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Dron como herramienta indispensable para la topografía

03/ago./2021 10:09

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El dron se ha convertido en una herramienta indispensable para la topografía. Analizamos cuáles son las ventajas de la fotogrametría para la topografía y como un dron se muestra indispensable. El terreno terrestre es complejo y desafiante. Tradicionalmente, los topógrafos se han basado en herramientas como estaciones totales, receptores GPS y escáneres láser terrestres para obtener datos espaciales de alta resolución para levantamientos terrestres. Pero con el avance continuo de la tecnología de drones en los últimos años, se han convertido en una excelente herramienta complementaria para la topografía. El mapeo de drones utiliza una técnica llamada fotogrametría para generar modelos 3D precisos y realistas a partir de imágenes 2D. Al combinar y procesar múltiples imágenes aéreas georreferenciadas, la fotogrametría puede generar resultados como nubes de puntos 3D, elevación digital y modelos ortomosaicos.

Ventajas del mapeo con dron

Una de las mayores ventajas del mapeo de fotogrametría de UAV es que permite a los topógrafos completar más trabajo en menos tiempo. Con drones, las mediciones que suelen tardar semanas en completarse se pueden finalizarse en unos pocos días. Por lo tanto, para muchos proyectos, el costo de usar drones se reducirá considerablemente. Además, debido a que los drones se pueden desplegar rápidamente en casi cualquier lugar, no es necesario enviar trabajadores a áreas peligrosas como techos, repisas, carreteras, terrenos inestables y terraplenes empinados. Incluso en lugares inaccesibles, como torres de telefonía celular y copas de árboles, puede dibujar mapas fácilmente con drones.

Pero aparte de las muchas ventajas de la fotogrametría de UAV, la medición es un trabajo que requiere un alto grado de precisión. El sistema combinado de Phantom 4 RTK y la antena D-RTK 2 ofrece precisión centimétrica en un ecosistema simple de usar.

¿Se pueden considerar los drones como una herramienta eficaz para la topografía?

Sí, el informe publicado en el Journal of Unmanned Vehicle Systems en diciembre de 2019 lo muestra. Los investigadores creen que con el hardware no tripulado más avanzado y el arduo procesamiento de datos, el mapeo de UAV es lo suficientemente preciso como para complementar muchas aplicaciones de los métodos de agrimensura.

Para respaldar su hipótesis, se realizaron las tomas con un dron y cámara DJI. El campo contiene superficies muy lisas, por lo que los datos de drones se pueden modelar bien (estacionamientos, campos y techos); como características que no están bien modeladas por fotogrametría aérea (como paredes, cables aéreos y cobertura vegetal del suelo). Los investigadores utilizan datos de pares de imágenes estéreo para completar las características que faltan o están distorsionadas. Aunque el sistema de posicionamiento avanzado del dron significa que la precisión es casi independiente de los puntos de control terrestre (GCP), el equipo se basa en 23 puntos de control bien distribuidos para calcular transformaciones redundantes y obtener datos suficientes para obtener estadísticas importantes.

¿Cuánto ahorra un dron respecto a la toma de datos con GPS?

La recolección de datos aéreos se completó en medio día en el campo y el procesamiento se completó en un día y medio. Al mismo tiempo, la medición convencional y el procesamiento de datos requieren tres días para completarse. Dado que la desviación cuadrática media (RDCM) es de solo 2 cm, los resultados del mapeo del UAV son lo suficientemente consistentes y precisos para muchas aplicaciones típicas de agrimensura. Los investigadores también han observado que cuando los drones vuelan a altitudes más bajas, la precisión mejora. Si se trata de un proyecto típico de levantamiento de tierras, el uso de drones ahorrará un 33% del tiempo y un 58% de los costos.

Los investigadores también investigaron la viabilidad económica de la topografía y el mapeo con drones al investigar el techo en el que están instalados los paneles solares. El equipo recopiló datos aéreos en los techos de tres supermercados en un día. No se envió a ningún trabajador al techo. Fueron incluidas las líneas de gas, los respiraderos del techo, las unidades de HVAC, los tragaluces y los paneles eléctricos. La agrimensura tradicional toma 12 días desde el inicio del proyecto hasta la entrega final, mientras que el proyecto completo solo tomó 7 días, ahorrando el 41% del costo y el 58% del tiempo.

En otro ejemplo, el equipo recopiló datos aéreos para estudios topográficos planos completos de un campo de golf de 105 hectáreas en un día. Usando el método clásico, tres equipos en el sitio necesitarían 30 días para recopilar estos datos. Lo que resultaría en una gran cantidad de tiempo de inactividad en el sitio. Algunas áreas densamente vegetadas en este campo requieren estudios de rutina, pero los drones pueden mapear muchas ubicaciones semi-ocultas mediante el uso de modelos estéreo apropiados para la compilación estéreo. De hecho, todo el sitio se dibujó en 15 días, ahorrando el 75% del costo y el 50% del tiempo.

Conclusión: El dron como herramienta indispensable para topografía

En resumen, los drones de hoy se han convertido en una herramienta extremadamente valiosa para los topógrafos y cada vez más complementan o reemplazan muchas aplicaciones de los métodos de topografía. Los drones topográficos más avanzados, como el DJI Phantom 4 RTK, han permitido a los topógrafos obtener datos precisos a nivel centimétrico con menos puntos de control. Con la ayuda de un potente software de dibujo como DJI Terra, se pueden realizar orto-mosaicos 2D y modelos 3D con mayor precisión absoluta, y los profesionales de la medición pueden obtener los resultados de calidad necesarios para proyectos clave.

 

Autora: Ishveena Singh