Topografía desde el aire
Levantamiento con dron para edificios y terreno
Cubierta, fachada, terreno y todo aquello a lo que no se llega desde el suelo.
Captura fotogramétrica desde el aire
En el levantamiento con dron, un objeto se captura fotogramétricamente desde el aire. El dron recorre una malla definida y toma cientos de imágenes solapadas, a partir de las cuales se calcula una nube de puntos tridimensional en color. Metrika360 lo emplea allí donde desde el suelo no se llega: cubiertas, fachadas altas, terreno y zonas inaccesibles.
Del mismo vuelo salen varios resultados: ortofoto, modelo digital de superficie y del terreno, plano del existente con curvas de nivel, cálculo de volúmenes y modelo 3D fotorrealista. La localización se establece mediante puntos de apoyo GNSS, en planimetría en ETRS89 con proyección UTM y en altimetría en DHHN2016. Así los datos enlazan con el catastro, con la documentación de licencia y con la ingeniería de detalle.
Donde la precisión importa más que la accesibilidad, combinamos el vuelo con escaneo láser 3D. Ambos conjuntos de datos cuelgan de la misma red de control y se unen en una sola nube de puntos.
Siete casos en los que el dron es la herramienta adecuada
Cubiertas. Inspección del estado, medición para la rehabilitación, planificación de la ocupación fotovoltaica. Sin andamio, sin plataforma elevadora y sin que nadie suba al tejado.
Fachadas altas. Lo que por vía terrestre solo se alcanza con plataforma, o no se alcanza, se captura desde el aire en una sola pasada. También patios interiores y traseras a las que no llega ningún vehículo.
Grandes superficies de vidrio y metal. En las fachadas de vidrio, un escáner láser genera mediciones falsas y huecos, porque el haz atraviesa o se desvía. Por fotogrametría la superficie se conserva como imagen y la geometría llega a través de las aristas. Con una proporción alta de vidrio, el vuelo es por tanto la mejor opción técnica, no solo la más cómoda.
Terreno y superficies exteriores. Captura continua en lugar de puntos de apoyo aislados. Base para plano del terreno, curvas de nivel, cálculo de movimiento de tierras y proyecto de drenaje.
Zonas inaccesibles y peligrosas. Superficies contaminadas, zonas de instalaciones en funcionamiento, estructuras sobre el agua. El topógrafo se queda en el suelo.
Aseguramiento de pruebas y cambios en el tiempo. Vuelos repetidos desde las mismas posiciones hacen medibles los cambios en lugar de solo describibles. Asientos, avance de obra, estado antes y después de una actuación.
Informes periciales y procedimientos de autorización. Tomas según la especificación del perito designado. Posiciones definidas, alturas de vuelo definidas sobre el terreno, barrido definido y formato de archivo definido. Volamos la especificación, no la interpretamos. Habitual en estudios de protección de especies, evaluaciones de impacto ambiental y análisis de visibilidad en proyectos eólicos y de suelo libre.
Cómo funciona y qué precisión alcanza
A diferencia del escaneo láser, no se emite ningún pulso láser. Nuestros drones toman imágenes a intervalos regulares que se solapan ampliamente. De ese solape el software calcula las posiciones de cámara y, a partir de ellas, la posición espacial de cada punto de imagen. Los métodos que hay detrás se llaman structure-from-motion y dense image matching.
La resolución de suelo con vuelo bajo queda por debajo de un centímetro por píxel. Como comparación: la ortofoto digital oficial del servicio cartográfico alemán tiene 20 centímetros por píxel. Nuestra captura es, por tanto, unas veinte veces más fina y lleva la fecha del día del vuelo en lugar de un ciclo de actualización de varios años.
Para la precisión absoluta no es decisiva la resolución de imagen, sino la red de puntos de apoyo en el suelo. Medimos esos puntos con receptores GNSS y con ello vinculamos el vuelo a los sistemas de referencia oficiales. Con puntos de apoyo alcanzamos de 2 a 5 centímetros en planimetría. Qué significa eso se explica en georreferenciación.
Alta densidad de puntos y alta precisión son dos cosas distintas. El vuelo describe una superficie sin lagunas, mientras que los métodos clásicos miden puntos de apoyo aislados. Eso lo hace superior para terreno y superficies, pero no sustituye al escaneo láser terrestre donde importan las tolerancias estrechas.
Lo que el dron no puede hacer
Un vuelo entrega en primera instancia un modelo digital de superficie. En él está todo lo que hay sobre el suelo: vegetación, vehículos, edificios, vallas. Un modelo digital del terreno, es decir, la superficie del suelo desnudo, solo surge al filtrar esos objetos.
Ese filtrado tiene un límite físico. Donde la cámara no ve el suelo, ningún programa puede reconstruirlo. Bajo vegetación densa, en bosque o en taludes muy poblados, la fotogrametría no entrega por tanto un modelo del terreno solvente. Si allí se necesita el suelo, completamos por vía terrestre o recurrimos a datos LiDAR.
El momento también forma parte del resultado. Un vuelo con hoja entrega un modelo del terreno distinto del de la misma superficie en invierno. Cuando la superficie del terreno es el objetivo real, planificamos la cita en consecuencia.
