Estudios de caso

Los drones eBee ayudan a GeoAcuity a inspeccionar rápidamente un parque eólico de 20.000 acres

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Share | 03/02/2021

Cuando CSRS necesitó realizar un estudio previo de un terreno de 20.000 acres para un futuro parque eólico en Tunica, Mississippi, recurrió a la consultora GeoAcuity, propiedad de veteranos de guerra, por sus 20 años de experiencia geoespacial especializada y la entrega de estudios aéreos precisos en plazos ajustados.

Mirando por la ventanilla cuando se viaja por la Ruta 61 de EE.UU., se pueden ver kilómetros y kilómetros. El terreno llano que rodea Tunica Mississippi es tan amplio como vasto; un marcado contraste con el bullicio de Memphis Tennessee, su vecina a sólo 32 kilómetros al norte.

La comunidad local, conocida sobre todo por varios casinos populares situados junto al río Misisipi, está atravesando un periodo de revitalización de sus infraestructuras públicas que incluye actualizaciones de su sistema escolar, mejoras en las autopistas y una posible ampliación del Aeropuerto Municipal de Tunica.

Estos desarrollos no son la única fuente de ingresos. Durante la última década, el terreno llano del condado de Tunica lo ha convertido en un hervidero de proyectos de energías renovables y en uno de los primeros en construir un parque eólico a escala comercial en el sureste de Estados Unidos.

La disposición del terreno

La empresa de arquitectura e ingeniería CSRS dirigió la consultoría de desarrollo general del proyecto para un nuevo parque eólico que abarca una ubicación remota de unos 20.000 acres a las afueras de Tunica. La empresa, conocida por sus capacidades de ingeniería civil y topografía, aprovecharía sus prácticas de asesoramiento medioambiental para coordinarse con diversas partes interesadas y superar los retos poco comunes de los proyectos eólicos en Estados Unidos.

El emplazamiento propuesto para el parque eólico comprendía tierras agrícolas (arroz, soja y maíz) y un suelo relativamente pobre bordeado por una zona húmeda. El CSRS tendría que identificar rápidamente las zonas húmedas para minimizar el impacto del desarrollo en el medio ambiente y cumplir los estrictos plazos de obtención de permisos o enfrentarse a un retraso del proyecto. Estos datos también fueron útiles para las comunicaciones y para obtener el apoyo de los terratenientes y los funcionarios del gobierno.

Debido a la envergadura del proyecto, los drones multirrotor resultarían poco prácticos y casi tres veces más costosos si se tiene en cuenta tanto el área de cobertura como el plazo. Los aviones tripulados también resultarían demasiado costosos. Así pues, el CSRS requería un equipo con capacidad de ala fija.

La consultora geoespacial GeoAcuity es conocida por su apoyo SIG a las declaraciones de impacto ambiental, las evaluaciones biológicas y la modelización geoespacial compleja. La empresa, propiedad de veteranos, aporta al proyecto más de 21 años de experiencia geoespacial especializada y fue contratada para realizar un estudio previo del emplazamiento del parque eólico antes de su construcción. Al equipo se le encargó cartografiar los 20.000 acres en una sola semana y entregar ortomosaicos de alta resolución, DSM y mapas de contorno que CSRS utilizaría para tomar importantes decisiones de diseño y recursos para la colocación de generadores y turbinas.

Presionado por el tiempo

A principios de 2020, las restricciones a los viajes empezaban a endurecerse tras el inicio de la pandemia de COVID-19. Además, los cultivos que cubren el lugar propuesto estaban empezando a crecer y pronto ocultarían la visibilidad del terreno, lo que daría lugar a imágenes homogéneas difíciles de coser.

«Teníamos que actuar con rapidez, y la posibilidad de conseguir 20.000 acres rápidamente fue fantástica», afirma Jason Knowles, Doctor y Director General de GeoAcuity. «Bajamos con dos drones eBee X, ambos habilitados para RTK y nos pusimos manos a la obra».

El Dr. Jason Knowles, CEO de GeoAcuity, con dos drones de ala fija eBee X.
El Dr. Jason Knowles, director general de GeoAcuity, se prepara para una jornada de recogida con UAS RTK en Tunica, Mississippi, utilizando el eBee X.

El pleno verano en Tunica es brutalmente caluroso, con altas temperaturas y una humedad que pasa factura a la electrónica y al equipo de campo. Como resultado, la tripulación volaba desde el amanecer hasta aproximadamente las 15:00 horas, cuando hacía demasiado calor para que los ordenadores funcionaran. Para captar la mayor cantidad de terreno posible, el equipo confió en la potencia de las baterías de 80 minutos de autonomía del eBee X.

«El eBee X es un caballo de batalla y era perfecto para un trabajo de esta envergadura. La calidad de los sensores, el sistema de control en tierra (eMotion), los tiempos de vuelo prolongados y su gran precisión espacial mediante correcciones RTK son indispensables para el tipo de trabajo geoespacial que realizamos.»

