Misión BVLOS para calcular el volumen de excavación de una cantera

La empresa de servicios y topografía SysCAD Solutions SRL recibió el encargo de realizar una cartografía trimestral de tres canteras de cemento. Obtención de unPara su cliente era fundamental disponer de datos precisos, ya que paga impuestos en función del volumen excavado.

SysCAD eligió el dron eBee X equipado con la cámara S.O.D.A . por sus ventajas normativas, que le permitieron:

Obtenga más información sobre los retos y la rentabilidad del proyecto en este seminario web.

Cartografía de 8.000 ha para la estimación de tierras cultivables

Las empresas de consultoría geoespacial y agroindustrial NGS Lab y Agro Solutions colaboraron en un proyecto topográfico para un cliente privado que necesitaba cartografiar una propiedad de inversión de 8.000 hectáreas en Georgia.

El cliente quería determinar el porcentaje de tierra cultivable, los cultivos más adecuados y las opciones de planificación y diseño del riego.

La envergadura del proyecto obligó al equipo a elegir dos drones de ala fija, eBee X y eBee Ag, que volarían simultáneamente. Gracias al despliegue de una misión de varios drones, los datos se recogieron en sólo 3 días con tres operadores sobre el terreno.

Obtenga más información sobre los retos y la rentabilidad del proyecto en este seminario web y esta entrada de blog.

Cartografía de emergencia tras una inundación

Cuando una inundación repentina devastó varias infraestructuras en los Emiratos Árabes Unidos, Falcon Eye Drones (FEDS) utilizó su flota de eBee X para cartografiar 65 km2 en dos días. Los datos recogidos fueron utilizados por el Ayuntamiento de Al Ain para hacer una evaluación de la situación y coordinar la asignación de recursos.

En los 65 km2, había un emplazamiento lineal, Al Khaznah, una importante autopista que conecta Al Ain con la capital, Abu Dhabi, y que requería un mapa de corredor masivo de 50 km2 de largo y 500 m de ancho.

Como la zona era inaccesible, la FEDS utilizó seis drones eBee X de ala fija con la cámara Corridor y la función de cartografía de corredores personalizada del software de planificación de vuelos eMotion para inspeccionar y cartografiar rápidamente los ocho lugares afectados por las inundaciones.

Gracias al tiempo de vuelo del eBee X y a su gran cobertura, la misión llevó un 30% menos de tiempo que un cuadricóptero y requirió un 50% menos de vuelos y baterías.

Obtenga más información sobre los retos y larentabilidad del proyecto en este seminario web.

Cartografía urbana: actualización de mapas catastrales con drones

El departamento de catastro de Lausana (Suiza) utiliza el dron eBee X con cámara 3D S.O.D.A. 3D para actualizar periódicamente los mapas catastrales de la ciudad, planificar nuevas zonas urbanas, comprobar las infraestructuras, supervisar los proyectos de construcción y estudiar las fachadas de los edificios.

El ligero dron de ala fija eBee X cumple todos los requisitos de seguridad de la Oficina Federal Suiza de Aviación Civil (FOCA ) y garantiza la seguridad de los vuelos sobre la población de Lausana, que cuenta con un 137,810. Tráfico aéreo en directo del aeropuerto y helipuerto cercanos se monitoriza con el accesorio Ping USB del eBee X.

*Tenga en cuenta que, debido a la gran escala del proyecto, el conjunto de datos sólo contiene una cartografía.

Inventario de existencias mineras con drones

Para medir con precisión los inventarios de existencias de carbón en sus estaciones de carga portuarias, la empresa minera colombiana Drummond Ltd. recurrió a los drones de ala fija eBee X.

El equipo de topografía de la empresa utiliza el dron cartográfico de gran superficie para recopilar datos rápidamente sin interrumpir las operaciones, al tiempo que mejora la calidad de los datos y evita por completo las zonas de alto riesgo para aumentar la seguridad.

La fotogrametría con drones permite a la empresa minera aumentar el volumen de datos, la calidad de los mismos y la precisión general, todo ello sin que los topógrafos corran peligro.

Gemelo digital a gran escala de la ciudad de Medellín

Medellín es la segunda ciudad más poblada de Colombia después de Bogotá, la capital, con 2,5 millones de habitantes.