Un vuelo, varias restituciones
Ortofoto. Una imagen aérea a escala y rectificada. A diferencia de una foto, en ella se puede medir, porque cada punto de imagen tiene una coordenada. Resolución de suelo según acuerdo; lo habitual es de 1 a 3 centímetros por píxel.
Modelo digital de superficie y del terreno. Como ráster o como nube de puntos, con filtrado documentado y hora de captura indicada.
Plano del existente con curvas de nivel. Plano del terreno y perfiles en DWG y DXF, referencia altimétrica DHHN2016.
Cálculo de volúmenes y mediciones. Desmonte y terraplén como diferencia entre dos estados, con indicación de las superficies comparadas.
Nube de puntos. En formato neutral E57 o LAS, combinable con datos terrestres y de mobile mapping.
Modelo 3D fotorrealista. Superficie mallada y texturizada para visualización, presentación y documentación.
Qué resultados se necesitan determina la altura de vuelo, el solape y la densidad de puntos de apoyo. Por eso los fijamos antes del vuelo y no después.
La misma posición, la misma malla, datos comparables
Un vuelo es repetible, y ahí está su verdadero valor para la documentación de obras y terrenos. Lo decisivo es que la ruta, los puntos de toma, la altura de vuelo y la red de puntos de apoyo se mantengan idénticos entre pasadas. Solo entonces una desviación es un cambio en la obra y no una diferencia del método de captura.
Fijamos las posiciones en la primera visita y las volamos idénticas en cada pasada siguiente. La restitución es doble: fotográfica, como documentación de imagen y vídeo, y geométrica, como comparación de nubes de puntos contra el estado anterior. Asientos, deformaciones y avance de obra se vuelven así medibles en lugar de solo describibles.
En una obra hidráulica acompañamos así la ejecución, con vuelos recurrentes desde posiciones fijas y contraste continuo de las nubes de puntos con el estado anterior.
Más: documentación del avance de obra · comparación as-built
Aseguramiento de pruebas: el estado documentado, completo y con fecha
Quien construye sobre fincas ajenas acaba negociando sobre estados que ya nadie puede acreditar. Una ortofoto del corredor afectado responde a eso de otra manera que una colección de fotos sueltas: es continua, está a escala, está situada en coordenadas oficiales y lleva una fecha de captura inequívoca. Cualquier punto puede localizarse y medirse después, también aquellos en los que nadie pensó entonces.
Motivos habituales son los trazados de tuberías y cables sobre superficies agrícolas, las obras junto a edificación existente, la entrega de superficies arrendadas y las acreditaciones de restauración del terreno. Conviene capturar antes del inicio y tras la finalización, porque solo la comparación de ambos estados responde a si un cambio se debe a la obra.
Para un operador de red capturamos el corredor de un trazado de cable enterrado como ortofoto continua y de ahí derivamos el aseguramiento de pruebas frente a los propietarios afectados.
Marco legal: qué hay que aclarar y qué asumimos nosotros
Que se pueda volar en un emplazamiento depende de su situación geográfica, del entorno y del objeto. La proximidad a aeropuertos y aeródromos, instalaciones ferroviarias, autovías federales, instalaciones industriales, hospitales, espacios naturales protegidos y zonas residenciales conlleva condiciones distintas. Por regla general es resoluble, pero requiere antelación.
Comprobamos la situación antes de presentar oferta, asumimos las solicitudes necesarias y aportamos acreditaciones y seguro. De su lado hace falta el consentimiento del propietario del terreno y el acuerdo sobre los horarios de captura.
En vuelos sobre zonas habitadas o transitadas, las personas y las matrículas se hacen irreconocibles en los datos entregados.
Fotogrametría y escaneo láser de una sola mano
Ambos métodos, una sola red de control. Restituimos conjuntamente datos de dron y nubes de puntos de escáneres terrestres y sistemas de mobile mapping. Ambos conjuntos cuelgan de la misma red de puntos de apoyo; la entrega es un conjunto de datos y no dos.
La restitución es la prestación de verdad. El vuelo dura horas; la restitución decide el resultado. Filtrado, clasificación y derivación convierten imágenes en un plano.
Formatos de salida sin rodeos. E57, LAS, DWG, DXF, GeoTIFF, IFC. Lo que usted puede leer lo decide usted, no nosotros.
Referencia oficial cuando hace falta. ETRS89 con proyección UTM y DHHN2016 mediante puntos de apoyo medidos.
Antelación y cumplimiento de plazos. Para un vuelo ordinario planificamos de dos a tres semanas de antelación. En ese tiempo comprobamos la situación de permisos en el emplazamiento, obtenemos las autorizaciones necesarias y organizamos personal y equipo. En casos urgentes estamos operativos en una semana.
Y si hace falta, también al día siguiente
Para un proyecto de parque eólico en Brandeburgo, la consulta llegó un martes a mediodía, la estimación de costes estaba en manos del cliente 17 minutos después, el encargo se formalizó esa misma tarde, se voló el miércoles y los datos estaban disponibles el jueves. Doce vídeos en cuatro emplazamientos y tres alturas de vuelo, exactamente según la especificación del perito designado.
