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Ventajas e inconvenientes de la fotogrametría con drones

Aunque la inmensa mayoría de personas asocian el uso de drones al sector audiovisual, bien es cierto que cada vez más empiezan a conocer sus otros muchos usos. Uno de los más relevantes es el uso en topografía y cartografía, realizando la técnica llamada fotogrametría para hacer levantamientos 3D, cálculos de volúmentes etc.. En este post vamos a hablar de las ventajas e inconvenientes de la fotogrametría con drones, explicándolo a aquellos que no saben mucho sobre este tema de una forma sencilla y entendible.

Los drones portan cámaras fotográficas y de vídeo. Esto viene bien desde luego para capturar imágenes aéreas pero también para que estas imágenes, concretamente fotografías, sirvan para obtener modelos que den una serie de datos muy útiles en muchos campos. Veamos un ejemplo práctico:

Imaginemos una mina de carbón, en la cual se apilan una serie de montones al ser extraído el material. Actualmente un equipo de topógrafos andando y de forma manual, realizan una serie de cálculos matemáticos para estimar el volumen que tiene cada montón. La precisión de estos cálculos tiene errores importantes que en general son asumidos como algo normal. Con los drones y marcando previamente una serie de puntos de control, se pueden obtener cálculos increiblemente precisos del volumen exacto. Además, un drone puede hacer en una mañana el trabajo que harían varios técnicos durante una semana o más. En algunos casos en el sector minero, además se suma la peligrosidad de algunos trabajos con materiales tóxicos, lo que permite con los drones reducir considerablemente los riesgos laborales.

El proceso consiste en el vuelo y captación de fotografías en primer lugar. Luego dichas imágenes son procesadas mediante programas específicos para la obtención de los modelos 3D y Ortomosaicos, como Pix4D o Agisoft PhotoScan. Con este tipo de programas es posible obtener una precisión de hasta 1 centímetro en planimetría gracias a la inclusión, como hemos comentado en el ejemplo, de puntos de apoyo tomados por GNSS topográfico. Los ortomosaicos obtenidos pueden alcanzar hasta 1 centímetro de GSD (Ground Sample Distance), es decir, un píxel de la imagen generada representa un cuadrado de 1 centímetro de lado en la realidad. Precisiones idóneas.

Por otro lado, mediante programas SIG (Sistemas de Información Geográfica) es posible tratar los resultados para poder medir coordenadas, distancias, áreas, e incluso volúmenes. Además, es posible generar curvas de nivel, realizar perfiles, y elaborar MDE (Modelo Digital de Elevaciones).

Las diversas VENTAJAS son notables. Entre ellas podemos encontrar las siguientes:

La seguridad del topógrafo, la ventaja más destacable. Antes, el topógrafo necesitaba poder tomar puntos de acopios de material, por lo que debía ascender hasta la cota más alta de este, recorrer un talud con gran pendiente para poder representarlo, etc. con la posibilidad de resbalar o con el desafortunado resultado de hundirse en el acopio.

La eficiencia. Mediante el vuelo del drone se pueden conseguir millones de puntos con color; mientras que antes el topógrafo debía ir observando punto por punto, obteniendo solamente unas coordenadas en las que difícilmente podría conseguir 500 puntos por jornada. De esta manera, la superficie queda mejor representada y es posible obtener un MDE que se ajuste más a la realidad.

El valor visual. Nace la posibilidad de disponer de un documento gráfico con un histórico en el que se puede apreciar el avance como posible aval a futuras reclamaciones o simplemente para un análisis visual. De esta forma, es posible comparar visualmente la cantidad de material que ha variado en un almacén.

Los plazos de entrega. Se consigue reducir el tiempo de procesado y, por lo tanto, los costos de trabajo disminuyen. Hace años, los vuelos fotogramétricos mediante aviones específicamente acomodados a este trabajo daban plazos de entrega de aproximadamente 1 mes. Mediante un vuelo de un drone y la toma de puntos de apoyo, este tiempo se reduce a días.

Las desventajas, aunque escasas, han de ser tenidas en cuenta. Algunos ejemplos son:

La distancia de vuelo. Está limitada por la ley vigente en España. Actualmente esta distancia viene marcada en 500m de distancia respecto al punto de despegue para un vuelo BVLOS para un drone que se encuentre entre 2 y 25kg. Para el caso de un drone que su peso al despegue sea menor de 2kg esta distancia vendría dada por el radio de alcance de la emisión de radio de la estación de control.

