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SISTEMAS AEREOS NO
TRIPULADOS
Trimble Business Center – UAS avanzados
Geocom – Soporte Sistemas Aéreos no
Tripulados - 2015
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Preparado por:
Oscar Moreno Moya
Ingeniero de soporte en Sistemas Aéreos no Tripulados
Trimble Business Center – Fotogrametría aérea
Este documento describe el uso más eficiente de la funcionalidad UAS avanzados con el fin de crear los
entregables fotogramétricos del Sistema Trimble UX5. Las potencias del flujo de trabajo, sus ajustes y los
beneficios de la pestaña UAS avanzados que serán explicados en este documento.
Conceptos importantes
En esta sección se describen algunas de las convenciones de nombres utilizadas en el software Trimble Business
Center que se utilizarán en la última parte de esta guía.
Modelo Digital de Superficie vs. Modelo Digital del Terreno
Un modelo digital de superficie (MDS) describe con precisión la superficie visible, incluidos los objetos elevados,
como la vegetación o edificios.
Imagen 1: Nube de Puntos generada usando MDS
Demostracion Trimble UX5 – Vitacura, Santiago.
Por otro lado, un modelo digital de terreno (MDT) describe el terreno desnudo; este modelo de elevación no
muestra objetos como vegetación o edificios.
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Imagen 2: Nube de puntos generada usando MDT
Demostracion Trimble UX5 – Vitacura, Santiago.
Ortomosaico clásico v/s Ortomosaico verdadero
El ortomosaico verdadero se genera a partir del MDS mientras que el ortomosaico clásico se genera a partir del
MDT. A continuación una descripción detallada de cada uno de estos:
Ortomosaico verdadero: Proporcionarán la representación más precisa de la superficie visible, pueden
generarse distorsiones en los edificios y áreas con vegetación debido a una baja altura de vuelo o un bajo
traslape.
Por ejemplo: Si realizamos un vuelo a 75 m de altura y dentro de esta área de vuelo nos encontramos con
árboles de 40 m. tendremos una altura entre la copa de los arboles y el UX5 de 35 m, lo que trae consigo una
menor zona de traslape entre estas, es decir, al momento del procesamiento de los datos habrán menos puntos
de enlace y un ajuste menos robusto en esta zona en comparación con las otras áreas.
Imagen 3: Relación altura de vuelo y traslape con objetos en altura.
Ortomosaico clásico: Por otro lado, debido a que un MDT no modela los objetos elevados, en el ortomosaico
clásico no aparecerán distorsiones en dichos, agujeros negros sobre los bosques y en agua, lo que lleva a un
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ortomosaico más atractivo a la vista. Con altas precisiones horizontales (no verticales), los ortomosaicos clásicos
suelen ser el principal entregable requerido para proyectos de cartografía rápidos.
Tipo de Ortomosaico
Ortomosaico verdadero (basado
en MDS)
Ortomosaico clásico (basado en
MDT)
Precisiones
Alta precisión horizontal y vertical
Alta precisión horizontal
Aplicaciones
Mapeo de topografía (Por
ejemplo: Elaboración 3D)
Mapeo rápido (Por ejemplo:
agricultura)
Imagen 3: Ortomosaicos generados con UAS avanzado. A la izquierda, Ortomosaico verdadero (MDS) con distorsiones
visibles debido a la baja altura de vuelo. A la derecha, ortomosaico clásico (MDT).
Demostracion Trimble UX5 – Vitacura, Santiago.
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Flujo de trabajo UAS avanzados:
La función UAS avanzadao es un flujo de trabajo automatizado para fotogrametría aérea, donde se realizará el
ajuste de las estaciones de fotos y la creación de entregables en un solo comando. Al procesar los datos de
imágenes con UAS avanzados, el ajuste usando puntos de paso (o de enlace), ajuste usando puntos de control y
los resultados finales se llevarán a cabo sin que el usuario interactue con el software durante el proceso.
