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Fuente: http://dronemapper.com/sample_data

Drone Topográfico

  • por Augusto Marín
  • 2 de Septiembre de 2014

Desde hace un par de años, hemos visto una creciente tendencia en el uso de los drones en distintas áreas laborales. Algunas de ellas han fracasado, otras han sido todo un 'hit', cómo es el caso de la fotografía aérea. Con el uso de los drones en la fotografía aérea, las aplicaciones son inmensas y en el ámbito de la construcción, los topógrafos le han encontrado utilidad.

La topografía consiste en obtener información de la superficie terrestre, tales como características del terreno, relieves, información histórica y demás. No abundaré en detalles de topografía, pues he de confesar que no soy experto en el tema. De lo que sí sé, es de procesamiento digital de imágenes y conversión 2D/3D.

Existe un método para obtener modelos digitales en 3D de objetos y superficies, con secuencias de imágenes 2D e información de sensores de movimiento. Las imágenes resultantes de este proceso son analizadas por algoritmos computacionales, que realizan un triangulación de los puntos superpuestos de las imágenes, usando su posición geográfica relativa. El método se llama fotogrametría.

Con este método se puede obtener información topográfica, tal como el modelo digital de elevación y superficie, y nube de puntos. Lo único que se necesita son fotografías aéreas etiquetadas con la posición geográfica donde fue tomada. De esta manera, software especializado podrá hacer todo el trabajo. Existe gran variedad de herramientas especializadas para dicha tarea, las cuales, generalmente no son muy accesibles. La licencia de algunas puede llegar a costar hasta diez mil euros.

Entre las más conocidas se encuentra Pix4D mapper que tiene un costo de hasta seis mil quinientos euros. Esta es una herramienta especializada que genera precisos ortomosáicos, modelos digitales de superficie, así como nube de puntos. La precisión de esta aplicación está en el orden de centímetros, la cuál daría insights para tareas de planeación urbana, pues para trabajos más precisos, aún sigue siendo mejor usar métodos tradicionales cómo la medición de campo, con estaciones topográficas. Sin embargo, la precisión depende mucho de la altura a la que se esté volando la aeronave y la exactitud de los sistemas GPS de las cámaras. Es decir, se podrá aumentar la precisión si volamos más cerca del suelo.

Otra alternativa existente a Pix4D mapper, que ha ganado terreno y bastante aceptación, es DroneMapper, es una solución basada en la web y cobra veinte dólares por kilómetro cuadrado. Los trabajos que se han realizado con esta aplicación, se pueden ver en su sitio web y están disponibles para descargar. La precisión también se encuentra en el orden de centímetros, pero como comenté más arriba, en teoría, se aumenta la precisión volando más cerca del suelo y usando referencias terrestres con GCP (Ground Control Points/ Puntos de Control Terrestres).

Los drones se han utilizado para realizar este tipo de tareas, pues es mucho más económico en tiempo y costo, que comprar información LIDAR, contratar estaciones topográficas o rentar helicópteros para tomas aéreas. La renta de los Drones esta en alrededor de 8 mil pesos la jornada, más 260 pesos por usar la plataforma de DroneMapper. Sólo habría que considerar la relación calidad/precio, pues mientras más precisión se necesite, la inversión monetaria será más grande.

Para realizar este tipo de trabajos se necesita lo siguiente:

  • - Un drone
  • - Sistema de WayPoints para pre programar el vuelo
  • - Gimball para cámara (3 ejes de preferencia)
  • - Cámara de 6MP o superior (10 – 12 MP recomendados) con GPS incluido.

El Drone se debe pre programar con WayPoints, para hacer un barrido paralelo del terreno, la cámara deberá de ir tomando fotografías en time-lapse y se deberá activar la función de etiquetar las fotos con la posición GPS. En caso de no contar con una cámara con GPS, las fotografías deberán ser etiquetadas manualmente, sacando el log de navegación o armando una solución más rebuscada, que consistiría en comprar sistemas externos que etiqueten las fotografías, cuando sean tomadas por la cámara.

En seguida te dejo un video realizado por los chicos Aibotix, donde se puede observar a detalle el proceso para realizar los mapeos del terreno.