La altura máxima. Al igual que en el punto anterior, la altura máxima está limitada en el ámbito español a 120 metros.

La batería, la desventaja más importante. Las baterías suelen dar un tiempo de vuelo limitado. Bien es cierto que es el componente que más se está investigando en la actualidad para poder dotar de más tiempo de vuelo al drone.

Aunque lo anterior dificulta la forma más eficiente de trabajo, se soluciona de manera sencilla con la inclusión de un par de baterías de repuesto con las que poder realizar varios vuelos, ya que aún teniendo una larga duración de batería seguiríamos teniendo la dificultad de la restricciones de distancia y altura. Pese a todo, lo que parece una desventaja a día de hoy suele ser lo más sencillo de realizar, dado que la mayoría de localizaciones que requieren este tipo de trabajos se encuentran alejados de núcleos urbanos y en medio de la “nada”.

Las áreas de estudio son inmensas, desde canteras, minas, vertederos, seguimiento de obras, arqueología, cartografía, restitución fotogramétrica…

Origen: Drone Spain

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La Precisión de los Trípodes Topográficos

En los trabajos comunes del agrimensor o topógrafo, los accesorios normalmente no afectan las precisiones requeridas, sin embargo, en mediciones de precisión a lo largo de largos períodos, la influencia de los accesorios toma significancia. Por tal motivo, en estos casos, es necesario el conocimiento de su influencia, en este trabajo se evalúa el efecto del trípode sobre la precisión del instrumento.

Los requerimientos de los trípodes están definidos por la INTERNATIONAL STANDARD (ISO 12858-2) en términos de alta ESTABILIDAD EN ALTURA y RIGIDEZ TORSIONAL. Adicionalmente LEICA GEOSYSTEMS también evalúa el DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL.

En este trabajo se analiza las tres deformaciones en el rango de Trípodes que ofrece LEICA, de acuerdo a ésto se recomienda el trípode adecuado al instrumento y tipo de aplicación.

Todos los tests fueron realizados en laboratorio en condiciones estables para posibilitar la mejor comparación posible. La Influencia de la temperatura y la humedad no fueron considerados. Para que los resultados fueran comparables las tuercas de todos los trípodes fueron ajustados usando el mismo torque y llave.

De acuerdo a las Normas ISO Standard, los trípodes se clasifican en PESADOS o LIVIANOS.

Un trípode pesado posee una masa de más de 5,5 Kg., Así, este tripode trípode puede soportar Instrumentos de más de 15 Kg.

Los trípodes livianos son aconsejables para instrumentos de menos de 5 Kg. LEICA GEOSISTEMS aconseja estos últimos sólo para equipos para la construcción, antenas GPS y soportes para prismas.

ESTABILIDAD EN ALTURA

El Standard ISO define que la posición de la cabeza del trípode no debe alterar su verticalidad en más de 0,05 mm cuando soporta el doble del peso del instrumento, en consecuencia un trípode LEICA GST20/120-9/CTP101 y TRIMAX, que son los catalogados como “pesados”, requirieron un testeo con carga de 30 Kg., en cambio los designados como “livianos” fueron testeados con carga de 10 Kg.

Si bien la deformación vertical de 0,05 mm definida puede considerarse de insignificante incidencia en la precisión de la medición angular de Estaciones Totales, en el caso de aplicaciones en nivelación la estabilidad en altura del trípode debe tomarse en consideración.

Para medir las deformaciones en altura se utilizó un nivel LEICA DNA03 fijando debajo del tornillo de ajuste una escala de invar GWCL60. Se realizaron 100 mediciones sin carga.

Usando un sistema de poleas se colocaron pesas sobre la cabeza del trípode.Después de 400 mediciones las pesas fueron removidas procediendo al análisis de los resultados.

Trípode LEICA GST20/120-9

Resultados del test para trípodes “pesados”

El trípode de madera GST120-9 arrojó el mejor resultado con 0,02 mm., aunque también el CTP101 resultó muy bueno con 0,03 mm. El TRIMAX, de fibra de vidrio, arrojó 0,05 mm, valor límite de requerimiento de la norma ISO.