La consultora de ingeniería de drones Jab Visual ha realizado recientemente un gemelo digital de 18.000 ha de la ciudad con el dron eBee X y la cámara 3D S.O.D.A. para el Ayuntamiento. Tras el postprocesado con PIX4DMatic, obtuvieron modelos 3D de alta precisión y ortomosaicos del 97% de Medellín.

Principales aplicaciones:

Actualizar los mapas catastrales de la ciudad, la clasificación urbana y rural, los mapas de lugares de difícil acceso y el seguimiento de las obras de construcción.

Resultados:

 

*Tenga en cuenta que, debido a la gran envergadura del proyecto, el conjunto de datos sólo contiene una parte de la totalidad de los datos.

Modelado de hoteles

La zona cercana a Playa Bonita fue utilizada en su día por el Ejército de EE UU como base militar, pero en los últimos años ha experimentado una oleada de desarrollo. La playa en sí es algo rocosa, pero bordea una zona tranquila del océano Pacífico. Este conjunto de datos fue recogido en un solo vuelo por un eBee X que llevaba una cámara S.O.D.A. 3D.

Iniciativa CIDER de UCSC para la educación e investigación sobre drones

La Iniciativa CITRIS para la Educación e Investigación sobre Drones (CIDER) de la UCSC es un nuevo programa ofrecido por la Universidad de Santa Cruz. La iniciativa, que cuenta con dos drones de ala fija eBee X entre otros sistemas, combina la educación universitaria con la formación en drones para ofrecer a los estudiantes experiencias del mundo real, la obtención de la licencia de la FAA y oportunidades de aprendizaje que mejoren su carrera profesional y formen a la próxima generación de pilotos cualificados.

Índice

1. Apoyo a la investigación, impacto en la industria 2. Vigilancia de la destrucción de la fauna con eBee X
3. Escuela práctica en el mundo real 4. Campamento de drones

¿Qué ocurre cuando se unen la formación en drones y el apoyo a la investigación innovadora a través de una universidad puntera? Nuevas trayectorias profesionales y descubrimientos se hacen viables y comienzan a afianzarse futuros brillantes.

La Universidad de California en Santa Cruz (UCSC) está haciendo precisamente esto y en septiembre de 2021 puso en marcha la Iniciativa CITRIS para la Educación e Investigación sobre Drones (CIDER). La primera iniciativa de este tipo en California es un programa multicampus que combina no sólo recursos educativos, sino también oportunidades de investigación y experiencias reales que permiten a los estudiantes integrar la tecnología de los drones, como el eBee X, en todas las disciplinas académicas y en muchos sectores industriales.

El resultado es el desarrollo de una plantilla diversa de drones.

“Nuestro objetivo final es crear una especialización en drones que luego pueda articularse con cualquiera de las especializaciones, desde arte y antropología hasta ingeniería y muchas otras”, comenta Becca Fenwick, Doctora y Directora de CITRIS, UCSC.

Apoyo a la investigación, impacto en la industria

Al combinar la educación universitaria con la formación en el uso de drones, Fenwick afirma que los estudiantes pueden apoyar una amplia variedad de investigaciones de la facultad y, potencialmente, contratos externos como los vuelos para los parques estatales de California y otros clientes.

Y eso es sólo el principio, los drones son ideales para vigilar ecosistemas costeros y terrestres, poblaciones animales, yacimientos arqueológicos remotos y recopilación de datos para trabajos de campo sociológicos, cinematografía, sistemas de navegación autónoma y muchos otros nuevos avances tecnológicos.

Además de apoyar la investigación innovadora, la medida complementa la creciente demanda de pilotos cualificados, ya que se prevé que el mercado mundial de drones aumente de 26.300 millones de dólares en 2021 a 41.300 millones en 2026, según un informe de DRONEII.

“Introducir a muchos estudiantes en el mundo de los drones es siempre una buena idea”, afirma Fenwick. “Pero también estamos creando la mano de obra para apoyar la investigación, volar para la facultad, recoger sus datos y para clientes externos, de esa manera los estudiantes tienen experiencia laboral como pilotos de drones antes de graduarse”.

Vigilancia de la destrucción de incendios forestales con eBee X

Una de esas experiencias se produjo tras los incendios forestales de 2021. La magnitud del suceso no tiene precedentes, ya que se calcula que afectó a 25.000 acres y quemó 15.000 acres.

