¿Tienes un dron? ¿Y ahora qué? — Cómo usar Global Mapper con tu UAV
21 de diciembre de 2021Empecemos con una pregunta. ¿Cuántos de ustedes tienen actualmente un Segway? A menos que trabajen como guardias de seguridad en centros comerciales o dirijan una empresa de tours urbanos, probablemente decidieron no subirse al carro de este vehículo con control giroscópico. Si hubiéramos creído en la publicidad que rodeó el lanzamiento de esta "tecnología revolucionaria", hace tiempo que habríamos abandonado nuestros coches, rediseñado nuestras ciudades y estaríamos viviendo vidas mucho más plenas. Por desgracia, la realidad no ha estado a la altura.
Por otro lado, la aparición y proliferación de vehículos aéreos no tripulados (VANT) o drones, si bien no han estado acompañadas de una gran expectación mediática, prometen tener un impacto mucho más profundo en nuestras vidas. Si las predicciones actuales son ciertas, en pocos años, los cielos estarán repletos de drones de reparto, drones de vigilancia del tráfico e incluso drones para el transporte de personas.
Para quienes trabajamos en el sector de la cartografía, esta tecnología de visión aérea resuelve eficazmente uno de los retos recurrentes a los que nos enfrentamos: ¿de dónde obtenemos los datos? Y, más concretamente, ¿de dónde obtenemos datos actualizados? Tradicionalmente, hemos dependido de archivos públicos de datos geoespaciales, a menudo inadecuados y desactualizados, o de costosas fuentes comerciales. Con la llegada de la tecnología de drones, ahora es posible acceder a datos bajo demanda.
El rápido crecimiento de la propiedad de vehículos aéreos no tripulados (VANT) ha generado un interesante dilema para algunos aspirantes a pilotos. Tras adquirir el equipo y recopilar algunos datos, muchos no tienen claro qué pueden hacer exactamente con él. En los últimos años, he asistido a varias ferias comerciales centradas en VANT y una pregunta frecuente es: "¿Qué puedo hacer con Global Mapper?". La respuesta: muchas cosas.
Planificación inicial del vuelo
Entre los servicios de datos en línea disponibles gratuitamente en Global Mapper se incluyen imágenes aéreas de alta resolución, modelos digitales de elevación (MDE), cartas aeronáuticas y mapas topográficos.
Antes de lanzar el vuelo, es recomendable realizar un reconocimiento virtual del área del proyecto. ¿Qué posibles obstáculos existen en las cercanías? ¿Cuáles son las características del terreno? ¿Hay edificios u otras instalaciones cercanas con restricciones de sobrevuelo? ¿Cuál es el área de cobertura? Estas y otras preguntas pueden responderse cargando los datos relevantes en Global Mapper y realizando un análisis previo al vuelo. Entre los servicios de datos en línea gratuitos se encuentran imágenes aéreas de alta resolución, modelos digitales de elevación (MDE), cartas aeronáuticas y mapas topográficos. Las herramientas de dibujo de Global Mapper permiten delimitar la extensión del sitio del proyecto, determinar el área de cobertura y elaborar un plan de vuelo inicial para optimizar la captura de datos. Todos estos datos pueden transferirse a un dispositivo iOS o Android con Global Mapper Mobile instalado para verificar los parámetros del plan de vuelo sobre el terreno.
Visualización de imágenes geolocalizadas
Las imágenes se pueden cargar en Global Mapper como puntos de imagen, creando un álbum de fotos geográfico. A partir de las coordenadas incrustadas en los archivos de imagen, la ubicación donde se tomó cada foto se representa mediante un icono de cámara en la vista del mapa.
Una de las funciones más básicas de un UAV es tomar fotografías y, como veremos más adelante, con suficiente superposición, estas imágenes se pueden procesar para crear una representación 3D del área local. Antes de continuar con esta funcionalidad más avanzada, las imágenes se pueden cargar en Global Mapper como puntos de imagen, creando así un álbum de fotos geográfico. A partir de las coordenadas incrustadas en los archivos de imagen, la ubicación donde se tomó cada foto se representa mediante un icono de cámara en la vista del mapa. Con la herramienta Feature Info de Global Mapper, cada foto se muestra en el visor de imágenes predeterminado del ordenador. En el visor 3D, los iconos de cámara aparecerán sobre el terreno o suelo, proporcionando una representación precisa de la altitud del dron en el momento de la captura de cada imagen.
Reconstrucción 3D
La funcionalidad de la herramienta Pixels to Points transforma archivos de imagen sencillos, capturados con drones, en un conjunto de datos que puede utilizarse para innumerables procedimientos de análisis 3D.
