Conceptos básicos del mapeo de drones | Guía para principiantes (2023 actualizado)

Con la llegada de drones más nuevos y sofisticados, el mapeo con drones se ha vuelto cada vez más popular en los últimos años. Los drones ofrecen una solución rentable y eficiente para mapear grandes áreas de forma rápida y precisa.

Hay muchas maneras diferentes de usar drones para mapeo, y el mejor método para usted dependerá de sus necesidades y aplicaciones específicas. En este artículo, le brindaremos una descripción general de los conceptos básicos del mapeo con drones y cómo comenzar.

Definición de mapeo con drones

El mapeo con drones es el proceso de utilizar drones para capturar fotografías de un área, que luego se unen para crear un mapa 2D o 3D. Este mapa se puede utilizar para diversos fines, como topografía de terrenos, inspección de infraestructura o incluso planificación de campos agrícolas.

El mapeo en sí se explica por sí mismo: se toman muchas fotografías desde diferentes ángulos y posiciones y luego se unen para crear un mapa.

La parte difícil es obtener mediciones precisas de estas fotografías para que el mapa pueda usarse para propósitos específicos, como estudiar áreas terrestres o medir distancias.

Sin embargo, con el software adecuado y algo de práctica, es posible crear mapas de alta precisión utilizando drones. La precisión de los mapas basados en drones suele ser comparable a la de los métodos topográficos tradicionales desde tierra, como el GPS.

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Métodos de mapeo con drones: fotogrametría y LiDAR

Hay dos métodos principales de mapeo con drones: fotogrametría y LiDAR (detección y alcance de luz).

Fotogrametría

La fotogrametría es el proceso de utilizar fotografías para crear mapas 2D o 3D. Esto se hace tomando varias fotografías de un área desde diferentes ángulos y luego usando un software especial para unir estas fotografías. El software también calculará distancias y tamaños basándose en las fotografías, que luego se pueden utilizar para crear mapas precisos en 2D o 3D.

LiDAR

LiDAR es una tecnología más nueva que utiliza láseres para medir distancias. Se monta un sensor LiDAR en el dron y, mientras el dron vuela, el sensor emite pulsos de luz láser. Estos pulsos rebotan en los objetos del entorno y luego son capturados por el sensor.

Al medir el tiempo que tardan los pulsos en rebotar, el sensor LiDAR puede calcular distancias con precisión. Estos datos luego se utilizan para crear nubes de puntos 3D, que pueden usarse para crear mapas 3D de alta precisión.

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GCP, RTK y PPK

Para crear mapas precisos, es necesario utilizar puntos de control terrestre (GCP), que son puntos definidos en el terreno con ubicaciones conocidas. Estos puntos se utilizan como puntos de referencia al unir fotografías o calcular distancias a partir de datos LiDAR.

Otra forma de crear mapas de alta precisión es utilizar un sistema cinemático en tiempo real (RTK). Este sistema basado en GPS utiliza una estación base para proporcionar correcciones en tiempo real a la señal de GPS del dron. Esto permite que el dron sepa su ubicación exacta en todo momento, lo que puede utilizarse para crear mapas muy precisos.

Una tercera forma de lograr precisión es mediante la cinemática posprocesada (PPK). Esto es similar a RTK, pero las correcciones se calculan después de que el dron haya volado y no en tiempo real. Este método se puede utilizar si no puede acceder a una señal de GPS en tiempo real.

GCP

Dado que la precisión de la posición GPS suele estar restringida a entre 2 y 5 metros, incluso con una cobertura satelital máxima y empleando la tecnología GPS más potente, se requiere una corrección a nivel del suelo para aplicaciones cartográficas de alto nivel. La precisión geográfica de los datos se puede mejorar hasta un nivel de centímetros empleando cualquiera de las tres formas siguientes.

RTK

Este sistema basado en GPS utiliza una estación base para proporcionar correcciones en tiempo real a la señal de GPS del dron. Esto permite que el dron sepa su ubicación exacta en todo momento, lo que puede utilizarse para crear mapas muy precisos.

PPK

La abreviatura PPK significa "cinemática posprocesada". Es similar a RTK en que utiliza un módulo PPK integrado y una estación base terrestre fija.

En términos de tecnología, no hay mucha diferencia entre los dos tipos. de sistemas. La principal distinción radica en la forma en que se procesan los datos.

Con RTK, la información de posición se transmite en tiempo real desde la estación base al dron. Esto permite realizar correcciones sobre la marcha durante el proceso de mapeo. PPK, por el contrario, no transmite ningún dato en tiempo real.

En cambio, los datos se procesan después del hecho, utilizando la información de la estación base y los datos GPS reales que recopiló el dron durante su vuelo.

Esto puede parecer una desventaja, pero PPK tiene algunos beneficios que lo convierten en una opción más atractiva para determinadas aplicaciones cartográficas.

Quizás el mayor beneficio es que PPK no requiere una conexión de datos en tiempo real entre la estación base y el dron. Esto significa que puedes volar en áreas sin cobertura celular u otro tipo de conexión de datos.

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Ala fija versus multihelicóptero

Cuando se trata de mapeo con drones, dos principales tipos de drones Se puede utilizar: ala fija y multihelicóptero. Es importante elegir el tipo adecuado de dron para el trabajo, ya que cada uno tiene sus ventajas y desventajas.

Ala fija

drones de ala fija Son más eficientes cuando vuelan durante períodos prolongados, ya que no tienen que luchar constantemente contra la gravedad como lo hacen los multicópteros. Estos drones son adecuados para áreas grandes, como campos o granjas. Sin embargo, los drones de ala fija son más difíciles de controlar y no son adecuados para realizar mapas en espacios reducidos.