Jason Knowles, Director General, GeoAcuity

Flujo de trabajo optimizado

Para inspeccionar una zona tan vasta, GeoAcuity utilizó el SIG para dividir el lugar en áreas de interés alfanuméricas (como se muestra a continuación), preasignando la misión cada día sabiendo cuánto podían recoger. El equipo utilizó este archivo de proyecto para seguir sus progresos.

Mapa de GeoAcuity de la zona de la misión, dividido en bloques alfanuméricos para una recogida eficaz.
GeoAcuity dividió el emplazamiento en zonas de interés alfanuméricas para recopilar todas las imágenes de forma eficaz y cumplir el breve plazo.

El mapa de recogida del proyecto también se compartió con las empresas locales de fumigación para ayudar en la desconflicción diaria del espacio aéreo. A partir de ahí, cargaban el shapefile en eMotion y configuraban todos los parámetros.

«Todo lo relacionado con eMotion es genial; el hecho de que podamos planificar múltiples misiones es enorme», dijo el Dr. Knowles. «Puedo asignar misiones en vuelo y podemos tener los planes de vuelo de todo el día almacenados en un proyecto eMotion».

El RTK activo con GCP fue esencial para este proyecto debido a la topografía continua y plana sobrevolada. Una vez sobre el terreno, lo primero que hacía el equipo era configurar la GeoBase RTK para evitar pérdidas de tiempo en la adquisición de la señal. Una vez establecidos, se conectaban al eBee, cargaban la misión y empezaban a volar.

Incluso bajo un calor abrasador, los drones eBee X volaron sus misiones sin problemas, alcanzando su mayor duración de vuelo de ~80 minutos antes de regresar a casa. En conjunto, los eBees volaron en 55 misiones con cero incidentes.

«Fue una operación realmente ágil; nos volvimos muy eficientes en el lanzamiento y la recuperación de los drones, en cuanto caían, cambiábamos las baterías en caliente y volvíamos a lanzarlos», dice el Dr. Knowles. «No hubo pérdida de tiempo para realizar el trabajo en una semana».

Al final de cada jornada, el equipo descargaba todas las imágenes, hacía copias de seguridad de los registros de vuelo y preparaba el eBee para el día siguiente. Pix4Dreact se utilizó para coser rápidamente las imágenes cada día y asegurarse de que no había lagunas en la cobertura antes de seguir adelante. A continuación, el equipo cambiaría la simbología en su archivo de proyecto del SIG para marcar la zona completada y hacer un seguimiento de su progreso.

Poner los datos a trabajar

Al final de la misión, de una semana de duración, el equipo y sus eBees con la cámara 3D S.O.D.A. recogieron unas 48.000 imágenes georreferenciadas que se procesaron en PIX4Dmapper. El tiempo de procesamiento por sí solo llevaría un tiempo, pero las imágenes de alta resolución con una precisión de hasta 5 cm merecieron la pena para los equipos de ingenieros del CSRS.

«Estos grandes conjuntos de datos son cada vez más habituales», afirma Greg Crutsinger, Doctor y Director de Investigación Aplicada de GeoAcuity. «Con PIX4Dmatic y algunas de las otras opciones de software que existen, creo que resolveremos algunas de estas grandes necesidades de procesamiento con el tiempo; se trata más bien de cómo empezar a integrar mejor los datos.»

El CSRS utilizará el ortomosaico de alta resolución con una marca de tiempo previa a la construcción para los puntos de referencia utilizados a lo largo del proyecto a medida que se desarrolle el emplazamiento. El equipo de ingenieros utilizará el Modelo Digital de Superficie (MDS) y mapas de contorno para evaluar las opciones de drenaje y localizar puntos elevados donde colocar transistores y equipos eléctricos.

Para GeoAcuity, completar un proyecto de esta envergadura sin un UAS de ala fija preciso y fiable habría sido imposible.

«Trabajamos mucho con UAS en todos nuestros sectores verticales y observamos una demanda cada vez mayor de imágenes y datos de UAS. El tamaño de las áreas de captura también está aumentando. El eBee X es un caballo de batalla y era perfecto para un trabajo de este tamaño. La calidad de los sensores, el sistema de control en tierra (eMotion), los prolongados tiempos de vuelo y su gran precisión espacial mediante correcciones RTK son indispensables para el tipo de trabajo geoespacial que realizamos», afirma el Dr. Knowles. «Para GeoAcuity, la capacidad de recopilar con rapidez y precisión conjuntos de datos de alta resolución es una gran parte de lo que hacemos. Desde la consultoría medioambiental hasta la respuesta ante catástrofes, confiamos en lo mejor de lo mejor en UAS para ayudar a ofrecer información geoespacial de la máxima calidad a nuestros clientes y el eBee X sin duda nos ayuda a conseguirlo.»

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