Drones para topografía: descubre sus usos y prepárate para el despegue

¿Has escuchado hablar sobre el uso de los drones para topografía? Si eres un profesional de la topografía interesado en nuevas herramientas de trabajo, o un fanático de los drones que busca nuevas formas de sacarles provecho, tienes que leer este artículo. 

El uso de los drones demostró ser clave para muchísimas áreas, y los sectores de topografía y cartografía no son una excepción. Al permitir capturar datos en altura, los drones han facilitado el trabajo de topógrafos y optimizado la fotografía aérea en general. 

En este artículo, te contaremos los usos y ventajas de los drones para topografía, como así también las claves para hacer un levantamiento topográfico.  

¿Todo listo para aprender sobre topografía con drones? ¡Que empiece la cuenta regresiva para el despegue!

La importancia de los drones para topografía

Antes de hablar sobre la relación entre los drones y la topografía, hagamos un pequeño repaso de algunos conceptos claves. Seguramente sepas qué son los drones, pero salvo que seas un profesional de la topografía, es muy probable que este término no te sea tan familiar. 

Entonces, ¿qué es la topografía? La RAE la define como la “técnica de describir y delinear detalladamente la superficie de un terreno”. Los mapas topográficos representan accidentes geográficos y su confección, históricamente, requiere mucha dedicación y tiempo, además de suponer un riesgo para las personas. 

En la actualidad, esta tarea está siendo simplificada por los drones topográficos. Estos vehículos aéreos no tripulados sobresalen en la obtención de datos, puesto que, con solo 40 minutos de uso, se cubre el trabajo de alrededor de un mes de topografía tradicional.

Además, los drones para topografía permiten acceder a lugares peligrosos, o imposibles, para los humanos. 

¿Acaso son tipos de drones particulares los que se usan para la topografía? Es importante que sean drones profesionales, pero no se requieren modelos específicos. Sin embargo, algunos funcionarán mejor que otros para ciertas tareas según su precisión. ¡Lo veremos más adelante! 

Lo cierto es que el uso de drones en general es cada vez más habitual. Fernando O'Farrill, fotógrafo y profesor del curso online de Fotografía de naturaleza,  comenta que esto se debe a que “tienen muchísima tecnología, sacan fotos excelentes por las cámaras que tienen y cada vez son más accesibles”. 

Imagen: Unsplash

Aspectos clave de la topografía con drones

Si bien hablaremos de esto en detalle más adelante, es importante adelantar que hay tres aspectos importantes a la hora de trabajar con drones para topografía:

• La trayectoria de vuelo del dron

• El solapamiento entre imágenes

• Posición de la cámara fotográfica del dron

La combinación de estos elementos permite realizar con éxito las tareas de fotogrametría, es decir, la elaboración de mapas y planos a través de la captura de imágenes aéreas.

Imagen: RoboticsBiz

Usos más comunes de los drones en topografía

Hoy en día, los drones para topografía se utilizan para diversas tareas y funciones. Los más habituales son:

• Cartografía digital

• Levantamientos topográficos 

• Análisis de volúmenes y movimientos de tierra

• Gestión catastral

• Seguimiento y monitoreo de obras de construcción e inventarios

• Presupuesto de trabajos de mantenimiento en rutas

• Mantenimiento de infraestructuras ferroviarias

• Generación de mapas de alta resolución de cableados y líneas eléctricas

Imagen: Unsplash

Precisión de las técnicas de topografía con drones

Hasta ahora, hemos visto que los drones solamente han aportado soluciones y facilitado el trabajo manual. Pero ¿qué tan exactos son los datos que obtienen los drones para topografía?

Los drones pueden generar levantamientos topográficos con diferentes niveles de precisión, en función de los requisitos del proyecto. 

En algunos de los usos de los drones para topografía, como la comprobación del crecimiento de cultivos o del avance de una construcción, es suficiente una precisión moderada. 

Pero para trabajos topográficos avanzados que requieren una precisión alta, existen drones capaces de hacer un procesado cinemático en tiempo real (RTK), así como posprocesado cinemático (PPK). 

En un estudio publicado por DroneDeploy, se demostró que el modelo de dron DJI Phantom 4 RTK logró una precisión vertical relativa de 2 cm y una precisión horizontal relativa de 1.20 cm. Es decir, es uno de los drones para topografía de mayor precisión. 

Imagen: Canva

Etapas del levantamiento topográfico con drones

Así como con el resto de herramientas de topografía, el uso de drones también requiere de dos etapas fundamentales: el trabajo de campo y el de edición (etapas que también ocurren en el campo de la fotografía profesional). 

Etapa de trabajo de campo: vuelo del dron

Esta primera etapa corresponde a la captura del material y es clave en el uso de drones para topografía. Una buena planificación del esquema de vuelo es lo que luego influirá en los resultados de las imágenes y a la hora de generar los mapas.

¿Qué debes tener en cuenta en esta etapa? Debes determinar el horario más adecuado, el tiempo aproximado de vuelo, la cámara fotográfica para el dron, la superficie que se va a cubrir y el tipo de trayectoria a realizar.

