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martes, 16 de septiembre de 2014

uso de drones en GIS

Ejemplos de uso de drones en GIS

El uso de drones o VANTS (Vuelos Aéreos No Tripulados) pueden utilizarse para casi todo. Desde buscar a personas extraviadas desde tres kilómetros de altura, el estudio de erupciones volcánicas, luchar contra cazadores furtivos o detectar minas antipersona.

Pero ¿y en el sector GIS?

El uso de drones tiene varias aplicaciones relacionadas con los Sistemas de Información Geográfica. Y es una de las tendencias de futuro en el sector GIS.

Con estos vehículos es fácil obtener imágenes de alta resolución con tecnología LIDAR.

    • Mediante el uso de drones obtenemos lo siguiente:
    • Las nubes de puntos muestreadas son comprimidas en formato LAS (.laz) y/o en formato ASCII (.asc)
    • Un DSM (Modelo Digital de Superficie)
    • Ortomosaico (normalmente en formato GeoTIFF)

Con un importante auge por su versatibilidad y bajo coste las aplicaciones son diversas:
Gestión de recursos naturales
    • Agua
    • Agricultura
    • Meteorología
    • Minería
    • Respuesta a emergencias o desastres
    • Forestal
    • Topografía
    • Catastro

Vamos a ver algunos ejemplos:
Uso de drones en agricultura


En agricultura se utiliza el vuelo de drones para capturar imágenes de los campos de cultivo. Las imágenes de los vuelos se procesan para generar un ortomosaico en formato GeoTIFF, para ello podemos utilizar el software Pix4D.

Las áreas de aplicación pueden ser:
  • Tipos de cultivo
  • Recuento de plantas
  • Índice de área foliar
  • Tipos de suelo
  • Humedad d suelo
  • Estado de desarrollo
  • Altura de la planta
  • Deficiencias de nitrógeno
  • Sanidad vegetal
  • Desespigamiento
Con los datos obtenidos se calcula el Índice de vegetación de diferencia normalizada, también conocido como NDVI, es un índice usado para estimar la cantidad, calidad y desarrollo de la vegetación. Se puede utilizar un cliente como QGIS para realizar este cálculo.


Agriculture: Crops in Belgium. NDVI in a pseudo color style representations. Pix4D Support (https://support.pix4d.com)

Uso de drones en GIS en topografía

Con los datos obtenidos a partir de los sensores se pueden crear mapas catastrales mediante la digitalización de las ortofotografías georeferenciada. Esta tarea se puede realizar con AutoCAD, ArcGIS o cualquier cliente SIG.

Uso de drones en GIS para proyectos de minería

Las imágenes obtenidas a partir de los VANTS tienen utilidad para medir el volumen de las existencias de grava. A partir de cientos de miles de puntos en 3D se genera un modelo digital del terreno.

29’000 puntos 3D calculados automáticamente a partir de la nube de puntos. Fuente: PIX4D. Mining: Stockpile in Switzerland


DSM in GeoTIFF format. Fuente: PIX4D. Mining: Stockpile in Switzerland

La reconstrucción de una mina también tiene utilidad para medir los volúmenes extraídos.

En este caso es necesario realizar un geoprocesamiento posterior para analizar los datos en dos periodos de tiempo. Debemos generar modelos del terreno y las curvas de nivel.

a variación de alturas entre periodos nos deteminará los volúmenes explotados por periodo.
Uso de drones para la gestión de recursos naturales
Los proyectos relacionado scon los recursos naturales siguen la pista de los cambios en el patrimonio histórico

Los drones son útiles para monitorizar las amenazas de las áreas protegidas, desde la caza furtiva o la deforestación.

En hidrología es posible evaluar la salud ecológica de las masas de agua mediante el seguimiento de la vegetación de las plantas, que es detectable por drones. De nuevo los drones pueden facilitar datos en zonas remotas o de difícil acceso.

Para los científicos es muy caro y les requiere mucho tiempo probar y mapear las plantas acuáticas de forma manual. La evolución de la tecnología de aviones no tripulados permiten el mapeo de las plantas acuáticas en una escala de 5 cm, lo que significa que las plantas potencialmente pueden ser identificados a nivel de especie en una cuarta parte del costo del trabajo manual.

Otras aplicaciones en agua son el mapeo de tierras de regadío, de la superficie impermeable y en planificación de cuencas.
Uso de drones en gestión de emergencias

Ortomosaico en el que se pueden apreciar los daños provocados por el deslizamiento de tierras. Fuente: Emergency response: Landslide in Switzerland. PIX4D

Ante un deslizamienta de tierras el uso de drones para la construcciones de un modelo 3D cobra fundamental importancia para evaluar los riesgos de nuevos deslizamientos de tierra.

Permite a geólogos y autoridades a identificar las zonas afectadas por el deslizamiento de tierras. Ayuda a evaluar rápidamente las zonas en peligro y a reparar las infraestructuras dañadas.

Mediante el uso de VANTS es posible llegar a zonas de difícil acceso, como montañas con alta variación de altitud.

Otras situaciones de emergencia que se pueden monitorizar con drones son los derrames de petróleo, inundaciones o daños de incendios.

Más ejemplos de uso en la web de soporte de Pix4D
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