Mapeo vs topografía vs modelado: Pilotinstitute

El mapeo profesional, la topografía o el modelado son algunos de los trabajos más lucrativos para las operaciones comerciales de drones. Estas aplicaciones son útiles para una gran cantidad de industrias diferentes, incluidas la construcción, la gestión inmobiliaria y la planificación urbana, entre otras.

Sin embargo, este es un campo en el que probablemente no puedas sobresalir sin una capacitación adecuada. En este artículo, abordaremos una de las lecciones más básicas: definir cómo el mapeo, la topografía y el modelado son distintos entre sí.

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Cartografía

El mapeo, como su nombre lo indica, es el proceso de generar un mapa utilizando datos e imágenes recopilados del sitio del proyecto. En el contexto del vuelo de drones, esto se hace tomando una serie de imágenes aéreas georreferenciadas y luego uniendo estas imágenes usando un software especial.

La mayoría de las aplicaciones de mapeo con drones se basan en la técnica de la fotogrametría. Esto implica capturar imágenes superpuestas en toda la extensión del área de estudio y luego unirlas. Al identificar características repetidas en imágenes superpuestas, el software de fotogrametría puede deducir el tamaño y la forma de las características individuales. Esto es útil para identificar la altura de la infraestructura y cualquier característica geológica en el mapa.

El mapeo de drones es un proceso bastante sencillo. El dron puede volar a lo largo de varias líneas rectas que cubren el área de estudio mientras captura imágenes fijas de forma continua. Este proceso se puede automatizar fácilmente utilizando cualquiera de las aplicaciones de planificación de vuelos de drones. Es probable que las funciones de vuelo automatizadas sean más confiables para el mapeo que el vuelo manual de drones.

Además de generar un modelo de nube de puntos del área de estudio, la fotogrametría también captura imágenes de alta resolución. Luego, estas imágenes se pueden colocar sobre la nube de puntos, lo que hace que el mapa sea mucho más agradable a la vista.

Una gran ventaja de la fotogrametría como técnica de mapeo es que puede ser realizada por casi cualquier dron con un receptor GPS y una buena cámara. Por supuesto, algunos drones están mejor equipados para este trabajo que otros: el Phantom 4 Pro todavía se considera uno de los mejores drones para mapear incluso hoy en día.

Otra técnica de mapeo, llamada Detección y rango de luz (LiDAR), utiliza pulsos de luz no visible para determinar el tamaño y la forma de las características del suelo utilizando técnicas de tiempo de vuelo. Aunque es un método excelente para el mapeo del terreno, los sensores LiDAR son mucho más especializados y más costosos.

Aparte de la planificación de vuelos, el mapeo también requiere un conocimiento práctico de cómo se procesan los datos.

Mapeo vs topografía

La distinción entre mapeo y topografía es tenue en el mejor de los casos. Aunque muy estrechamente relacionados entre sí, el mapeo puede describirse como el lado más «teórico» de la práctica, mientras que la topografía es el lado más «práctico». Algunas personas también consideran el mapeo como el proceso general, y la inspección es el subproceso que se refiere a la recopilación de datos.

La topografía es una disciplina que tiene más que ver con lo que realmente sucede en el campo. Todavía requiere una buena comprensión de los fundamentos de la cartografía, como la tecnología GPS, la fotogrametría y los sistemas de coordenadas. Sin embargo, la topografía como disciplina se centra más en las prácticas de campo para obtener los mejores resultados del mapeo.

El objetivo de la topografía es determinar la ubicación de posiciones o puntos sobre una superficie terrestre y determinar la distancia y los ángulos entre ellos. La topografía es una práctica bien establecida con procedimientos estándar basados ​​en principios científicos. Hay varias formas de realizar levantamientos que van desde métodos puramente terrestres hasta el uso de equipos aéreos, como drones.

Una parte crítica de la topografía aerotransportada es el establecimiento de puntos de control terrestre (GCP). Estos son puntos predeterminados en el área de estudio que sirven como «anclas» para el mapa generado. Las mediciones de GPS de alta precisión se toman de estos GCP y deben mostrarse claramente en las fotos aéreas. La práctica adecuada es marcar los GCP con marcadores de alto contraste y alta visibilidad que luego tienen que ser estacado en su lugar.

El conocimiento de las tecnologías cinemática en tiempo real (RTK) y cinemática de posprocesamiento (PPK) también resulta útil durante el levantamiento. Ambos son flujos de trabajo de corrección con los que vienen equipados algunos drones. Permiten una ubicación geográfica más precisa de imágenes aéreas al corregir la ubicación del dron con la ubicación de una estación base fija.

