A gran altura de la superficie terrestre, un satélite puede registrar una imagen de muchos kilómetros cuadrados y con calidad excelente. Para cubrir la misma área, un dron (UAV) normalmente necesita capturar muchas imágenes aéreas. Al unir esas fotografías tenemos un mosaico de fotos. Cuando esas imágenes son corregidas entonces tendremos un mosaico de ortocorregido u ortofoto.
Las ortofotos permiten que podamos tomar medidas sobre ellas y utilizarlas como un mapa.
Las ortofotos permiten que podamos tomar medidas sobre ellas y utilizarlas como un mapa.
Para iniciar el proceso de tomar todas esas imágenes aéreas necesitaremos un dron o UAV.
REQUISITOS MÍNIMOS PARA REALIZAR MAPAS CON DRONES
- Necesitas un UAV drone con capacidad de tomar fotos automáticamente cada 3 segundos con al menos 12 mpx y que sea programable para vuelo autónomo por GPS
- Computadora con Windows de 64 bits con al menos 4GB de RAM y 2 GB de Video
- Descargar el Software Agisoft Photoscan, Pix4D Mapper y Autodesk 123D Catch
Fuente: UDEMI.com
ENTENDIENDO LA TECNOLOGÍA DE LOS DRONES o UAV
Un DRON o dispositivo UAV (Unmanded aerial vehicle) es un vehículo aéreo no tripulado. Para nuestros fines será pequeño y a control remoto.
Actualmente los drones son ampliamente usados en geografía porque facilitan el acceso a lugares difíciles, permiten capturar una gran cantidad de fotos, alta calidad en los detalles y permiten la recolección de información de manera más económica utilizando telemetría.
Los drones han facilitado el manejo y acceso a tecnologías que antes eran supercostosas como la realización de ORTOFOTOS, IMÁGENES IR, MODELOS 3D, MODELOS DE SUPERFICIE DEL TERRENO y MODELOS LIDAR, un tipo de telemetría activa.
ELEMENTOS PARA LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL
La fotogrametría digital requiere imágenes aéreas para su funcionamiento. La manera más eficiente y económica a la vez consiste en usar la tecnología de los drones. Existen muchos en el mercado, pero para usarlos en geografía debemos considerar que tengan ciertas especificaciones enfocadas en la cartografía.
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| Es importante el control del movimiento de la cámara |
LA CÁMARA
Sin la cámara, el dron para geografía no tiene sentido. Los expertos recomiendan prestar atención a la resolución y al ángulo de visión cubierto por el lente.
Es útil una cámara con un mínimo de 12 megapixeles, con un lente tipo ojo de pez (ángulo de visión amplia).
Para trabajos de fotogrametría la posición del eje óptico del lente de la cámara, al momento de capturar las imágenes debe ser completamente vertical (nadir position). Para realizar misiones de modelos 3D la posición del eje óptico de la cámara generalmente es oblicua o inclinada.
Una característica de los drones especializados es que permiten girar la cámara en cualquier dirección a control remoto teniendo el control del campo visual. En los drones especializados, la cámara está sostenida por un pivote cardan o giroscopio (gimbal en inglés) que permite estabilizar la imagen en una misma posición.
Otros tipos de cámaras ópticas utilizadas en drones pueden capturar imágenes en infrarrojo cercano (NIR), infrarrojo medio (MIR) e infrarrojo lejano (FIR).
Otros tipos de cámaras ópticas utilizadas en drones pueden capturar imágenes en infrarrojo cercano (NIR), infrarrojo medio (MIR) e infrarrojo lejano (FIR).
EL DRON
En geografía la geolocalización es importante, por ello cada imagen debe ir acompañada de sus coordenadas.
Se recomienda utilizar equipos con tecnología GPS (Global Positioning System), que permitan la navegación con puntos de referencia (waypoint Navigation technology) o navegación programada.
La navegación programada con la tecnología waypoint evita errores de vuelo, accidentes costosos y ahorro de energía.