Fenwick llevó a cabo inspecciones posteriores al incendio para el Sistema de Reservas Naturales de la Universidad de California (UCNRS ), volando drones 1-2 meses después del incendio y 6 meses después recogiendo datos utilizados para evaluar la recuperación medioambiental.

La universidad cuenta con dos drones de ala fija eBee X en el programa CIDER, junto con una mezcla de cuadricópteros, que han registrado más de 50.000 acres en los últimos dos años, acumulando 12 TB de datos en varios proyectos.

El terreno quemado es extremadamente accidentado y difícil de recorrer a pie. El vuelo de drones como el eBee X sobre zonas peligrosas como barrancos, acantilados, matorrales densos y robles venenosos permite a los investigadores recopilar con seguridad valiosos datos sobre los daños causados por los incendios y el rebrote de las plantas.

El modelo digital de superficie RGB (izquierda), la elevación de la sombra de la colina (centro) y el modelo de elevación de la superficie (derecha) cubren una sección de 200 acres de la Reserva de Historia Natural de Hastings y fueron utilizados por los investigadores que estudiaban tanto las zonas quemadas como las no quemadas. El cuartel general de la reserva, situado cerca de la zona de Lower Barn, no ardió. Foto: Becca Fenwick

Debido al cambio climático, la intensidad y frecuencia de los incendios forestales seguirá aumentando. Las evaluaciones con drones son relevantes para un número cada vez mayor de científicos, parques y organismos de gestión del territorio que estudian los cambios estacionales, vigilan la recuperación de distintos ecosistemas y buscan soluciones.

Más información sobre las consecuencias de los incendios en los ecosistemas de California: https://youtu.be/gLqilqZlty4

Escuela de tierra en el mundo real

Como parte del lanzamiento inicial del CIDER, el Dr. Justin Cummings, Director Asociado del CIDER, ofrece a los estudiantes universitarios interesados en trabajar con drones un programa de tutoría extramuros Pilot in Training (PIT). A través de él, los alumnos aprenderán a pilotar drones, hacer fotogrametría, utilizar programas informáticos para crear mapas, estudiar para obtener la licencia FAA parte 107 y procesar imágenes en SIG, entre otras muchas actividades.

Y gracias a unas generosas subvenciones, Fenwick tiene grandes esperanzas de que el programa CITRIS pueda abrirse a una comunidad más amplia. Recientemente, la UC Santa Cruz CITRIS Initiative, junto con varios socios, recibió una subvención de planificación de 15 meses y 1 millón de dólares de la James Irvine Foundation para apoyar la educación regional sobre drones y el desarrollo de mano de obra para los estudiantes de la región de Salinas y el valle del Parajo, en California.

Campamento de drones

Este año se ha celebrado el séptimo aniversario del Drone Camp, un curso intensivo de corta duración en el que colaboran varios campus y la industria y que ofrece formación completa sobre el uso de drones para cartografía y recopilación de datos.

Organizado por IGIS de Agricultura y Recursos Naturales de la UC, UCSC CITRIS / SIDRA y CSU Monterey BayEl campamento de este año (que tuvo lugar del 27 de junio al 1 de julio en CSU Monterey Bay) fue un evento híbrido (en línea y en persona) y se organizó en torno a una amplia gama de niveles e intereses, desde principiante a intermedio.

Instructores universitarios cubiertos:

La iniciativa CIDER de la UCSC y oportunidades como el Drone Camp fomentan las relaciones entre los estudiantes pilotos y el personal con organizaciones industriales y empresas más allá del campus.

Lo emocionante es que el éxito de este modelo puede ser reproducido por otros sistemas universitarios en beneficio de los investigadores del mundo académico y de muchos sectores verticales de la industria.

Para más información sobre CIDER, visite cider.sites.ucsc.edu o envíe un correo electrónico a cider@ucsc.edu.

Explore el Programa Piloto de Formación CIDER: https://news.ucsc.edu/2022/06/cider-student-success.html

Más información sobre el Drone Camp: https://dronecampca.org/

No deje de consultar nuestro blog para ver próximamente los proyectos destacados de la iniciativa CIDER.

