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INTRODUCCIN pag.2
TRABAJO FOTOGRAMTRICO CON UAVs pag.3
PROCEDIMIENTO pag.3
PLAN DE VUELO pag.3 APOYO TOPOGRFICO pag.4 TOMA FOTOGRFICA pag.5
PROCESADO Y CLCULO pag.6
GENERACIN DE PRODUCTOS pag.7 MODELOS DIGITALES DE SUPERFICIES
(MDS) pag.7 ORTOMOSAICO pag.7 PRODUCTOS DERIVADOS DEL MDS pag.8
CONCLUSIONES pag.9
ANLISIS DE LOS RESULTADOS pag.9 RESOLUCIN pag.9 CALIDAD pag.11
FLEXIBILIDAD pag.11 ESCALABILIDAD pag.11
CAMPO POR RECORRER: EL ANLISIS MULTIESPECTRAL pag.12 TERMOGRAFA
pag.13 NDICES DE VEGETACIN pag.14
PERSPECTIVAS NUNCA VISTAS pag.15
EQUIPO TCNICO Y HUMANO pag.16
INDICE
Trabajo con la fotogrametra area.
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INTRODUCCIN
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UAVUna alternativa para viabilizar el uso de lafotogrametra en
este tipo de proyectos yobtener una solucin muy potente para
laconfeccin de trabajos a escalasgrandes(1:1000,1:500,1:250,).
La Casa del almirante es una pintura mural datada en 1.600 a.
C.,en la que se observa una comunidad costera en perspectiva
oblicua.
La necesidad de obtener cartografa de los elemen-tos que nos
rodean ha existido siempre. Evidente-mente, en cada poca se han
empleado distintas
metodologas y tecnologas para la produccincartogrca.En la
actualidad, una de las tcnicas ms emplea-das es la fotogrametra. La
idea de poder sobre-volar una extensin determinada para sacar
unasfotos y en gabinete poder recomponer el modelopara obtener la
geometra y los elementos de dichaextensin hace que esta tcnica sea
muy potente.
En determinados proyectos, los elevadoscostes que supone el
espegue de un avinpara la realizacinde la toma fotogrca ha-
cen descartar esta tcnica.
Avin ejecutando plan de vuelo
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TRABAJO FOTOGRAMTRICO CON UAVs
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Se expone la realizacin de trabajos fotogramtricos con una
variante ala metodologa convencional: captura de fotogramas con un
UAV(Unmanned Aerial Vehicle)*.
PROCEDIMIENTOEl ujo de trabajo consistes de 4 puntos bsicos para
la confeccin del producto.
Primeramente, en gabinete, se realiza eldiseo del vuelo en
funcin de la reso-lucin que se pretenda obtener (o la es-cala), de
la ubicacin de la extensin a
representar, de la orografa del terreno yde la previsin
meteorolgica.
1 PLAN DE VUELO
Se programa un plan de vuelo median-te Waypoints con el software
donde
programamos una ruta de vuelo que seejecutar de forma autnoma,
dondeno slo podremos programar los des-plazamientos juntos con
lasvelocidadesde ascenso o desplazamiento, sino quetambin podremos
programar la formaen que realiza el vuelo e,incluso, el pun-to que
debe estar apuntando la cmaraen todo momento, o el lugar en que
de-ber sacar la fotografa, o la inclinacinde la cmara en ese
punto.*Tambin conocido en castellano por sus siglas como
VANT (Vehculo Areo no Tripulado) o Drone, es unaaeronave que
vuela sin tripulacin humana a bordo.
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TRABAJO FOTOGRAMTRICO CON UAVs
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2 APOYO TOPOGRFICO
Para la correcta georeferenciacin del producto
es necesaria la obtencin de posiciones preci-sas de determinados
puntos sobre el terreno.Estos puntos servirn para transformar el
mode-lo fotogramtrico en modelo del terreno.
Las precisiones de los puntos de apoyo estnacorde con la escala
del producto (s1cm).
Adems de obtener la posicin de los puntos
sobre el terreno, estos tambin deben identi-carse claramente en
las fotografas, para poderestablecer una correcta correlacin.