Integrada en Global Mapper Pro, la herramienta Pixels to Points se utiliza para analizar un conjunto de imágenes superpuestas y crear una representación 3D del entorno. Este potente componente identifica patrones recurrentes de píxeles en múltiples fotografías y emplea los principios básicos de la fotogrametría para determinar la estructura tridimensional de las superficies correspondientes. Si bien la tecnología subyacente es extremadamente compleja, como es habitual en Global Mapper, la experiencia del usuario es muy sencilla. Basta con cargar las imágenes, aplicar los ajustes necesarios para el sistema de cámara, añadir puntos de control terrestre si están disponibles, hacer clic en el botón Ejecutar y esperar mientras se crea una nube de puntos de alta densidad y, si es necesario, un modelo o malla 3D. La funcionalidad de la herramienta Pixels to Points transforma archivos de imagen simples capturados por drones en un conjunto de datos que puede utilizarse para innumerables procedimientos de análisis 3D.
Creación de ortoimágenes
Un subproducto del proceso de generación de nube de puntos mencionado anteriormente es la opción de crear una ortoimagen. Definida como una capa ráster en la que las coordenadas de cada píxel son geográficamente correctas, la ortoimagen se genera mediante la interpolación de los valores RGB de la nube de puntos. Dada su precisión inherente, esta capa de imagen 2D puede utilizarse para mediciones precisas o como capa base para operaciones de digitalización o dibujo.
Creación de modelos digitales de terreno (MDT) y análisis del terreno.
Global Mapper Pro puede generar un modelo digital de terreno (MDT) a partir de datos de nube de puntos.
Como se mencionó anteriormente, la nube de puntos generada por Pixels to Points representa la materia prima para numerosos procedimientos de análisis en Global Mapper. Al igual que con cualquier conjunto de datos sin procesar, se requerirá control de calidad, limpieza y procesamiento antes de iniciar un flujo de trabajo significativo. Afortunadamente, el software ofrece una gran cantidad de opciones de edición y filtrado, incluyendo la eliminación de puntos ruidosos, el recorte espacial, la identificación de puntos del terreno y la reclasificación automática. Después de aislar los puntos que representan el terreno desnudo, se utiliza la herramienta de cuadrícula para crear un Modelo Digital del Terreno (MDT), una capa ráster 3D que representa la superficie del terreno. A su vez, esta capa de terreno se puede utilizar para crear curvas de nivel personalizadas, calcular volúmenes, delimitar cuencas hidrográficas, realizar análisis de línea de visión y, si se superpone a un MDT creado previamente, identificar y medir cambios a lo largo del tiempo.
Reproducción de vídeo
Además de capturar imágenes fijas, la mayoría de los UAV están equipados con el hardware necesario para grabar vídeo. Más allá del simple uso recreativo, esta funcionalidad resulta útil para la inspección de edificios o activos, el reconocimiento estratégico, la inspección forestal y un sinfín de otras situaciones donde se requiere una perspectiva remota. Global Mapper incluye un reproductor de vídeo integrado que reproduce la grabación mientras muestra la posición correspondiente del UAV en la ventana del mapa. La determinación de la posición se obtiene a partir de la marca de tiempo de cada vértice registrada en el archivo de seguimiento grabado durante el vuelo. Tras cargar este archivo como una línea y asociarlo con el archivo de vídeo correspondiente, la reproducción se inicia desde el menú contextual del Digitalizador.
Procesamiento LiDAR
Global Mapper Pro ofrece un conjunto de herramientas para identificar, reclasificar y extraer estas características como objetos vectoriales.
No hace mucho, se aceptaba generalmente que, debido al tamaño y peso del equipo necesario, la recopilación de datos lidar solo podía realizarse con aeronaves tripuladas. Este hecho contribuía al alto coste y a las dificultades logísticas del proceso. Hoy en día, la miniaturización de los sistemas lidar ha alcanzado un nivel que permite su carga útil en muchos drones de mayor tamaño. Dado el alcance limitado de la aeronave, la recopilación lidar con drones solo es viable para proyectos pequeños y localizados; sin embargo, permite sobrevolar con frecuencia el sitio del proyecto, lo que la hace ideal para la detección de cambios. Global Mapper Pro ofrece una amplia gama de herramientas para el procesamiento de datos lidar. Como se mencionó anteriormente, los puntos se pueden filtrar y editar antes de crear un modelo de superficie para el análisis del terreno. En comparación con los datos de nube de puntos creados fotogramétricamente, lidar proporciona una representación tridimensional más completa de elementos que no son el suelo, como edificios, líneas eléctricas y árboles. Global Mapper Pro ofrece un conjunto de herramientas para identificar, reclasificar y extraer estos elementos como objetos vectoriales.
Fundamentalmente, los UAV y los mapas tienen mucho en común. Ambos buscan ofrecer una perspectiva remota y objetiva de un área de interés, permitiéndonos observar la distribución espacial y los patrones en nuestros datos que de otro modo serían indetectables. Por lo tanto, es comprensible que una de las funciones principales de un dron sea proporcionar datos que puedan utilizarse para crear mapas y otros conjuntos de datos espaciales. Global Mapper Pro es ideal para este tipo de flujo de trabajo y ofrece una amplia gama de herramientas que pueden utilizar los operadores de drones.
Si desea trabajar con imágenes capturadas por drones y datos lidar en Global Mapper Pro, ¡ descargue hoy mismo una prueba gratuita de 14 días ! Si tiene alguna pregunta, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
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