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Levantamientos topográficos en obras de ingeniería  -DRONES-thumb 583308c2938d11b88f4803f5adcf96a3

La topografía aplicada a obras civiles tradicionalmente ha representado la solución cuando por exigencias de precisión y detalle se requieren planos con escalas mayores a 1:1.000. 

Los diferentes tipos de mapas topográficos a ser producidos pueden ser de replanteo, de diseño ó modificación de obra, cálculos de movimientos de tierra ó de volumen, de uso legal como adquisición, venta, etc de terreno, entre otros. 

Específicamente, para la creación de los mapas de diseño y modificación de obras, cálculo de movimientos de tierra así como de replanteo de obras, el uso de drones representa un extraordinario apoyo  ya que en poco tiempo y con un costo relativamente inferior a un levantamiento topográfico, es posible obtener productos geoespaciales de gran precisión y contenido. 

Sin embargo, como en todo escenario que se quiera utilizar una tecnología nueva es conveniente revisar la base teórica en que se fundamenta los procesos, las especificaciones técnicas de los instrumentos y las soluciones que ofrece el software a utilizar.

Como caso de estudio se presenta aquí la experiencia en la generación de planos topográficos de un área de 46 Ha. a partir de las fotografías tomadas desde un dron, de un distribuidor que forma parte de un sistema vial que será modificado.

BASES TEÓRICAS

  • Levantamiento fotogramétrico
  • Control Terrestre
  • Aerotriangulacion fotogramétrica
  • Autocorrelación digital de imágenes
  • Restitución fotogramétrica
  • Ortocorrección

INSTRUMENTOS

  • Dron para Topografia
  • GPS Diferencial
  • Estación Total

RESULTADOS

  • Planimetría

                  Vialidad                
                  Hidrografía
                  Elementos de construcción

  • Altimetría

                  Se generaron curvas de nivel con un intervalo de 1 m.
                  Modelo Digital de Elevación (Con las estructuras de los puentes)
                  Modelo Digital del Terreno 

  • Imágenes

                  730 Fotografías
                  Ortofotos
                  Vistas en perspectivas

ESPECIFICACIONES:

  • Control Terrestre: 

                       12 puntos medidos con GPS Diferencial con residuales menores a 2 cm

  • Aerotriangulación:

                  Se procesaron 1/3 de las fotografías

                        Error X (cm): 2.9

                        Error Y (cm): 0.4

                        Error Z (cm): 10.2

                        Error general (cm): 11.0 

  • Ortofoto:

                  Resolución: 7.5 cm/pixel

  • Modelo Digital de Elevación:

                  Resolución: 25 cm/pixel
                       Nube de puntos: 15.39 ptos/m2

VALIDACIÓN EN CAMPO: 

Se seleccionó un área de evaluación de 3 Ha. en donde se realizaron mediciones de 117 puntos con una estación total, obteniendo los siguientes resultados en las comparaciones en altura:


  •                               Promedio: -0.057 m
                                            Desviación Standard: 0.354 m

OTROS DETALLES TECNICOS

Alcance máximo de 2 km Aprox

Cámara de 12 megapixeles con grabación de datos GPS en cada foto automática

Bateria para 15 minutos hover

Gimbal de 2 ejes

Hasta 16 waypoints

RENDIMIENTO

Volando a 10 m/s a 100 mts AGL , especificando con traslapes de 80% en avance y 50% lateral en 13 minutos de vuelo cubre aproximado:

  • 300 fotos
  • 5 km lineales de vuelo
  • 18 mts de distancia entre fotos
  • 1 foto cada 1,85 segundos
  • 61,6 mts de distancia entre lineas
  • Cubrimiento  de 123,2 x 92,4 metros cada foto sobre el terreno
  • 33 Hectáreas (Area Total Levantada)

Volando a 10 m/s a 100 mts especificando con traslapes traslapes de 80% en avance y 50% lateral en 13 minutos de vuelo cubre aproximado:

  • 236 fotos
  • 7 km lineales de vuelo
  • 18 mts de distancia entre fotos
  • 1 foto cada 1,85 segundos
  • 61,6 mts de distancia entre lineas
  • Cubrimiento de 123,2 x 92,4 metros cada foto sobre el terreno
  • 43 Hectáreas
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