10 consejos para elaborar la mejor cartografía con drones

La cartografía generada a partir de vuelos con drones es cada vez más habitual y suscita un mayor interés. En este artículo encontrarás algunos consejos para realizar vuelos fotogramétricos con RPA o dron; no te convertirán en un profesional de la noche a la mañana, pero te ayudarán a comprender mejor como funciona la cartografía con UAV. 

(En este texto usamos de forma indistinta los términos RPA, dron,  UAV, pero puedes encontrar la definición de cada término, con sus semejanzas y diferencias en ¿UAV, UAS, RPA, dron… como llamarlos?)

Vuela un área más grande que el área de interés

Un consejo fácil de seguir y que te salvará de esos bordes cortados de forma abrupta y deformaciones; simplemente amplía ligeramente tu plan de vuelo. Algunos cálculos no serán precisos si los límites se cortan repentinamente, por lo que los resultados pueden ser sesgados o inexactos si solo capturas los datos o las imágenes de tu área de interés. En todo caso siempre será más fácil eliminar los datos sobrantes que hacer un nuevo vuelo para capturar los que faltan.

Fecha y hora del vuelo fotogramétrico

Hay consenso sobre la importancia de una buena elección de la fecha y la hora a que realizar un vuelo fotogramétrico. En los pliegos de condiciones o términos de referencia de las licitaciones con la administración pública encontrarás similares condiciones:

Se suele recomendar volar en las horas en las que la altura del Sol sobre el horizonte sea ≥40 grados sexagesimales, que son las horas centrales del día. Hay que tener cuidado si la zona de interés incluye masas de agua importantes, que en estas horas centrales, pueden causar reflejo del sol, invalidando las fotos

Y por supuesto, el vuelo no debe realizarse cuando exista niebla, nieve, humo, polvo o factores medioambientales que dificulten o degraden la precisión del sensor de la cámara

Puntos de apoyo para mejorar la precisión

Los puntos de control o de apoyo (Ground Control Points, GCP en inglés) son puntos de referencia que ayudan a establecer las coordenadas geográficas de cada toma con precisión. Por supuesto los puntos de apoyo deben ser claramente visibles desde el aire y no se deben utilizar móviles o GPS recreativos para determinar su localización.

Los GCP deben estar repartidos por la zona de vuelo y no se recomienda que aparezca más de un punto de apoyo en una misma toma fotográfica.

La altura del vuelo

Puedes tener dudas a la hora de elegir la altura del vuelo; mientras que volando a alturas bajas se obtiene una mayor resolución, volar más alto ahorra tiempo de posprocesamiento, además de cubrir más área con menos horas de vuelo. 

Además, hay que tener en cuenta que en zonas con alta densidad de edificios, volar demasiado bajo puede dar lugar a que estos no se proyecten correctamente en la ortofoto digital.

La clave está en establecer cuál es la máxima resolución necesaria. Una vez obtenido el tamaño de la característica más pequeña que necesitamos detectar es cuando decidimos la resolución de las imágenes requeridas. A partir de ahí es fácil calcular la altitud necesaria para lograr ese tamaño de píxel.

En terrenos llanos, la altura sobre el terreno se mantendrá constante. Si vas a volar en zonas con diferencias importantes de altura, como zonas montañosas o con edificios altos, elige software para la planificación del vuelo con seguimiento del terreno, como ortoSky, que modifica la altura del vuelo según el Modelo Digital del Terreno; de esta manera la altura sobre el terreno se mantendrá constante.