Un dron multirotor permite hacer "paradas" en el vuelo para hacer inspecciones en lugares de difícil o peligroso acceso.
Un dron de ala fija ahorra más energía porque solo usa 1 o 2 hélices y realiza el vuelo en menor tiempo.
La navegación programada con la tecnología waypoint evita errores de vuelo, accidentes costosos y ahorro de energía.
Un dron multirotor permite hacer "paradas" en el vuelo para hacer inspecciones en lugares de difícil o peligroso acceso.
Un dron de ala fija ahorra más energía porque solo usa 1 o 2 hélices y realiza el vuelo en menor tiempo.
| Dron multihélice o multirotores. Pueden estar compuestos por 3 rotores, 4, 5... |
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| Drones de ala fija |
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| La navegación WAYPOINT utiliza el GPS para controlar el DRON de manera precisa |
EL SOFTWARE DE VUELO
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| El plan de vuelo controla el recorrido |
Es un recurso que se utiliza para programar el recorrido que hará el dron para tomar las imágenes aéreas. Los drones más populares y los costosos incluyen el software de vuelo en el precio.
Antes de iniciar la programación del vuelo se requiere reconocer el área. Es indispensable determinar si existe algún aeropuerto cercano, cables eléctricos, árboles, torres o cualquier estructura que pueda ser un obstáculo para el vuelo.
Antes de iniciar la programación del vuelo se requiere reconocer el área. Es indispensable determinar si existe algún aeropuerto cercano, cables eléctricos, árboles, torres o cualquier estructura que pueda ser un obstáculo para el vuelo.
El
plan de vuelo incluye actividades previas como la calibración y la
revisión. Se debe confirmar la posición GPS, la altitud, la
comunicación con el dron, la revisión de la cámara, la distancia hacia
el aeropuerto más cercano, la distancia hacia cables eléctricos, entre
otros...
El software instruye a que el dron haga las maniobras de vuelo automáticamente, que tome las imágenes y que al final regrese al punto de partida. Esto proporciona seguridad y mejora la calidad del proceso.
EL SOFTWARE DE PROCESAMIENTO DE IMÁGENES (POSTFLIGHT O DESPUÉS DEL VUELO)
Existe otro software, generalmente independiente al anterior, que se especializa en procesar las imágenes ya tomadas. Su resultado es un MOSAICO DE ORTOFOTOS, un MODELO EN 3D, un MODELO LIDAR.
MODELOS EN 3D, LIDAR e IMÁGENES IR
La tecnología de drones puede ser usada para crear modelos en 3D. En este caso se requieren fotografías en modo oblicuo. Los modelos 3d son muy usados en antropología, geografía, arte, historia, etc...
Los modelos con tecnología LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) requieren un dispositivo láser colocado en el dron para la generación de elementos en tercera dimensión. Un láser recorre cada rincón del terreno, escaneando la superficie y posteriormente "dibuja" un modelo 3D.
Los modelos con tecnología LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) requieren un dispositivo láser colocado en el dron para la generación de elementos en tercera dimensión. Un láser recorre cada rincón del terreno, escaneando la superficie y posteriormente "dibuja" un modelo 3D.
Las cámaras que captan imágenes de la parte infrarroja del espectro electromagnético de la luz nos dan ventajas para conocer las condiciones de la vegetación y la temperatura de los cuerpos. Algunas cámaras especializadas en el espectro infrarrojo cercano (NIR) tienen un costo asequible que permite su uso en agricultura y biología. Las imágenes NIR (Near IR) son buenas para determinar la salud de la vegetación. Más
CAPTURA DE IMÁGENES Y SU PROCESAMIENTO
Para poder construir un mosaico de ortofotos, el software de procesamiento necesita que las imágenes guarden relación unas con otras. Es por ello que se utiliza la técnica de solapamiento o sobreposición.
Cada imagen debe sobreponerse hasta un 90% de las imágenes adyacentes. El software de posvuelo podrá construir el mosaico corregido, las coordenadas geográficas y habilitar los datos de altitud.
EJEMPLO de PROYECTOS
Fuentes
