Cartografía de una antigua mina a cielo abierto de 320 ha en Nueva Caledonia para la restauración del suelo. Los principales retos eran mantener una GSD homogénea con diferentes alturas de banco y la inaccesibilidad del emplazamiento.
El dron eBee X, la cámara 3D S.O.D.A. y el software de planificación de vuelos eMotion permitieron al equipo generar eficazmente un modelo 3D de alta resolución. Lea el estudio de caso aquí.
Este ortomosaico, el modelo digital de superficie (MDS) y la nube de puntos son uno de los resultados generados durante el estudio de un deslizamiento de 14 metros de profundidad. El colosal tamaño del agrietamiento alertó a los expertos para que reaccionaran con rapidez a fin de evitar que el talud se deslizara por completo y consumiera la red de carreteras cercana. La Agencia Nacional de Medio Ambiente de Georgia cartografió el corrimiento de tierras con el dron eBee X y la cámara Aeria X, y lo procesó con PIX4Dmapper. Gracias a los mapas generados con los datos del dron, el equipo de expertos pudo estudiar el volumen, la curvatura y el movimiento del desprendimiento, detectar su dirección, tipo, velocidad, profundidad y, al mismo tiempo, identificar grietas y acumulación de flujo. Lea el estudio de caso aquí.
No lejos de Roma, en la provincia de Orbetello, se encuentra Doganella (siglos VII-III a.C.), sede de una de las colonias etruscas más prósperas e importantes de Etruria. Aquí, el Dr. Maurizio Forte, catedrático de la Universidad de Duke, dirige un equipo de arqueólogos que están aplicando un nuevo flujo de trabajo totalmente digital para preservar excavaciones enteras y sus hallazgos para que sean más accesibles en todo el mundo.
La historia de la transformación de Doganella reside en las estructuras y artefactos enterrados que aguardan al equipo justo bajo la superficie. Mediante una combinación de registro de datos geoespaciales, teledetección y fotogrametría con drones, la Dra. Forte y Antonio Lo Piano, estudiante de doctorado en estudios clásicos, dirigen un equipo de investigación para crear una réplica en 3D de todo el yacimiento, y hay mucho terreno que cubrir.
Doganella, junto con su emplazamiento hermano de Vulci, cerca de la ciudad de Montalto di Castro, tiene unas 700 hectáreas y un terreno que se asemeja a un campo de labranza moderno. Ambos yacimientos arqueológicos aún no han sido cartografiados ni investigados a fondo y se calcula que el 95% de los restos arqueológicos siguen enterrados y sólo son accesibles mediante teledetección.
La Dra. Forte, defensora desde hace tiempo del uso de métodos digitales para el trabajo arqueológico de campo, sabía que un dron ayudaría al equipo a recopilar datos e identificar zonas de interés, al tiempo que orientaría los esfuerzos para proteger el yacimiento y las futuras excavaciones.
El principal objetivo del equipo desde junio hasta diciembre de 2021 era la creación de mapas clasificados del paisaje con una identificación precisa de las marcas del suelo y de los cultivos. Las marcas del suelo y de los cultivos suelen identificar el contorno de edificios arqueológicos, tumbas, carreteras u otras infraestructuras.
Los drones aéreos, y especialmente los modelos de ala fija de largo alcance como el eBee X, pueden cubrir rápidamente toda la superficie de un yacimiento arqueológico a gran escala. En comparación, la cantidad de cobertura requerida en el proyecto Doganella por sí sola llevaría semanas o meses de encuestas tradicionales a pie de campo.
«El uso de drones multiespectrales en arqueología etrusca es realmente raro y estos resultados son excepcionales. En un tiempo relativamente corto, generamos miles de imágenes y datos con una precisión muy alta y con varias salidas: modelos digitales del terreno, nubes de puntos, ortomosaicos, cartografía espectral, modelos 3D. En resumen, la creación de un paisaje arqueológico multicapa nunca visto». Dr. Maurizio Forte, Universidad de Duke
«El uso de drones multiespectrales en arqueología etrusca es realmente raro y estos resultados son excepcionales. En un tiempo relativamente corto, generamos miles de imágenes y datos con una precisión muy alta y con varias salidas: modelos digitales del terreno, nubes de puntos, ortomosaicos, cartografía espectral, modelos 3D. En resumen, la creación de un paisaje arqueológico multicapa nunca visto».
