Fotogrametria Con Drones ¿Cómo Llevarla A Cabo Con Éxito?

Un tema recurrente y muy actual en el sector drones es la  fotogrametria con drones. Sin duda muchos nos hacemos la misma pregunta: ¿Puedo crear un estudio de terreno en 3D de una obra, edificio o zona a inspeccionar? La respuesta obviamente es sí, y además se trata de la técnica más utilizada en inspecciones técnicas y seguimiento de obras.

En este artículo queremos desmitificar la ciencia y la complejidad que existe detrás de las inspecciones en 3D. Para ello vamos a analizar y desmenuzar la fotogrametria con drones.

Para que la creación de inspecciones 3D con drones sea precisa y útil requerimos de buenas imágenes aéreas, un gran conocimiento del terreno y la ciencia de la fotogrametría. Hasta aquí todo bien. La clave se encuentra en el software que construye el modelo de terreno en 3D.

¿Qué es la fotogrametría?

La fotogrametría es la medición mediante fotos. Nos permite hacer una reconstrucción de terrenos y mediciones a partir de imágenes aéreas. Con este técnica convertimos datos bidimensionales en información tridimensional. Esta sería su definición simplificada, pero la complejidad real reside en la planificación de la misión, en volar el dron correctamente y en la calidad de las imágenes captadas.

Insistimos en la importancia que tiene realizar un vuelo estable y constante para obtener imágenes aéreas lo más perfectas posibles para la fotogrametria de drones. Pero además, el piloto, antes de volar el dron, debe hacer una buena planificación de la misión para que cada imagen contenga elementos de la imagen anterior, posterior y laterales.

Cuando vuelas el dron, las fotografías del área que captas deben tener una cantidad elevada de solapamiento entre imágenes. Para conseguir un 3D lo más perfecto posible necesitas como mínimo un solapamiento entre imágenes consecutivas de un 80% en cada fotografía. Esto es necesario por dos razones:

• Para que el ordenador y software puedan hacer un «stitching» lo más preciso posible para crear la Ortofotografía.

• Para capturar los suficientes ángulos de cada activo para modelarlo en 3D.

La siguiente imagen es un ejemplo de una trayectoria de vuelo consecutivo y posiciones correctas de cámara para realizar la fotogrametria con drones.

La esencia de la fotogrametria con drones

La mejor forma de conseguir un buen solapamiento de imágenes y contar con una buena planificación de vuelo es trabajar con programas como DroneDeploy o Pix4D. Además de estos programas, existen muchos otros, que calculan las secuencias de disparos a partir de la posición del drone, altura y solape deseado. Normalmente se trata de programas de pago y bajo subscripción. La siguiente imagen muestra algunos de estos programas.

Una vez planificada la misión la introduces en el programa con el que has decidido trabajar y vuelas el dron. Empezaras a capturar cientos de imágenes y ángulos de un mismo activo.

Con este tipo de programas puedes obtener una precisión de hasta 1cm en planimetría gracias a la inclusión de puntos de apoyo tomados por GNSS Topográfico. Los ortomosáicos que obtenemos pueden alcanzar hasta 1cm de GSD (Ground Sample Distance). Resumiendo, 1 pixel de la imagen representa un cuadro de 1cm en la realidad.

Además, mediante programas SIG (Sistemas de Información geográfica) puedes tratar los resultados para medir coordenadas, distancias, aéreas y volúmenes. También puedes generar curvas de nivel, realizar perfiles y elaborar un MDE (Modelo Digital de Elevaciones). Como puedes observar se trata de una técnica muy completa.

Una vez que tienes una cantidad muy elevada de datos puedes crear una nube de puntos. Cada punto tendrá sus características emparejadas que describen el área inspeccionada de la localización. Entonces podrás convertir tu nube de puntos en cualquier formato utilizado en software geoespacial como malla 3D o MDE.

Esta imagen muestra el volumen de una cantera medido en 3D usando software de fotogrametría.

Ventajas que nos ofrece la fotogrametria con drones

• Efectividad. Con un dron puedes conseguir millones de puntos que consiguen representar a la perfección la superficie, obteniendo un MDE totalmente ajustado a la realidad.
• Reduce riesgos. Probablemente es una de las ventajas más importantes. Antes, los topógrafos, para tomar puntos del activo inspeccionado, debían ascender hasta la cota más alta, recorrer taludes con pendientes de vértigo, etc. con el consecuente riesgo y peligro. Los drones facilitan su trabajo y acceden a zonas antes imposibles.
• Valor Visual. Con esta técnica dispones de un documento gráfico con un histórico que permite apreciar el avance. Es un claro aval para futuras inspecciones.

• Inmediatez. Consigues reducir el tiempo de procesado, plazos de entrega y por lo tanto disminuir los costes de trabajo