Introduccion

En este proyecto se realizará una serie de procedimientos con la finalidad de llevar a cabo un levantamiento con Drone  del poblado conocido como el vallecito, ubicado en el Corregimiento de Arnulfo Arias, Distrito de San Miguelito.

Realizaremos el procesamiento complete hasta obtener un ortomosaico final con un nivel de precision. Luego se presentaran los resultados en un Mapa utilizando el Software QGIS.

Antecedentes

Los drones son vehículos aéreos autónomos, portátiles y confiables, que tienen suficiente potencia y autonomía para volar con una amplia Gama de sensores, lo que permite que sean empleados en diversos rubros.

Uno de los campos de mayor impacto es en el de la topografía, donde gracias a ellos es possible realizar levantamientos topográficos de gran precisión en poco tiempo, suministrando a los procesos de Ingeniería información completa y confiable. La escala de trabajo de los drones los convierte en una herramienta ideal para cubrir la brecha existente entre los levantamientos con aerofotografía y los levantamientos convencionales por tierra. Combina la precisión y detalle de una visita al campo con la cobertura y alcance de una aeronave. Además, vuelan por debajo de la cobertura de nubes, lo que permite emplearlos en gran variedad de condiciones climáticas. Dependiendo de la plataforma aérea y prestaciones del equipo empleado, son ideales para cubrir extensiones desde cientos hasta miles de hectáreas y desde decenas hasta cientos de kilómetros lineales. Todo ello en poco tiempo, bajos costos de logística y reducción en el trabajo de campo y riesgo humano.

Descripcion del Area de estudio

El proyecto se localiza en la provincia de Panamá, distrito de San Miguelito, Corregimiento de Arnulfo Arias, el área comprendida por el lugar conocido como El Vallecito. 

El distrito de San Miguelito se constituye en la segunda ciudad más poblada del país, y desde su fundación como corregimiento en la década de los 60, presentó un crecimiento descontrolado, ya que en gran medida sus primeros pobladores fueron migrantes de Los santos y de la isla de San Miguel. El problema de los asentamientos informales radica en la baja escolaridad de su población y la falta de recursos para muchos habitantes poder aplicar a un proyecto residencial privado, que le permita vivir cómoda y dignamente.

Objetivos

• Demostrar que el levantamiento por medio de restitución fotogramétrica son muy efectivos para determiner las dimensiones y caracteristicas del terreno.
• Llevar a cabo el análisis de los levantamientos topográfico y fotogramétrico existentes en el lugar conocido como el Vallecito.
• Realizar procesamiento de imagenes en el Software Agisoft Metashape.
• Hacer un Mapa comparando las diferentes superficies emitidas en QGIS.

Metodologia

Planificacion de Vuelo 

Hacer una inspeccion en campo del area de interes y verificar si hay zonas adecuadas para el despegue y aterrizaje, si hay tendidos electricos, verificar el relieve del terreno, para los ajustes y parametros de Alturas de vuelo. Previamente se diseñó el plan de vuelo en Drone Deploy, trazando el polígono en donde se haría el vuelo. Para hacer dicho diseño, al software se le colocan una serie de parámetros que van ligados a la normativa de vuelos y ajuste que se le deben hacer dependiendo del tamaño (área en m2) del lugar. A continuación, se detallan los parámetros de vuelo:

• Altura de Vuelo: 150 metros
• Área de vuelo: 2 hectáreas
• Traslape longitudinal: 90%
• Traslape tranversal:90%
• Tiempo de vuelo: 9:29 minutos
• Velocidad de vuelo: 15m/s

Ejecucion de Vuelo

Luego que ya tuvimos establecidos los parámetros de vuelo, se procedió a realizar el mismo. El dron automáticamente sale de una posición inicial, ascendiendo hasta su altura máxima, altura que previamente se estableció y comienza la toma de fotos, con una cámara de 20 megapíxeles. La resolución de las fotos va a depender de la cámara y de la altura del vuelo, esto quiere decir que, a una altura de 150 metros, se tendrá una resolución de imagen de 6.4 cm/px, esto significa que se tendrán las medidas reales de terreno en la ortofoto, al momento de hacer el procesamiento de las fotos, con los puntos de control, se tendrá una ortofoto orientada con coordenadas reales.