Otro problema es que, en verano, el paisaje arqueológico se ve invadido por la vegetación y los cultivos, lo que dificulta que el equipo reconozca los yacimientos y las características arqueológicas únicamente en las imágenes RGB.
El uso de un sensor multiespectral de 5 bandas permite clasificar el paisaje por infrarrojos y NDVI e identificar rasgos arqueológicos relacionados con el porcentaje de humedad, la vegetación y el crecimiento de los cultivos.
El Dr. Forte ha pilotado drones durante años y para satisfacer las exigencias de esta expedición se asoció con senseFly (ahora AgEagle) para utilizar un eBee X emparejado con un sensor multiespectral RedEdge-MX de la serie MicaSense.
Durante unas semanas, el equipo hizo volar el eBee X 20 veces, recogiendo 15.000 imágenes con un solapamiento del 60-70% y una precisión de 4,8 pulgadas/píxel. A continuación, las imágenes se procesaron en Pix4D y Metashape para crear diversos resultados.
«El uso de drones multiespectrales en arqueología etrusca es realmente raro y estos resultados son extraordinarios», afirma el Dr. Forte. «En un tiempo relativamente corto, generamos miles de imágenes y datos de gran precisión y con varios resultados: modelos digitales del terreno, nubes de puntos, ortomosaicos, cartografía espectral, modelos 3D. En resumen, la creación de un paisaje arqueológico multicapa nunca visto».
Común en los primeros asentamientos, los muros defensivos visibles en la morfología del terreno (lados N y E de las imágenes), servían para proteger la colonia contra los forasteros. Estos perímetros no pueden verse en las imágenes RGB, pero son más fáciles de identificar gracias a la combinación de imágenes multiespectrales y modelos digitales de elevación.
«El sensor RedEdge-MX de la serie MicaSense es puntero y la inclusión de 5 bandas proporcionó unos resultados extraordinarios», afirma el Dr. Forte. «Nuestro equipo pudo identificar numerosas tumbas individuales, estructuras y grandes secciones de la antigua red de calles aún enterradas en los campos de estos yacimientos gracias a las capacidades de la cámara».
Esta pequeña región del asentamiento muestra una cuadrícula de edificios todos en la misma orientación o posiblemente un complejo mayor. Con el tiempo, las futuras excavaciones revelarán su finalidad.
El Dr. Forte descubrió que una combinación de sensores ha dado buenos resultados en varios lugares de interés. Las imágenes recogidas por el eBee X servirán de guía precisa para un equipo secundario que utilizará un radar de penetración en el suelo (GPR). La teledetección multimodal ampliará la perspectiva del equipo sobre el lugar mediante la obtención de un mapa de reflectancia secundaria.
Sin embargo, para elaborar un mapa GPR de toda una zona de 300 a 400 hectáreas se necesitarían meses; con el eBee X, el equipo recopiló un mapa de todo el emplazamiento en un día.
«El eBee-X es la mejor opción para proyectos a gran escala y el sensor multiespectral debido a la duración de su batería, la integración de software y hardware, y la portabilidad del sistema», añade el Dr. Forte. «Gracias a las alas fijas y a la cámara multiespectral, es ideal para cartografiar y clasificar grandes yacimientos arqueológicos».
«La integración del hardware con el software eMotion simplificó enormemente la planificación del vuelo», afirma el Dr. Forte. «Los mapas en 3D y los datos meteorológicos y de viento integrados nos permitieron tomar decisiones más informadas tanto antes como durante los vuelos. Es fácilmente el mejor software de planificación de vuelos con el que hemos trabajado».
El uso de un dron antes de traer otros equipos tiene ventajas tanto de ahorro de tiempo como de costes. Los equipos de GPR son costosos de transportar y manejar, y disponer de un mapa multiespectral general de todo el emplazamiento desde un dron permite al equipo llevar el GPR a muy pequeña escala y obtener imágenes de zonas concretas de interés con gran precisión.
Otra característica interesante descubierta en las imágenes multiespectrales es que la orientación de los edificios etruscos es muy diferente de la orientación de los campos agrícolas, lo que significa que la organización del territorio era diferente de la época medieval, tardorromana. Es muy probable que los romanos iniciaran estos cambios y que la topografía evolucionara hasta convertirse en el paisaje toscano que vemos hoy.