Los dos primeros disponían de ajuste con tornillo mariposa, el último usa sistema de traba. (Tal vez sea ésta la causa de menor estabilidad.)

Trípode LEICA GST05L

Resultados del test para trípodes “livianos”

Trípode de madera GST05 deformación máxima 0,02 mm., Trípodes de aluminio GST05L y CTP103 deformación máxima 0,03 mm.

RIGIDEZ TORSIONAL

Cuando un instrumento rota, produce un efecto de rotación horizontal de la cabeza del trípode. La rigidez torsional es la característica del trípode de absorber esta rotación horizontal para retornar a su posición original cuando el instrumento queda quieto.La precisión con la cual la cabeza del trípode retorna a su posición original se conoce con el nombre de “Histéresis”, de acuerdo a las normas ISO si el plato del trípode es rotado 60”, para un trípode pesado la máxima histéresis aceptable debe ser de 3” y para trípodes livianos de 10”.

Para obtener los resultados de deformación se utilizó instrumento motorizado de la serie TPS1200 con un esfuerzo de torque horizontal de 56Ncm mientras aceleraba y frenaba.- Usando el programa “set de ángulos” se realizaron mediciones automáticas a dos prismas alternativamente, esto provoca una rotación continua en ambos sentidos durante todo el tiempo de observación.

Las mediciones fueron realizadas y grabadas durante 200 segundos. Para medir la rigidez torsional se utilizó un colimador electrónico y se monitoreó la deformación a través del principio de autocolimación. Una frecuencia de salida de 16 Hz aseguró un rápido seguimiento de las deformaciones. Se montó un plato especial entre la cabeza del trípode en la base nivelante. Las mediciones fueron hechas a un espejo montado sobre el plato. Un segundo espejo se montó sobre la base nivelante. Esta segunda medición se realizó para tomar en cuenta el efecto de combinación del trípode y la base sobre el instrumento.

Resultados del Test

De todos los trípodes pesados testeados el GST120-9 posee el valor más bajo de histéresis: 0,6” y se ha comportado extremadamente estable durante toda la medición.

Los resultados del CTP101 también demuestran estabilidad similar : 0,9”, el TRIMAX, en cambio, muestra una amplitud mayor que llega a 1,8”.

De los trípodes livianos el GST05 de madera muestra el valor más bajo de histéresis: 2,4”, el GST05L de aluminio: 3,3” y el CTP103, también de aluminio: 9” cerca del límite fijado por las normas ISO.

DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL

El desplazamiento horizontal de un trípode es las medida de cómo varía la orientación con el transcurso del tiempo. No constituye un requerimiento de normas ISO pero LEICA chequea este valor como un método adicional de seguro de calidad.

Para chequear esta variación, se utiliza un método similar a la medición de la rigidez torsional pero con un período de medición de 3 hs. Para reducir la cantidad de datos la frecuencia del colimador se reduce a 0,5 Hz.

La Estación de la serie TPS 1220 se monta sobre la base nivelante, pero ahora durante la medición es instrumento permanece quieto de manera que no existe esfuerzo rotacional sobre el trípode, el movimiento del trípode es solamente producto de la carga del instrumento.

Resultados del test

En forma similar al test de rigidez torsional los trípodes de fibra de vidrio y de aluminio hacen perder la orientación en el tiempo. Esto se produce por aproximadamente a los 20 minutos, luego de los cuales el trípode de fibra de vidrio se hace estable. En cambio el de aluminio sigue rotando aunque por poco tiempo más.

En los trípodes pesados el CTP101 acusa un máximo de 1,2”, en el caso del GST120-9 en el tiempo se produce un cambio de la constante lineal. Sin embargo luego de 3 hr el desplazamiento horizontal remanente es de sólo 2,1”. El TRIMAX de fibra de vidrio se desplaza 3,6” durante los primeros 10 minutos. Después de aproximadamente 20 minutos tiene un desplazamiento remanente de 4,2”.

Respecto de los trípodes livianos, el GST05 de madera se muestra estable en los 0,9” después de 3 hr, mientras que el GST05L de aluminio se sigue deformando con el tiempo y llega a 6,9”. EL CTP103 en cambio tiene un remanente de 2,7”.