 

eBee X ahorra 20 millones de libras y 100.000 horas de proyecto en la tercera pista del aeropuerto de Heathrow
Tableta que muestra un modelo digital 3D de la superficie del aeropuerto de Heathrow.
Este modelo digital de superficie (DSM), ortomosaico y malla 3D, con un total de 19.000 millones de puntos de datos, se compartió en la plataforma basada en la nube de Sensat para la colaboración entre múltiples accionistas con Heathrow y el equipo de diseño. Foto: Sensat

Nos sentamos con Chris Thomson, director de ventas globales de AgEagle, y el equipo de Sensat, especialistas en visualización de datos, para escuchar cómo nuestro dron de ala fija eBee X ayudó a ahorrar 20 millones de libras en costes y más de 100.000 horas de proyecto.

Superar las barreras del proyecto

Operar junto a un aeropuerto con mucho tráfico es un entorno difícil para un dron. Pero los métodos tradicionales de cartografía terrestre no eran viables, ya que gran parte de los alrededores de Heathrow son tierras de cultivo de propiedad privada. También llevaría mucho tiempo cartografiar sobre el terreno una zona tan extensa, por no hablar de lo caro que resultaría. El carácter controvertido del proyecto exigía que la cartografía fuera segura y discreta, sin afectar al funcionamiento normal del aeropuerto.

El tratamiento de los datos también sería un reto potencial debido a la escala del lugar. En comparación con proyectos anteriores en Heathrow, se necesitaban datos más detallados y de mayor calidad técnica, así como una mejor forma de compartir la información con las distintas partes interesadas.

¿Por qué el dron de ala fija eBee X?

En el primer proyecto de esta envergadura, Sensat optó por cartografiar la zona utilizando drones de ala fija. El equipo eligió sistemas de ala fija en lugar de cuadricópteros, para lograr una mejor cobertura en un solo vuelo utilizando únicamente permisos de Línea de Visión Extendida (EVLOS). El dron elegido también debía ser fiable y fácil de manejar. Además, poder captar los datos necesarios en un plazo más breve también ayudaría a minimizar las interferencias con el resto del tráfico aéreo.

El equipo de Sensat ya conocía bien nuestro sistema eBee y seleccionó el dron de ala fija eBee X después de que demostrara su fiabilidad en misiones similares de alto riesgo. Y con la resistencia superior del eBee X y el S.O.D.A. de la serie eBee, un sensor optimizado para aplicaciones de drones y fotogrametría, podrían beneficiarse de tiempos de vuelo más largos y una mayor precisión, con imágenes de resolución más nítida.

Los parámetros de la misión para eBee X se asignaron en eMotion, nuestro software de planificación de vuelos, que permitió a los operadores establecer fácilmente un área de trabajo circular como barrera, impidiendo la entrada en zonas restringidas.

Captura de pantalla de la misión eBee X sobre el aeropuerto de Heathrow.

Gracias a la estrecha colaboración con los Servicios Nacionales de Tráfico Aéreo (NATS), la Torre de Control de Heathrow, Operaciones de Aeródromo, la seguridad del aeropuerto y las fuerzas policiales locales, el eBee X pudo volar sin restricciones para captar los datos necesarios sin incidentes de seguridad ni interrupción de las operaciones normales del aeropuerto.

Cartografía segura y eficaz

El uso de un dron de ala fija supuso un valioso ahorro de recursos. Sólo se necesitaban dos operarios para las zonas de bajo riesgo, mientras que se requería un mínimo de tres personas cuando el riesgo era mayor, incluido un observador para la pista. Aunque había limitaciones en cuanto al momento en que podían realizarse los vuelos, los datos se obtuvieron en tan sólo 16 días en el lugar, sin necesidad de autorización de acceso al terreno.

Los resultados ayudaron al equipo a crear una nube de puntos de alta densidad, un modelo digital de superficie (MDS), un ortomosaico y una malla 3D, con un total de 19.000 millones de puntos de datos. A continuación, esta información se compartió en la plataforma basada en la nube de Sensat, que se utilizó como espacio de trabajo nativo digital para que colaboraran varios accionistas de Heathrow y el equipo de diseño. La integración de los datos con CAD y BIM también ayudó a proporcionar más detalles, acelerar el proceso de diseño y reducir el riesgo de errores.

Diseño de infraestructuras aeroportuarias preparadas para el futuro

El uso de drones de ala fija supuso un cambio radical en el proyecto de ampliación de Heathrow, ya que permitió inspeccionar una amplia zona de forma más rápida y rentable que con los métodos habituales sobre el terreno. Además, el equipo podría inspeccionar el lugar sin necesidad de obtener permisos de acceso al terreno, lo que sería más largo y peligroso.