Gracias a los resultados, el equipo del Dr. Forte puede planificar futuras campañas arqueológicas para realizar excavaciones en zonas específicas identificadas por el dron eBee X. Esta obra sigue redefiniendo por completo estos lugares y, en el caso de Doganella, su larga transformación urbana.
Este proyecto se realiza bajo el permiso y en colaboración con la Soprintendenza ABAP Siena Grosseto e Arezzo.
Drones Pacifique Services cartografiaron una antigua mina a cielo abierto de 320 ha en Nueva Caledonia para la restauración del suelo. Los principales retos eran mantener una GSD homogénea con diferentes alturas de banco y la inaccesibilidad del emplazamiento. El dron eBee X, la cámara 3D S.O.D.A. y el software de planificación de vuelos eMotion permitieron al equipo generar eficazmente un modelo 3D de alta resolución.
Uno de los objetivos del Fonds Nickeles revitalizar las zonas degradadas por la antigua actividad minera para evitar que causen daños medioambientales importantes, como la contaminación del agua o los corrimientos de tierras.
La administración pública de este territorio francés situado en Oceanía encargó a Drones Pacifique Services la realización de varios levantamientos topográficos en minas de todo el país -un total de 1.878 ha- antes de proceder a un plan de vegetación.
Como en todo yacimiento grande y degradado, esta misión en el centro minero de Thio se topó con algunos problemas.
El primero fueron las diferentes alturas de los bancos del foso, que exigían un software de planificación de vuelos y un dron que pudiera trazar los mapas en consecuencia. El equipo de Drones Pacifique Services voló el eBee X tres veces y utilizó ambos eMotion opción de datos de elevación, que ajusta automáticamente la altitud del plan de vuelo para seguir con precisión terrenos con grandes cambios de elevación, y orientación optimizada de las líneas de vuelo para mantener una GSD homogénea en todas las zonas cartografiadas – en este caso de 5,75 cm / 2,26 pulg. Esto permitió al equipo obtener resultados más nítidos y precisos.
Para esta misión se seleccionó la cámara 3D para drones S.O.D.A., que cambia de orientación durante el vuelo para captar dos imágenes oblicuas y una nadir.
«El S.O.D.A. 3D proporciona una mejor cobertura y reconstrucción de la altura del banco y de las fachadas laterales. Nos permitió obtener una nube de puntos de muy alta densidad», afirma Frédéric Valade, director de Drones Pacifique Services.
La siguiente cuestión era la seguridad del sitio. Como recuerda M. Valade, «el acceso a los terrenos en barbecho desde hace varios años no es evidente. Gracias a los acuerdos con la aviación civil de Nueva Caledonia, pudimos intervenir a unos 2 km de la zona cartografiada. Esto es gracias a la fiabilidad de los drones eBee».
En resumen, la vigilancia medioambiental con un dron ayudó a mejorar la seguridad en el lugar de trabajo. M. Valade subraya que «requiere una buena preparación de los vuelos y una buena organización sobre el terreno. Un observador sobre el terreno mantiene contacto visual con el dron para asegurarse de que todo va según lo previsto y comprueba la presencia de aves».
La tercera preocupación era la gran superficie de la explotación minera a cielo abierto (3,2 km2 / 320 ha). Necesitaban un UAS que pudiera cubrir eficazmente la máxima distancia en un solo vuelo. «Se optó por un ala fija debido a las ventajas de este tipo de equipo», afirma M. Valade. El tiempo máximo de vuelo del eBee X, por ejemplo, es de 90 minutos con una batería de resistencia.
Durante los cuatro vuelos se recogieron un total de 1.531 imágenes georreferenciadas. El equipo colocó cinco puntos de control en tierra y optó por el PPK. M. Valade añade que esta tecnología se utiliza en todas las misiones «en caso de pérdida del enlace por radio entre la base y el dron».
En concreto, los resultados generados y procesados con PIX4Dmapper permitieron a Fonds Nickel:
Este artículo procede de una candidatura a los premios de fotogrametría senseFly & Pix4D de 2021, en la categoría de vigilancia medioambiental.
Antes, esta información se recogía manualmente sobre el terreno, lo que hacía que el proceso fuera mucho más largo, arriesgado y difícil.
