Análisis para Precisiones Generadas por RPAS

Geomática Fotogrametría Aplicada 2022 - I

Allpa Kawsay Geomatic Lab Malpartida, Lesly Osorio, Luis Zea, Astrid

Análisis de las precisiones generadas por RPAS para la generación de información Esc 1 : 1000

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Temas a tratar Introducción Marco Normativo Precisión Horizontal Precisión Altimétrica Cuadro comparativo Aplicaciones en casos reales

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Introducción En el pasado, el uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV) o RPA estaba motivado principalmente por objetivos y aplicaciones militares.

Hace tres décadas , los UAV se utilizaron por primera vez en aplicaciones geomáticas, pero hoy se han convertido en una herramienta de uso común para la adquisición de datos. Esta técnica proporciona una alternativa de bajo costo a la fotogrametría aérea clásica de áreas pequeñas y el mapeo topográfico a gran escala o la información detallada de la superficie en 3D

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Marco Normativo Especificaciones Ténicas IGN El Instituto Geografico Nacional (IGN) “Ente Rector de la Cartografía del Perú”, de acuerdo a la Ley No 27292, es el organismo publico responsable de la elaborar la cartografía básica oficial del país en tal sentido tiene como una de sus funciones normar la producción de información cartografía del territorio nacional.

En esta caso, hemos utilizado de base esta Norma Técnica, "Especificaciones Técnicas para la producción de cartografía básica escala 1 : 1 000", la cual tiene como fin establecer Lineamientos técnicos para definir los estándares y las actividades mínimas que se debe cumplir en todo levantamiento cartográfico permitiendo a las entidades productoras conformar un sistema estructurado, compatible con los sistemas catastrales.

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PRECISIÓN ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL APOYO DEL VUELO FOTOGRAMÉTRICO Obtención de los Puntos de Apoyo Fotogramétrico Para garantizar la precisión en la generación de cartografía Esc. 1:1000 será necesario realizar circuitos de nivelación.

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·ESTÁNDARES DE PRECISIÓN HORIZONTAL PARA DATOS GEOESPACIALES Estándares de precisión horizontal para datos geoespaciales

Estándares de precisión vertical para datos geoespaciales

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ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA AEROTRIANGULACIÓN DIGITAL Orientación interior de la imagen digital.

Se utilizarán las ocho marcas fiduciales. De cada una de estas orientaciones se obtendrán los residuales correspondientes.

La precisión en la orientación interna tendrá un valor del error cuadrático medio, RMS (Root mean square) inferior a 0.5 del tamaño del píxel del sensor.

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ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA REALIZACIÓN DE LA RESTITUCIÓN FOTOGRAMÉTRICA.

PRECISIÓN HORIZONTAL Comprobación de que no se superan los errores establecidos.

Campo y superposición raster-vector.

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PRECISIÓN ALTIMÉTRICA Comprobar de que no se superan los errores establecidos. Campo y con los modelos.

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CUADRO COMPARATIVO Para la restitución digital, el error para el trazo de detalles planimétricos, (el error estándar de trazo de dibujo de restitución) será máximo 0,5 de pixel respecto al modelo ajustado Planimétrico

Altimétrica

Precisiones

Precisión de los puntos de apoyo.

Error cuadrático medio RMS, (Root mean square) menor o igual a 0,05 metros, en X e Y independientemente

El error de cierre no será en ningún caso superior a ±12 mm K, siendo K la longitud en kilómetros

Precisiones Finales

En la planimetría, la posición del 90 % de los puntos bien definidos no diferirá de la verdadera en más de 0,20 mm., y el 10 % restante no diferirá en más de 0,25 mm., a la escala del plano impreso.

Las elevaciones del 95% de los puntos acotados en el mapa digital, no diferirá de la verdadera en más de ¼ del valor del intervalo de curva de nivel, el 5% restante nunca excederá del valor del ½ del intervalo de curva de nivel.

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Evaluación del modelo digital de terreno obtenido mediante técnicas de fotogrametría con RPA y con técnicas GNSS aplicados a proyectos viales en zonas de mediana vegetación Métodos y Aplicación Para la obtención de las imágenes aéreas del área de estudio se utilizó un RPA Mavic Pro 1 de DJI (figura 2). Posee un sistema de posicionamiento incorporado GPS y Glonass, lo que permite rangos de precisión ±1,5 m en horizontal y de ±0,5 m en vertical.

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Resultados y Conclusiones En

el

levantamiento

precisión

depende

con mucho

RPA,

la

de

la

vegetación del sector, y se comprueba que en zonas donde la vegetación es muy densa, la precisión está en el rango de 1,00 a 4,50 m; en cambio, en zonas donde la vegetación es baja o nula, esa precisión aumenta hasta llegar a los 25,00 cm. La precisión aumenta considerablemente al utilizar puntos de control colocados mediante técnica GNSS.

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RPA con RTK y PPK para una Mayor Presicion Horizontal y Vertical Precisión de Equipos Las posiciones de la cámara se calculan en tiempo real, haciendo referencia a esta referencia de tierra cuya ubicación se mide con precisión durante un largo período de tiempo.

El cálculo ayuda a corregir las posiciones de la cámara de hasta 2 a 3 centímetros de precisión, tanto horizontal como vertical.

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Prueba en Campo Aquí comparamos la precisión del vuelo RTK sin usar ningún GCP y el vuelo en modo independiente con GCP bien distribuidos. El resultado del vuelo RTK en el campo es bastante impresionante.

Da alrededor de un pixel (2.5 cm) de precisión en todas las direcciones: X, Y y Z. En el modo independiente, obtenemos 3.6 metros de precisión vertical, lo cual se puede esperar sin aplicar correcciones de posición ni usar ningún GCP. Malpartida + Osorio + Zea Allpa Kawsay | Geomatic Lab

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Conclusiones Las precisiones horizontales obtenidas con RPA drones, dependerá de la altura de vuelo, resolución espacial de las imágenes, Puntos de Apoyo Fotogramétrico (PAF), características topográficas del área levantada y condiciones de nubosidad, viento, clima, etc., durante el vuelo.

Respecto a la precisión vertical, puede influir muchos factores como la elección de una sola altura de vuelo para una topografía con variados desniveles, el uso de modelos geoidales para el DEM, algoritmos aun no consolidados para la determinación de modelos digitales del terreno, posibles errores en los valores de coordenadas verticales puntos de control o alturas niveladas.

Para obtener coordenadas verticales precisas, los Puntos de Apoyo Fotogramétrico

(PAF),

al

tener

cotas

niveladas,

incrementan

significativamente el presupuesto del levantamiento fotogramétrico con RPA.

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Referencias Avellaneda

B.

(2019)

“Levantamiento

topográfico

planimétrico y altimétrico y generación de fotografía aérea con dron, de la universidad de cundinamarca seccional

ubaté”

–

Editorial

Universitaria

de

Cundinamarca.

Urteaga R, H. (2019). “EVALUACIÓN DE PRECISIÓN Y COSTO EN UN LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON ESTACIÓN

TOTAL

REMOTAMENTE

Y

AERONAVE

(RPA-DRON)

EN

EL

PILOTADA CENTRO

POBLADO CASHAPAMPA – CAJAMARCA 2018”. instituto Geográfico Nacional - ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA PRODUCCIÓN DE CARTOGRAFÍA BÁSICA ESCALA 1:1 000

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GRACIAS Análisis de las precisiones generadas por RPAS para la generación de información Esc 1 : 1000