El eBee X demostró ser la solución ideal para cartografiar un lugar tan complejo y de alto riesgo. Cuando se reanuden los planes de expansión tras las aprobaciones legales, Sensat tiene previsto volver a utilizar el eBee X para recabar más información. ¿Podrían los drones de ala fija allanar el camino para que las futuras infraestructuras se diseñen y desarrollen de forma similar? Creemos que sí.

Mayor rapidez, eficacia y precisión en la medición de existencias con eBee X

El cálculo del volumen de los acopios sigue siendo una de las tareas más importantes, aunque complicadas, de la minería y las canteras. El tamaño del emplazamiento, el área de cobertura, el tipo de material y los factores de seguridad pueden dar lugar a que las operaciones recojan datos insuficientes. Para completar eficazmente la tarea, las operaciones necesitan una combinación de las herramientas adecuadas que les permitan medir las existencias con precisión, eficacia y rapidez.

Para Wingfield Scale and Measure, con sede en Chattanooga (Tennessee), estos valores son el núcleo de su negocio y la promesa que hacen a sus clientes. Durante los últimos 85 años, han crecido hasta convertirse en una empresa de básculas y adquisición de datos reconocida a nivel nacional y, en la actualidad, ofrecen a sus clientes servicios innovadores de cartografía y medición para trabajos de superficie/cantera, cartografía subterránea, escaneado estructural, productos de inventario en tiempo real y servicios de drones.

Wingfield, la primera empresa de básculas de EE.UU. que obtuvo la acreditación ISO 9000 e ISO 17025, presta especial atención al tiempo de respuesta, la precisión de los informes y las prácticas de seguridad in situ. Su trabajo de cartografía refleja la verdadera naturaleza de los materiales almacenados sobre el terreno, así como la topografía de base bajo el material, creando una representación digital real de la zona estudiada. Este enfoque se presta a la entrega precisa, repetible y rápida de información volumétrica a los clientes.

“El 90% del trabajo que hacemos requiere múltiples plataformas de medición. Ya se trate de un escáner terrestre, una estación total, un UAV de fotogrametría o un UAV LiDAR, existen diferentes herramientas que, utilizadas conjuntamente, ofrecen un resultado mejor y más completo.”

Hayes Wilkinson, UAS Certified Mapping Scientist, and Senior Aerial Mapping Specialist at Wingfield Scale & Measure

Atribuyen este éxito a una combinación de tecnologías topográficas, flujo de trabajo y atención a factores de gestión de datos que mejoran tanto la calidad como la precisión.

Combinación de datos aéreos y terrestres para obtener mejores resultados

No hay una bala de plata cuando se trata de obtener una recopilación de datos completa. Wingfield Scale and Measure es un grupo de adquisición de datos y siempre recomienda utilizar la combinación de herramientas adecuada para cada trabajo.

Por ejemplo, si la mitad de los pilotes de su operación se encuentran bajo estructuras, será casi imposible inspeccionarlos sin algún tipo de tecnología LiDAR.

“El 90% del trabajo que realizamos requiere múltiples plataformas de medición”, afirma Hayes Wilkinson, científico cartográfico certificado por UAS y especialista principal en cartografía aérea de Wingfield Scale & Measure. “Ya se trate de un escáner terrestre, una estación total, un UAV de fotogrametría o un UAV LiDAR, existen diferentes herramientas que, utilizadas conjuntamente, ofrecen un resultado mejor y más completo.”

De izquierda a derecha, James Kenney, ingeniero sénior, y Hayes Wilkinson, especialista sénior en cartografía aérea de Wingfield Scale & Measure junto a algunos de sus equipos de topografía terrestre y su flota de drones.

Wingfield Scale & Measure ha utilizado diversos vehículos aéreos no tripulados a lo largo de los años, y recientemente ha añadido un dron de ala fija eBee X y una cámara S.O.D.A. a su caja de herramientas de inspección. El eBee X se utiliza desde hace tiempo en minas de todo el mundo por su capacidad para cubrir rápidamente emplazamientos de mediana y gran envergadura y ofrecer una fotogrametría de gran precisión.

Wilkinson añade que el eBee X tiene la facilidad de uso y la facilidad de manejo necesarias para cumplir los requisitos de alta precisión con fotogrametría, a la vez que complementa y valida directamente sus mediciones LiDAR para garantizar la precisión en los informes.