En la pestaña Puntos de control, se llevará a cabo los dos primeros pasos del procesamiento:
PASO 1
PASO 2
Paso 1: Ajuste rápido
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Si se utilizan datos de puntos de control, Trimble recomienda ejecutar primero el ajuste rápido. Esta función
ajustará rápidamente las estaciones de fotos para estimar aproximadamente sus posiciones. De esta manera,
cuando se carga un punto de control, las estaciones que puedan contener el control de punto de marcador
aparecerá en la lista con mayor precisión y el punto de control de fotos puede ser identificado más facilmente.
Los usuarios pueden seguir utilizando el ajuste tradicional con puntos de paso bajo Ajustar las estaciones de
fotos en Trimble Business Center y luego continuar con el comando UAS avanzados. En ese caso, el ajuste rápido
sería atenuado. El tiempo para completar el ajuste rápido es en promedio de 1/8 del tiempo para completar un
ajuste completo con punto de paso.
Paso 2: Medición con puntos de control
Los puntos de control si bien no son necesarios, estos son fundamentales para aumentar la precisión de los
entregables generados. La cantidad de puntos de control instalados dependerá de la morfología del terreno,
Trimble recomienda el uso de un mínimo de cinco puntos de control bien distribuido y que encierre el área de
interés.
Cuando se carga un punto de control, las estaciones que puedan contener el marcador del punto se mostrarán
para que el punto de control pueda ser identificado. Una vez que todos los puntos se han seleccionado, vaya a la
pestaña Entregas seleccionando Siguiente, situado en la esquina inferior derecha del comando.
Si se requiere un control de precisión después de los ajustes y antes de la generación de entregables, UAS
avanzados sólo se puede ejecutar el ajuste, para este caso en la pestaña entregas se debe desmarcar las 3
opciones disponibles (nube de puntos, ráster de elevación y ortomosaico).
Después, cuando se requieran los entregables el ajuste se aplica automáticamente y el re-procesamiento no será
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necesario cuando se generan las entregas ya sea con UAS avanzados, o con los comandos independientes.
Cuando no hay puntos de control disponibles, el tratamiento puede comenzar desde la ficha Entregables
inmediatamente después de la carga de los datos de vuelo.
PASO 3
PASO 4
PASO 5
PASO 6
PASO 7
PASO 8
Paso 3: Selección de límites
Los usuarios tienen la posibilidad de definir y seleccionar un límite para delimitar el alcance de los entregables. Si
no se selecciona ningún límite, el plan de vuelo se considerará como límite predeterminado.
Paso 4: Tipo de elevación
Los usuarios tienen la posibilidad de elegir entre un MDS y un MDT.
Cuando se selecciona el MDT como el tipo de elevación, se podrá generar una nube de puntos, una elevación en
formato ráster y un ortomosaico clásico, cada uno de estos si son seleccionados por el usuario. La nube de
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puntos producida utilizando un MDT tiende a ser ruidosa, mientras que el modelo de elevación digital creado
utilizando un MDT se suaviza y se filtra para eliminar el ruido en las elevaciones.
Es recomendado utilizar el modelo digital de terreno como tipo de elevación para proyectos en que el
entregable principal requerido es un ortomosaico con altas precisiones en horizontal (X,Y), no en vertical (Z).
Por otro lado, se recomienda utilizar un MDS como tipo de elevación cuando se requiere una alta precisión en el
modelo de elevación. El modelo de elevación resultante será una nube de puntos y un ortomosaico verdadero,
los que proporcionarán la representación más precisa de la superficie visible.
Trimble Business Center ofrece un flujo de trabajo automatizado para el procesamiento de imágenes aéreas
confiando en la calidad de los datos, para esto es fundamental una buena planificación de vuelo para minimizar
los efectos no deseados, inherentes al procesamiento de imagen.
