Uso de drones en la obtención de datos para cartografía

Desde la antigüedad la cartografía de los terrenos se ha realizado para simplificar los elementos que presenta la superficie y consiste en su interpretación, análisis y representación gráfica. Con el paso del tiempo, los instrumentos utilizados en la cartografía se han sofisticado y las representaciones que se hacían en papel actualmente se hacen digitalmente. Asimismo, debido a una alta demanda de obtención de datos en una escala de tiempo y espacio reducida, se han comenzado a utilizar drones para obtener la información necesaria para realizar las representaciones gráficas del terreno.

El uso de estos vehículos aéreos pilotados remotamente representa muchos beneficios, entre los que se encuentra el ahorro de tiempo, reducción de costes y la obtención de resultados precisos y satisfactorios. Para conocer más acerca de la manera en que el uso de un dron puede simplificar las tareas propias de la cartografía, a continuación explicamos los métodos empleados para el manejo e interpretación de datos cartográficos.

En cartografía se utilizan tres tipos de programas en el manejo de datos para producir las representaciones de la superficie analizada: programas de diseño asistido por computadora, programas de sistemas de información geográfica y programas de teledetección. Los programas de diseño asistido por computadora, CAD, generan dibujos 2D y tienen herramientas para hacer modelados en 3D a partir de entidades geométricas vectoriales. Los programas de sistemas de información geográfica cuentan con herramientas para combinar y relacionar elementos georeferenciados y finalmente, los programas de teledetección, además de poder captar estos elementos georeferenciados pueden recoger imágenes de la superficie en diferentes bandas del espectro electromagnético, es decir, con ellos se pueden captar imágenes que no se pueden percibir a simple vista.

Además de estos programas, la cartografía emplea herramientas como la fotogrametría para determinar las propiedades geométricas de los objetos a partir de fotografías captadas, de esta manera se obtiene información bidimensional para hacer las representaciones y se pueden medir coordenadas 3D. La fotointerpretación es otra de las herramientas que se utilizan para determinar los elementos que intervienen en un terreno a partir de un trabajo de campo. La tecnología GPS también tiene un amplio uso ya que permite determinar las coordenadas de cualquier elemento que se encuentre sobre la superficie terrestre con gran precisión.

Para obtener los datos necesarios para poder utilizar cualquiera de los programas y herramientas que acabamos de describir es necesario utilizar herramientas que puedan captar los datos a una alta resolución espacial, ya sea en imágenes planas o en imágenes tridimensionales. Es aquí donde el uso de drones resulta una excelente opción para tomar fotografías de los terrenos que se desean analizar, ya sea que se equipe el dron con una cámara fotográfica convencional, con una cámara focal fija o con una cámara multiespectral que pueda captar diferentes bandas del espectro electromagnético.

Al utilizar un dron para la obtención de datos en cartografía es necesario considerar algunos factores, como la escala a la que se trabajará para poder visualizar los elementos del terreno claramente. A partir de la escala que resulte adecuada, según el tipo de datos que se desea recabar, se determina la altura de vuelo del vehículo aéreo y en todo caso esta debe sujetarse a los rangos de altura aceptados por las normas vigentes. Otro punto a considerar son las condiciones atmosféricas del lugar donde se esté recabando la información, ya que afectan la precisión de la captación de datos y pueden generar dificultades en el piloteo del dron, pues como sabemos, son equipos muy ligeros que resultan vulnerables a la acción del viento y de ciertas condiciones meteorológicas.

En todo caso se recomienda que se consulte el manual del dron y se disponga un procedimiento de vuelo condicionado por la meteorología para evitar fallas y problemas de seguridad durante el vuelo, siguiendo siempre las indicaciones del manual del operador. En este punto cabe mencionar que antes de comenzar el vuelo, el dron debe calibrarse y se debe hacer una comprobación de todos los sistemas y equipos que se le hayan instalado al dron, ello con el fin de reducir los errores en la captación de datos y asegurar la calidad de los resultados.

Después de que los datos han sido recabados se exportan a los programas especializados para realizar el procesamiento fotogramétrico y el procesamiento de los datos. Estos programas hacen una nube de datos coordenados, un modelo digital del terreno y la composición de una imagen georeferenciada. Es necesario que previo al procesamiento de datos se conozca el sistema de coordenadas que se empleó en el proceso de recabado de datos, de lo contrario no se podrá hacer la configuración el software utilizado correctamente y se corre el riesgo de que se produzcan deformaciones en los resultados.

Cuando se han generado los modelos se exportan a un programa de diseño para modelar, analizar y diseñar las superficies previamente generadas con la nube de datos coordenados. Para el análisis, gestión y almacenamiento de la información geográfica recabada se utilizan los sistemas de información geográfica que parten de la combinación de la información gráfica y alfanumérica y utiliza el formato vectorial y ráster. Finalmente, con la teledetección se hace el análisis de la superficie y de los elementos que intervienen a partir de la identificación de la reflectividad de los objetos en las imágenes multiespectrales captadas.

En próximas entradas hablaremos de las aplicaciones de los drones para el análisis del suelo de diferentes terrenos y de la manera en que se generan datos topográficos y otras representaciones en cartografía a partir de los datos recabados con ayuda de esta tecnología.