En un estudio reciente para una planta cementera, Wingfield realizó un estudio de pilas utilizando equipos terrestres y el eBee X en una amplia variedad de tamaños de pilas y materiales, y quedó satisfecho con los resultados.

Como se observa en las comparaciones siguientes, los datos de escaneado láser y los datos 3D de eBee X / S.O.D.A se complementan muy bien, ya que los datos de eBee pudieron rellenar las zonas que no eran visibles o inaccesibles en los datos de escaneado láser terrestre, debido a la geometría del acopio.

En el efecto contrario, los datos del escáner láser complementan los datos del eBee en zonas visualmente obstruidas, como se muestra a continuación, donde este acopio estaba cubierto por el tejado de un cobertizo.

En este ejemplo, ambos tipos de datos se fusionaron fácilmente produciendo una combinación de conjuntos de datos rica y precisa que ofrece a los gestores de inventario un mayor control sobre los volúmenes y los cálculos de KPI resultantes.

Precisión requerida en función del material

Sentar las bases de una recogida eficaz es, en primer lugar, comprender la precisión que requiere el tipo de material que se va a medir. Esta precisión es importante para los supervisores que realizan informes semanales y controlan los indicadores clave de rendimiento mensuales.

“Si se trata de un material de gran valor, como el mineral de oro, una variación del 5% o el 10% en la precisión del volumen puede tener enormes efectos en la contabilidad y las decisiones operativas de una empresa. Incluso con materiales de menor valor, como el yeso o la arcilla, ocurre lo mismo: la precisión afecta a la cuenta de resultados”, afirma Wilkinson.

En consecuencia, los ámbitos en los que se trabaja son muy diferentes en cuanto a la diferencia y el rigor de los requisitos de datos.

Reflejo material

Las propiedades reflectantes de la superficie del material del proyecto son muy importantes cuando se trata de ruido frente a precisión. El color de la superficie de una pila cambia drásticamente según su forma, mientras que la textura de la superficie sigue siendo la misma.

El material más oscuro de una pila absorberá una gran cantidad de la reflectancia del sol en comparación con el material más claro, que reflejará una gran cantidad de luz.

Al procesar en fotogrametría, es importante que la cámara pueda ajustarse a esta diferenciación de la reflectancia de la luz y ofrecer una buena corrección general del balance de blancos, para no sobreexponer las imágenes y producir ruido en los datos.

“Este ruido puede equivaler a una falsa detección de volumen extra si no se filtra o elimina cuidadosamente”, afirma Michael Blake, director de producto de AgEagle. “Dependiendo del tipo de material, estos falsos volúmenes pueden hacer fluctuar los informes semanales y los KPI mensuales que pueden determinar los logros estratégicos, financieros y operativos de una empresa”.

Esta diferencia de volumen puede ser exponencialmente más evidente en materiales de alto valor como el oro, la plata y el cobre.

El flujo de trabajo aumenta la precisión y la eficacia

Gracias a la facilidad de uso de la plataforma eBee X y al intuitivo software de planificación de vuelos eMotion, el equipo de Wingfield también consiguió mejorar el flujo de trabajo, desde la planificación del vuelo hasta el postprocesamiento.

Es un paso natural de eMotion a Pix4D para producir rásters finales y datos vectorizados y este flujo de trabajo resulta en menos trabajo. Con otras plataformas, es habitual necesitar software adicional de terceros en esta fase para producir datos georreferenciados y archivos de proyecto.

Para ir un paso más allá en el procesamiento de datos, Wingfield suele reunir los datos de drones y LiDAR en un software de terceros y los filtra, eliminando cualquier ruido antes de realizar los cálculos de corte y relleno.

Este paso adicional aumenta la riqueza de los datos que proporciona el dron, al tiempo que aporta una mayor precisión general a los cálculos finales de los KPI mensuales.

Michael Blake, Director de Producto, AgEagle

Gran parte del filtrado realizado en el software de terceros puede automatizarse. Wingfield ha adaptado flujos de trabajo para agilizar ciertos aspectos del filtrado de nubes de puntos y mantener la coherencia de un conjunto de datos a otro. Además, todos los datos recién adquiridos se comparan con estudios anteriores para tomar decisiones fundamentadas sobre dónde delimitar las reservas y cómo reutilizar las bases y los datos históricos. En cada inventario de existencias y levantamiento topográfico se aplica una mirada crítica y experimentada, algo que no ofrecen muchas soluciones de fotogrametría de estructura a partir del movimiento (SfM) basadas en la nube.