Conclusiones

La madera como material proporciona los trípodes más estables.

Los trípodes de aluminio tienen buena estabilidad en altura pero pobre orientación Horizontal. Tienen la ventaja de ser más livianos (por todo esto es que son más recomendables para nivelación).

Los trípodes de fibra de vidrio muestran grandes distorsiones los primeros 20 minutos de estacionados, por lo que habrá que esperar este período para obtener buenos resultados. Conviene asegurarse la buena orientación chequeándola durante el proceso de medición.

Como estos análisis fueron realizados en condiciones de Laboratorio y no están afectados por variaciones de temperatura, humedad, vientos etc. ,que afectan la estabilidad, estos valores seguramente se verán incrementados, además la antigüedad del trípode influirá en el resultado final.

Por todo esto, cuando se trate de determinaciones angulares de precisión deben tenerse en cuenta las influencias de los trípodes y las bases nivelantes procediéndose a sus ajustes si fuera necesario.

Los motivos señalados hacen que, en mediciones durante largos períodos, tales como auscultaciones mineras, presas, puentes etc. se utilicen columnas a efectos de instalar el instrumento.

Nota: El Presente documento ha sido extractado de una tesis (Año 2006) realizada por Daniel Nindl del Dpto. de Ingeniería en Geodesia de la Universidad de Viena.- Resumido y traducido por: Ing. Francisco J. Fabiano

via Volante x Izquierda

 
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Publicado por en 24 junio, 2013 en Geociencias, Topografía

 

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La verdadera forma de la Tierra. El geoide

Desde aproximadamente el siglo VI a. C. se comenzó a especular acerca de la esfericidad del planeta Tierra, encontrando que Thales de Mileto fue el primero que dibujó una esfera geográfica. Hasta entonces, se consideraba plana, pero la navegación sobre todo en pueblos como los fenicios y griegos, acompañada de una gran cantidad de filósofos y matemáticos hizo que se realizarán las primeras menciones acerca de que la superficie terrestre en realidad fuera una esfera.

Está creencia fue plasmada sobre la realidad cuando Juan Sebastian el Cano y Fernando Magallanes, consiguieron dar la vuelta a la Tierra navegando.

Sin embargo, la Tierra no es una esfera perfecta, aunque para una representación óptima de ésta, se utilice una esfera (elipsoide en concreto), pues se trata de una superficie regular, pudiendo ser descrita mediante fórmulas matemáticas (importante a la hora de proyectar la superficie en un mapa).

La realidad es que la Tierra no responde a ninguna fórmula matemática, pues es una superficie irregular. El planeta Tierra es en realidad más parecido a un esferoide.

La forma real o teórica de la Tierra será el geoide. El geoide es la superficie de nivel de altitud cero, que coincide con la superficie media de los océanos en equilibrio prolongada por debajo de los continentes.

Hablando de una manera más coloquial, la Tierra tiene forma de patata irregular, debido a las fuerzas de la gravedad y los diferentes accidentes geográficos.

El último modelo de forma de la Tierra ha sido obtenido por el satélite GOCE de la Agencia espacial Europea, el cual ha sorprendido debido a la irregularidad que presenta el geoide y las importantes diferencias de gravedad en diversos puntos del planeta.

vía De Topografía.

 

 
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Publicado por en 10 junio, 2013 en Geociencias, Geodesia, Topografía

 

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Control de niveles en vías terrestres

Estimados lectores:

Les voy a platicar un poco de algunas de las experiencias que he tenido con respecto a la nivelación en vías terrestres, ya sea ferrocarriles, carreteras, etc

La Topografia como bien sabemos, es una parte muy importante en todos los trabajos llamese construcción, geologia, etc. y no lo digo porque yo sea ingeniero topografo, lo digo porque lo he aplicado en muchísimos campos, por ejemplo he trabajado en vias terrestres, en plataforams petroleras, en puertos.., bueno todo eso es construccion, pero por ejemplo realicé una maestria en ciencias de la tierra y ahi tambien se aplica, pero ya será tema de otro post.

Precisamente siempre que se necesite dar posición ahí entra la topografia y la geodesia en distancias donde la curvatura de la tierra no sea despreciable. Por cierto inclusive en nivelación se usa la geodesia.