Dependiendo de la zona de estudio y de la es-cala, se reparten
estratgicamente unas dianasen la zona de trabajo para que en las
fotos apa-rezcan claramente identicados los puntos deapoyo y de
esta manera minimizar errores de
apreciacin.
Esta tcnica se ha importado de la fotograme-
tra area convencional.Aunque en proyectos de fotogrametra
areaconvencional no es muy utilizada, en los pro-yectos
fotogramtricos con UAVs se adaptaperfectamente al ujo de
trabajo.
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TRABAJO FOTOGRAMTRICO CON UAVs
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3 TOMA FOTOGRFICA
Simultneamente a la fase anterior, se realizan las fotos. Segn
el plande vuelo planicado por waypoints, se ejecutar la ruta donde
se rea-lizar una fotografa en cada punto programado, podremos
visualizaren el PC en tiempo real toda la informacin de telemetra,
estado delaparato y posicin del mismo mediante GPS.
Tras nalizar el plan de vuelo se realizar la descarga de datos
detelemetra de vuelo y fotografas para el posterior procesamiento
de
dicha informacin.
fotografa n 24 de 45 a 50 metros de altura
Datos de telemetra de emisora del UAV
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TRABAJO FOTOGRAMTRICO CON UAVs
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4 PROCESADO Y CLCULO
Una vez tomadas las fotografas (con sus parmetros asociados que
aparecen en la telemetra des-cargada) y obtenidas las coordenadas
de los puntos de apoyo, se realiza el clculo de los parme-tros de
orientacin de cada una de las fotografas.El proceso de clculo se le
denomina Aerotriangulacin, y es un modelo matemtico basado
enecuaciones de colinealidad que incorpora gran cantidad de
redundancias al proceso para poder
dar robustez al sistema y poder obtener unos resultados con alta
abilidad.El resultado de este proceso es la obtencin de los
parmetros de orientacin externa de cada unade las fotografas.
Ecuacin de colinealidad
Datos de telemetra obtenidos del UAV
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GENERACIN DE PRODUCTOS
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Una vez obtenidos los parmetros de orientacin externa de las
fotogra-fas, ya podemos empezar a medir sobre las fotografas.
MODELOS DIGITALES DE SUPERFCIES (MDS)
ORTOMOSAICO
El primer producto que se obtiene es un Modelo Digital de
Supercies que contiene toda la informacin geomtricade la zona de
estudio.Es un verdadero modelo 3D del terreno y de los ediciosque
en l pueda haber.
Producto muy visual es el ortomosaico. En lenguajeno muy
riguroso, pero grco, se denira como unavista de pjaro sobre la cual
se puede medir!!!
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PRODUCTOS DERIVADOS DEL MDS
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A partir del MDS se pueden obtener los siguientes productos:
SECCIONES Y PERFILES
CURVAS DE NIVEL
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CONCLUSIONES
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Este punto lo hemos dividido en un anlisis de resultados y un
anlisisde posibilidades que esta metodologa ofrece y que est en
continuaevolucin.
ANLISIS DE LOS RESULTADOS
RESOLUCIN
A continuacin se exponen 3 ortofotografas de la zona del
Anteatro
de Tarragona con la misma extensin para poder compararOrto
25cm/pxel, Orto 10cm/pxel y Orto UAV cm/pxel.
Orto 25cm/pxel Orto 10cm/pxel
Orto UAV 1cm/pxel
En Catalunya estamos acostumbrados a trabajarsobre
ortofotografas a escala 1:2500 (de alta re-solucin), incluso, en
determinadas zonas po-demos trabajar con escala 1:1000 (zona
litoralespecialmente).
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CONCLUSIONES
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CALIDAD
FLEXIBILIDAD
ESCALABILIDAD
El producto que se presenta est basado en las tcnicas de
fotogra-metra area convencional. Estas tcnicas estn contrastadas y
conellas se obtienen productos de alta calidad.Dentro de la calidad
entrara el concepto precisin y este depen-
der de la escala, y por lo tanto de la altura del vuelo.La
singularidad del trabajo con UAV, respecto a la fotogrametraarea
convencional, es que la altura del vuelo es mucho menor ylas
escalas de trabajo son ms grandes tambin.