Rellene el formulario para descargar este estudio de caso y conocer cómo el dron y los resultados permitieron:
La red Flying Labs, creada y facilitada por la organización sin ánimo de lucro WeRobotics, está formada por centros de conocimiento independientes y dirigidos localmente en África, Asia, América Latina y otros continentes.
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La salinización de las tierras compromete la seguridad alimentaria y repercute en la economía y el ecosistema. Además, representa un gran impedimento para el desarrollo de África Occidental. La estimación de la superficie exacta de las tierras salinas es un reto importante y las imágenes por satélite no ofrecen una resolución suficiente para esta tarea.
LEA AQUÍ este caso práctico y descubra cómo los resultados generados -ortomosaico, MDT, MDS- les ayudaron a..:
Cada año en Florida, miles de acres de terreno salvaje y muchas viviendas son destruidas por incendios, causados por rayos o por la quema de escombros. En mayo de 2020, el incendio de Mussett Bayou, en el condado de Walton, era sólo uno de los 70 incendios forestales que ardían en todo el estado, tras un periodo de sequía, fuertes vientos y baja humedad. El incendio, que quemó casi 350 acres de terreno, dañó 59 estructuras y destruyó 34 viviendas, fue difícil de controlar.
David Merrick, Director del Centro de Políticas de Riesgo de Catástrofes (CDRP) y del Programa de Gestión de Emergencias y Seguridad Nacional de la Universidad del Estado de Florida, y su equipo estuvieron in situ durante el incendio forestal para ayudar a los equipos de rescate de emergencia. Nos sentamos con David para saber más sobre cómo el eBee X ayudó a cartografiar la zona afectada y proporcionó información crucial.
Fotos del FSU Center for Disaster Risk Policy, 7 de mayo de 2020
Para cartografiar un incidente de alto riesgo como el incendio de Mussett Bayou, el equipo de Merrick necesitaba herramientas cartográficas rápidas y fáciles de usar, además de capaces de producir datos fiables y de alta calidad.
Los drones ligeros de ala fija encajan a la perfección, ya que ofrecen importantes ventajas de eficiencia respecto a los drones multirrotor tradicionales, como la resistencia de largo alcance para volar distancias más largas durante más tiempo.
Tras varias pruebas y recomendaciones personales, eligieron nuestro dron cartográfico de ala fija eBee X. Esto permitió tiempos de vuelo de hasta 90 minutos, una cobertura en un solo vuelo de hasta 500 ha a 122 m (1.236 A a 400 pies) y RTK/PPK a petición de alta precisión para lograr una exactitud de hasta 1,5 cm (0,6 pulgadas), sin puntos de control en tierra.
Pero hubo que superar algunos obstáculos iniciales, a pesar de las ventajas primordiales del eBee X. El incendio tuvo lugar durante el punto álgido de la pandemia de COVID-19, por lo que el campus universitario estaba cerrado y los desplazamientos restringidos. Esto supuso aprobaciones más largas de lo normal antes de que el equipo pudiera desplazarse al incendio.
Los incendios también son impredecibles por naturaleza, por lo que la planificación del vuelo era clave. El equipo de Merrick tuvo que contar con la información del puesto de mando del condado de Walton antes de poder decidir la trayectoria de vuelo del dron.
El uso de nuestro software de planificación de vuelos eMotion también ayudó a los operadores a evaluar la viabilidad del vuelo, planificar rutas y cargar datos de elevación por adelantado. Muchas de las zonas abiertas cercanas al incendio ya se utilizaban para almacenar grandes equipos, por lo que eMotion permitió al equipo encontrar un lugar seguro, con espacio suficiente para lanzar y recuperar el dron.
El primer día, el equipo de Merrick cubrió toda la zona afectada con dos vuelos, mientras que el segundo día volaron a 400 pies de altura para recabar información para la elaboración de modelos de nivel inferior de las viviendas dañadas y destruidas.
Las condiciones eran extremadamente ventosas; los operadores tuvieron que volar el dron con rachas de hasta 20 nudos, pero el aparato era lo bastante robusto para resistir los fuertes vientos. El dron también se comportó bien en aterrizajes cortos y pronunciados, a pesar del fuerte viento en contra.