El problema de trabajar en vias terrestres (digo problema no porque sea una dificultad, sino que como ingenieros es nuestro trabajo resolver problemas), es que siempre son distancias muy largas, por ejemplo para llegar de la ciudad de Mazatlán sinaloa a la ciudad de Culiacan en Sinaloa también, son alrededor de 130 km, por esta razón, se debe tener un control muy preciso en todas las medidas, un error que no se nota en distancias cortas, en kilometros puede ser muy perjudicial.

En el caso de la nivelación, los errores mas que nada ocasionan gastos no controlados en las terracerias y movimientos de tierras. Eso es una, la otra podría ocasionar desniveles no deseados o peligrosos en caminos o ferrocarriles.

Es por esto que la nivelación de pre-proyecto es muy importante. Lo primero que generalmente se hace es colocar bancos de nivel a cada 500 metros. Existen diferentes procedimientos para la construcción y colocación de bancos de nivel. Pero debe de cumplir algunos estandares de calidad. Estos bancos de nivel servirán para controlar el proyecto a futuro.

El método de nivelación que por mi experiencia yo recomiendo es el de ida y vuelta, ahí realmente si te das cuenta el error que pudieras tener. Entonces lo primero que se hace es darle una cota al primer banco de nivel, ya sea cota arbitraria o referida a un nivel que está referido al nivel medio del mar. Incluso con el GPS se le puede dar un nivel, pero hay que tener en cuenta que si se hace esto hay que hacer una transformación para tener alturas geoidales.

El metodo de ida y vuelta consiste en iniciar en el banco de nivel y medir los desniveles entre PL’s (un PL es un punto intermedio entre bancos de nivel para evitar errores de lectura y de apreciación), se mide los desniveles entre PL’s hasta llegar al segundo banco de nivel, la distancia máxima entre PL’s no deberia ser mayor a 100 metros.

Una ves que se llega al segundo banco de nivel, se nivela desde el segundo hasta el primero, puede ser ocupando los mismos PL’s o diferentes, al llegar al primer banco de nivel en teoría se debería de llegar con la cota de salida, pero muchas de las veces existirá un error. si ese error rebasa una tolerancia, entonces se vuelve a realizar la corrida, si no la rebasa se prosigue al siguiente banco de nivel. La tolerancia muchas de las veces la da las leyes locales o el mismo contrato, en caso de no existir lo que yo hago es seguir la tolerancia marcada por el fabricante del equipo (por lo regular 2 milimetros por km).

Como les comentaba, es muy importante tener muy precisos los datos de estos bancos de nivel, puesto que de eso depende que existan riesgos o excesos de costos.

Todas las dudas o comentarios serán recibidas, tambien pueden escribirme a: yasserabiuth@gmail.com

vía CivilGeeks.com.

 

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ALCANCES SOBRE BATIMETRÍA

Mediante el uso de la batimetría obtenemos valores de profundidad del agua, ya sea en un medio fluvial, lacustre o marino. Conocer las profundidades de un área tiene gran importancia en muchos aspectos como en seguridad de l navegación. La hidrografía se preocupa de representar los valores de profundidad de un lugar en un mapa, el cual puede constituir la llamada Carta Náutica.

El fondo marino es plasmado en un plano batimétrico, al igual que los topográficos, se obtienen mediante curvas de nivel conocidas con el nombre de curvas batimétricas o veriles. Si se desea trazar las curvas batimétricas se requiere que para cada punto tomado en el mar se determine tanto su ubicación como su cota (altura).

La agrimensura directa de áreas en el fondo marino o la determinación de la profundidad tendrá que ser referidas al nivel medio del mar o también pueden ser referidas al nivel de bajas mareas; esto último es lo más usado.

Utilidades:

· Rastreo o búsqueda de objetos en el fondo marino.

. Levantamientos hidrográficos-batimétricos.

· Cubicación en volúmenes de material de fondo para el cálculo de dragado.

