Flujo de trabajo para realizar encuestas de mapeo utilizando drones: WingQuad3

Hoy en día, la tecnología de drones se está utilizando para diversos fines 

relacionados con la recopilación de información georreferenciada a pequeña o 

gran escala, como la topografía. La fotogrametría ahora nos permite aplicar sus 

resultados a la cartografía básica y temática a través de la medición de tierra 

y objetos a través de imágenes aéreas adquiridas, en este caso, por robots

 aéreos o drones.

Uno de los proyectos más relevantes que se llevó a cabo fue una encuesta

 realizada en noviembre de 2019 en la ciudad de Guayaquil (Ecuador) 

por una empresa responsable de realizar estudios de topografía y el 

suministro de agua potable a la ciudad. El objetivo principal era recopilar

 información en el campo con nuestro Wingquad3 de un área determinada 

de la ciudad para determinar la cantidad de propiedades que se beneficiarán

 del servicio de agua potable y alcantarillado.

Es importante enfatizar que para la recolección de resultados confiables y

 precisos, se debe aplicar una metodología apropiada. Por lo tanto, tomando

 el estudio de caso mencionado anteriormente, utilizamos la metodología

 que se muestra a continuación:

Fase 1: Reconocimiento del área de estudio.

Al realizar encuestas de mapeo, es muy importante analizar las condiciones físicas y climáticas que presenta el sitio, como alivio, precipitación, accesibilidad, etc.,

 que luego nos ayudarán a una correcta planificación del trabajo. 

Este procedimiento se realiza en el sitio o de forma remota, con herramientas

 como google earth o imágenes satelitales, si están disponibles.

Para el área en cuestión, se determinó que es un área seca, relativamente

 plana con pendientes no mayores al 15%, y con accesibilidad total a todo

 el sector donde se planificó la encuesta.

Fase 2: Planificación del trabajo de campo

Una vez que se analiza el área de estudio, comienza la planificación 

del trabajo. Para nuestro estudio de caso, 4 ingenieros participaron para

 llevar a cabo el

 trabajo más rápido: 2 ingenieros civiles y 2 ingenieros geográficos.

Un grupo de 2 fue responsable de la colocación de puntos de control en

 tierra, ubicados en sitios estratégicos y distribuidos de manera homogénea 

para ajustar los 

modelos generados y obtener resultados precisos. Los miembros 

restantes del equipo fueron

responsables de la planificación del vuelo, la recopilación de información, 

el procesamiento  de datos y la generación de resultados, tales como nubes

 de puntos, ortomosaicos, modelo de superficie digital, modelo de terreno 

digital, líneas de contorno y digitalización y cartografía temática.

Se usó un equipo GNSS de doble frecuencia con el que se colocaron puntos de control de tierra (GCP) distribuidos homogéneamente en sitios estratégicos para ajustar los resultados y los datos recopilados. Además, se utilizó nuestro Wingquad 3, que puede recopilar información de un área de hasta 350 hectáreas en un solo vuelo, con una autonomía de 60 minutos. El dron incorporó un sensor RGB de 24 megapíxeles que coincidía con la resolución y la escala que se necesitaba.

Fase 3: trabajo de campo

Con base en la evaluación del área de estudio, se estimó que era necesario colocar 7 puntos de control en tierra para alcanzar la precisión y resolución requeridas, y se determinaron los lugares aproximados donde se colocaron.

Por otro lado, la planificación del vuelo se llevó a cabo en nuestra 

Estación de Control Terrestre LAS-AirRails (GCS), donde se determinó la 

altitud del vuelo, el sensor que se utilizará y el punto estratégico desde

 donde realizamos el vuelo.

Primero, 2 miembros del equipo fueron al área de estudio para tomar

las coordenadas GPS en el campo, que fueron marcadas y pintadas

con marcas claramente

identificables visibles desde el aire. Estas marcas servirán como puntos

de soporte fotogramétrico.

Por otro lado, se planearon dos vuelos de drones a 220 metros de altitud,

con un sensor RGB de 24 MPX, adquiriendo un GSD (distancia de muestra

de tierra)

de 5,32 cm / píxel.

Fase 4: Procesamiento de datos y generación de resultados (en la oficina)

Una vez que el trabajo de campo se completó en 1,5 días, se procesó la

 información, tanto los datos obtenidos con el equipo GNSS como las

 imágenes obtenidas con

 el dron. En el primer caso, las coordenadas obtenidas con un software de

 procesamiento de puntos de control se procesaron en base a 2 puntos

 de la Red de Monitoreo

 Continuo GNSS de Ecuador –REGME.

Simultáneamente, el procesamiento de imágenes se realizó con el software de procesamiento fotogramétrico Pix4D Mapper con el que obtuvimos los siguientes

resultados:

Nube de puntos en formato LAS.

Se obtuvo de 65,613,272 puntos 3D densificados

Promedio (puntos por m3): 22.07

Ortomosaico en formato GEOTiff con una resolución de 5,15 cm / píxel.

Modelo de superficie digital en formato GEOTiff con una resolución

de 5,15 cm / píxel.

Modelo digital del terreno en formato GEOTiff con una resolución de

25,75 cm / píxel.

Líneas de contorno en formato shp con intervalo de 1 metro

Posteriormente, los resultados se refinaron utilizando los sistemas 

de información geográfica necesarios para este propósito. Finalmente, 

con el ortomosaico generado, se realizó la digitalización de las casas y 

bloques ubicados en el sitio.

Todos los resultados entregados a la compañía contratante servirán en el

futuro para estimar el posible número de propiedades beneficiarias que

recibirán agua potable y alcantarillado.