«La presión sobre el equipo para cartografiar la zona lo más rápida y eficazmente posible era enorme, debido a la naturaleza continuamente cambiante de este incendio forestal», explica Merrick. «Optamos por utilizar un dron de ala fija, para poder capturar un mapa muy preciso de la zona activa en solo dos vuelos y una hora de procesamiento de datos. La rapidez y la sencillez son cruciales en este tipo de proyectos, y en eso el eBee X cumplió».
En el periodo de dos días se captaron más de 2.000 imágenes, que permitieron al equipo crear mapas detallados de la zona afectada. La rapidez de procesamiento también resultó crucial para ayudar a los bomberos a controlar rápidamente el incendio.
Desde entonces, la Dirección de Emergencias del condado ha utilizado los datos para respaldar sus evaluaciones formales de daños, con el fin de revisar cuántas casas resultaron afectadas o destruidas en el incendio. También ha sido importante para documentar los daños en las infraestructuras públicas, como las telecomunicaciones locales y la electricidad.
Las imágenes seguirán utilizándose durante muchos años para educar a los propietarios de viviendas de Florida sobre la importancia de las «prohibiciones de quemar», que prohíben los incendios en determinadas condiciones ambientales.
A pesar de la complejidad de los retos, siempre cambiantes, el equipo del CDRP cartografió el incendio de Mussett Bayou con rapidez y eficacia utilizando el eBee X. El siguiente paso será estudiar la posibilidad de utilizar el dron para proyectos de mayor alcance, por ejemplo, para evaluar los daños y llevar a cabo reconocimientos en todo el estado tras los huracanes. El equipo también utilizará el eBee X para reevaluar las evaluaciones rápidas de necesidades (ERN), lo que les permitirá elaborar rápidamente mapas de base antes de que las operaciones de rescate entren en las zonas afectadas por el huracán, contribuyendo así a mejorar aún más el conocimiento de la situación y la seguridad de los equipos de respuesta en la zona.
Cuando apareció una fisura de 14 metros en una ladera de la capital georgiana, los expertos geólogos desplegaron el dron eBee X para estudiar el desprendimiento y ayudar a evaluar las operaciones de refuerzo con un reconocimiento aéreo de la zona de alto riesgo.
Detalles del proyecto
En marzo de 2021, la tierra se abrió paso en la ladera de Vashlijvari, una colina situada cerca de una carretera que conecta dos zonas residenciales de Tiflis, la capital de Georgia. El colosal tamaño de la grieta -14 metros de profundidad y alrededor de medio millón de metros cúbicos de tierra desgarrada- alertó a los expertos para que reaccionaran con rapidez a fin de evitar que la anchura aumentara y el talud se deslizara por completo.
Si se produjera un flujo de escombros, y debido a la proximidad del desprendimiento a zonas urbanas, la vida de las personas y sus propiedades estarían en juego.
El Ayuntamiento de Tiflis colaboró con geólogos internacionales y especialistas de la Agencia Nacional de Medio Ambiente de Georgia para superar los retos de este peligro geológico. El primero era el peligro de controlar in situ el hundimiento del terreno, la velocidad del suelo y la apertura de las grietas superficiales abiertas, todo ello manteniendo la seguridad de los trabajadores.
La otra era la necesidad de evaluar rápidamente la situación y sus crecientes riesgos, como la amenaza de que el corrimiento de tierras consumiera la red de carreteras cercana, causando costes y daños considerables a las infraestructuras.
El equipo de expertos decidió utilizar el dron de ala fija eBee X para evaluar el riesgo geológico.
«Cuando tienes que ser preciso, eliges la mejor forma posible de conseguir conjuntos de datos de alta calidad. Con el eBee X y su batería de larga duración (que ofrece hasta 90 minutos de vuelo) podemos cubrir varios kilómetros cuadrados al día. Esto supone varios días de ahorro si realizáramos las prospecciones con otras herramientas» Vitali Machavariani, del Departamento Hidrometeorológico de la Agencia Nacional de Medio Ambiente.
«Cuando tienes que ser preciso, eliges la mejor forma posible de conseguir conjuntos de datos de alta calidad. Con el eBee X y su batería de larga duración (que ofrece hasta 90 minutos de vuelo) podemos cubrir varios kilómetros cuadrados al día. Esto supone varios días de ahorro si realizáramos las prospecciones con otras herramientas»
Vitali Machavariani, del Departamento Hidrometeorológico de la Agencia Nacional de Medio Ambiente.