Considerar estos aspectos, además, te va a permitir calcular cuántos vuelos serán necesarios, lo que dependerá de la capacidad de las baterías y autonomía del dron. 

Trayectoria del vuelo

Hagamos foco en uno de los aspectos más importantes de esta primera etapa en la utilización de drones para topografía. 

En el blog de Aerial Insights, una herramienta de fotogrametría, se explica que la trayectoria de vuelo para generar un mapa topográfico debe ser en forma de cuadrícula, y la posición de la cámara deberá estar perpendicular al suelo, logrando así un plano fotográfico picado o cenital. 

Tanto para generar reconstrucciones en 2D como 3D, es importante lograr varios puntos de vista para cada área. Por ello, se recomienda hacer una trayectoria de doble cuadrícula, es decir, completar una primera pasada para el caso de una ortofoto, y repetir con otra a 90 grados. Así, te aseguras de tener fotografías desde cuatro puntos.

Imagen: Aerial Insights

Si lo que quieres es generar imágenes 3D de edificios o estructuras verticales, debes realizar tres trayectorias de vuelo circulares a diferentes alturas, que pueden darse en un único vuelo o en varios vuelos seguidos.

En este caso, Aerial Insights recomienda posicionar la cámara a un ángulo de 45º en la trayectoria más baja, 30º en la media y 10º en la última. Deberás tomar entre 40 y 80 capturas en cada una de las trayectorias del dron. Y en todos los casos, la cámara debe enfocar el punto de interés, es decir, el edificio o estructura. 

Imagen: Aerial insights

Etapa de edición: software topográfico

El dron de topografía será el encargado de capturar cientos de imágenes con vistas parciales de la zona de interés. Estas imágenes por sí solas deben ser procesadas con algún software de fotogrametría. Entonces, es momento de pasar a la siguiente etapa en la utilización de drones para topografía: la edición. 

Este tipo de programas topográficos generan una serie de coordenadas de millones de puntos de la zona fotografiada, y a partir de allí se pueden crear archivos de distintos formatos con información útil sobre el terreno. 

Imagen: Fly Drone Experience

En estas dos etapas de la topografía es importante que saques a relucir tus habilidades de fotógrafo profesional, ya que tendrás que configurar la cámara para lograr las mejores tomas aéreas. ¿No tienes esas skills? No te preocupes, puedes empezar por anotarte en el curso online de Fundamentos de la Fotografía Digital.

Datos que se obtienen de la topografía con drones

Ya conoces la importancia de los drones para topografía y cómo hacer un levantamiento topográfico, pero probablemente todavía no comprendas del todo qué tipo de datos se obtienen con el uso de drones para topografía. ¡Tranquilo! Te lo contaremos de la forma más sencilla posible. 

Como dijimos anteriormente, luego de procesar los datos se pueden generar diferentes archivos que son de utilidad para los trabajos topográficos. Los más usuales son:

Ortofotografías: refiere a las fotografías aéreas tomadas por drones para topografía, con todos los elementos representados en la misma escala, libre de errores y deformaciones. 

Modelos digitales de terreno (MDT): son mapas 2D que ofrecen información relativa a la altura de cada punto. Representan la superficie del suelo sin ningún objeto, es decir, sin vegetación ni edificios.

Modelos 3D de terreno: similares al caso anterior, pero esta vez es una malla tridimensional diseñada a partir de triángulos. Por lo general, se genera con una textura que le da apariencia fotorealista.

Curvas de nivel: son un tipo de representación vectorial que define la línea que une puntos de un mapa que tienen la misma altitud.

Imagen: Canva

Ventajas de la topografía con drones

¿Tienes un poco más claro cómo funcionan los drones para topografía? ¡Genial! Entonces avancemos con este listado de beneficios de los drones que harán que termines de entender porqué son cada vez más populares. 

• El uso de drones en tareas de topografía permite aumentar la productividad y reducir significativamente el costo por hectárea.

• Reduce los tiempos en la ejecución de los trabajos, incluso, en algunos casos, las imágenes y mapas topográficos finales se logran en un sólo día. 

• Se obtienen precisiones centimétricas del área sobrevolada. 

• Las fotos tomadas con drones permiten obtener múltiples datos adicionales: ortofotos, mapas de elevación, curvas de contorno y diseños 3D.

• Existe una extensa oferta en cuanto a herramientas de edición online de topografía.

• Su uso otorga seguridad para los trabajadores, ya que, gracias a que el dron no requiere tripulación, no hay necesidad de exponerlos a zonas peligrosas. 

 

Imagen: Canva

Esperamos que este artículo te haya sido de utilidad para descubrir las ventajas de los drones para topografía. 

No es extraño que cada vez más topógrafos incorporen drones entre sus herramientas de trabajo. Si eres un profesional de la topografía, entonces no dudes en ampliar tus habilidades inscribiéndote a nuestros cursos online de Fotografía.  

Si, por otro lado, ya eres fotógrafo y quieres darle una función nueva a tu equipo, ¡ya tienes todos los tips empezar a usar drones para topografía!

¡Muchos éxitos!