entrelazado y alterno, se determin´o, seg´un los resultados obtenidos con la Ortofoto y el Modelo Tridimensional, que el Vuelo entrelazado es el m´as adecuado a utilizar para obtener modelos de topograf´ıa.
Los aspectos que se tuvieron en cuenta para esta selecci´on fueron los siguientes:
Cantidad de fotos tomadas: La cantidad de im´agenes que se tomen en el vuelo deben ser las m´ınimas necesarias para cubrir el terreno. De ser muchas fotos el procesamiento se hace m´as lento.
Tiempo de vuelo: El tiempo de vuelo debe ser el m´ınimo posible que cubra toda el ´area de la misi´on pues de extenderse este tiempo la bater´ıa del avi´on se puede agotar y este puede sufrir da˜nos.
Tiempo de procesamiento: Este tiempo debe ser el m´ınimo posible.
En la siguiente tabla (Tabla 3–1) se realiza una comparaci´on entre las tres rutas de vuelo dados los aspectos mencionados anteriormente:
Tabla 3–1: Comparaci´on entre las diferentes rutas de vuelo realizadas Tipo de vuelo Cantidad de fo-
tos tomadas Tiempo de vue- lo (min) Tiempo de procesamiento (hr:min) No Entrelazado 136 14 2:12 Entrelazado 156 21 3:20 Entrelazado y Alterno 276 30 4:00
Los modelos obtenidos con el vuelo entrelazado son los que se presentan en las figuras 3–5,3–6:
Obtenci´on de modelos 3D y 2D de terrenos 43
Figura 3–5: Ortofoto obtenida con el vuelo entrelazado
Figura 3–6: Modelo tridimensional obtenido con el vuelo entrelazado
Como se puede observar son modelos de calidad debido a que se pueden distinguir peque˜nos detalles en el terreno.
Obtenci´on de modelos 3D y 2D de terrenos 44 Se realiz´o tambi´en un vuelo en una plantaci´on de ca˜na (Figura 3–7). La obtenci´on de modelos 2D y 3D con fines agr´ıcolas son de gran importancia debido a que cada cierto tiempo se realiza un corte de siembra y donde quedan ´areas sin sembrados se debe resembrar. Sobre estos modelos se pueden realizar otros estudios con diferentes objetivos como el control localizado de malas hierbas en fase temprana, determinar en que lugares se pueden sembrar algunas plantaciones seg´un las caracter´ısticas del suelo que presenten los territorios en los cuales se realice el vuelo, la medici´on de la altura de la vegetaci´on, el adecuado riego que se le debe proporcionar a las plantas de acuerdo al relieve, la clasificaci´on de frutas, entre otros objetivos.
Figura 3–7: Ortofoto de un vuelo realizado en una plantaci´on de ca˜na
Una de las opciones que tiene PhotoScan es la de mediciones en el plano la cual consiste en que luego de la obtenci´on de los modelos se le ubican marcadores a los mismos en el territorio donde se quiera medir formando lo denominado barra de escala. El software muestra la distancia entre estos marcadores como se muestra en la figura 3–8.
Esto tiene como aplicaci´on conocer la distancia entre dos puntos del plano o el ´area del terreno.
Obtenci´on de modelos 3D y 2D de terrenos 45
Figura 3–8: Medici´on de distancia en el modelo 3.5. An´alisis econ´omico
En la tabla 3–2 se presenta la relaci´on de precios de los elementos que se utilizan en este proyecto para la realizaci´on de los vuelos y para el procesamiento de las im´agenes.
Tabla 3–2: Relaci´on de precios
Elementos Precios
UAV y sus componentes 400 USD
C´amara 469 USD
PC port´atil para el trabajo en el te- rreno
350 USD
Software Agisoft PhotoScan 4000 USD
Se tiene un costo total de 5219 USD.
Con esta propuesta se cuenta con una alternativa nacional que puede ser perfeccionada y aplicada en sistemas de similares caracter´ısticas sin depender de costos de importaci´on y servicios de post-venta.
Obtenci´on de modelos 3D y 2D de terrenos 46 3.6. Consideraciones finales del cap´ıtulo
El control de velocidad en un UAV es fundamental para que el modelo final sea correcto y no se cuenta con el mismo para este proyecto.Para dar soluci´on a esta problem´atica se trazaron varias rutas: Vuelo no entrelazado, Vuelo entrelazado y Vuelo entrelazado y alterno y se determin´o, seg´un los resultados obtenidos con la Ortofoto y el Modelo Tridimensional, que el Vuelo entrelazado es el m´as adecuado a utilizar para obtener modelos de topograf´ıa.
La obtenci´on de modelos 2D y 3D se utiliza con diferentes fines. Una de las aplicaciones inmediatas que se le pueden dar en Cuba es en el sector de la agricultura dada la necesidad que tiene Cuba de aumentar la productividad en este sector. Es de gran importancia pues se hace con el objetivo de la medici´on de la altura de la vegetaci´on, el riego, la clasificaci´on de frutas, entre otras.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Durante el desarrollo de esta investigaci´on se estudiaron y evaluaron un conjunto de estrategias para la obtenci´on de modelos 2D y 3D de terrenos con fines topogr´aficos. Los principales resultados obtenidos se exponen a continuaci´on:
1. A partir de la literatura cient´ıfica analizada, se verifica que el empleo de los UAV para la captura de las im´agenes, y el software PhotoScan para su posterior procesamiento, es la soluci´on m´as rentable en la actualidad para fotogrametr´ıa a´erea.
2. El estudio y pruebas de un grupo de estrategias para generar modelos 2D y 3D per- miti´o establecer un procedimiento para construir dichos modelos. Este contempla la selecci´on de un plan de vuelo y la configuraci´on de los par´ametros del software para el procesamiento de las im´agenes.
3. Los resultados obtenidos aplicando el procedimiento establecido fueron evaluados de forma experimental. Se obtuvieron modelos con una nitidez y resoluci´on, de hasta 5 cm por p´ıxeles, que permitieron identificar peque˜nos detalles en el terreno.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 48 Recomendaciones
Para establecer la continuidad que debe tener este trabajo se recomienda lo siguiente: 1. Adquirir un sensor de presi´on diferencial para activar el lazo de velocidad en el auto-
piloto del UAV USENSE-X8 y as´ı mejorar el solapamiento entre las im´agenes.
2. Incorporar al UAV una c´amara compacta digital Canon G7-X o similar, para la toma de fotos con mayor resoluci´on, enfoque y menor distorsi´on, de forma tal que se eleven las prestaciones del veh´ıculo.
3. Obtener un GPS de precisi´on para conocer con mayor exactitud la informaci´on de latitud, longitud y altitud de las fotos capturadas con la c´amara.
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ANEXO A
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