Los especialistas supervisaron el proceso de desprendimiento durante varias semanas. Este conjunto de datos es uno de los resultados generados durante el estudio. La gran superficie estudiada para crear el ortomosaico y el Modelo Digital de Superficie (MDS) fue de 2.523 km2 (252 ha / 623 ac). En total, se recogieron 889 imágenes en dos vuelos y se procesaron con PIX4Dmapper en menos de 5 horas.
La precisión era crucial para esta misión. Para ello, el equipo utilizó la cámara de fotogrametría Aeria X y activó la opción RTK/PPK del dron eBee X. Se utilizaron cuatro puntos de control para verificar la precisión georreferenciada de los datos RTK/PPK y lograr un error RMS global de 1,6 cm (0,6 in).
«Sin la solución eBee X RTK/PPK, llevaría mucho más tiempo completar el estudio con cuadricópteros y obtener datos suficientes y fiables para los responsables de la toma de decisiones», añade Machavariani.
«La generación de imágenes aéreas de alta resolución con un dron es una parte crucial para la evaluación de diferentes tipos de riesgos geológicos, combinada con un detallado DSM (Digital Surface Model) que permitió una evaluación detallada de las características morfológicas de la ladera», afirma Vitali Machavariani.
En efecto, gracias a los mapas generados con los datos del dron, el equipo de expertos pudo estudiar el volumen, la curvatura y el movimiento del desprendimiento, detectar su dirección, tipo, velocidad, profundidad y, al mismo tiempo, identificar grietas y acumulación de flujo.
La cartografía de eBee X y los resultados digitales generados con PIXDmapper fueron esenciales para las labores de recuperación del desprendimiento, que consistieron en el refuerzo y el drenaje. En agosto de 2021, el alcalde de Tiflis proclamó estabilizado el yacimiento.
Esta historia procede de una candidatura a los premios 2021 senseFly (ahora AgEagle) & Pix4D Photogrammetry Awards, en la categoría de gestión de catástrofes. Consulte el artículo de Pix4D aquí.
La recuperación del Delta se produjo poco después de los esfuerzos de reconstrucción tras el paso del huracán Laura una semana antes. Los daños concentrados en tejados y revestimientos exteriores de edificios son costosos para los propietarios, que pueden incluso no ser conscientes del alcance de los daños.
La United Services Automobile Association (USAA) se une a un número cada vez mayor de proveedores de seguros que están recurriendo a plataformas de cartografía con drones establecidas, como el dron de ala fija eBee X, para proporcionar evaluaciones rápidas de los daños a los miembros afectados y, al mismo tiempo, proporcionar conocimiento de la situación en tiempo real a los equipos de respuesta a emergencias locales.
El apoyo de la Comunidad en primer lugar
El USAA Drone Team es pequeño en intenciones pero poderoso en lo que ofrece a través de la accesibilidad, la concienciación y el servicio a las comunidades de Florida y Texas.
«Sólo somos un grupo de cuatro tipos con drones que intentan ayudar a la comunidad a través de imágenes», dice Daniel Díaz, director de innovación estratégica y ajustador de campo de USAA. «¿Sigue en pie esa iglesia de la calle5, porque los equipos de socorro quieren convertirla en un refugio? Las preguntas más sencillas marcan una gran diferencia cuando se responden con datos rápidamente disponibles».
El equipo de drones de USAA in situ durante un vuelo rutinario; (I-D) Daniel Díaz, Manfred Amann, Doug Castle, Eric Schroeder.
Un componente clave del equipo es su colaboración con Justin Adams, investigador del Center for Disaster Risk Policy (CDRP) de la Universidad Estatal de Florida. Adams examina la información sobre catástrofes para determinar formas eficaces de proporcionar a los socios estatales los datos que necesitan.
Adams es también presidente y director gerente del Center for Robotics Assisted Search And Rescue (CRASAR), una asociación sin ánimo de lucro entre Texas A&M y la Universidad Estatal de Florida. En 2005, CRASAR fue el primer equipo que utilizó drones para evaluar los daños causados por el huracán Katrina. Pero su asociación con USAA se remonta a 2014. Desde entonces, ha respondido a muchos acontecimientos notables, como los huracanes Irma, Harvey y María.