La única diferencia importante es que RTK permite la corrección de ubicación en tiempo real, mientras que PPK permite la corrección posterior a la encuesta. RTK puede parecer la mejor opción, pero requiere una conexión estable entre la estación base y el módulo RTK, lo que puede no ser siempre una opción en algunas áreas de estudio. PPK es un flujo de trabajo más flexible y es un buen respaldo cuando las señales de comunicación no son muy confiables.

Las maniobras de vuelo también entran en juego durante el levantamiento. Las técnicas avanzadas como Terrain Follow también ayudan a garantizar que las imágenes aéreas se capturen de manera consistente, especialmente en áreas de estudio donde hay una gran variación en el terreno. Esto es algo que deberá tener en cuenta al elegir el software de vuelo de drones, ya que no todos tienen modos Terrain Follow.

Como paso de recopilación de datos del proceso de mapeo, la topografía es una parte invaluable para garantizar la calidad y precisión del mapa final generado. El viejo adagio de la industria «la basura que entra es igual a la basura que sale» definitivamente se aplica a la cartografía y la topografía.

Modelado

El modelado es una práctica que es bastante similar al mapeo pero es lo suficientemente diferente como para llamarlo con un término diferente. El objetivo del modelado es crear «gemelos digitales» de objetos del mundo real. En cierto modo, el mapeo es simplemente un subconjunto del modelado, ya que el modelado se puede aplicar a casi cualquier cosa: pequeños objetos portátiles, personas y edificios, por citar un conjunto diverso de ejemplos.

Incluso en el caso del modelado basado en drones, todavía hay un conjunto bastante amplio de aplicaciones. Desde una perspectiva aérea, los drones pueden ser fundamentales para modelar rascacielos, sitios de proyectos de construcción o incluso el sitio de un accidente de tráfico. Esto crea gemelos digitales que permiten cualquier cantidad de perspectivas y medidas diferentes de distancias, áreas, volúmenes y ángulos.

Con tantos escenarios diferentes, se deduce que el vuelo automático de drones no es una técnica tan utilizada en el modelado. Las técnicas de vuelo manual y fotografía son más comunes en esta embarcación. El objetivo aquí es proporcionar la mayor cantidad de datos posible al software de modelado tomando imágenes del sujeto desde varios ángulos diferentes, asegurándonos de resaltar los pequeños detalles y manteniendo una buena iluminación.

Tener buenas habilidades fotográficas es un gran beneficio para el modelado. Los sujetos tienden a tener diferentes condiciones de iluminación según el ángulo: algunas partes pueden estar más expuestas a la luz natural mientras que otras están ocultas en las sombras. Para garantizar la consistencia en las imágenes, es posible que deba jugar con los ajustes de exposición o velocidad de obturación. Incluso podría considerar disparar en RAW para poder ajustar los valores de exposición en el posprocesamiento.

A diferencia del mapeo, el modelado generalmente implicará ajustar el cardán de su dron casi constantemente. Hemos aprendido de los fundamentos de la fotogrametría que es mejor capturar imágenes del sujeto desde varios ángulos diferentes. Esto significa tener que controlar manualmente tanto la posición del dron como el ángulo del cardán.

También es común encontrar proyectos de modelado que involucrarán más que imágenes de drones. En algunos casos, las imágenes aéreas se combinan con imágenes capturadas desde el suelo usando una cámara DSLR estándar o incluso un teléfono con cámara. Una vez más, el tipo de hardware utilizado es menos crítico que conocer los ángulos y las condiciones óptimos necesarios para generar un gemelo digital preciso del sujeto. T

aquí también hay un conjunto diferente de plataformas de software adecuadas para el modelado en comparación con el mapeo. La creación de gemelos digitales a menudo implica la creación de puntos de nube densa con énfasis en la precisión de los detalles más pequeños. Estos programas de fotogrametría están mejor equipados para unir imágenes tomadas desde una variedad de ángulos mucho más amplia.

Pensamientos finales

El mapeo de drones es un campo muy lucrativo y altamente productivo en el que pueden ingresar los pilotos profesionales de drones. Sin embargo, existe cierta confusión cuando se trata de usar los términos mapeo, modelado y topografía. Con suerte, hemos proporcionado algo de claridad al diferenciar estos términos.

Si bien el mapeo y la topografía son dos términos muy estrechamente entrelazados, el modelado representa una disciplina significativamente diferente. Todo esto todavía se puede hacer con drones, pero también requiere un cierto nivel de experiencia y conocimientos.