El trabajo a compartir en esta oportunidad es el uso de información aérea obtenida con drone (#UAV) como soporte para la planificación #catastral y #municipal.
En primer lugar, la problemática en proceso de solución, es la ordenación territorial sub-urbana de terrenos ocupados de manera desordenada; tal como se muestra en esta situación, donde a partir del estado actual "pre" que implica la desorganización en la distribución de las viviendas, calles y otros servicios...
...se pase a esta otra situación "post", donde se observa la mensura y ordenación catastral nueva ya efectuada, con cada lote correctamente mensurado, delimitado y reubicado para cada propietario; teniendo en cuenta además la organización de las calles, los servicios públicos y toda otra infraestructura acorde a la legislación local vigente, como ser parques, calles, cordón cuneta, traza futuras avenidas, etc, etc.:
El relevamiento catastral en la zona se viene haciendo desde hace varios años, utilizando estación total y antenas #GNSS diferenciales. Sin embargo, para la planificación cotidiana por parte del #municipio y los profesionales #agrimensores, la información vectorial a veces no es suficiente, necesitándose de apoyo fotográfico o satelital, en especial en entornos #GIS; por tal motivo se realizó el relevamiento fotogramétrico completo de la zona urbana y sub urbana del municipio. Se descartó la solución satelital en favor de la solución UAV por la resolución espacial deseada, la cual es <10cm GSD (ground sampling distance), mientras que en satelital por el momento solo es posible obtener 30cm. El GSD final obtenido con UAV es de 5cm. lo que implicó una mejora considerable en el detalle visual.
El área total es de aproximadamente 1500 Ha de superficie total, que cubre la zona de catastro urbano, sub-urbano y rural parcial donde se contempla a futuro la expansión urbana.
Los mosaicos fotogramétricos obtenidos son altamente precisos en su posición espacial, todos los relevamientos realizados para este proyecto obtuvieron precisiones menores a los 10cm en XYZ e incluso se lograron precisiones con apenas unos pocos centímetros de desvío respecto a mediciones GNSS de terreno. El siguiente ejemplo muestra lo bien que "encaja" un mosaico con las mediciones catastrales previas realizadas en terreno con estación total, para ello basta con comparar los límites de los lotes mensurados con las estaciones GNSS (líneas punteadas blancas) respecto a los límites físicos observados en el mosaico UAV (cercos, muros, alambrados, cortinas de plantas, etc.)
La precisión de los mosaicos (y también la de su información derivada) que se observó en la imagen anterior puede ser descripta estadísticamente mediante el análisis de residuales entre los puntos dados (given) vs. ajustados (adjusted). La referencia (dados o given) son puntos GNSS tomados en campo con precisión milimétrica con antenas diferenciales #Trimble R8 RTK. La tabla siguiente muestra los resultados obtenidos (unidades en metros):
Tal como se observa en la fila con flecha azul el error en XYZ está por debajo de 10cm, siendo la raíz del error medio cuadrático (RMSE) de 2,3, 4,3 y 1,7cm respectivamente; con un vector resultante global (RMSEr) de 4,9cm (flecha y casilla roja).
El casillero verde (ACCr) indica la precisión en las posiciones en el plano con un valor de 8,6cm al 95% de confianza. Finalmente, el casillero violeta, indica la precisión en las alturas, con un valor de 3,4cm al 95% de confianza.
Se comprueba así la aptitud de los mosaicos como información de apoyo a la #agrimensura y #catastro #municipal, la cual exige precisión muy alta y comprobable para el estudio de la división de la tierra.
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En segundo lugar, saliendo de la información propiamente catastral, es importante comentar que también se obtuvieron otras fuentes de información valiosa que complementan y ayudan a la planificación; como ser la modelación de la #topografía del suelo para estudios de #cuencas, drenaje, obras de arte, caminos y otros. En este caso se utiliza principalmente las nubes de puntos fotogramétricas tridimensionales.
Utilizando potentes algoritmos de Trimble para filtrado de nubes de puntos (#pointclouds), es posible extraer aquellos puntos que pertenecen solamente al nivel del suelo (franja <10cm) de manera muy sencilla, permitiendo entonces crear modelos topográficos para otros estudios de interés del municipio. Se filtraron las nubes para la creación de mallas topográficas (#DTM) y curvas de nivel, tal como se observa aquí:
Y para el Área Vial también se extrajeron los modelos topográficos de las calles, los cuales pueden ser analizados de manera independiente o en conjunto con la topografía general del área más la mensura catastral:
Particularmente se destaca la parte del relevamiento realizada sobre la costa del Río Paraná del #municipio, donde se proyecta crear una avenida costanera y áreas de esparcimiento para deportes, turismo y recreación. Los mosaicos aéreos, las nubes de puntos #3D, los modelos de mallas y topográficos creados en este trabajo son cruciales para poder iniciar la planificación y diseño del proyecto. Aquí algunos ejemplos de la situación actual:
Superposición de nube fotogramétrica 3D, malla topográfica y curvas de nivel en un único modelo para uso en #CAD, #BIM o #GIS. Información lista para ser manipulada por los proyectistas de la obra. El área cubierta es de 40 Ha, correspondiente al área de interés completa del proyecto (1500m x 270m aprox.)
En este post se ha podido ver brevemente como de un solo proyecto UAV es posible extraer información con usos múltiples y diversos para la organización municipal. Combinando esta información con la mensura catastral es posible aumentar ampliamente la información para un mejor análisis al momento de la planificación, organización y control del territorio. Además, la información fotogramétrica permite también contar con el detalle de toda la planta urbana tanto pública como privada para posteriores análisis cuantitativos (superficie de obra, superficie verde, valoración, valuación del patrimonio, etc.) como cualitativos (estado de calles, de parques, avances de obras, etc.).
La realización de estos proyectos no es simplemente hacer volar un UAV y procesar los datos con algún paquete fotogramétrico automático y cerrado tipo "caja negra" tal como es popular y masivo hoy en día; es también aplicar conocimiento especializado en cada parte del proceso para lograr la mayor precisión posible sacando el máximo provecho de las condiciones del entorno: partiendo desde las condiciones de luz, alturas de vuelo y configuraciones de cámara; pasando luego por el posicionamiento óptimo de los equipos GNSS, de los puntos de control y los ajustes a la red geodésica local; siguiendo con el procesamiento de los datos en software altamente especializado donde el operador tiene control total sobre todas las variables (caja blanca); y terminando finalmente con la extracción, control de calidad y análisis de la información clave de acuerdo al área de interés: agrimensura, ingeniería civil, ingeniería forestal, fotografía, arquitectura.
En Agrimensura del Norte & Metrya contamos con profesionales en cada uno de estos temas, listos para participar aplicando sus áreas de experiencias en cada proyecto; nuestros recursos humanos se complementan con el uso de los mejores instrumentos y licencias de software líderes en el mercado mundial. En este último punto es importante decir que nuestro software cumple el principio de "ready to use" (listo para usar), es decir son plataformas específicas, pensadas y probadas para usar directamente en cada proyecto, a la mayor brevedad, y con resultados rápidos y precisos; evitando así horas de desarrollo, de investigación, de preparación tediosa de datos, configuraciones, pruebas y errores, etc., como sucede con otras alternativas.