Topografía con drones: características y aplicaciones

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La topografía con drones es una encuesta aérea que adquiere datos aéreos con un sensor descendente utilizando un dron y una cámara dedicada. Los topógrafos y los ingenieros de construcción lo utilizan con frecuencia para la evaluación y el mapeo del terreno.

La topografía con drones es un 90 % más rápida que los métodos de topografía manuales. Es útil para crear mapas de alta precisión y puntos topográficos. Además de las encuestas, las empresas también utilizan el mapeo de drones para identificar errores de campo, rastrear el progreso del trabajo, predecir retrasos en el cronograma y más.

Este artículo explora las capacidades y aplicaciones del mapeo y topografía con drones en la industria de la construcción.

Capacidades topográficas y de mapeo de drones

• La topografía con drones implica tomar múltiples tomas del suelo desde diferentes ángulos y etiquetar cada toma con coordenadas específicas.
• Los datos recopilados se procesan utilizando un software de mapeo de drones para crear activos de construcción como modelos 3D, mapas 2D y modelos de elevación digital, a partir de los cuales se realizan mediciones y cálculos volumétricos de alta precisión.
• Los drones eliminan la necesidad de que el personal topográfico camine sobre terrenos o alturas peligrosas para recopilar información y obtener rápidamente datos de alta precisión.
• Dos tipos comunes de métodos de mapeo de drones son la fotogrametría y LiDAR.
• La fotogrametría captura imágenes de alta resolución que luego se procesan y unen mediante un software sofisticado para recrear el área de estudio en forma de un mapa 2D medible o un modelo 3D.
• LiDAR transmite pulsos de luz al suelo para detectar objetos pequeños durante el mapeo de drones.
• Los drones de mapeo de drones consisten en imágenes visuales rojas, verdes y azules (RGB) para fotogrametría, sensores térmicos, LiDAR o multiespectrales para capturar datos aéreos.
• Los diferentes mapas o artefactos de las encuestas con drones son mapas ortomosaicos, modelos digitales de superficie (DSM), modelos digitales de terreno (DTM) y mapas de contorno.

GCP, PPK y RTK en topografía con drones

Para realizar levantamientos topográficos con drones de alta precisión, es necesario determinar la posición del dron en vuelo. Esto se puede hacer utilizando un punto de control terrestre (GSP), un levantamiento cinemático en tiempo real (RTK) o un levantamiento cinemático con posprocesamiento (PPK).

Un GCP es un punto de referencia en el suelo cuyas coordenadas ya se conocen. Los GCP permiten que los drones devuelvan datos precisos sobre su ubicación y la distancia recorrida entre dos ubicaciones. La colocación de GCP en el suelo lleva mucho tiempo y requiere mano de obra, vehículos, equipos y mucho papeleo, por lo que se desarrollaron técnicas como PPK y RTK.

RTK es una tecnología de corrección de GPS en la que los datos de posición del dron se corrigen en tiempo real durante el proceso de levantamiento y captura de imágenes del dron.

Un levantamiento PPK es una técnica de corrección de GPS que corrige los datos de posición del dron solo después de que se hayan recopilado y cargado los datos completos del levantamiento. Esto se hará después del trabajo de campo.

Aplicaciones de la topografía con drones

Los principales usos de la topografía con drones son:

1. estudio de la tierra
2. medición precisa
3. Gestión y desarrollo de la tierra
4. Medición de volumen
5. Monitoreo de gradiente
6. urbanismo

1. Topografía y mapeo de la tierra

La topografía con drones produce mapas ortomosaicos de alta resolución y modelos 3D de áreas para crear mapas catastrales precisos. Proporciona información sobre sitios de baja calidad/antiguos/sin datos.

2. Gestión y desarrollo de la tierra

Las imágenes aéreas obtenidas con drones simplifican los levantamientos topográficos para la gestión y planificación del territorio. Facilita la exploración del sitio, la planificación de la asignación, el diseño y la construcción final de carreteras, edificios y servicios públicos. Además, los datos se utilizan para estudios de ingeniería previos a la construcción que se transfieren al software CAD o BIM para manipular el modelo 3D.

3. Medición precisa

Los topógrafos pueden usar ortomosaicos de alta resolución de levantamientos con drones para realizar mediciones de distancia y superficie de alta precisión.

4. Medición de volumen

Las imágenes obtenidas de las encuestas con drones se pueden utilizar en software de mapeo 3D, a partir del cual se obtienen mediciones volumétricas. Este método se utiliza principalmente para calcular los inventarios de minas y canteras con fines de inventario y seguimiento.

5. Monitoreo de pendientes

Los DTM y DSM generados por imágenes de drones y análisis GIS permiten la extracción de mediciones de pendiente. Además, para algunas condiciones del sitio, los mapas de ortomosaicos se generan en diferentes momentos para detectar cambios en el movimiento de la tierra y las mediciones de velocidad. Por lo tanto, este método es útil para el monitoreo de taludes para la mitigación y prevención de deslizamientos. Por ejemplo, predecir deslizamientos de tierra, prevenir posibles daños a carreteras, vías férreas, puentes, etc.

6. Urbanismo

Las encuestas con drones ayudan a los urbanistas a recopilar rápidamente datos actualizados sobre áreas urbanas complejas y utilizan menos personal para evaluar las condiciones sociales y ambientales existentes en un sitio. Esto facilita la etapa de planificación del desarrollo urbano.

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