viernes, 8 de julio de 2016

Los Drones y el futuro de los datos cartográficos


Durante toda su historia, el ser humano ha buscado la manera de utilizar los avances tecnológicos, para facilitar las tareas rutinarias y simplificar los procesos de generación de información y conocimiento, con su afán de disminuir tiempos y costos. Los datos cartográficos no son la excepción. Es así como, dos siglos atrás, ya se utilizaban los globos, cometas y palomas mensajeras para la obtención de fotografías aéreas. Fue el francés Gaspard Félix Tournachon, la persona que tomó la primera fotografía aérea en 1858, desde un globo elevado en los cielos de Paris.

Con el avance de la aviación en el siglo XX, se consolidó este vehículo aéreo, como la mejor forma para la obtención de fotografías aéreas y se popularizó su utilización, como fuentes de datos primarios para la cartográfica a nivel mundial. Fue necesario dos Guerras Mundiales, para darle el impulso definitivo a la fotografía aérea como base del desarrollo cartográfico del mundo moderno.

Con el inicio del siglo XXI, la fotografía aérea entró en la era digital, ahora era fácil de escanearlas y de reproducirlas, aumentando también la gama de productos y aplicaciones como, modelos digitales de elevación y ortofoto.

En estos últimos años se ha incrementado el uso de vehículos aéreos no tripulados, conocidos con sus siglas en inglés “UAV”, o popularmente llamados Drones, de una manera desproporcionada. Esta tecnología, en su principio, se baso en la creación de pequeñas y livianas naves dirigidas al mercado militar, civil y de entretenimiento. Su popularidad y aplicaciones diversas, han permitido la creación de diferentes tipos y modelos cada vez más tecnificados y avanzados, con precios más competitivos.

Técnicamente, estos vehículos son denominados Sistemas Aéreos Remotamente Tripulados, con sus siglas en inglés “RPAS”, debido a su principal característica, ser conducidos por una persona utilizando un control remoto a distancia, esto permite un fácil manejo y la posibilidad de llegar a cualquier parte sin mayores inconvenientes. Solo limitado por las regulaciones establecidas por los países con relación a la seguridad aérea y ciudadana.
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Drones y su uso

 La palabra inglesa “drone” tiene varios significados, su origen se refiere a los zánganos de las colmenas de abejas y su monótono zumbido que emiten. Los cuales, fueron relacionados con el sonido que generan los rotores de esos vehículos aéreos y que se escuchan en tierra cuando vuelan a cierta altura.
Los drones se han convertido en una herramienta para la obtención de información útil y eficaz, que ahorra tiempo, reduce los costos y genera resultados muy satisfactorios en poco tiempo. Actualmente, se han incorporado de una forma eficiente en muchos trabajos técnicos, como la topografía, fotogrametría y los sistemas de información geográfica (SIG), pudiéndose generar productos cartográficos como: ortofotos y modelos digitales de terreno de gran calidad y precisión.
En el mercado actual, existe una gran variedad de tipos de drones, que pueden agruparse de acuerdo a varios criterios como: el tipo de ala y por el número de rotores o hélices que poseen, es decir Multicópteros o Multirrotores, como por ejemplo, quadcópteros (con cuatro rotores) y hexacópteros (con seis rotores), por nombra dos de ellos. Estos vehículos son de características livianos y económicos, se le pueden añadir componentes adicionales como: receptores GNSS (en inglés "Global Navigation Satellite System"), giróscopos, cámaras digitales, sensor LIDAR (en inglés Light Detection and Ranging), entre otros elementos, que dependiendo de sus especificaciones pueden incrementar en gran proporción su peso y costo final.
Las imágenes tomadas desde un dron no son completamente ortogonales, debido a la influencia del viento y otros elementos atmosféricos sobre el dron, ya que ellos son livianos, y no pueden garantizar completamente la estabilidad en el aire. Los receptores GNSS que se pueden colocar abordo, no suelen ser muy precisos, pudiendo llegar incluso a tener desplazamientos de alrededor de 10 – 20 m, por lo que se hace necesario, la obtención de puntos de control precisos en la tierra. Estos puntos de control, deben distribuirse homogéneamente sobre el territorio objeto de estudio, para obtener el mínimo error posible, y además, se debe realizar un reconocimiento del terreno para identificar las formas y los elementos presentes en el área de estudio.
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Dron y la captura de los datos

 Dependiendo de los objetivos que se quieran alcanzar, la captura de fotografías aéreas, se pueden realizar utilizando desde cámaras digitales convencionales, cámaras focales fijas, hasta la utilización de cámaras multiespectrales, que son capaces de captar la radiación en otras bandas del espectro electromagnético. Todos estos tipos de cámaras, deben ser configuradas o calibradas de una forma adecuada, que permitan corregir aspectos atmosféricos como: humedad y temperatura, los cuales, pueden variar de un lugar a otro.
Otro aspecto importante, a tomar en cuenta, es la planificación adecuada del vuelo, que implica generar líneas de vuelo que se adapten eficientemente al tipo de cámara y el dron a utilizar, con sus respectivos solapes entres las diferentes tomas, con la finalidad de obtener un cubrimiento total del terreno. Esta actividad, se puede desarrollar muy rápidamente utilizando paquetes informáticos especializados, como por ejemplo: ortoFlighttopoFlight, estos programas, permiten configurar la información relativa al plan de vuelo y facilitan la transferencia de los datos directamente al sistema de gestión del vuelo de la cámara digital.
Debemos estar muy claro, que el uso de drones para generar datos cartográficos implica, una selección adecuada de los equipos a utilizar, desde el tipo de aeronave hasta la cámara digital, su optima configuración, la rigurosa planificación del vuelo, distribución de los puntos de control y la posterior georeferenciación y ortorectificación de las fotografías obtenidas, para lograr de esta forma datos de calidad, que sirvan de fuentes de datos para la generación de los productos cartográficos.

Un último aspectos a tomar en cuenta, son los relacionados a las normativas legales que se están aprobando a nivel de de los países, ya que la utilización de drones, pueden interferir en la seguridad aérea comercial, y en muchas ocasiones pueden producir daños graves a personas y bienes materiales. En este sentido, debemos estar claro, que todo proyecto que vamos iniciar, debe estar apegado al marco legal vigente en donde vamos a utilizar esta tecnología.




Hablemos de SIG, Actualizado en: 10:45 p.m.

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Autor:

Jorge Viloria Rivera


Especialista en SIG, Catastro, Cartografía y Tecnologías web. Facilitador de cursos Online y trabajos freelance.