“Este paso adicional aumenta la riqueza de los datos que proporciona el dron, al tiempo que aporta una mayor precisión general a los cálculos finales de los KPI mensuales”, afirma Blake.

Control de calidad de los datos

Wingfield Scale & Measure comparó su nuevo eBee X con su DJI Phantom 4 con un kit PPK posventa para ver si había diferencias observables en la calidad de los datos. Hubo cuatro áreas en las que el equipo notó inmediatamente diferencias entre las tecnologías.

Calidad de la imagen

La calidad de varias nubes de puntos puede evaluarse observando la densidad de puntos y el ruido. Generalmente, la densidad de puntos es muy alta en el caso de las nubes de puntos de escaneado láser terrestre, sin embargo, las comparaciones anteriores muestran que las nubes de puntos menos densas del UAV consiguen resultados similares. Aunque las nubes de puntos de los UAV proporcionan menos detalles que las nubes de puntos de los escáneres láser terrestres, siguen siendo lo suficientemente detalladas para la mayoría de las aplicaciones topográficas típicas.

Cuando Wingfield comparó los resultados de sus vehículos aéreos no tripulados, el equipo observó que las imágenes del sensor de 20 MP del DJI Phantom 4 PPK (la misma cámara que el P4P-RTK) tenían más ruido y un balance de color más pobre que las del eBee X con S.O.D.A 3D. Esto puede dar lugar a una gran borrosidad en las imágenes, una mala calidad del ortomosaico y más ruido en las nubes de puntos que hay que filtrar.

Aunque el eBee X con RTK activo ofrece una precisión de hasta 1,5 cm sin necesidad de GCP para la georreferenciación, se recomienda su uso para verificar la calidad de los datos. Como resultado, hay que colocar muchos menos puntos de control y, para el tamaño del proyecto de Wingfield, el equipo sólo necesitaría entre tres y cinco puntos de control para verificar los datos, lo que, por supuesto, aumenta la seguridad y ahorra tiempo.

La imagen de arriba tomada con el DJI Phantom 4 RTK muestra una mayor exposición que conduce a más ruido y una diferencia en el balance de color.
Esta imagen del mismo lugar, tomada con el eBee X y S.O.D.A. muestra un equilibrio de color refinado y mucho menos ruido.
La sección transversal anterior de una pila de almacenamiento muestra una superposición de puntos de datos capturados por LiDAR en naranja, eBee X en rosa y DJI en azul.

Tiempo de vuelo

Se calcula que los drones de ala fija son un 80% más rápidos que los métodos terrestres tradicionales, lo que ahorra un tiempo valioso al recopilar los datos necesarios de forma rápida y eficaz desde un único punto.

Desde la adquisición de datos hasta los cambios de batería y los tiempos de transición, los drones de ala fija también requieren menos vuelos que las plataformas multirrotor. En esta comparación de un terreno de 194 acres, el eBee X cubrió toda la zona en un solo vuelo con suficiente batería de reserva para cartografiar un terreno de tamaño similar 5 veces más en condiciones de vuelo ideales. Se necesitaron dos vuelos con el DJI Phantom 4 PPK para cubrir este único sitio.

El eBee X manejó hábilmente vientos de ~10-15 mph durante su misión automatizada que se ve aquí, por encima del modelo digital de superficie del sitio en el software de planificación de vuelo eMotion.

Georreferenciación

La media cuadrática general (RMS) fue mucho mayor con el DJI que con el eBee. Se necesitaron puntos GCP para georreferenciar correctamente los datos RTK del Phantom 4 con los datos LiDAR, mientras que los datos del eBee X se alinearon perfectamente con los datos LiDAR, sin necesidad de puntos GCP.

Desde noviembre, Wingfield ha geoetiquetado más de 20.000 imágenes tomadas con el eBee X con una precisión de nivel CM y una tasa de éxito superior al 99%. Hayes añade que, en comparación, la unidad GPS PPK de terceros para su multirrotor es buena y sencilla de usar, pero menos consistente en los flujos de trabajo de campo y postprocesado.

El proceso de recopilación de datos de puntos sobre el terreno con el eBee X con RTK significa que los operadores son más eficientes al pasar menos tiempo sobre el terreno, y más seguros al no tener que atravesar terrenos potencialmente peligrosos para colocar numerosos GCP. Gracias a una buena fotogrametría, sólo se necesitan un par de puntos de control alrededor del emplazamiento como mejor práctica para garantizar que el flujo de trabajo RTK/PPK funciona correctamente.