· Localización y/o posicionamiento geográfico de precisión (Benchmarks marinos)

Estado del Arte:

Las primeras técnicas involucraban el uso de una soga pesada o cable de longitud conocida arrojados del lado de una nave, y luego midiendo la cantidad necesaria para alcanzar el fondo. Este método, tedioso y frecuentemente inexacto, éste método da la profundidad tan solo de un punto, y no de manera continua; las inexactitudes en las mediciones se generaron porque la soga no necesariamente viaja directamente al fondo debido a que puede desviarse por corrientes de la sub.-superficie o movimientos de la embarcación.

El método que produjo mayores satisfacciones, fue el uso de la eco-sonda, consistee en que un pulso de la eco-sonda es soltada desde la embarcación y viaja hasta el fondo del océano (o lago, río, etc.), se refleja, y regresa.


Modelos Digitales de Fondo Lacustre, gracias al uso de Ecosondas

Trazo de Curvas Batimétricas

Por cálculos que involucran el tiempo, pasado entre la generación del pulso y su retorno, y la velocidad de sonido en el agua, entonces puede hacerse un registro continuo de topografía del fondo. Tomando más eco-sondajes y realizando los cálculos mecánicamente se van produciendo un registro gráfico con la forma de un mapa en un papel.

Estos cálculos suelen ser inexactos debido a que la velocidad del sonido puede variar a causa de las diferencias de temperatura, límite de salinidad, turbidez, etc. Además los cálculos pueden ser afectados por la presencia de cañones en el fondo o montañas.

Una ecosonda es un dispositivo diseñado para medir la profundidad tanto del fondo como de otros objetos sumergidos en el mar, ríos, lagos, represas o cuerpos de agua en general.

El equipo se compone de una unidad externa que permite registrar y procesar las señales ultrasónicas enviadas y recibidas por un transductor sumergido, de manera que puedan ser interpretadas por el operador. A partir de una señal eléctrica, el trasductor envía un pulso sonoro que es reflejado por el fondo y en ocasiones por otras superficies como objetos, bancos de peces o simplemente burbujas de aire. Las señales reflejadas son recogidas por el mismo dispositivo (trasductor) para enviarlos a la unidad de procesamiento (o simplemante ecosonda) en forma de señales eléctricas que registra la unidad externa.

El retardo del pulso sonoro enviado y recogido por el trasductor es lo que permite calcular la profundidad según la siguiente relación:

Profundidad = Velocidad del sonido (1500 m/s) x Tiempo (s) / 2

Los equipos de sondeo varían fundamentalmente en la frecuencia alcanzada por sus pulsos sonoros, quienes a su vez determinan la resolución de los resultados y la capacidad de penetración en el subfondo.

Hoy en día con el uso de ecosondas multihaz para la elaboración de batimetrías se ha convertido en la más desarrollada y exacta tecnología actual. Dicho sistema, que permite cumplir las normas estándar de la Organización Hidrográfica Internacional (OHI), proporciona un conocimiento preciso y completo de la profundidad y morfología de los fondos marinos.
Su alta resolución (500 puntos por m2) permite una amplia cobertura tanto en las zonas someras o en la plataforma continental, e incluso en cuencas con profundidad hasta 5.000 m.

Es una herramienta ideal para la exploración de fondos marinos, reconocimientos arqueológicos, etc.

Uso de Ecosondas en Batimetría

Se tienen buenos métodos geofísicos en donde se puede dereminar y caracteriza la estratigrafía del fondo marino o fluvial  y realizar un mapeo detallado es el usado  depth sounder y el GPR (Ground Penetrating Radar).  El GPR permite poder trabajar, además de la superficie del agua, sobre superficies como el hielo y polímeros entre otros, los cuales facilitan su adquisición, mientras que en el caso de sonar, este debe estar en contacto directo con el agua.

El GPR además de ofrecer la gran ventaja de generar datos totalmente en digital, permite investigar el substrato y no solamente la batimetría como en el caso del “depth sounder”. Sin embargo posee una limitante, y es la disminución de la señal en aguas con un alto contenidos de sales disueltas (agua de mar), por lo cual su uso esta restringido generalmente a estudios en lagos y ríos. Como ulterior ventaja respecto al depth sounder, el radar puede caracterizar perfectamente la batimetría en casos donde la vegetación en el fondo del cuerpo de agua limita la aplicación del depth sounder.