«Parte de nuestra asociación con USAA consiste en poder hacer llegar ese conjunto de datos a los socios estatales, porque uno de los retos a nivel municipal y estatal es que no disponen de fondos para contratar la cartografía desde la perspectiva de la gestión de emergencias», explica Adams. «Lo que tratamos de hacer es buscar acontecimientos localizados y desplegar un equipo fuera».
El profesorado y el personal del CDRP dirigen las operaciones de los UAS para los equipos estatales de respuesta a emergencias. Cuando se activa el Centro de Operaciones de Emergencia del Estado tras un suceso, Adams está en primera línea ayudando a coordinar el acceso de los equipos que realizan evaluaciones en las zonas más afectadas.
Sobre el terreno, el USAA Drone Team opera como una entidad neutral con el objetivo principal de recopilar inteligencia aérea para la comunidad local y tanto si tienen miembros en la zona como si no.
«Me da igual que haya cero afiliados a USAA o 400», añade Díaz. «Para mí, [our job] es ayudar a esa comunidad».
Probado y ampliable
Los drones son desde hace tiempo una alternativa ideal a los vuelos tripulados tradicionales por su rapidez en la recogida de datos y su asequibilidad. La menor altitud de vuelo también ayuda a captar detalles más nítidos para evaluar los daños con mayor precisión.
«Desde la capacidad de tomar imágenes de muy alta resolución y cartografiar un barrio, los drones son la mejor herramienta para ese fin si lo que se quiere es observar el granizo», afirma Manfred Amann, ingeniero de investigación de USAA. «Con los vuelos tripulados, simplemente no se consigue la resolución necesaria para poder hacer una buena determinación del granizo».
USAA había explorado anteriormente sistemas multirrotor y de otro tipo, pero como el equipo quería ampliar sus operaciones, necesitaba una plataforma establecida capaz de realizar misiones en grandes áreas y operaciones avanzadas.
Esto llevó al equipo a seleccionar el dron de ala fija eBee X con una cámara fotogramétrica Aeria X y funcionalidad cinemática en tiempo real (RTK) activa para capturar imágenes referenciadas por GPS de gran precisión. Al añadir dos a su flota, varias características y requisitos operativos ayudaron al eBee a destacar entre los demás.
«En primer lugar, la facilidad de uso; la estación de control terrestre, el software eMotion, es el mejor que he visto en cualquier plataforma o solución, es sólido como una roca», afirma Adams. «No tenemos los retos que tenemos con los VTOLS donde estamos restringidos a una velocidad aérea limitada para despegar».
La mayoría de los VTOLS están limitados a 10-12 mph, y tienen que hacer la transición en menos de 60 segundos. Este es un factor muy limitante, especialmente en los eventos costeros porque siempre hay entre 10 y 15 nudos de viento de tierra.
Los drones de ala fija también permiten una recogida mucho más rápida en grandes áreas. En comparación, durante un evento en Mexico Beach, FL, el equipo voló un dron multirrotor en 15 misiones diferentes durante dos días para cubrir aproximadamente tres millas cuadradas. El equipo calculó que con un dron de ala fija podrían lanzar uno hacia el Este y otro hacia el Oeste, capturando los mismos datos en menos de dos horas.
«Una plataforma como eBee puede aportar mucho a los peritos de seguros y al personal de emergencias desde la perspectiva BVLOS, líneas de visión ampliadas y vuelos sobre personas. Saber que la plataforma eBee se ha abierto camino en una relación con la FAA fue realmente uno de los principales factores por los que nos decantamos por ella.» – Daniel Díaz, director de innovación estratégica y antiguo ajustador de campo, USAA
«Una plataforma como eBee puede aportar mucho a los peritos de seguros y al personal de emergencias desde la perspectiva BVLOS, líneas de visión ampliadas y vuelos sobre personas. Saber que la plataforma eBee se ha abierto camino en una relación con la FAA fue realmente uno de los principales factores por los que nos decantamos por ella.»
– Daniel Díaz, director de innovación estratégica y antiguo ajustador de campo, USAA
Reducir el riesgo, aumentar la seguridad
El equipo de USAA recurrió inicialmente a los drones para aumentar su eficacia operativa tras una catástrofe y mantener a sus agentes fuera de peligro. Los drones de ala fija capaces de inspeccionar grandes áreas que contienen múltiples propiedades funcionan con mayor eficacia que los drones multirrotor. Como resultado, necesitan menos personal sobre el terreno.
