Como habíamos prometido os traemos la segunda entrega del TOP 6 de los errores más frecuentes. Siguiendo las recomendaciones que os incluimos a continuación os aseguramos los mejores resultados utilizando la plataforma de Aerial Insights. La semana pasada ya tratamos en este post 3 de los errores más comunes: elección del drone/cámara, trayectoria de vuelo y solape entre imágenes. Hoy analizaremos las 3 variables restantes: resolución/precisión de los resultados, la operativa con los puntos de control y extensión del área mapeada.

Resolución y Precisión

Hay dos preguntas que se repiten con frecuencia: ¿Cuál es la precisión que podemos esperar de los resultados? y ¿Qué resolución tendrán las imágenes resultantes? La respuesta no es directa y depende de varios factores.

Por resolución, entenderemos el grado de detalle de las fotografías tomadas con el drone. Entendida así, la resolución está directamente relacionada con la GSD (Ground Sample Distance). Ésta nos indica la distancia entre dos centros de píxeles consecutivos medidos en el suelo. Pongamos un ejemplo: una GSD de 2 centímetros significa que un píxel en la imagen equivale a un cuadrado de 2 centímetros de lado en el suelo. Por tanto, cuanto menor sea el valor de la Ground Sample Distance de las imágenes, mayor será la resolución espacial que obtengamos en nuestro modelo. En el siguiente vídeo, José Alberto Soler de ZCopters explica con más detalle qué es la Ground Sample Distance.

Los dos principales factores que afectan directamente a la Ground Sample Distance son:

  • La altura de vuelo: a mayor altura de vuelo, mayor superficie cubierta pero con un menor detalle. Es decir, la GSD aumenta a medida que aumentamos la altura de vuelo.
  • El sensor y la óptica de la cámara: utilizando una cámara con más megapíxeles se obtiene una mejor GSD a igualdad de altura de vuelo.

Veamos todo esto con un ejemplo. Con un Phantom 4 a una altura de vuelo de 40 metros se consigue una GSD de 1,75 cm/píxel mientras que para una altura de 60 metros se consigue una GSD de 2,62 cm/píxel. El sensor de la cámara es el mismo, pero como la altura de vuelo es mayor en el segundo caso la GSD aumenta. Si ahora comparamos el mismo ejemplo pero esta vez utilizando el Phantom 4 Pro (mejor sensor) obtenemos una GSD de 1,09 cm/píxel a una altura de 40 metros y una GSD de 1,64 cm/píxel a 60 metros de altura. Para la misma altura obtenemos diferentes valores de la GSD por la diferencia del sensor.

Una vez hayamos procesado el set de fotografías, el resultado se corresponderá aproximadamente con la GSD de las imágenes de entrada. En todo caso existen factores que, a igual GSD, afectarán a la precisión de los resultados. En primer lugar, fotografías borrosas, con poco solape, mala iluminación, etc, generarán ortofotos con poca nitidez. Los píxeles se corresponderán con la GSD, pero no será posible diferenciar detalles que, aún cuando la GSD debiera de ser suficiente, no estarán claramente delimitados. De alguna forma, el resultado será una versión sin detalle de las originales. Siendo optimistas, la precisión que se puede conseguir es de 1 a 3 veces la GSD. En el ejemplo anterior (GSD=2 cm/píxel), en el mejor caso se podrán distinguir objetos de entre 2 y 6 centímetros.

Puntos de control

Aerial Insights recomienda utilizar puntos de control siempre que sea posible. Nuestra plataforma es capaz de procesarlos y los resultados son siempre positivos. Para ello, solo es necesario que nos enviéis un email con las coordenadas de cada punto además de indicarnos una referencia visible en las imágenes para poder identificarlos. Nuestro equipo se encarga de introducir los puntos de control en los cálculos.

Los puntos de control son marcas visibles hechas con pintura, cal, dianas, elementos del terreno u otros objetos que son identificables dentro de las fotografías tomadas por el drone. Para tomar estos puntos de control es necesario utilizar un GPS RTK o una estación total de forma que conozcamos las coordenadas geográficas exactas (x,y,z y/o latitud, longitud y altitud) de cada punto.

ejemplo de dianaEjemplo de diana / Leica

Como mínimo necesitaremos entre 4 y 5 puntos de control, aunque lo ideal es disponer de varios puntos extra sobre los que poder apoyar los cálculos. En caso de tomas de datos muy extensas, con formas alargadas, etc. se recomienda colocar puntos de control cada 500-1.000 metros lineales. Al margen de estos puntos también es recomendable tomar algún punto de control extra (puntos de validación). Aunque quedan fuera de los cálculos son útiles posteriormente para validar la precisión del modelo. Importante: los puntos de control deben ser visibles en varias fotografías. Por eso es recomendable evitar las áreas más extremas de la zona fotografiada. Ni que decir tiene que un punto de control excesivamente pequeño, del mismo color que su entorno, o oculto por otros elementos, es poco menos que inútil.

Extensión del área mapeada

Aerial Insights procesa habitualmente trabajos de cientos/miles de hectáreas. En base a esta experiencia sabemos que a la hora de realizar un mapeo con drone hay que diferenciar entre pequeñas y grandes extensiones. Dependiendo del caso, es fundamental que el trabajo previo de planificación de la misión incluya la correcta selección del tipo de drone. Con un multirrotor cubriremos 15-30 hectáreas como máximo por vuelo, mientras que con un drone de ala fija podremos cubrir fácilmente 100 hectáreas e incluso sobrepasarlas.

Si bien las pequeñas extensiones son sencillas de planificar, simplemente hay que tener en cuenta el solape entre imágenes y el tipo de trayectoria, en el caso de grandes extensiones hay que tener más precauciones. En estas misiones más grandes es probable que tengáis que cambiar baterías o cargar misiones parciales en el drone. Tened en cuenta que es necesario que las fotografías de cada misión se solapen, al menos en un 20%, es decir, las zonas de contacto entre las áreas cubiertas deben ser visibles en ambas misiones. En caso de colocar puntos de control, es recomendable que algunos de ellos estén en estas zonas comunes.

No es estrictamente necesario, pero conviene limitar las sesiones a un máximo de 1.000-1.200 imágenes por misión. Esta cifra irá cambiando conforme la tecnología evolucione, pero nuestra experiencia nos dice que este es el número aproximado de fotografías que se procesarán cómodamente.

Finalmente, si los vuelos son largos, intentad ejecutarlos en días sin nubes. Las nubes cambian el aspecto de las áreas fotografiadas, y el resultado, si bien será correcto topográficamente, tendrá cambios de color.

Resumiendo, 6 elementos que tenéis que considerar para asegurar el éxito de vuestros trabajos: tipo de cámara y drone, trayectoria de vuelo, solape entre imágenes, resolución/precisión requerida en los resultados, necesidad de puntos de contol y extensión del área mapeada.

Como siempre, cualquier cuestión que os pueda surgir nos la podéis hacer llegar por correo electrónico a info@aerial-insights.co, o bien a través de nuestras redes sociales (Facebook, Twitter y Linkedin).

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