số (DTM) có thể giúp tính toán khối lượng đào đắp chính xác đến từng mét khối, giảm thiểu rủi ro về vật tư và chi phí phát sinh. Các nghiên cứu gần đây cho thấy, độ chính xác cao này giúp giảm thiểu 15-20% sai sót trong giai đoạn thiết kế và thi công.
• Rút ngắn thời gian thu thập: Một trong những lợi thế lớn nhất của BIM bằng drone là khả năng giảm đáng kể thời gian khảo sát. Đối với một khu vực rộng 10ha, việc khảo sát địa hình và giám sát tiến độ bằng drone có thể hoàn thành chỉ trong vài giờ, thay vì vài ngày như phương pháp truyền thống – tức là giảm tới 70% thời gian. Điều này giúp đẩy nhanh tiến độ dự án, cho phép các đội ngũ có dữ liệu nhanh chóng để đưa ra quyết định kịp thời, tránh tình trạng chờ đợi dữ liệu gây chậm trễ.
• Giảm thiểu chi phí vận hành: Tích hợp drone và BIM không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn cắt giảm đáng kể chi phí. AGS Tech nhận thấy, các doanh nghiệp có thể tiết kiệm 30-50% chi phí khảo sát và giám sát so với phương pháp truyền thống, đặc biệt đối với các dự án quy mô lớn. Chi phí này bao gồm tiền thuê nhân công, thiết bị khảo sát đắt tiền, và chi phí đi lại. Việc sử dụng drone giúp giảm số lượng nhân sự cần thiết tại công trường, đồng thời giảm thiểu hao mòn thiết bị và chi phí bảo trì.
• Nâng cao an toàn lao động: An toàn luôn là ưu tiên hàng đầu trong ngành xây dựng. Drone BIM giúp loại bỏ hoàn toàn nhu cầu nhân sự phải tiếp cận các khu vực nguy hiểm như độ cao, địa hình phức tạp, hoặc các khu vực có nguy cơ sạt lở. Điều này giúp giảm 100% rủi ro tai nạn liên quan đến công tác khảo sát, bảo vệ sức khỏe và tính mạng của người lao động. Ví dụ, thay vì phải cử người leo lên các cấu trúc cao để kiểm tra, drone có thể thực hiện nhiệm vụ này một cách an toàn và hiệu quả hơn.
• Cải thiện khả năng ra quyết định: Với dữ liệu trực quan, cập nhật theo thời gian thực từ máy bay không người lái và BIM, các nhà quản lý dự án có thể đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác hơn. Khả năng so sánh mô hình BIM với hiện trạng thực tế giúp phát hiện sớm các sai lệch, xung đột hoặc vấn đề tiềm ẩn. Ví dụ, một quản lý dự án có thể xem xét mô hình 3D cập nhật hàng ngày để theo dõi tiến độ lắp đặt kết cấu thép, phát hiện ngay lập tức nếu có bất kỳ sự chậm trễ hoặc sai sót nào so với kế hoạch ban đầu.

Xem thêm: BIM và Drone trong xây dựng: lợi tức đầu tư lớn

2. Quy trình triển khai Drone BIM từ thu thập đến mô hình hóa

Để khai thác tối đa tiềm năng của giải pháp Drone BIM, việc hiểu rõ quy trình triển khai là vô cùng quan trọng.

2.1. Lập kế hoạch bay và thu thập dữ liệu

Lập kế hoạch bay và thu thập dữ liệu

Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất, quyết định chất lượng dữ liệu đầu vào.