Fotografía tomada a 40 m (izq.) con un edificio mal proyectado. Mucho mejor a 80 m (dcha.). Fuente: 3dsurvey

Fotografía tomada a 40 m (izq.) con un edificio mal proyectado. Mucho mejor a 80 m (dcha.). Fuente: 3dsurvey

Solapamiento en la cartografía con drones

Los solapes, tanto longitudinal como entre pasadas, son un aspecto controvertido. En realidad depende del tipo de trabajo a realizar. Para la generación de ortofotografías y Modelos Digitales de Superficie (MDS) por correlación de imágenes lo habitual son solapes sobre el 80% y 60%, longitudinal y entre pasadas respectivamente. De esta forma todos los puntos interiores aparecerán en cuatro, cinco o más fotos, con lo que se mejora el modelo de correlación, al haber muchos puntos homólogos.

En el caso de usarse para generación de pares fotogramétricos, como sucede en los vuelos convencionales por avión, se suelen manejar porcentajes en torno al 60% (longitudinal) y 40% (transversal o entre pasadas). De este modo la base estereoscópica, marcada por la distancia entre fotocentros, es mejor. 

Lo normal es tener que generar todos los productos, con lo que suele ser habitual coger el máximo solape y no usar todas las fotos generadas en la restitución de los pares.

El tamaño importa

Procura además que las pasadas no sean muy largas para evitar variaciones de luz, color, etc. Si el vuelo fotogramétrico se ha de realizar en varios días, lo mejor es que sean días consecutivos.

La elaboración de cartografía a partir de vuelo con dron muestra su potencial en áreas pequeñas, de entre 25 y 100 o más hectáreas y a escalas grandes o con una alta frecuencia de toma o actualización. Con drones tipo DJI lo normal es unas 25 ha por misión, mientras que si dipones de un dron de ala fija o VTOL (despegue vertical) puedes realizar más de 100 ha por vuelo. Aunque la mejora constante de las baterías están aportando mayores tiempos de vuelo.

Si la extensión a cubrir es muy grande seguramente te interese más un vuelo fotogramétrico convencional o incluso adquirir imágenes de satélite.

Elige el software adecuado a tus necesidades

Establece las posiciones en las que la cámara efectuará cada toma dependiendo de tus objetivos, del tipo de dron que utilices y de la cámara. Aunque existe software de terceros con los que seguramente obtendrás buenos resultados, para resultados profesionales te recomendamos usar ortoSky, un software profesional, muy versátil, con el que además podrás efectuar procesos y cálculos de los datos capturados y conectar con otras plataformas como Ipsilum.

ortoSky ofrece, en un entorno muy intuitivo que facilita su uso, restitución estéreo, depuración y clasificación LiDAR y generación de productos altimétricos, digitalización 2D, geoprocesos, análisis ráster, ejecución de utilidades de línea de comandos de software libre, exportación a diferentes formatos, aerotriangulación, generación de nubes de puntos 3D por correlación de imágenes, etc. 

Control sobre el procesamiento

Aunque hay buen software para el procesamiento de los datos, que ofrecen soluciones automáticas, es importante tener un control sobre el proceso, que permita hacer ajustes manuales según nuestras necesidades.

Los trabajos profesionales se hacen con personal y material profesional

No hay excepciones. Ni software milagroso, ni buenas tomas sin cámaras fotogramétricas. No necesitarás recurrir a profesionales si solo estás buscando hacer un mapa básico con un dron sencillo. En todos los demás casos contar con material y personal profesional te ayudará si surgen problemas, buscas un trabajo personalizado, debes conectar los datos con otras aplicaciones o plataformas, etc. Además, seguramente te salga más barato.

Seguridad ante todo

La Agencia Estatal de Seguridad Aérea de España (AESA) recuerda que «los drones no son juguetes, son aeronaves». En prácticamente todos los países la ley señala que cada piloto es responsable de los daños que pueda causar su dron, por lo que aunque no es obligatorio contar con un seguro a terceros, sí que es recomendable.

Además de realizar las comprobaciones de seguridad del equipo, asegúrate de seguir la normativa local y solicitar las autorizaciones pertinentes sobre el uso del espacio aéreo. Especial atención a zonas urbanas o pobladas, espacios naturales o zonas restringidas.

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