El sistema de trabajo que se presenta es muy manejable y
permite,a diferencia de los vuelos convencionales, realizar para un
mismoproyecto distintos vuelos pero en zonas geogrcamente
separa-das sin ello tener que suponer un incremento sustancial del
costede los trabajos.La inmediatez a la hora de la ejecucin de los
tra-bajos y de la confeccin del plan de vuelo abre una nueva
ventanade posibilidades donde poder utilizar la fotogrametra area
parala captura masiva de informacin geogrca.
En denitiva, proyectos medianos y pequeos pueden
plantearseutilizar esta metodologa con UAV.
Este concepto deriva del punto anterior pero se considera de
inte-rs explicitar que el sistema permite, en un mismo proyecto,
volarunas determinadas reas con una mayor calidad que la otra
parte
del proyecto. Por ejemplo, en un proyecto a escala 1:1.000,
sepuede realizar un detalle escala 1:500 de una zona de
especialinters.
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CAMPO POR RECORRER:
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EL ANLISISMULTIESPECTRAL
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TERMOGRAFA
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TECNOLOGA DE CMARAS FLIR 440
El equipamiento que hemos utilizado para los vueloscon UAV son
cmaras de mano de la marca FLIR deltipo T440 pero el equipo est
preparado para acoplardiferentes tipos de cmaras.
La metodologa para tomar imgenes infrarrojas areas se parece
mucho a la toma de fotografas a-reas.Para reunir la informacin, el
Drone vuela sobre un rea determinada con una cmara montada en
elfuselaje del UAV y orientada directamente hacia la supercie a
fotograar. Las imgenes se guardanen una memoria de almacenamiento o
bien son enviadas directamente al operario mediante transmi-sin de
datos inalmbrica donde posteriormente sern procesadas.En lo que la
termografa infrarroja diere de la fotografa area visible es en, los
factores ambientales,
la hora del da en la cual ocurre la inspeccin y en la longitud
de onda de las imgenes que obtiene eldetector, ya que la termografa
revela fuentes de calor y las diferencias relativas de calor de un
objetoa otro.
imagen convencional imagen infraroja
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NDICES DE VEGETACIN
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La incorporacin de una cmara de infrarrojo nos permite obtener
mapas de vigorosidad vegetal,ndices de vegetacin (NDVI), mapas de
estrs hdrico, zonas de insolacin, etc.La metodologia para tomar
imgenes infrarojas areas se parece mucho a la toma de
fotografasareas.
imagen infraroja
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PERSPECTIVAS NUNCA VISTAS
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La versatilidad del UAV ( drone ), y los aos de experiencia en
el mundode la fotografa y la arquitectura nos permite realizar
perspectivas impo-sibles, nunca vistas hasta el da de hoy.
Innovamos, ofrecemos perspec-tivas nunca vistas y abaratamos
costes.
Podemos volar desde una cota de 1m hasta 300m de altu-ra,
trabajando tanto en el exterior como en el interior dealgunos
espacios. Tenemos siempre presente la luz para po-der ofrecer la
mejor calidad fotogrca posible. Para poder
ofrecer un trabajo profesional y obtener unas buenas imge-nes,
trabajamos con un equipo formado por dos personas: eloperador de
cmara y el operador del UAV(drone).Con esta forma de trabajar
podemos obtener mejores resul-tados, ya que cada miembro del equipo
se puede concentraren una sola tarea.Las imgenes capturadas se
visualizan en tiempo real parael operador de cmara. Este sistema de
trabajo permite alcliente dar las rdenes al equipo de lmacin para
capturarlas imgenes deseadas. Se trabaja con cmara profesional ycon
archivos fotogrcos RAW ( de gran calidad sin prdi-da). Se pueden
realizar fotografas de muchos megabytes.
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EQUIPO TCNICO Y HUMANO
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Aibert Garriga FeixatIngeniero en Geodesia,Cartografa y
Topografa
Telf: 653 800 156www.garfei.com
[email protected]
Salvador Morn OrtegaArquitecto tcnicoTelf: 670 255 770
Pepo Segura Marzalfotgrafo
Telf: 606 446 931
[email protected]