Dentro del Polígono del Vallecito se establecieron dos puntos de control con GPS de doble frecuencia, los cuales se constituyen en nuestra línea base, para amarrar nuestra red de puntos de control a lo largo del proyecto. Los puntos EV-1 y EV-2 corresponden a nuestra línea base, a partir de los cuales se establecieron los demás puntos de control con estación total.

Obtener Data

De este vuelo obtuvimos un total de 46 fotos, que abarcan el lugar de vuelo y los alrededores, lo que nos permite una ubicación general con los sectores adyacentes y colindantes del Vallecito, para obtener una ubicación más conocida con calles principales cercanas.

Para el procesamiento de las fotos se utilizó el Software Agisof, el mismo como primera instancia hace la orientación de las fotos, luego genera una nube de puntos, una malla 3D y por último nos genera la ortofoto. Este software crea un informe donde muestra las precisiones de los puntos de control puestos en las fotos. Esto quiere decir que los puntos colocados en campo dentro del área de trabajo, al monto colocar esos mismos puntos de control en la foto, este calcula la diferencia de coordenadas dando las precisiones dentro del rango que se requieren.

Resultados

Se realizó un plano de Distribución Espacial con la ortofoto, mostrando lo que se encuentra en el lugar.

Por medio de la Restitución Fotogramétrica se digitalizo cada uno de las estructuras, calles y veredas para así comparar estos datos con los otros métodos de levantamientos topográficos que se habían utilizado anteriormente.

Con las fotos tomadas con el Drone (levantamiento), se pueden hacer varios trabajos que nos pueden facilitar la obtención de información de manera rápida y precisa, realizando modelos 3D o Modelos Digital de Terreno (MDT). En este caso a manera de demostración se realizó un modelo 3D y un Modelo Digital de Elevaciones (MDE) para ver la topografía del terreno. 

Como se puede observar en la Imagen 7, en la gráfica se muestra las elevaciones en metros (m), dando como resultado 50.00m de elevación en nuestra parte más baja y llegando a los 120.00m en la parte más alta. Esto un aproximado bordeando el área del polígono del Vallecito.

Informe que genera el Software Agisof

Resolución y precisión 

La resolución de la imagen va a depender de la altura de vuelo, a mayor altura se abarca más área, pero con menor detalle. En este caso nuestra altura de vuelo fue 150m y nos dio una resolución de imagen de 6.5 cm/pix. Esto quiere decir que cada pixel de nuestra fotografía tomada mide 6.5 cm en el terreno.

En siguiente la tabla se muestra la precisión en cm de los puntos de control. Estos datos son calculados por el software, el mismo calcula la precisión de cada punto en la foto, los cuales están dentro del rango de precisión; para este tipo de trabajo se considera que los puntos de control en la foto estén en una precisión de 0.08 a 0.06 m de error. 

Conclusiones

• La técnica fotogramétrica nos permite manipular la información con mayor facilidad, convirtiéndose en una herramienta útil en la elaboración de cartografía, desarrollo de sistemas de información geográfica (SIG) y la descripción de la topografía de la zona de interés de cualquier proyecto.

• La implementación de nuevas tecnologías es una metodología accesible, económica y eficaz para instituciones gubernamentales y no gubernamentales, con todos los beneficios posibles del uso de la fotogrametría, sabiendo que los drones son equipos fáciles de adquirir por la variedad de modelos y marcas presentes en el mercado.

• El levantamiento con Drone nos sirvió para delimitar todo lo existente en el lugar, tantas calles, veredas y hacer el muestreo de algunos lotes que se veían claramente delimitados por muros y cercas. En base a éste se pudo verificar el posicionamiento de los otros dos levantamientos. Tanto los levantamientos topográficos como los fotogramétricos van de la mano ya que muchas veces en la ortofoto no se aprecian ciertos detalles y en esos casos la topografía convencional juega un papel muy importante.

Recomendaciones

• Para los levantamiento fotogramétrico con RPAS se recomienda colocar puntos de control suficientes a lo largo del area de interes para lograr un mejor producto.

Bibliografia

• Carré J.  (1974). Fotografías aéreas: lectura y explotación, Madrid-España: Editorial Paraninfo.
• Collado Latorre, J. & Navarro Jover, J. M. (2013). ArcGIS 10: prácticas paso a paso, Valencia: Universidad Politécnica.