Cuando en la escuela de ingenieros técnicos topografos
comenzamos el estudio de la fotogrametría nos empiezan
contando todo un rosario de aberraciones: la esférica, la
cromática, la cromática lateral, el coma, el astigmatismo, la
curvatura de campo y la distorsión curvilínea y eso que
hasta ahora solo nos han hablado del objetivo de la cámara
después siguen con las condiciones de planicidad de la
película, la emulsión etc etc todas estas instrucciones están
bien formuladas por nuestros queridos docentes pero
de alguna forma nos hace pensar (por lo menos a mí) que
la única forma para elabora cartografía por métodos
fotogrametricos es utilizando costosísimas cámaras métricas
que palien tanto error inherente al sistema y que a su
vez estas cámaras debe de ir montadas también en costosas
avionetas mas o menos equipadas. Y la verdad es que
la fotogrametría clásica es el mejor método para elaborar
cartografía de una forma masiva y precisa hasta escalas 1/
500. Pero ¿por que nos hemos olvidado que la técnica de la
fotogrametría tiene muchos más campos posibles?. Nuevos
campos donde no importa tanto al calidad de la cámara
sino conocer sus parámetros de calibración, donde las
limitaciones métricas se van a superar también limitando
las distancias de la cámara al objeto que se quiere
cartografiar, estos campos que históricamente han sido
cubiertos por la topografía clásica hoy se empiezan abrir
a nuevas formas de hacer fotogrametría Este pequeño artículo
pretende animar sobre todo a estudiantes que con
sus mentes más inquietas que habitualmente somos los
empresarios que buscamos retornos rápidos de nuestras
iniciativas amplíen las aplicaciones de esta ciencia.
Y por si sirve de ayuda esta es mi experiencia en esta área
que de una forma discontinuada he tenido en los últimos
16 años.
Nada mas terminar tercero de topografía mi primera idea
de proyecto fue hacer un estudio del alcance de la fotogrametría
aérea elaborada con ultraligeros y cámaras semimetrias,
idea descartada rápidamente por suponer a un estudiante
con recursos limitados un elevado coste. Superadas
estas limitaciones economías y persistiendo la inquietud
de saber el resultado de ese proyecto no iniciado,
continuo buscando formar economías de elaborar cartografía
por métodos fotogrametricos para ello descartando
la idea original de ultraligero esta vez por problemas
logísticos y de prohibiciones de volar en zonas urbanas y
sustituyéndolo por un zeppelín cautivo de 6 metros al que
anexamos un robot de fabricación casera y cámaras replex
digital, si bien todo funcionaba correctamente este vehiculo
también se descarta por el coste del helio ya que el zeppelín
necesita ser recargado todos los días y también por la
dificultad de mover un remolque de 6 metros. El siguiente
desarrollo consiste fabricar y acoplar otro robot esta vez a
una helicóptero de aeromodelismo, en este caso nos encontramos
con tres dificultades: primero la gran destreza
necesaria para manejar el helicóptero, segundo, no somos
capaces de minimizar hasta niveles aceptables la vibraciones
provocadas por los rotores y tercero se hacen necesario
dos personas para operar, una controlando el helicóptero
y otra controlando la cámara. Para descansar de tanto
fracaso dejamos pasar un par de años hasta que nos encontramos
el vehiculo ideal donde quedan resuelto la
prohibiciones del ultraligero, los coste y movilidad de
zeppelín, y las vibraciones, dificultad de manejo y la necesidad
de un segundo operario estamos hablando de cuatrimotor
md4-2 de microdrones.
Figura 1.
Un (UAV) vehiculo no tripulado verdadero compendio tecnológico
equipado con giroscopios, estabilizadores, sistemas
inerciales, GPS, controladores de altitud ... que es
capaz de volar hasta 500 mts de altitud, emitiendo solo 60
db a 3 metros y que nos va ha permitir una vez elaborado
un plan de vuelo a partir bien de una herramienta software
residente en Google Earth o bien mediante un programa
básico de elaboración de proyecto de vuelo, volcar las
coordenadas obtenidas para cada disparo de la cámara, volando y disparando de una forma totalmente automáticamente
sin la necesidad de la intervención de un operario.
Figura 2: Volcado de datos del google Earth.
Figura 3: Programa gestión proyecto de vuelo.