• Xác định mục tiêu: Trước khi cất cánh, cần xác định rõ loại dữ liệu cần thu thập (ảnh chụp, video, dữ liệu LiDAR), độ chính xác yêu cầu (ví dụ: 2cm/pixel cho bản đồ chi tiết, 5cm/pixel cho khảo sát tổng quan) và khu vực khảo sát cụ thể. Ví dụ, nếu mục tiêu là tính toán khối lượng đào đắp, cần dữ liệu địa hình chính xác; nếu là giám sát tiến độ, ảnh chụp định kỳ là đủ.
• Lựa chọn drone: Việc chọn đúng loại drone và cảm biến là yếu tố then chốt. Đối với các dự án yêu cầu độ chính xác cao và khả năng xuyên thấu tán cây, drone LiDAR như DJI Matrice 300 RTK kết hợp cảm biến Zenmuse L1 là lựa chọn lý tưởng. Với các dự án khảo sát photogrammetry trên diện tích vừa và nhỏ, DJI Mavic 3 Enterprise hoặc DJI Phantom 4 RTK là những lựa chọn kinh tế và hiệu quả. AGS Tech luôn tư vấn khách hàng lựa chọn thiết bị phù hợp nhất với nhu cầu dự án.
• Lập kế hoạch bay tự động: Sử dụng các phần mềm chuyên dụng như DJI Pilot 2, Pix4Dcapture, hoặc DroneDeploy để thiết lập đường bay tự động. Các thông số quan trọng cần cài đặt bao gồm độ cao bay (ví dụ: 80-120m), độ chồng lấn ảnh (thường là 80% ngang và 70% dọc để đảm bảo đủ dữ liệu cho việc tái tạo 3D), và vị trí của các điểm kiểm soát mặt đất (GCPs – Ground Control Points) nếu cần độ chính xác tuyệt đối.
• Thực hiện bay: Tiến hành thu thập dữ liệu theo kế hoạch đã định. Điều kiện thời tiết thuận lợi (ít gió, không mưa, đủ ánh sáng) là rất quan trọng để có được dữ liệu chất lượng cao. Đồng thời, luôn tuân thủ các quy định bay của địa phương để đảm bảo an toàn và hợp pháp.

2.2. Xử lý dữ liệu drone

Phần mềm Photogrammetry xử lý dữ liệu drone

Sau khi thu thập, dữ liệu thô từ drone cần được xử lý để chuyển đổi thành các định dạng hữu ích cho BIM.

• Phần mềm Photogrammetry/LiDAR: Sử dụng các phần mềm chuyên dụng hàng đầu như Pix4D Mapper, Agisoft Metashape, hoặc Bentley ContextCapture để xử lý ảnh chụp hoặc dữ liệu đám mây điểm LiDAR. Các phần mềm này sử dụng thuật toán phức tạp để ghép nối dữ liệu.
• Tạo đám mây điểm: Từ hàng nghìn ảnh chụp hoặc dữ liệu quét laser, phần mềm sẽ tạo ra một "đám mây điểm" 3D dày đặc, có màu sắc, mô tả chính xác hình dạng và vị trí của mọi vật thể trong khu vực khảo sát. Đây là nền tảng cho việc tạo mô hình 3D sau này.
• Tạo mô hình 3D: Từ đám mây điểm, các phần mềm này có thể tạo ra nhiều loại sản phẩm đầu ra khác nhau:
  • Mô hình lưới 3D (Mesh Model): Mô hình bề mặt 3D trực quan, có kết cấu (texture) từ ảnh chụp.
  • Mô hình địa hình số (DTM/DSM): Mô hình số hóa của bề mặt địa hình, bao gồm hoặc không bao gồm các vật thể trên mặt đất.
  • Bản đồ trực ảnh (Orthomosaic): Bản đồ ảnh có độ phân giải cao, đã được chỉnh sửa hình học để loại bỏ biến dạng do góc chụp, có thể đo đạc trực tiếp.
• Kiểm tra chất lượng: Đây là bước không thể thiếu. Dữ liệu đầu ra cần được đánh giá độ chính xác bằng cách so sánh với các điểm kiểm soát mặt đất (GCPs) đã đo đạc bằng thiết bị khảo sát truyền thống. Điều này đảm bảo rằng các mô hình và bản đồ được tạo ra đáp ứng yêu cầu về độ chính xác của dự án.

2.3. Tích hợp dữ liệu vào môi trường BIM

Tích hợp dữ liệu vào môi trường BIM

Đây là bước cuối cùng và quan trọng nhất để biến dữ liệu drone thành thông tin hữu ích trong quy trình BIM.