Multi-helicóptero

Por otro lado, los drones multihelicópteros son mucho más fáciles de controlar y pueden volar en espacios más reducidos. También son más adecuados para tomar fotografías de alta resolución, lo que los convierte en una buena opción para mapear áreas pequeñas o estructuras detalladas. Sin embargo, los drones multihelicópteros tienen tiempos de vuelo más cortos y no son adecuados para mapear áreas grandes. También son más maniobrables.

¿Qué software se necesita?

Para crear un mapa de drones, necesitarás algún software especializado. Hay algunas opciones disponibles, pero las más populares son Pix4D y DroneDeploy.

• Pix4D es poderoso software de mapeo que se puede utilizar para crear mapas 2D, modelos 3D y nubes de puntos. Es compatible con una amplia gama de drones y cámaras y ofrece una variedad de funciones, como planificación automática de vuelos y fotogrametría. Este software es una buena opción para usuarios más experimentados.
• DroneDeploy es otro software de mapeo popular que ofrece características similares a Pix4D. También es compatible con una amplia gama de drones y cámaras. Sin embargo, tiene una interfaz más sencilla y fácil de usar para principiantes.
• Pix4D y DroneDeploy ofrecen pruebas gratuitas, por lo que puedes probar cada uno para ver cuál funciona mejor para ti.
• Aparte de esto, asegúrese de tener también una cámara de buena calidad, como la GoPro Hero 7 Black, para comenzar.

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Aplicaciones del mapeo con drones

El mapeo con drones se puede utilizar para una variedad de aplicaciones, como topografía, cálculos de volumen, mapeo agrícola y monitoreo de sitios de construcción.

Sitio de construcción

Las obras de construcción suelen ser grandes y complejas, lo que dificulta su seguimiento mediante métodos tradicionales. El mapeo con drones se puede utilizar para crear mapas detallados de los sitios de construcción, que pueden usarse para rastrear el progreso e identificar problemas potenciales.

Investigación

Los investigadores pueden utilizar el mapeo con drones para recopilar datos sobre una variedad de temas, como las condiciones ambientales, las poblaciones de animales y los desastres naturales. Los geólogos pueden utilizar tecnología topográfica moderna para localizar fenómenos geológicos, incluidos ríos, domos, fallas y escarpes de fallas.

También pueden ayudar con la planificación de la encuesta si se requiere que el personal de campo visite físicamente ciertas regiones. Se pueden utilizar estudios regulares con drones para monitorear el crecimiento de la vegetación o el movimiento de la vida silvestre para el monitoreo ambiental.

Agrimensura

La agrimensura es el proceso de medir y documentar las características físicas de un terreno. El mapeo con drones se puede utilizar para crear mapas precisos de grandes áreas de tierra, que pueden usarse para una variedad de propósitos, como límites de propiedades, proyectos de construcción y conservación ambiental.

Minería

La minería es una industria peligrosa y sucia. Los drones se pueden utilizar para mapear las minas para que los trabajadores puedan planificar sus rutas y evitar peligros potenciales. El mapeo con drones también se puede utilizar para rastrear el progreso de las operaciones mineras e identificar áreas que necesitan mayor atención.

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Ventajas del mapeo con drones

Existen muchos beneficios al utilizar el mapeo con drones, que incluyen:

Recopilación de datos más rápida

Los drones pueden cubrir grandes áreas en poco tiempo, lo que los hace mucho más rápidos que los métodos tradicionales de recopilación de datos.

Mapas detallados: el mapeo con drones puede crear mapas detallados que no son posibles de crear con métodos tradicionales.

Flujo de trabajo automatizado

El mapeo con drones puede producir datos precisos que pueden usarse para una variedad de propósitos. Muchos programas de software de mapeo con drones ofrecen un flujo de trabajo automatizado, lo que facilita la creación de mapas con poca o ninguna experiencia.

Más económico

Ahora se puede comprar un bonito dron con cámara por menos de $2000. Si desea crear su sistema LiDAR, espere invertir entre $5000 y $10,000. Aunque no es barato, contratar un helicóptero (y un piloto) para realizar un reconocimiento aéreo es mucho más caro.

Más seguro

Los drones se pueden utilizar para inspeccionar zonas peligrosas o de difícil acceso sin poner en peligro a las personas.

Las aplicaciones de los drones se expanden constantemente a medida que la tecnología continúa desarrollándose. Si está interesado en utilizar el mapeo con drones, hay algunas cosas que necesita saber para comenzar. Los drones multirrotor son la mejor opción para realizar mapas debido a su estabilidad y capacidad para transportar una carga útil.

También es necesaria una buena cámara para crear mapas detallados. Si buscas crear modelos 3D o nubes de puntos, necesitarás un sistema LiDAR. Una vez que tenga el equipo necesario, deberá elegir un software de mapeo.

Hay varios programas de software disponibles, cada uno con sus características y capacidades. Una vez que haya seleccionado su software, ¡estará listo para comenzar a mapear!

Cursos de formación para mapeo con drones

Cursos de formación para drones. Los mapas también están disponibles para ayudarle a comenzar. Estos cursos le enseñarán los conceptos básicos de la operación de drones, software de mapeo y análisis de datos. Estos cursos son un excelente lugar para comenzar si está interesado en aprender más sobre el mapeo con drones.

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Conclusión

En definitiva, podemos decir que, para hacer un buen mapeo con un dron, tendrás que considerar lo siguiente: cuál es el propósito del mapeo, qué tipo de datos necesitas y qué tan preciso debe ser. ?

Con estos factores en mente, puedes mirar los drones y determinar cuál se adapta mejor a tus necesidades. Recuerda siempre registrar tu dron con el FAA ¡Y obtén el entrenamiento adecuado antes de volar!