Mô hình địa hình số là gì?

Khi bạn lên kế hoạch cho một chuyến trekking, việc hiểu rõ địa hình là yếu tố quyết định sự an toàn và thành công. Mô hình địa hình số, hay Digital Elevation Model (DEM), là công nghệ nền tảng phía sau các bản đồ bạn thường dùng. Nó cung cấp một cái nhìn chi tiết về độ cao, độ dốc và hình thái của khu vực bạn sắp khám phá.

DEM là một dạng tệp dữ liệu không gian. Nó chia bề mặt Trái Đất thành một lưới các ô vuông đều nhau, gọi là pixel. Mỗi pixel trong lưới chứa một giá trị duy nhất đại diện cho độ cao của điểm đó so với mực nước biển. Khi kết hợp hàng triệu pixel này lại, chúng tạo ra một bản đồ 3D chi tiết của địa hình.

Dữ liệu độ cao này được thu thập bằng nhiều phương pháp hiện đại. Các phương pháp phổ biến bao gồm:

• Vệ tinh radar: Các vệ tinh quay quanh Trái Đất gửi tín hiệu radar xuống bề mặt và đo thời gian tín hiệu phản hồi lại. Điều này giúp tính toán khoảng cách và tạo ra bản đồ độ cao trên quy mô lớn.

• LiDAR: Công nghệ này sử dụng tia laser phát ra từ máy bay hoặc thiết bị không người lái. Nó đo khoảng cách bằng cách phân tích ánh sáng laser phản xạ lại, tạo ra các mô hình có độ chính xác rất cao.

• Chụp ảnh lập thể: Hai hình ảnh của cùng một khu vực được chụp từ các góc độ hơi khác nhau. Phần mềm chuyên dụng sẽ phân tích sự khác biệt giữa hai ảnh để tính toán độ cao, tương tự cách hai mắt của con người tạo ra nhận thức về chiều sâu.

Đối với cộng đồng outdoor, DEM không chỉ là dữ liệu kỹ thuật. Nó là một công cụ mạnh mẽ để biến những chuyến đi từ kế hoạch thành hiện thực một cách an toàn và thông minh. Dữ liệu DEM cung cấp thông tin chi tiết giúp bạn đưa ra những quyết định quan trọng trên đường mòn.

Lập kế hoạch lộ trình an toàn và hiệu quả

DEM cho phép bạn xem trước toàn bộ cung đường dưới dạng 3D. Bạn có thể xác định các sườn núi dốc, thung lũng sâu, hoặc các khu vực bằng phẳng. Ví dụ, khi lên kế hoạch chinh phục đỉnh Lảo Thẩn ở Y Tý, Lào Cai, bạn có thể dùng DEM để tìm ra con đường mòn có độ dốc tăng dần đều, tránh những đoạn lên xuống đột ngột gây mất sức.

Phân tích độ dốc và mức độ khó của cung đường

Các ứng dụng bản đồ sử dụng dữ liệu DEM để tự động tính toán và tô màu độ dốc. Màu đỏ thường chỉ những đoạn dốc đứng, trong khi màu xanh lá cây là địa hình bằng phẳng. Điều này giúp bạn đánh giá mức độ khó của một cung đường. Khi so sánh lộ trình trekking Tà Năng - Phan Dũng với một chuyến đi trong Vườn Quốc gia Cúc Phương, bản đồ độ dốc từ DEM sẽ cho thấy sự khác biệt rõ rệt về thử thách thể lực.

Dự đoán tầm nhìn và các điểm quan sát

Một ứng dụng thú vị của DEM là phân tích tầm nhìn (viewshed analysis). Công cụ này giúp xác định những khu vực bạn có thể nhìn thấy từ một điểm cụ thể. Nếu bạn muốn tìm một điểm cắm trại có tầm nhìn đẹp nhất để ngắm hoàng hôn trên đỉnh Tà Xùa, phân tích DEM sẽ chỉ ra các vị trí không bị che khuất bởi các đỉnh núi hay sườn đồi khác.

Mô phỏng 3D và hình dung chuyến đi

Nhiều ứng dụng cho phép bạn xem một đoạn video mô phỏng "bay" theo lộ trình đã vạch ra. Trải nghiệm này được tạo ra hoàn toàn từ dữ liệu DEM. Nó giúp bạn hình dung rõ hơn về hành trình sắp tới, từ đó có sự chuẩn bị tốt hơn về tinh thần và trang bị.

Trong thực tế, bạn sẽ gặp hai thuật ngữ chính liên quan đến DEM. Việc phân biệt chúng giúp bạn hiểu rõ hơn về dữ liệu mình đang sử dụng.

Digital Surface Model (DSM) - Mô hình bề mặt số

DSM thể hiện độ cao của tất cả mọi thứ trên bề mặt Trái Đất. Nó bao gồm mặt đất, cây cối, các tòa nhà và mọi vật thể khác. DSM giống như một tấm chăn phủ lên toàn bộ cảnh quan.

Digital Terrain Model (DTM) - Mô hình địa hình số

DTM chỉ biểu diễn độ cao của mặt đất trần. Nó đã loại bỏ cây cối và các công trình nhân tạo. Đối với người đi trekking, DTM thường hữu ích hơn vì nó cho thấy hình dạng thực của địa hình mà bạn sẽ di chuyển trên đó.

Hầu hết các ứng dụng và thiết bị GPS dành cho hoạt động ngoài trời đều sử dụng dữ liệu DTM hoặc một phiên bản tương đương, dù chúng thường gọi chung là DEM.

Bạn không cần phải là một chuyên gia GIS để tiếp cận sức mạnh của DEM. Công nghệ này đã được tích hợp sẵn vào các công cụ quen thuộc:

• Thiết bị GPS cầm tay và đồng hồ thông minh: Các thiết bị của Garmin hay Suunto thường có sẵn bản đồ địa hình được xây dựng từ DEM. Chúng hiển thị đường đồng mức, thông tin độ cao và hồ sơ độ cao của lộ trình.

• Ứng dụng bản đồ trên điện thoại: Các ứng dụng như AllTrails, Gaia GPS, hay Komoot đều sử dụng DEM để hiển thị bản đồ Topo, bản đồ 3D, và tính toán các thông số như tổng độ cao đạt được (total ascent).

• Phần mềm lập kế hoạch trên máy tính: Các công cụ như Google Earth Pro hay CalTopo cho phép bạn vẽ lộ trình trực tiếp trên mô hình 3D, phân tích chi tiết từng đoạn và xuất tệp GPX để tải vào thiết bị của bạn.

Hiểu về DEM giúp bạn khai thác tối đa các công cụ này, biến chúng thành trợ lý đắc lực cho mọi cuộc phiêu lưu.

Trang bị kiến thức về Mô hình địa hình số giúp bạn tự tin hơn khi lập kế hoạch và di chuyển trong tự nhiên. Nó là công cụ nền tảng để bạn hiểu sâu hơn về thế giới xung quanh mình.

Xem các thiết bị GPS và đồng hồ thông minh hỗ trợ bản đồ địa hình tại WeTrek.vn.