Paso 5: Los cambios de elevación (Densidad)
Los cambios de elevación definirán la densidad para la generación de nubes de puntos. Los ajustes de densidad
de nubes de puntos no sólo afectará el número de puntos interpolados, sino también la calidad y los niveles de
ruido. Dependiendo de la configuración, la densidad varía de acuerdo al tamaño del pixel. Hay cuatro opciones
disponibles: Auto, Bajo, Medio y Alto. La siguiente tabla muestra las diferencias en la densidad y las aplicaciones
recomendadas para cada uno de ellos:
Densidad de nube
de puntos
Auto
Alta
Media
Baja
Tamaño del punto 1-3
(en píxeles)
1-3
3-5
5-7
Aplicaciones
MDS
topográfico de
calidad precisa
MDS más rápido
MDT & MDS
más rápido
Todos los
proyectos
La diferencia entre Auto y valores altos es el tamaño del píxel considerado. Ajuste Auto basará el tamaño de
píxel en la resolución del ortomosaico definido por el usuario, mientras que alta siempre considerado el GSD
como el tamaño de píxel.
Como se muestra en la tabla, se recomienda ajustar la nube de puntos en densidad baja cuando se selecciona
MDT como tipo de elevación. Las siguientes imágenes ilustran mejor las diferencias entre los valores de densidad
de la nube de puntos.
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Imagen 4: Nube de puntos generada con UAS avanzado. A la izquierda, nube de puntos DTM de baja densidad
(recomendada). A la derecha, nube de puntos DTM de alta densidad.
Demostracion Trimble UX5 – Vitacura, Santiago.
Imagen 5: Nube de puntos generada en UAS avanzado a partir del MDS con densidad Auto, con excelentes resultados.
Demostracion Trimble UX5 – Vitacura, Santiago.
Paso 6: Carpeta de salida y definición del nombre de los entregables
Las entregas se almacenarán en la carpeta de salida que haya sido definida. La carpeta predeterminada es la del
proyecto. Si no se define la carpeta del proyecto, el proyecto y todos los datos relacionados con ella se
guardarán automáticamente en la carpeta temporal, que normalmente es C: \ Usuario \ sunombredeusuario \
Documentos \ Trimble Business Center.
Los usuarios pueden introducir un nombre de los archivos en el campo Nombre. El nombre predeterminado es
el nombre de la misión de vuelo. Todos los archivos entregables tendrán el mismo nombre de archivo pero con
diferentes extensiones (por ejemplo Vitacura.NubePuntos.las, Vitacura.RasterDSM.tif, Vitacura.Orto.tif).
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Paso 7: Selección de entregables, resoluciones y formato de los archivos
Trimble Business Center permite seleccionar el entregable final requerido marcando o desmarcando las casillas
junto a cada resultado.
Nota: Al crear una ortomosaico, el modelo de elevación correspondiente se creará de todos modos como un
subproducto. De esta forma, si se añade el modelo de elevación de la nube de puntos no se generará un
aumento significativo del tiempo de procesamiento.
La siguiente tabla muestra los diferentes formatos disponibles para cada una de las entregas:
Entregables
Formato
Nube de puntos
Ráster de
elevación
Ortomosaico
.LAS (Nube de puntos coloreada)
.XYZ (Sólo coordenadas)
.TIF (Formato por defecto)
.DTM (Formato INPHO)
.GRD (Formato ESRI grid)
.TIF (Formato por defecto)
.TIF con compresión JPEG ( ~ 1/5 del
tamaño por defecto .TIF)
Paso 8: Procesamiento
Inicie el procesamiento haciendo clic en "Procesar". El procesamiento utilizará múltiples núcleos de su
computador, por este motivo una máquina más potente producirá resultados más rápidamente.
El tiempo estimado para completar el procesamiento dependerá de los cambios de terreno / elevación,
especificaciones del computador y de la calidad de los datos.
¿Consultas?
Oscar Moreno M.
[email protected]
(56-2) 2480 3694