• Chuyển đổi định dạng: Dữ liệu đã xử lý từ drone (ví dụ: đám mây điểm .LAS, mô hình 3D .OBJ, bản đồ .GeoTIFF) cần được xuất sang các định dạng tệp tương thích với phần mềm BIM. Các định dạng phổ biến bao gồm .RCS, .RCP cho đám mây điểm trong môi trường Autodesk.
• Nhập vào phần mềm BIM: Sử dụng các phần mềm BIM hàng đầu như Autodesk Revit, Navisworks, hoặc ArchiCAD để nhập dữ liệu drone. Trong Revit, đám mây điểm có thể được liên kết trực tiếp vào mô hình dự án, cung cấp bối cảnh thực tế cho các yếu tố thiết kế.
• Đối chiếu và cập nhật: Sau khi nhập, dữ liệu thực tế từ drone sẽ được đối chiếu với mô hình BIM hiện có. Điều này cho phép phát hiện các sai lệch giữa thiết kế và thực tế thi công, cập nhật tiến độ dự án, hoặc điều chỉnh thiết kế nếu cần. Ví dụ, một kỹ sư có thể dễ dàng nhận ra nếu một bức tường được xây dựng sai vị trí hoặc kích thước so với mô hình BIM.
• Tạo mô hình BIM từ đám mây điểm: Trong một số trường hợp, đặc biệt là khi số hóa các công trình hiện hữu (scan-to-BIM), các kỹ sư có thể trực tiếp sử dụng đám mây điểm 3D để tạo ra các đối tượng BIM (tường, cột, dầm, cửa sổ) một cách bán tự động hoặc thủ công. Điều này giúp xây dựng mô hình BIM cho các công trình cũ mà không có bản vẽ gốc.

Xem thêm: Những Ứng Dụng Của Drone Trong Cứu Hộ, Cứu Nạn

3. Các ứng dụng thực tế của Drone BIM trong quản lý dự án

Tích hợp drone và BIM không chỉ là lý thuyết mà đã được chứng minh hiệu quả qua nhiều ứng dụng thực tế, mang lại giá trị to lớn cho các giai đoạn của dự án xây dựng.

3.1. Khảo sát địa hình và lập bản đồ

Khảo sát địa hình và lập bản đồ

Drone BIM đã cách mạng hóa cách chúng ta thực hiện khảo sát địa hình, cung cấp dữ liệu nhanh chóng và chính xác hơn bao giờ hết.

• Tạo bản đồ địa hình 3D: Với khả năng thu thập dữ liệu chi tiết, drone BIM giúp tạo ra các bản đồ địa hình 3D (DTM/DSM) có độ phân giải cao. Dữ liệu này là cơ sở quan trọng cho giai đoạn thiết kế ban đầu, giúp các kiến trúc sư và kỹ sư quy hoạch không gian một cách tối ưu. Ví dụ, một dự án khu dân cư mới có thể sử dụng bản đồ 3D này để phân tích độ dốc, hướng thoát nước, và vị trí tối ưu cho các công trình.
• Đo đạc khối lượng: Việc tính toán khối lượng vật liệu như đất, cát, đá cho các công tác san lấp mặt bằng trở nên dễ dàng và chính xác hơn với drone BIM. Các hệ thống này có thể đạt độ chính xác lên tới 98% trong việc đo đạc khối lượng, giúp quản lý vật tư hiệu quả và tránh lãng phí. Một công ty xây dựng đã giảm 15% chi phí vật liệu đất đắp nhờ khả năng đo đạc chính xác bằng drone.
• Giám sát biến dạng: Drone BIM cũng cho phép giám sát liên tục các biến dạng địa hình hoặc công trình trong suốt quá trình thi công. Bằng cách so sánh các mô hình 3D được tạo ra theo thời gian, các kỹ sư có thể phát hiện sớm các dấu hiệu sụt lún, trượt lở hoặc biến dạng cấu trúc, từ đó đưa ra biện pháp khắc phục kịp thời, đảm bảo an toàn cho công trình.

3.2. Giám sát tiến độ và kiểm tra chất lượng

Giám sát tiến độ và kiểm tra chất lượng

Ứng dụng drone trong BIM mang lại khả năng giám sát và kiểm soát chất lượng chưa từng có.

