La creación de mosaicos provenientes de las imágenes aéreas capturadas por nuestros drones o RPAs es uno de los recursos que podemos explotar combinando la tecnología de los drones y los Sistemas de Información Geográfica. La programación de un vuelo de manera adecuada y la generación de imágenes perfectamente controladas nos ayudará a obtener fotogramas que podremos alinear y tratar con ayuda de programas fotogramétricos y su explotación con los Sistemas de Información Geográfica.
Si ya has volado un dron y has contemplado las magníficas imágenes que puedes obtener con ellos, deberás saber que puedes emplearlas para ensamblarlas y cubrir amplias zonas de trabajo analizando y explotando datos (en caso de no tener todavía la licencia oficial de piloto de drones, puedes matricularte en nuestro Curso Oficial de Piloto de Drones y obtenerla aprendiendo de los mejores).
La alineación de las imágenes y posicionamiento geográfico permite construir mosaicos de imágenes aéreas que posteriormente podremos emplear para el uso de la información en los Sistemas de Información Geográfica. ¿Sabes cómo conseguirlo?
PLANIFICACIÓN DEL VUELO
En primer lugar tenemos que tener en cuenta que, para conseguir un mosaico adecuado, es necesario disponer de imágenes del territorio de manera ordenada y programada. Las imágenes han de tomarse siguiendo parámetros y especificaciones concretas. Para ello debemos llevar a cabo la programación del vuelo, una fase fundamental para que nuestros objetivos cuadren a la perfección, obtengamos imágenes nítidas y no queden superficies descubiertas.
La planificación del vuelo permite trabajar con la distancia focal de la cámara de nuestro dron y su resolución. De esta forma podemos identificar la altitud mínima a la que deberemos volar para obtener un mosaico con una resolución de píxel determinada o una escala de trabajo apropiada para visualizar nítidamente los elementos en superficie. En caso contrario no podremos apreciar ciertos objetos a una resolución adecuada. El control de estos parámetros nos ayudará a generar un barrido completo y controlado de la zona de trabajo.
Durante la planificación del vuelo deberemos considerar, además, el número de pasadas a recorrer sobre la superficie de trabajo, la inclinación de la cámara, la frecuencia de toma de imágenes, la altitud del vuelo, el porcentaje de solapamiento entre imágenes o la identificación de puntos de control con ayuda de dianas en superficie.
Gracias a ello, conseguiremos dar solución a cuestiones tan sencillas como la altura a la que realizar las fotografías, el número de fotografías que se obtendrán, el volumen de datos generado, el tiempo de permanencia en vuelo que requiere el dron, o la superficie de solapamiento necesaria entre fotografías en función del tipo de orografía existente (zonas llanas o relieves pronunciados).
Todo ello hará que programemos las rutas de barrido e identifiquemos los lugares donde se tomarán fotografías de manera recurrente.
Así, por ejemplo, relieves pronunciados requieren de mayores superficies de solapamiento. El querer trabajar con escenarios de entornos 3D requiere realizar pasadas con inclinación de la cámara. El representar objetos 3D con gran resolución requiere planificar pasadas de baja altura y gran resolución de píxel. O el querer disponer de ciertos datos hará que debamos contar con sensores multiespectrales o LiDAR.
TRATAMIENTO DE IMÁGENES CON AGISOFT
Una vez obtenidas las imágenes disponemos de múltiples herramientas vinculadas con la fotogrametría, la restitución o los Sistemas de Información Geográfica para conseguir posicionar espacialmente las imágenes obtenidas por nuestro dron. Algunos programas extendidos son Drone2Map, Pix4D o Agisoft.
Para poder montar el mosaico de imágenes podemos recurrir a software como Agisoft. Software intuitivo que permite analizar los datos paso a paso para obtener diversos productos en fases consecutivas. Gracias a él podremos incorporar todas las fotografías generadas durante nuestro vuelo y comenzar a analizar los datos. El sistema de manejo de Agisoft permite incorporar las imágenes, posicionar espacialmente sus nadires y ensamblar todas las imágenes mediante orientación de las fotografías y alineación de las mismas. Como resultado, nuestras imágenes aéreas se orientan espacialmente, se superponen y obtenemos un primer mosaico visual a contemplar en 3D.
La toma de datos en campo, como los puntos de control mediante dianas, nos puede ayudar a precisar nuestro mosaico afinando en la posición y ayudando a las imágenes a desplazarse a los puntos geográficos correctos.
Para ello será necesario posicionar dianas visuales sobre el territorio, disponer de sus coordenadas X, Y, Z e identificarlas posteriormente durante el tratamiento de las imágenes con las funciones de Agisoft. Las dianas corresponden a placas o planchas dispuestas e identificadas estratégicamente en el territorio como puntos de referencia que son visualizadas con nitidez en las imágenes aéreas.
Gracias a ello conseguiremos nuestro mosaico de una manera más precisa, perfectamente georreferenciado y disponible para la exportación directa.
EXPLOTACIÓN DE MOSAICOS CON SIG
Además de la construcción de mosaicos con Agisoft mediante ensamblado y alineación de imágenes aéreas, podemos conseguir productos derivados de manera secundaria y en cascada.
El análisis de las imágenes nos ayudará a obtener mallas para la construcción de Modelos Digitales de Elevación que podrán ser utilizados de manera paralela a la imagen aérea. La obtención de estos archivos secundarios nos permitirá obtener, además de imágenes de alta resolución, archivos ráster basados en datos de altitud, generación de curvas de nivel, mapas de sombras, mapas de rugosidad del terreno o cualquier otro ráster basado en índices de posición topográfica.
La incorporación de todos estos productos dentro de un SIG, como ArcGIS, gvSIG o qGIS, nos ayudará a seguir avanzando en el análisis que emprendió inicialmente nuestro dron. Al disponer de imágenes aéreas y Modelos Digitales de Terreno, podremos aplicar las herramientas propias de un SIG para seguir profundizando.
Entre otras opciones podremos analizar valores de píxel para desarrollar reclasificaciones supervisadas y no supervisadas en la obtención de usos del suelo. Podremos construir índices de vegetación o realizar análisis multiespectrales. Además, su visualización en un contexto espacial 3D nos permitirá generar secuencias multimedia que recreen el territorio como si de un lugar real se tratara para poder observar los elementos en un entorno tridimensional.
La creación de mosaicos no es la única función que podemos desempeñar dentro del ámbito de los drones. También podemos disponer de imágenes multiespectrales que nos permitan analizar ciertos elementos territoriales como las masas de agua o la vegetación.
La incorporación de sensores LiDAR también nos puede ayudar a interpretar el territorio mediante Modelos Digitales de Elevación y sus consecuentes MDT derivados. El análisis de estos datos permite profundizar en temas forestales, catastrales y ordenación territorial.
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