Proyecto
Levantamiento fotogramétrico de 9 tramos de carretera convencional (177 km) y 63 km de autovía mediante aeronaves no tripuladas equipadas con tecnología RTK y apoyo topográfico GNSS.
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PRESENTACIÓN
1.1 Introducción
Easy Drones presenta la metodología técnica para la ejecución del levantamiento aéreo fotogramétrico destinado a la obtención de ortofotografías georreferenciadas de alta precisión sobre una red viaria compuesta por nueve tramos de carretera convencional, con una longitud total aproximada de 177 kilómetros, y diversos tramos de autovía que suman 63 kilómetros.
La actuación comprende la captura sistemática de imágenes mediante aeronaves no tripuladas (UAV), el apoyo topográfico mediante receptores GNSS RTK y la generación de productos cartográficos utilizando técnicas fotogramétricas de última generación.
El objetivo principal consiste en obtener una cartografía digital de elevada precisión geométrica, adecuada para trabajos de ingeniería, inventario de infraestructuras, conservación de carreteras, estudios geométricos y planificación de actuaciones.
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OBJETO DEL TRABAJO
El presente documento describe la metodología técnica empleada para la adquisición, control, procesado y validación de la información fotogramétrica obtenida mediante drones profesionales.
Los trabajos comprenden:
- Planificación técnica de cada sector de vuelo.
- Implantación y observación de puntos de control terrestre (GCP).
- Vuelos fotogramétricos con posicionamiento RTK.
- Procesado fotogramétrico en Agisoft Metashape Professional.
- Generación de ortofotografía georreferenciada.
- Obtención de modelos digitales del terreno y superficie.ç
- Control de calidad y verificación de precisión.
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ALCANCE DEL PROYECTO
La actuación comprende el levantamiento completo de:
| Tipo de infraestructura | Longitud |
|---|---|
| Carretera convencional | 177 km |
| Autovía | 63 km |
| Longitud total | 240 km |
Los trabajos se desarrollarán garantizando en todo momento:
- Cobertura fotográfica continua.
- Solapes adecuados para restitución fotogramétrica.
- Precisión centimétrica.
- Homogeneidad radiométrica.
- Trazabilidad completa del proceso.
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ORGANIZACIÓN DEL EQUIPO
Con objeto de optimizar los plazos de ejecución se movilizarán dos equipos de vuelo independientes, capaces de trabajar simultáneamente sobre distintos sectores.
Equipo A
- Piloto UAS
- DJI Mavic 3 Enterprise
- Equipo GNSS RTK
Equipo B
- Piloto UAS
- DJI Matrice 4E
- Equipo GNSS RTK
Ambos equipos estarán coordinados por un Director Técnico responsable de la planificación, control de calidad y validación de los resultados.
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MEDIOS MATERIALES
5.1 DJI Mavic 3 Enterprise
El DJI Mavic 3 Enterprise constituye una plataforma ligera especialmente diseñada para levantamientos cartográficos de alta precisión.
Características principales:
- Cámara gran angular de 20 MP.
- Obturador mecánico.
- Posicionamiento RTK.
- Planificación automática de vuelos.
- Alta autonomía.
- Precisión centimétrica.
5.2 DJI Matrice 4E
El DJI Matrice 4E será utilizado como plataforma principal para los sectores de mayor extensión.
Principales ventajas:
- Mayor productividad.
- Sistema RTK integrado.
- Alta estabilidad frente al viento.
- Cámara optimizada para fotogrametría.
- Elevado rendimiento operativo.
5.3 Equipos GNSS
Para garantizar la precisión absoluta del proyecto se utilizarán receptores GNSS de doble frecuencia trabajando en modo RTK.
Las observaciones permitirán obtener coordenadas centimétricas de:
- Ground Control Points (GCP)
- Check Points
- Bases auxiliares
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METODOLOGÍA DE CAMPO
6.1 Reconocimiento previo
Antes del inicio de cada jornada se realizará:
- Estudio del espacio aéreo.
- Consulta NOTAM.
- Evaluación meteorológica.
- Identificación de zonas de despegue.
- Identificación de obstáculos.
- Evaluación de riesgos.
6.2 Implantación de puntos de control
La precisión absoluta del levantamiento será reforzada mediante una red de puntos de control distribuidos homogéneamente.
Los GCP serán señalizados mediante dianas fotogramétricas de alta visibilidad y observados con receptores GNSS RTK.