• Cập nhật tiến độ hàng tuần/tháng: Thay vì các báo cáo thủ công tốn thời gian, Drone BIM cho phép tạo ra các mô hình 3D và bản đồ trực ảnh cập nhật định kỳ (hàng tuần hoặc hàng tháng). Bằng cách so sánh dữ liệu drone với mô hình BIM kế hoạch, các nhà quản lý có thể theo dõi tiến độ thi công một cách trực quan, phát hiện 100% các hạng mục bị chậm trễ hoặc sai lệch so với lịch trình. Một nghiên cứu của Autodesk cho thấy, việc sử dụng drone để giám sát tiến độ giúp giảm 25% thời gian lập báo cáo và tăng 10% hiệu quả quản lý dự án.
• Kiểm tra chất lượng công trình: Drone BIM cung cấp công cụ mạnh mẽ để đối chiếu kích thước thực tế của công trình với thiết kế BIM. Các sai lệch về kích thước, vị trí của các cấu kiện có thể được phát hiện trong vòng 24 giờ sau khi thu thập dữ liệu. Ví dụ, một công trình cầu có thể được kiểm tra độ thẳng của dầm, độ cao của trụ cầu so với thiết kế một cách nhanh chóng và chính xác.
• Báo cáo trực quan: Khả năng tạo ra các báo cáo tiến độ bằng hình ảnh 3D, video fly-through từ drone giúp các bên liên quan (chủ đầu tư, nhà thầu, tư vấn) dễ dàng nắm bắt tình hình dự án. Sự trực quan này giúp giao tiếp hiệu quả hơn, giảm thiểu hiểu lầm và tăng cường sự hợp tác giữa các bên.

3.3. Quản lý tài sản và bảo trì

Quản lý tài sản và bảo trì

Sau khi công trình hoàn thành, Drone BIM vẫn tiếp tục phát huy giá trị trong công tác quản lý và bảo trì.

• Tạo mô hình Digital Twin: Drone BIM là công cụ lý tưởng để xây dựng "bản sao số" (Digital Twin) của công trình hiện hữu. Bằng cách tích hợp dữ liệu từ drone vào mô hình BIM, một Digital Twin toàn diện có thể được tạo ra, giúp quản lý tài sản hiệu quả hơn, theo dõi hiệu suất hoạt động và dự đoán các vấn đề tiềm ẩn.
• Kiểm tra hư hại: Máy bay không người lái có thể bay đến những khu vực khó tiếp cận để phát hiện các vết nứt, ăn mòn, hư hỏng trên kết cấu công trình như cầu, đường, nhà cao tầng, hoặc các hệ thống năng lượng mặt trời. Điều này giúp giảm 80% thời gian kiểm tra thủ công và nguy hiểm cho nhân viên. Ví dụ, việc kiểm tra các tấm pin mặt trời trên mái nhà cao tầng có thể được thực hiện chỉ trong vài phút bằng drone, thay vì hàng giờ với giàn giáo hoặc thang nâng.
• Lập kế hoạch bảo trì: Dựa trên dữ liệu kiểm tra từ drone, các nhà quản lý có thể lập kế hoạch bảo trì dự đoán, tập trung vào những khu vực cần thiết nhất. Kế hoạch này giúp kéo dài tuổi thọ công trình thêm 15-20%, tối ưu hóa chi phí bảo trì và đảm bảo an toàn vận hành.

4. Công nghệ drone và phần mềm BIM tích hợp hiệu quả

Để triển khai Drone BIM thành công, việc lựa chọn đúng công cụ là yếu tố then chốt. AGS Tech luôn cập nhật những công nghệ và phần mềm mới nhất để mang lại hiệu quả tối ưu cho khách hàng.

