Como sucede en otros campos y trabajos, la realización de un vuelo fotogramétrico empieza antes de despegar el dron, el avión o helicóptero del suelo. Y es que, es igual de importante una correcta planificación del vuelo que su posterior ejecución.
Un plan de vuelo es un fichero georreferenciado con las pasadas que debe realizar el avión o dron y, en ocasiones, con vectoriales que indican las zonas a cubrir a modo de referencia. Este fichero presenta, además de las pasadas que debe realizar la aeronave, otros parámetros como la altura y altitud de vuelo, la configuración de la cámara fotogramétrica y/o del láser, etc. El plan de vuelo servirá como referencia estricta para la realización óptima del vuelo fotogramétrico.
Factores principales en una planificación de vuelo fotogramétrico
Los factores más importantes a la hora de realizar una planificación de vuelo fotogramétrico correcta son los siguientes.
Altitud
La altitud normalmente estará medida en pies y la referencia será siempre el mar, por lo que se tratará de una medida absoluta que afectará, por ejemplo, en una mayor o menor presencia de nubes, turbulencias o cantidad de oxígeno.
Altura
La altura normalmente se medirá en metros y su expresión siempre será la diferencia entre la aeronave y el terreno, por lo que se trata de una medida relativa. Está ligada tanto a la seguridad (altura mínima de vuelo para aeronaves y máxima para drones) como al GSD o densidad de puntos LIDAR que queramos obtener.
Velocidad
La velocidad nos permitirá realizar el trabajo fotogramétrico en mayor o menor tiempo. Este factor será muy manejable en helicópteros o cierto tipo de drones, mientras que las aeronaves de ala fija estarán supeditadas a una velocidad mínima para realizar el vuelo de manera segura y viable. En el caso del LIDAR, esta velocidad irá íntimamente ligada con la densidad de puntos.
FOV (Field of View) y la huella de registro
El FOV (Field of View) el ángulo de visión o apertura del escáner en el caso de los sensores LIDAR (a mayor amplitud mayor huella y menor densidad de puntos). En el caso de fotogrametría, este concepto se verá relacionado con el objetivo que utilicemos y el zoom que presente y que refleja una huella y una resolución u otra en el terreno.
La huella de registro es la zona de la superficie terrestre que será registrada o capturada. Esta huella se puede calcular de manera previa mediante software introduciendo distintos parámetros como los anteriormente descritos y adaptándolos a un MDE (Modelo Digital de Elevaciones) de la zona a registrar.
Es muy importante tener en cuenta este factor porque nos permitirá conocer qué superficie real vamos a registrar y si está cubierta o no la zona de estudio. Además, en zonas con una notable variación altitudinal, como zonas de montaña con elevada pendiente, el MDE nos permitirá observar la reducción de la huella según la altura del vuelo y, por ende, la necesidad de un mayor solape.
Solape
El solape es el porcentaje de la huella de registro repetida por dos o más pasadas. A la hora de realizar la planificación de un vuelo, deberás tener en cuenta el solape mínimo que necesitas: en el caso de fotogrametría, es necesario un solape superior al 80% con drones si queremos obtener estereoscopía; en el caso del LIDAR, este solape dependerá en gran medida del tipo de superficie a registrar y nos permitirá el ajuste altimétrico relativo de los puntos, así como un aumento de la densidad en un momento dado.
Ficheros necesarios para la planificación y ejecución del vuelo
Los ficheros más importantes a la hora de realizar una planificación de vuelo fotogramétrico serán, además del MDE (que normalmente viene incluido en el programa de planificación de vuelo – Pix4D, DroneDeploy, Topoflight, Leica Mission Pro, etc.-), los ficheros vectoriales. Estos ficheros, además de ayudarnos en el chequeo de la cobertura cuando planificamos el vuelo, nos permitirán comprobar en la ejecución del mismo que las pasadas están cubriendo tanto la zona de estudio como los puntos de apoyo, si los hubiera. La planificación del vuelo siempre se hará en geográficas (WGS84-EPSG 4326), por lo que los ficheros asociados como los vectoriales deberán tener el mismo sistema de coordenadas.
Por otro lado, es muy recomendable dejar un margen de seguridad entre el margen de la huella de registro y la zona de estudio. En este sentido, podemos dejar un margen de seguridad de manera manual (moviendo la huella unos metros más allá del margen) o, si planificamos teniendo en cuenta un vectorial, podemos crear un buffer de los metros que consideremos oportunos y que salvaguarden la cobertura de la zona.
El rendimiento del vuelo fotogramétrico
Un aspecto muy importante será el rendimiento del vuelo fotogramétrico, pues nos permitirá conocer si el proyecto es viable desde el punto de vista temporal y económico. De esta manera, deberemos encontrar el equilibrio perfecto entre la disposición y número de las pasadas (en aeronaves de ala fija, el número y la disposición de pasadas será muy importante debido a que, al tiempo de registro de la propia pasada, habrá que añadir el tiempo de los giros), el solape y el GSD o densidad de puntos LIDAR que debamos obtener así como la altura de vuelo. De esta manera, siempre que respetemos el mínimo GSD, una mayor altura nos permitirá un mayor cubrimiento de la zona y un vuelo más rápido.
En este sentido, una configuración óptima de nuestra cámara puede ayudarnos a que nuestro vuelo sea más eficiente , teniendo en cuenta aspectos como la apertura, velocidad de obturación o ISO así como el tiempo entre disparo y disparo.
Check list previo y control de calidad de los datos obtenidos
Antes de empezar con una misión de vuelo, ya sea una aeronave tripulada o un UAV, es muy importante contar con un check list que permita garantizar el perfecto funcionamiento de los equipos y la calidad del resultado final. En ese checklist, comprobaremos, por ejemplo, que la recepción de satélites es correcta así como su grado de dispersión y precisión (PDOP), que el inercial funciona correctamente, que el amperaje y la polaridad sean correctos, que tengamos espacios en los discos a grabar la información…
Además, siempre comprobaremos la meteorología del día y, en este sentido, podemos utilizar un plan de vuelo alternativo para zonas donde las nubes estén muy bajas (por ejemplo, volando alto tendremos un mayor rendimiento, pero si las nubes están bajas, podremos barajar volar por debajo de las mismas con otro plan de vuelo menos eficiente en tiempo y pasadas).
Tras la realización del vuelo, deberemos diseñar un control de calidad primario de los datos obtenidos que nos permita corroborar que no ha habido ninguna dificultad en la toma de los mismos. Este control de calidad básico estará relacionado con la revisión de la cobertura de las imágenes y su histograma.
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