Además, se implantarán puntos independientes de comprobación (Check Points), destinados exclusivamente a verificar la calidad final del ajuste fotogramétrico.
6.3 Planificación de vuelos
Cada misión será diseñada atendiendo a las características geométricas de la carretera.
Parámetros de vuelo
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Altura | 75 – 85m AGL |
| Posicionamiento | RTK |
| Solape longitudinal | 70-80 % |
| Solape transversal | 60-70 % |
| Orientación cámara | Nadir |
| Captura | Automática |
| *información que podría ajustarse |
6.4 Operación simultánea
Los dos equipos trabajarán simultáneamente sobre sectores independientes previamente definidos.
Esta estrategia permitirá:
- Reducir significativamente el plazo de ejecución.
- Optimizar desplazamientos.
- Aprovechar las mejores condiciones meteorológicas.
- Minimizar tiempos muertos.
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METODOLOGÍA DE EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS
7.1 Planificación previa
Antes del inicio de los trabajos se realizará una planificación técnica completa con el objetivo de optimizar el rendimiento de los equipos y garantizar la calidad del producto final.
Las actividades previas incluirán:
- Estudio de la cartografía existente.
- Revisión de ortofotografía oficial.
- Delimitación de los nueve sectores de trabajo.
- Definición de zonas de despegue y aterrizaje.
- Estudio del espacio aéreo y restricciones operacionales.
- Consulta diaria de NOTAM y condiciones meteorológicas.
- Definición del orden óptimo de ejecución para minimizar desplazamientos.
Como resultado se elaborará un plan de vuelo específico para cada tramo, indicando itinerarios, autonomía estimada, número de baterías, puntos de control y tiempos de ejecución.
7.2 Implantación de la Red Topográfica
Con el fin de garantizar una precisión absoluta compatible con los requisitos del proyecto, se establecerá una red de apoyo topográfico basada en puntos de control terrestre (Ground Control Points – GCP) y puntos de comprobación independientes (Check Points).
Objetivos de los GCP
Los puntos de control permitirán:
- Ajustar el bloque fotogramétrico.
- Eliminar posibles deformaciones.
- Mejorar la precisión absoluta.
- Controlar la calidad del posicionamiento RTK.
Distribución
Los GCP se distribuirán atendiendo a los siguientes criterios:
- Inicio y final de cada tramo.
- Cambios significativos de rasante.
- Curvas de radio reducido.
- Enlaces y glorietas.
- Obras de fábrica.
- Zonas de elevada pendiente.
- Cambios de anchura de la plataforma.
Asimismo, se implantarán Check Points independientes, no utilizados en el ajuste, para validar la precisión final del proyecto.
Observación GNSS
Todos los puntos serán observados mediante receptores GNSS de doble frecuencia en modo RTK, empleando la red oficial de estaciones permanentes o una estación base propia cuando las condiciones del proyecto lo requieran.
La precisión esperada será:
| Coordenada | Precisión |
|---|---|
| Horizontal | ±2 cm |
| Vertical | ±3 cm |
7.3 Configuración Fotogramétrica
Todas las misiones serán configuradas para garantizar una reconstrucción tridimensional robusta y homogénea.
Parámetros de vuelo
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Altura de vuelo | 75 m AGL |
| Posicionamiento | RTK FIX |
| Cámara | Nadir (90°) |
| Solape longitudinal | 80 % |
| Solape transversal | 70 % |
| Formato | JPG |
| Balance de blancos | Fijo |
| Enfoque | Manual bloqueado |
| Velocidad de vuelo | Adaptada a la iluminación y relieve |
Antes de cada vuelo se verificará la correcta recepción de la solución RTK FIX y el estado de calibración de los sensores.
*EJEMPLOS
7.4 Ejecución Simultánea de los Trabajos
La longitud total del proyecto (240 km) hace recomendable la utilización simultánea de dos equipos de vuelo.
Cada equipo trabajará sobre sectores independientes previamente definidos por el Director Técnico.
Esta metodología permitirá:
- Incrementar la producción diaria.
- Reducir desplazamientos.
- Minimizar tiempos improductivos.
- Mantener una cobertura continua de los trabajos.
- Optimizar la utilización de baterías y personal.
Durante la operación ambos pilotos mantendrán comunicación permanente mediante radio o telefonía móvil para coordinar la ejecución de las distintas fases.
7.5 Control de Calidad en Campo
Una vez finalizada cada misión se realizará una revisión completa antes de abandonar la zona de trabajo.