4.1. Các loại drone phù hợp cho BIM

DJI Mavic 3 Enterprise phù hợp cho BIM

• Drone Photogrammetry: Đây là loại drone phổ biến và dễ tiếp cận nhất cho các ứng dụng BIM. Các mẫu như DJI Phantom 4 RTK và DJI Mavic 3 Enterprise là lựa chọn tuyệt vời. Chúng có chi phí đầu tư thấp hơn, dễ sử dụng và phù hợp cho việc khảo sát các khu vực từ nhỏ đến trung bình. Độ chính xác dữ liệu thu được thường nằm trong khoảng 3-5cm, đủ cho nhiều mục đích giám sát tiến độ và tạo bản đồ địa hình cơ bản. Ví dụ, một dự án xây dựng nhà ở dân dụng có thể sử dụng DJI Mavic 3 Enterprise để chụp ảnh định kỳ, tạo bản đồ trực ảnh và mô hình 3D để theo dõi tiến độ thi công.
• Drone LiDAR: Đối với các dự án yêu cầu độ chính xác cực cao hoặc cần khảo sát trong môi trường có nhiều cây cối, drone LiDAR là lựa chọn không thể thay thế. Các hệ thống như DJI Matrice 300 RTK hoặc DJI Matrice 350 RTK kết hợp với cảm biến Zenmuse L1 cung cấp độ chính xác 2-3cm, và khả năng "xuyên thấu" tán cây để thu thập dữ liệu địa hình bên dưới. Điều này đặc biệt hữu ích cho các dự án quy hoạch đô thị, đường giao thông qua rừng, hoặc khảo sát mỏ.
• Drone VTOL (Vertical Take-off and Landing): Các drone VTOL như WingtraOne kết hợp ưu điểm của drone cánh quay (cất hạ cánh thẳng đứng) và drone cánh cố định (bay đường dài, phủ sóng diện tích lớn). Chúng phù hợp cho các dự án hạ tầng quy mô lớn như đường cao tốc, đường ống dẫn dầu, hoặc các khu vực rộng lớn cần khảo sát nhanh chóng và hiệu quả.

4.2. Phần mềm xử lý dữ liệu drone

Phần mềm xử lý dữ liệu drone

Sau khi dữ liệu được thu thập, các phần mềm chuyên dụng sẽ biến chúng thành các mô hình và bản đồ có thể sử dụng được trong BIM.

• Pix4D Mapper: Đây là một trong những phần mềm hàng đầu thế giới cho photogrammetry. Pix4D Mapper cho phép người dùng tạo ra đám mây điểm dày đặc, mô hình 3D có kết cấu (textured mesh), bản đồ trực ảnh (orthomosaic) và mô hình địa hình số (DTM/DSM) từ ảnh chụp drone. Giao diện thân thiện và khả năng xử lý mạnh mẽ giúp nó trở thành lựa chọn phổ biến cho nhiều chuyên gia.
• Agisoft Metashape: Là một giải pháp photogrammetry mạnh mẽ và linh hoạt khác, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm khảo sát, kiến trúc, và bảo tồn di sản. Agisoft Metashape nổi bật với khả năng xử lý dữ liệu lớn và cung cấp nhiều tùy chọn tùy chỉnh, cho phép người dùng kiểm soát chặt chẽ quá trình tạo mô hình 3D.
• Trimble Business Center: Phần mềm này không chỉ xử lý dữ liệu LiDAR và photogrammetry mà còn tích hợp rất tốt với các thiết bị khảo sát của Trimble. Trimble Business Center cung cấp một quy trình làm việc liền mạch từ thu thập dữ liệu tại hiện trường đến xử lý và xuất bản các sản phẩm cuối cùng, đặc biệt hữu ích cho các doanh nghiệp đã sử dụng hệ sinh thái Trimble.

4.3. Phần mềm BIM và tích hợp

Autodesk Revit - Phần mềm BIM và tích hợp

Để hoàn thiện quy trình Drone BIM, dữ liệu đã xử lý cần được đưa vào môi trường BIM để phân tích và quản lý.

• Autodesk Revit: Là phần mềm tạo mô hình BIM chính được sử dụng rộng rãi trong ngành. Revit cho phép nhập đám mây điểm từ drone để làm cơ sở tham chiếu, giúp các kỹ sư và kiến trúc sư tạo ra các đối tượng BIM chính xác dựa trên hiện trạng thực tế. Ví dụ, một đám mây điểm của một tòa nhà hiện hữu có thể được nhập vào Revit để tạo mô hình BIM cho công tác cải tạo.
• Autodesk Navisworks: Phần mềm này đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp mô hình từ nhiều nguồn khác nhau (bao gồm cả dữ liệu drone và các mô hình BIM từ Revit, ArchiCAD...). Navisworks được sử dụng để phát hiện xung đột (clash detection), quản lý tiến độ 4D (thêm yếu tố thời gian vào mô hình 3D), và tạo các bản trình bày trực quan về dự án.
• Bentley MicroStation/OpenBuildings Designer: Đây là những nền tảng BIM mạnh mẽ khác, đặc biệt phổ biến trong các dự án hạ tầng lớn. Chúng hỗ trợ nhập và xử lý dữ liệu địa hình từ drone, cho phép tích hợp sâu rộng dữ liệu khảo sát vào mô hình BIM tổng thể của dự án.
• FME (Feature Manipulation Engine): FME là một công cụ chuyển đổi dữ liệu mạnh mẽ, giúp kết nối và chuyển đổi dữ liệu giữa các hệ thống khác nhau. Với FME, dữ liệu từ drone có thể được chuyển đổi và tích hợp một cách linh hoạt vào các hệ thống BIM và GIS (Hệ thống Thông tin Địa lý) khác, đảm bảo tính tương thích và khả năng sử dụng dữ liệu tối đa.