En cualquier caso podemos elegir la modalidad de vuelo
manual (1/2 día de training) seleccionado donde quiero en
cada momento hacer las fotografías, para lo cual contamos
con inestimable ayuda de la estación base que realizara la
labor de nuestro controlador de vuelo personal controlando
los parámetros del vuelo como la altitud, velocidad del
vuelo, coordenadas GPS, precisión en el posicionamiento,
autonomía y advirtiéndonos también del empeoramiento
de condiciones meteorológicas advertencias que juntos
con los anteriores datos nos los hace la estación base en
un audio en castellano mientras nosotros visualizamos
en una gafas de realidad virtual todo lo que esta viendo en
tiempo real el cuatro-motor preocupándonos solo de donde
quiero realizar la fotografía.
Por ultimo este cuatro-motor esta dotado de sistema de
aterrizaje automático, quiere decir esto que en caso de
emergencia el solo decidirá como y cuando aterrizar.
Si bien este artículo tiene como objeto hablar de nuevas
formas de realizar fotogrametría es interesante destacar
otro tipo de usos del microdrones.
Estos son algunos:
• fotografía oblicua
• policía
• militar
• bomberos
• inspección
• vigilancia
• periodismo
• arqueología
• seguimiento de obras
• topografía y cartografía
Resuelto ya nuestro vehiculo pasamos a la selección de
una cámara compacta, esta debe de tener resoluciones al
menos de 10Mpixel con una focal fija. Al partir de la base
de minimizar la importación de la calidad métrica de la cámara,
debemos eso si proceder a la calibración, introduciendo
en nuestro software de ortorectificacion los
parámetros de dicha calibración. La selección de dicho
software se hace en base a criterios económicos, fácil manejo y de pocos requisitos en hardware, eligiendo así el
PI-3000 de Topcon.
Y esta son nuestra conclusiones:
• El training total entre Microdrones, software de calibración
y PI-3000 es de solo 1 o 2 días.
• Que se obtienen para determinadas alturas precisiones
iguales a las de un levantamiento topográfico realizado
por topografía clásica.
• Que se accede a una serie de trabajos inabordables
por topografía clásica bien ya sea por criterio económico,
inaccesibilidad o de tiempo.
• No sustituye para nada a la fotogrametría aérea convencional
pero si la complementa.
• Esto es solo el comienzo ya que existen en desarrollo
nuevos modelos de microdrones con mayor capacidad
de carga, que nos permitirán montar cámaras métricas
de resoluciones de hasta 40 megapixeles, pudiendo así
abordar vuelos más altos.
Primera experiencia
El Consorcio de Santiago de Compostela crea un taller
para la conservación y mantenimiento del empedrado de
las calles del casco viejo de Santiago (65.000 m2 de calles)
proyecto supervisado y dirigido por los arquitectos Ángel
Panero y Juan Coira. La primera acción es crear un SIG
como trabajo previo a las actuaciones posteriores. Para
este SIG se necesita elaborar una base documental
cartográfica que refleje todo el despiece del enlosado de
las calles así como los servicios afectados. Antes de la
elección del sistema adoptado para la elaboración de esta
cartografía, se delimita un pequeña zona piloto para hacer
las primeras pruebas por topografía clásica obteniendo
una densidad tal de puntos que hace inviable esta metodología
tanto por criterios económico como por problemas
de plazos por lo cual el consorcio opta por realizar
otra nueva prueba utilizando esta vez ortofotos elaborados
a partir de microdrones, cámaras compactas calibradas,
y el software de ortorectificación PI3000.
Tomamos la misma zona piloto, se realizar la primera prueba
con este nuevo sistema, prueba no exenta de una gran
expectación creada en los viandantes por ver algo que
flota literalmente en el aire sin emitir ningún tipo de ruido.
Se realiza las primeras tomas automáticas introduciendo
las coordenadas gps de la cámara así como la altura de
vuelo (en este caso 20 metros, distancia limite para poder
apreciar las justas del empedrado) una vez realiza el apoyo
fotogrametrico, se ortorectifica los pares, obteniendo un
documento de precisión escala 1/100, con lo cual concluimos
que con este método conseguimos las mismas precisiones
que por topografía clásica eso si con mayores
rendimiento y también con mayor información ya que se
incorpora al SIG una documentación fotografía que nos
muestra el estado de cada la piedra.
Al cierre de esta edición de Mapping salvado la constatación
de las precisiones conseguidas no podemos hacer
una explosión mas detallada de los aspecto puramente técnicos
por estar en la fase inicial de este proyecto por lo
cual estos serán expuestos en posteriores ediciones de
esta publicación.
Anónimo