Se verificará:
- Cobertura total del corredor.
- Ausencia de imágenes desenfocadas.
- Correcta exposición.
- Continuidad del solape.
- Disponibilidad de coordenadas RTK.
- Registro completo de la misión.
En caso de detectarse cualquier incidencia se procederá inmediatamente a repetir la zona afectada.
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PROCESADO FOTOGRAMÉTRICO
8.1 Organización de la Información
Las imágenes obtenidas durante la campaña serán clasificadas siguiendo una estructura normalizada de directorios.
Cada misión dispondrá de:
- Fotografías originales.
- Registros RTK.
- Archivos RINEX.
- Planificaciones.
- Observaciones GNSS.
- Informes de vuelo.
Esta estructura garantizará la trazabilidad completa del proyecto.
8.2 Procesado en Agisoft Metashape Professional
El procesado se desarrollará siguiendo un flujo de trabajo estandarizado.
Fase 1 – Importación
Carga de las imágenes originales junto con sus coordenadas RTK.
Verificación automática de:
- Posición.
- Altitud.
- Orientación.
- Calidad EXIF.
Fase 2 – Alineación de fotografías
Se realizará la detección automática de puntos homólogos.
Configuración prevista:
- Accuracy: High.
- Key Points: 40.000.
- Tie Points: 10.000.
- Generic Preselection.
- Reference Preselection.
El resultado será una nube de puntos dispersa correctamente orientada.
Fase 3 – Incorporación de GCP
Se importarán las coordenadas observadas mediante GNSS RTK.
Posteriormente se realizará:
- Marcado automático.
- Revisión manual.
- Validación visual.
- Ajuste de residuos.
Fase 4 – Optimización del bloque
Mediante los GCP y la información RTK se optimizarán los parámetros internos de cámara.
Se ajustarán:
- Distancia focal.
- Distorsión radial.
- Distorsión tangencial.
- Coordenadas del centro de proyección.
Esta fase permite minimizar los errores sistemáticos del modelo.
Fase 5 – Generación de la nube densa
Configuración prevista:
- Quality: High.
- Depth Filtering: Mild.
El resultado será una nube de millones de puntos que representará con precisión la geometría de la carretera y su entorno.
Fase 6 – Modelo Digital
A partir de la nube densa se generarán:
- Modelo Digital de Superficie (MDS).
- Modelo Digital del Terreno (MDT), cuando proceda.
Fase 7 – Generación del ortomosaico
El ortomosaico será generado empleando el MDT/MDS correspondiente.
Características previstas:
- Georreferenciación absoluta.
- Eliminación de deformaciones.
- Corrección radiométrica.
- Resolución compatible con el GSD obtenido durante el vuelo.
El producto final será exportado en formato GeoTIFF y, si el cliente lo solicita, también en ECW.
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CONTROL DE CALIDAD
Una vez concluido el procesado se realizará una validación completa de la precisión obtenida.
Se comprobarán:
- Error RMSE en coordenadas X.
- Error RMSE en coordenadas Y.
- Error RMSE en Z.
- Residuos individuales de cada GCP.
- Error de los Check Points.
Los resultados serán recogidos en un informe técnico que acompañará a la entrega de la cartografía.
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PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN
10.1 Estrategia de ejecución
Dada la longitud total del proyecto (240 km), la ejecución se organizará mediante la división del corredor en sectores operativos que permitan mantener una producción constante y un control exhaustivo de la calidad.
Los criterios para la sectorización serán:
- Longitud del tramo.
- Accesibilidad para los vehículos de apoyo.
- Disponibilidad de zonas seguras de despegue y aterrizaje.
- Cobertura de la red GNSS.
- Restricciones del espacio aéreo.
- Condiciones orográficas y ambientales.
Cada sector se planificará para que pueda completarse en una jornada de trabajo o en un número definido de misiones, evitando interrupciones innecesarias.
10.2 Organización de los equipos
Los dos equipos UAV trabajarán de forma coordinada pero independiente.
Equipo 1
- Piloto al mando.
- Observador (cuando sea necesario).
- DJI Mavic 3 Enterprise.
- Vehículo de apoyo.
- Juego completo de baterías.
- Receptor GNSS RTK.
Equipo 2
- Piloto al mando.
- Observador (cuando sea necesario).
- DJI Matrice 4E.
- Vehículo de apoyo.
- Juego completo de baterías.