5. Thách thức và giải pháp tối ưu khi áp dụng Drone BIM

Mặc dù Drone BIM mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai cũng đi kèm với những thách thức nhất định. AGS Tech sẽ giúp bạn nhận diện và đưa ra các giải pháp tối ưu.

5.1. Thách thức phổ biến

Chi phí đầu tư ban đầu cao

• Chi phí đầu tư ban đầu: Việc đầu tư vào thiết bị drone chuyên dụng (đặc biệt là drone LiDAR) và các phần mềm xử lý dữ liệu, phần mềm BIM có thể đòi hỏi một khoản chi phí đáng kể, từ hàng trăm triệu đến vài tỷ VND. Đây là rào cản lớn đối với nhiều doanh nghiệp nhỏ và vừa.
• Yêu cầu kỹ năng: Để vận hành drone, thu thập dữ liệu chính xác, xử lý dữ liệu phức tạp và tích hợp vào môi trường BIM, đòi hỏi đội ngũ nhân sự phải có kiến thức chuyên sâu về drone, photogrammetry, LiDAR, và thành thạo các phần mềm BIM. Việc thiếu hụt nhân lực có kỹ năng này là một thách thức lớn.
• Quy định pháp lý: Các quy định về bay drone có thể phức tạp và khác nhau tùy theo từng khu vực, quốc gia. Việc xin cấp phép bay, tuân thủ các giới hạn về độ cao, khu vực cấm bay, và các quy định về quyền riêng tư dữ liệu là những vấn đề cần được quan tâm nghiêm túc.
• Xử lý dữ liệu lớn: Dữ liệu thu thập từ drone, đặc biệt là dữ liệu LiDAR và ảnh chụp độ phân giải cao, thường có dung lượng rất lớn. Điều này đòi hỏi phần cứng máy tính mạnh mẽ (CPU, GPU, RAM) và thời gian xử lý đáng kể, có thể gây áp lực lên hạ tầng công nghệ thông tin của doanh nghiệp.
• Độ chính xác và hiệu chuẩn: Đảm bảo độ chính xác của dữ liệu đầu ra là yếu tố sống còn. Điều này đòi hỏi việc hiệu chuẩn thiết bị drone và cảm biến thường xuyên, cũng như áp dụng các kỹ thuật khảo sát tiên tiến như sử dụng GCPs (Ground Control Points) và công nghệ RTK/PPK để đạt được độ chính xác mong muốn.

5.2. Giải pháp tối ưu

Đầu tư theo giai đoạn

Để vượt qua các thách thức và tối ưu hóa việc áp dụng Drone BIM, AGS Tech đề xuất các giải pháp sau:

• Đầu tư theo giai đoạn: Thay vì đầu tư toàn bộ hệ thống ngay lập tức, các doanh nghiệp có thể bắt đầu với drone photogrammetry cơ bản (ví dụ: DJI Mavic 3 Enterprise) với chi phí thấp hơn, dễ sử dụng cho các nhiệm vụ giám sát tiến độ và khảo sát địa hình đơn giản. Khi nhu cầu và quy mô dự án tăng lên, doanh nghiệp có thể nâng cấp lên các hệ thống drone LiDAR tiên tiến hơn (như DJI Matrice 350 RTK với Zenmuse L1) để đáp ứng yêu cầu độ chính xác cao và khả năng thu thập dữ liệu phức tạp hơn. Cách tiếp cận này giúp tối ưu hóa chi phí đầu tư ban đầu và cho phép đội ngũ làm quen dần với công nghệ.
• Đào tạo chuyên sâu và hợp tác: Để giải quyết vấn đề thiếu hụt kỹ năng, doanh nghiệp nên tổ chức các khóa đào tạo nội bộ chuyên sâu về vận hành drone, xử lý dữ liệu photogrammetry/LiDAR, và sử dụng phần mềm BIM. Ngoài ra, việc hợp tác với các chuyên gia bên ngoài hoặc các công ty cung cấp dịch vụ Drone BIM như AGS Tech có thể giúp đội ngũ nhanh chóng tiếp cận công nghệ, học hỏi kinh nghiệm thực tiễn và đảm bảo chất lượng công việc trong giai đoạn đầu triển khai.
• Tìm hiểu và tuân thủ quy định pháp lý: Trước khi triển khai bất kỳ dự án nào sử dụng drone, doanh nghiệp cần chủ động tìm hiểu kỹ lưỡng các quy định pháp lý về bay drone tại Việt Nam, đặc biệt là các quy định của Cục Hàng không Việt Nam và các cơ quan chức năng địa phương. Việc xin cấp phép bay đúng quy trình, tuân thủ các khu vực cấm/hạn chế bay và các quy định về an toàn là cực kỳ quan trọng để tránh các rủi ro pháp lý và đảm bảo hoạt động diễn ra suôn sẻ.
• Sử dụng dịch vụ đám mây và tối ưu hóa phần cứng: Để giải quyết vấn đề xử lý dữ liệu lớn, các doanh nghiệp có thể tận dụng các nền tảng xử lý dữ liệu drone trên đám mây (ví dụ: Pix4Dcloud, DroneDeploy). Các dịch vụ này giúp giảm tải cho phần cứng máy tính nội bộ, cho phép xử lý dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả mà không cần đầu tư lớn vào máy trạm cấu hình cao. Đồng thời, việc tối ưu hóa quy trình làm việc và sử dụng các thuật toán nén dữ liệu hiệu quả cũng giúp quản lý tốt hơn lượng dữ liệu khổng lồ.
• Áp dụng GCPs và công nghệ RTK/PPK: Để đảm bảo độ chính xác cao nhất cho dữ liệu, việc sử dụng các điểm kiểm soát mặt đất (GCPs) được đo đạc bằng thiết bị khảo sát truyền thống là bắt buộc. Ngoài ra, việc lựa chọn các drone được trang bị công nghệ RTK (Real-Time Kinematic) hoặc PPK (Post-Processed Kinematic) giúp hiệu chỉnh vị trí của drone và ảnh chụp theo thời gian thực hoặc sau bay, giảm thiểu sai số và đạt được độ chính xác cấp centimet mà không cần quá nhiều GCPs. Việc hiệu chuẩn thiết bị định kỳ cũng là yếu tố then chốt để duy trì chất lượng dữ liệu.

Drone BIM không chỉ là một công cụ công nghệ mới mẻ, mà là một chiến lược toàn diện giúp cách mạng hóa cách chúng ta tiếp cận và quản lý các dự án xây dựng. Từ việc nâng cao độ chính xác dữ liệu, rút ngắn thời gian thực hiện, giảm thiểu chi phí, đến việc cải thiện an toàn lao động và khả năng ra quyết định, giải pháp Drone BIM mang lại những lợi ích rõ rệt và vượt trội cho mọi giai đoạn của dự án.

Mặc dù việc áp dụng công nghệ Drone BIM có thể đi kèm với những thách thức ban đầu về chi phí và kỹ năng, nhưng với một kế hoạch triển khai thông minh, đào tạo phù hợp và sự hỗ trợ từ các chuyên gia như AGS Tech, các doanh nghiệp hoàn toàn có thể khai thác tối đa tiềm năng của công nghệ này.

Đừng ngần ngại bắt đầu nghiên cứu và tích hợp Drone BIM vào quy trình làm việc của bạn ngay hôm nay. Đây chính là chìa khóa để nâng cao năng lực cạnh tranh, tối ưu hóa hiệu quả và đạt được thành công vượt trội trong kỷ nguyên số hóa của ngành xây dựng. Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về các giải pháp máy bay không người lái và BIM mà AGS Tech cung cấp, hãy tham khảo thêm các chủ đề liên quan trên website của chúng tôi.

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ trụ sở chính: 14 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam.
• Đường dây nóng: 07 9988 5588
• Trang web:  https://agstech.vn/
• Facebook:  https://www.facebook.com/AGSTechViệt Nam
• Email: contact@agstech.vn