Esquema de Funcionamiento GPR

En la actualidad la batimetría puede ser mapeada a más de 20 m de profundidad mediante el GPR, logrando detectar espesores mayores a los 7 metros de sedimentos, lo cual sería prácticamente imposible con las metodologías tradicionales como el sonar.

Depht Sounder con entorno Gráfico

 vía CivilGeeks.com.

 
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Publicado por en 23 marzo, 2013 en Geociencias, Topografía

 

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EL MODELO DE ELEVACIÓN DIGITAL GLOBAL ASTER GDEM: CARACTERIZACIÓN Y UTILIDAD

El Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón (METI) y La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), elaboraron un nuevo modelo digital de elevación a nivel mundial ASTER GDEM (ASTER Global Digital Elevation Model), confeccionado a base de aproximadamente 1,3 millones de imágenes estéreo tomadas desde el año 2000 hasta el 2008 por el radiómetro japonés ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) que orbita dentro del satélite multinacional Terra, lanzado al espacio en Diciembre de 1999.

ASTER capturó las imágenes del espectro visible y también aquellas regiones con longitud de onda de las radiaciones térmicas infrarrojas, con resoluciones espaciales a partir de 15 hasta 90 metros (50 a 300 pies). ASTER GDEM posee una cobertura que va desde los 83 grados de latitud Norte hasta los los 83 grados de latitud Sur, el objetivo hoy en día de la NASA es trabajar para combinar los datos de ASTER con los de otras fuentes que ofrecían modelos digitales de terreno como por ejemplo los de la Shuttle Radar Topography Mision (NASA, 80% de cobertura terrestre) y así poder producir un mejor mapa topográfico mundial.

La superficie está distribuida en 22.600 cuadrados de 1° X 1° que tienen como extensión aproximada 111,11 Km x 111,11 Km , en formato georreferenciado .tiff en coordenadas geográficas, cuyo Datum es el elipsoide WGS84 Los puntos de elevación del terreno han sido tomados 30 metros y se adquieren en formato Raster el cual realiza división del área de estudio en una matriz de celdillas, generalmente cuadradas donde cada una de ellas recibe un único valor que se considera representativo para toda la superficie abarcada por la misma.

Este modelo es de mucha ayuda para personas que necesitan disponer de información sobre la elevación del terreno favoreciendo a todas las ciencias que estudian la tierra, con muchas aplicaciones prácticas para la ingeniería, minería , energía, impacto y gestión ambiental, conservación de recursos naturales, geología, planeamiento urbano, entre otras . Desde Julio de 2009, se encuentra disponible en diversos portales en forma gratuita la primera versión del modelo Digital de Elevación Global llamado oficialmente: ASTER global digital elevation model V001. Hoy en día se tiene ya la versión V002 mejorada para el público en general.

Mediante el tratamiento del archivo .tiff en los programas de manejo de sistemas de información geográfica, como ARCGIS, podemos obtener la topografía del terreno en curvas de nivel .

Para poder establecer la escala máxima de uso del modelo , se hizo una comparación con terrenos que poseían curvas de nivel 1:10.000 (curvas cada 10 m) 1:50.000. (Curvas cada 50 m) para poder estudiar la precisión del modelo ASTER GDEM, siendo concordante a nivel intermedio (intervalos entre 10 y 50m), de tal manera que tengamos una representación de la realidad topográfica con más exactitud

Comparación modelo ASTER GDEM con base topográfica en curvas @10m y @50 m, siendo las primeras más precisas para modelar el terreno y en el caso @50 m el Modelo resulta ser más preciso

Para obtener una extensión de interés en el modelo ASTER GDEM, necesitamos ingresar al portal del sistema de observación ECHO de la NASA (Earth Observing System-EOS Clearinghouse). Aparte de este portal , otros organismos e instituciones también difunden de manera conjunta este modelo.

Dentro de la página podremos observar un mapa en versión satélite en el cual podremos delimitar la extensión que deseamos obtener . Para continuar con el proceso de obtención, Dejo a su disposición un pequeño manual el cual explica cada paso que se debe realizar a fin de que obtengamos el producto que vienen a ser los mapas topográficos (curvas de nivel) de la zona de interés.

Descargar Manual

vía CivilGeeks.com.

 
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Publicado por en 23 marzo, 2013 en Cartografía, Geociencias, Geodesia, Topografía

 

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