- Receptor GNSS RTK.
El Director Técnico supervisará diariamente la producción y reorganizará los recursos si las condiciones meteorológicas o del proyecto así lo requieren.
10.3 Secuencia diaria de trabajo
Cada jornada seguirá una secuencia estandarizada:
| Hora | Actividad |
|---|---|
| 07:30 | Reunión técnica y revisión meteorológica |
| 08:00 | Desplazamiento al primer sector |
| 08:30 | Implantación y comprobación de GCP |
| 09:00 | Inicio de vuelos |
| 13:30 | Revisión de datos y cambio de sector |
| 14:00 | Continuación de vuelos |
| 18:00 | Finalización de la captura |
| 18:30 | Copia de seguridad y revisión de calidad |
| 19:00 | Envío del parte diario de producción |
Este horario podrá adaptarse a la época del año, la duración de la luz solar y las condiciones meteorológicas.
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GESTIÓN Y SEGURIDAD OPERACIONAL
11.1 Evaluación de riesgos
Antes de cada misión se realizará una evaluación específica que incluirá:
- Presencia de tráfico.
- Infraestructuras críticas.
- Líneas eléctricas.
- Árboles y vegetación.
- Puentes y estructuras.
- Antenas y obstáculos elevados.
- Condiciones de viento.
- Posibles interferencias GNSS.
Se establecerán medidas preventivas para reducir el riesgo operativo.
11.2 Seguridad de la operación
Las operaciones se desarrollarán conforme a la normativa vigente aplicable a las operaciones UAS.
Entre otras medidas:
- Comprobación preoperacional de los equipos.
- Verificación del estado de las baterías.
- Confirmación del estado RTK FIX antes del despegue.
- Comunicación permanente entre pilotos.
- Delimitación de la zona de operación.
- Procedimientos de emergencia definidos.
11.3 Gestión de incidencias
En caso de incidencia se aplicarán procedimientos específicos para:
- Pérdida temporal de señal GNSS.
- Cambio de condiciones meteorológicas.
- Fallo de batería.
- Pérdida de enlace.
- Activación del Return To Home.
- Interferencia con terceros.
Todas las incidencias quedarán registradas en el parte diario.
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ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD Y ENTREGABLES
La calidad del proyecto se controlará desde el inicio hasta la entrega final mediante un procedimiento documentado.
Las verificaciones comprenderán:
- Revisión de planificación.
- Control de GCP.
- Comprobación RTK.
- Validación del bloque fotogramétrico.
- Revisión visual del ortomosaico.
- Comprobación de errores RMSE.
- Validación de entregables.
Cada fase deberá superar los criterios establecidos antes de avanzar a la siguiente.
- PRODUCTOS ENTREGABLES
Al finalizar los trabajos se entregará la siguiente documentación:
Cartografía
- Ortofotografía georreferenciada (GeoTIFF).
- Ortofotografía comprimida (ECW, si se solicita).
Información vectorial (opcional)
- Ejes.
- Bordes de plataforma.
- Elementos inventariables.
Documentación técnica
- Informe de vuelo.
- Informe de control de calidad.
- Informe de precisión.
- Coordenadas de GCP y Check Points.
- Proyecto de Agisoft Metashape (si se solicita).
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VENTAJAS DE LA METODOLOGÍA PROPUESTA
La metodología presentada ofrece una serie de ventajas operativas y técnicas:
- Ejecución simultánea mediante dos equipos UAV.
- Alta productividad en levantamientos lineales.
- Precisión centimétrica gracias a la combinación RTK + GCP.
- Reducción de tiempos de adquisición.
- Minimización de afecciones al tráfico.
- Obtención de productos cartográficos homogéneos y trazables.
- Escalabilidad para proyectos de mayor longitud.
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CONCLUSIONES
La metodología descrita permite ejecutar el levantamiento aéreo fotogramétrico de los 240 km de infraestructura viaria con elevados estándares de precisión, seguridad y eficiencia.
La combinación de dos plataformas UAV de última generación, apoyo topográfico mediante GNSS RTK y un flujo de procesado consolidado en Agisoft Metashape garantiza la obtención de ortofotografías georreferenciadas y modelos digitales adecuados para aplicaciones de ingeniería, conservación y gestión de carreteras.
La organización propuesta optimiza los recursos disponibles, reduce los tiempos de ejecución y asegura una trazabilidad completa desde la captura de datos hasta la entrega final de los productos.