Qué permite esto y qué no: a corto plazo es posible lo que puede volarse sin autorización especial. Si el emplazamiento está en una zona de control, sobre instalaciones ferroviarias o en un espacio protegido, la fecha la decide la administración y no nosotros. Eso lo decimos antes del encargo, no después.
Precios
Cuánto cuesta el levantamiento con dron
Qué encarece un vuelo
- Tamaño de la superficie
- Precisión exigida y, con ella, la altura de vuelo
- Esfuerzo de los puntos de apoyo en el suelo, que a menudo lleva más tiempo que volar
- Situación de permisos en el emplazamiento
- Formatos de entrega deseados
- Número de repeticiones
Para seguir leyendo
- Ortofoto – la imagen medible del vuelo
- Modelo del terreno – MDT y MDS a partir de los mismos datos
- Escaneo láser 3D – terrestre, donde cuentan las tolerancias estrechas
- Documentación del avance de obra – el vuelo recurrente durante la ejecución
- Comparación as-built – estado construido frente al proyecto
Preguntas frecuentes sobre el levantamiento con dron
¿Qué precisión tiene un levantamiento con dron?
Con puntos de apoyo GNSS medidos alcanzamos de 2 a 5 centímetros en planimetría y, por naturaleza, algo menos en altimetría. La resolución de suelo de las imágenes queda por debajo de un centímetro por píxel con vuelo bajo. Para la precisión absoluta es decisiva la red de puntos de apoyo, no la cámara. Sin ellos, el conjunto de datos es coherente en sí mismo, pero no está situado.
¿Necesitan puntos de apoyo en el suelo?
Para cualquier dato en coordenadas oficiales, sí. Medimos los puntos de apoyo con GNSS y los repartimos por la superficie. Sin ellos entregamos un resultado correcto en escala, pero no situado oficialmente. Eso no puede añadirse después: haría falta un nuevo vuelo.
¿Pueden volar en nuestro emplazamiento y quién lo solicita?
Depende de la ubicación. La proximidad a aeropuertos, instalaciones ferroviarias, plantas industriales o zonas residenciales conlleva condiciones. Lo comprobamos antes de ofertar y asumimos las solicitudes necesarias. De usted necesitamos el consentimiento del propietario y el acuerdo sobre los horarios.
¿Cuál es la diferencia entre modelo del terreno y modelo de superficie?
El modelo de superficie muestra todo lo que hay sobre el suelo: vegetación, vehículos, edificios. El modelo del terreno muestra la superficie del suelo y solo surge por filtrado. Para movimiento de tierras y drenaje se necesita el del terreno; para sombras, solar y volumen de objetos sobre rasante, el de superficie.
¿Ven debajo de los árboles?
No. La fotogrametría solo captura lo que ve la cámara. Bajo vegetación densa no surge un modelo del terreno solvente. Si allí se necesita el suelo, completamos por vía terrestre o recurrimos a datos LiDAR. Las zonas no visibles las marcamos como interpoladas.
¿Cuál es la diferencia entre una foto aérea y una ortofoto?
Una foto aérea está distorsionada por la perspectiva; en la ortofoto esa distorsión está eliminada por cálculo. Así, cada punto de imagen tiene una coordenada y en ella se puede medir como en un plano. La ortofoto oficial del servicio cartográfico alemán tiene 20 centímetros por píxel; nuestro vuelo, normalmente de 1 a 3.
¿Qué superficie puede abarcarse y cuánto dura un vuelo?
La superficie rara vez es la limitación; la resolución exigida sí. Cuanto más bajo se vuela, más fino el resultado y más vuelos hacen falta. A ello se suma el esfuerzo de los puntos de apoyo en el suelo, que a menudo lleva más tiempo que volar.
¿Vuelan con viento y lluvia?
La lluvia y el viento fuerte llevan a cancelar o aplazar. Para capturas de terreno importa además la época del año, porque la vegetación cambia el resultado. Cuando el objetivo es la superficie del terreno, planificamos la cita sin hoja.
¿Qué pasa con las personas y los vehículos en las imágenes?
Las personas y las matrículas se hacen irreconocibles en los datos entregados. En vuelos sobre zonas habitadas acordamos el procedimiento de antemano.
¿Pueden combinarse los datos de dron con escaneos láser?
Sí, en edificios es lo habitual. El dron captura la cubierta y la fachada superior; el escaneo láser terrestre, las zonas accesibles y los detalles; el mobile mapping, los interiores. Todos los conjuntos cuelgan de la misma red de control y se unen en una sola nube de puntos.
¿Con qué rapidez pueden estar in situ?
Por regla general planificamos de dos a tres semanas de antelación para la comprobación de permisos y la organización. En casos urgentes estamos listos en una semana y, en casos puntuales, al día siguiente. Lo decisivo es la situación de permisos en el emplazamiento: en zonas de control, sobre instalaciones ferroviarias o en espacios protegidos, la fecha la fija la administración. Eso lo aclaramos antes del encargo.