«Nuestro gran objetivo es reducir el riesgo situando a menos personas en la zona de operaciones», dijo Adams. «Si podemos reducir esa huella a cuatro personas en lugar de 15, ayuda mucho, sobre todo si tenemos que evacuar».
El dron cartográfico de ala fija eBee X permite al USAA Drone Team cubrir más terreno con menos recursos.
Con el tiempo, las operaciones avanzadas con drones permitirán al equipo de USAA gestionar escenarios de catástrofes y daños por granizo en zonas más extensas.
«Una plataforma como eBee puede aportar mucho a los peritos de seguros y al personal de emergencias desde el punto de vista BVLOS, líneas de visión ampliadas y vuelos por encima de las personas», añade Díaz. «Saber que la plataforma eBee se ha abierto camino en una relación con la FAA fue realmente uno de los principales factores por los que nos decantamos por la plataforma».
Datos de drones al rescate
USAA utiliza las imágenes de dos formas distintas: como ortomosaico de puntada rápida que se comparte externamente con socios de ayuda en caso de catástrofe en la comunidad, e internamente para sus miembros. Las imágenes anteriores y posteriores al lanzamiento se cotejan en un entorno AWS interno para que sus peritos de siniestros puedan conocer íntimamente el estado de la vivienda del afiliado en cuanto éste llama.
Es importante tener en cuenta que la mayoría de las veces los miembros son evacuados de zonas catastróficas y no pueden proporcionar imágenes debido a la pérdida de energía, la accesibilidad de la vivienda, etc. Gracias al equipo de drones y al eBee X, USAA dispone de imágenes para los ajustadores.
«Es muy potente combinar los detalles de los miembros con los detalles visuales de una imagen», afirma Díaz. «Eso hace que la vida de un siniestro para nuestros afiliados sea menos quebraderos de cabeza de lo que ya es».
Coordinación de recursos más rápida
Durante la tormenta tropical Beta, USAA se asoció con el Departamento de Policía de Pearland y el Equipo de Respuesta UAS de Seguridad Pública Regional de la Costa del Golfo de Texas. La tormenta se acercaba pero nadie sabía lo que iba a hacer.
Adams trabajó con la ciudad de Pearland para identificar los posibles puntos conflictivos en caso de lluvias intensas. Durante la noche, la tormenta dejó caer 16 pulgadas de lluvia sobre la ciudad.
Eric Schroeder ofrece una demostración del eBee X a los agentes del Departamento de Policía de Pearland.
A la mañana siguiente, el equipo de USAA voló con el eBee X, cartografiando propiedades residenciales y realizando algunos mapas de corredores de la extensión de las inundaciones en los arroyos y otros cursos de agua. En cuanto se descargaron las imágenes del dron, el equipo procesó los datos sobre el terreno con Pix4Dreact y los subió a ArcGIS Online de esri para compartirlos con los profesionales locales de SIG y los equipos de respuesta a catástrofes.
Tras el aterrizaje, las imágenes aéreas se procesan en Pix4Dreact para proporcionar un conocimiento inmediato de la situación a la policía de Pearland y a otros equipos de primera intervención, lo que contribuye a las labores de socorro.
Las imágenes aéreas de Clear Creek, Pearland TX, tomadas tras el huracán Beta mostraron a los equipos de respuesta a catástrofes zonas desbordadas y calzadas inundadas.
Estos datos se utilizaron en tiempo real para tomar decisiones sobre evacuaciones, qué carreteras estaban cerradas y cuáles estaban abiertas. USAA no tiene una política de inundaciones; sin embargo, el apoyo de los equipos no pasó desapercibido.
«USAA está aquí para ayudar a sus miembros, pero también para ayudar a la comunidad», afirma Adams. «Cuanto más rápido podamos hacer llegar los datos a las partes interesadas, más rápido podrán tomar decisiones procesables, lo que a su vez reduce el impacto potencial en la comunidad y ayuda a que la comunidad se recupere más rápido y sea más resistente en el futuro».
Para más información sobre el eBee X, pulse aquí.
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 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.
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, 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
«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
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.
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.
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.»