Tratamiento posterior

El procesamiento de datos con software de fotogrametría puede llevar mucho tiempo, dependiendo de la cantidad de datos capturados y del hardware informático que se utilice. Sin embargo, utilizando la IMU y los datos de “geoetiquetado directo en vuelo” de S.O.D.A. 3D junto con el preciso método de geolocalización y calibración de la orientación de PIX4Dmappers, puede acelerar la fase de calibración inicial, lo que supone un ahorro de tiempo de hasta el 35-40%.

Esta reconstrucción 3D generada por el S.O.D.A. 3D puede utilizarse para el control medioambiental y de la escorrentía.

“Además, la precisión no se ha visto afectada”, añade Blake. “La vegetación y las masas de agua también se reconstruyen y recomponen mucho mejor, dando más detalle e información contextual al conjunto de datos”.

Para más información, consulte nuestra anterior entrada del blog sobre cómo conseguir un procesamiento inicial más rápido.

Como medida adicional de seguridad de los datos, Wingfield realiza todo el procesamiento en un PC local y no carga ninguna imagen en un servidor remoto o en la nube, una consideración habitual en la gestión de datos de clientes con lugares de trabajo sensibles.

Para las grandes minas y canteras, los drones de ala fija representan un método valioso con el que los equipos de topografía pueden reducir su carga de trabajo de recopilación de datos. Por lo tanto, esto permite a las organizaciones reducir sus costes de personal, ofrecer precios más competitivos y/o completar más proyectos en un plazo determinado.

Además, los datos adquiridos con drones, como los ortomosaicos, pueden aportar ventajas adicionales a las operaciones a cielo abierto, el diseño de minas, la planificación de emplazamientos y muchas otras áreas.

Aunque el seguimiento de los inventarios de existencias sigue siendo una de las tareas más importantes en la minería y la explotación de canteras, los drones de ala fija, y la eficacia que ofrecen, están reduciendo al mínimo lo que solía ser un reto. Su capacidad para proporcionar rápidamente fotogrametría y nubes de puntos de alta resolución que mejoran el LiDAR permite gestionar la calidad de los levantamientos de acopios con mayor rapidez, eficacia y precisión.

Si desea conocer más de cerca los datos LiDAR y fotogramétricos comparativos, esté atento a nuestro estudio de caso de Wingfield Scale & Measure, que publicaremos próximamente.

Recuadro: Control de los factores medioambientales

Otro factor clave a tener en cuenta durante la recogida de datos es la configuración adecuada para el control del suelo y las condiciones cambiantes de iluminación. Este paso puede ser fácilmente pasado por alto por el personal ocupado y los resultados en la recolección y procesamiento de datos de calidad inferior desde el principio.

Las minas son entornos muy activos y pueden cambiar muchas cosas en un mes. Hayes recomienda hacer una comprobación rápida antes de cada vuelo para asegurarse de que los puntos de control en tierra están despejados, comprobados y listos para su colocación en todo el emplazamiento.

La iluminación en el momento del reconocimiento aéreo también puede afectar a la recogida de datos, y cabe señalar que los resultados pueden variar en función de la plataforma del dron.

“Una cosa que he notado por experiencia personal con ambas plataformas es que con el eBee es mucho más fácil de controlar para condiciones de iluminación cambiantes que con el Phantom”, dice Hayes. “Si bloqueas la exposición y es demasiado clara o demasiado oscura para tener en cuenta las condiciones de luz cambiantes, puedes obtener resultados un poco torpes”.

Los ajustes de exposición del eBee flotan entre un rango limitado por defecto que se ha refinado con precisión para permitir que la velocidad de obturación sea rápida y, aun así, deje entrar suficiente luz.

Además de los ajustes predeterminados que se han perfeccionado con precisión a lo largo del tiempo para las cámaras Aeria X y S.O.D.A. 3D, eMotion también cuenta con ajustes para días nublados, con sombra o soleados para ajustar la configuración de la exposición.

“Con la Phantom, a veces, si la dejas flotar en modo automático, la velocidad de obturación puede ser demasiado lenta y las imágenes salen borrosas, lo que no es lo ideal”, añade Hayes.