Utilización de drones para el estudio detallado de un deslizamiento de tierra

Tras una temporada extraordinaria de lluvias en 2018, con un 170% más de precipitación que el promedio durante la primavera, en mayo se produjo un movimiento de tierras de más de 6 ha en Mencui, una población en el Pirineo Catalán situada al sur del Parc Nacional d’Aigüestortes i Estany de Sant Maurici. Se trata de una vertiente cubierta por un denso bosque de pinos, ubicada a una altura de más de 1.000 metros y que presenta un gran desnivel y difícil acceso.

Para poder realizar un estudio geológico y de riesgos adecuado y registrar el fenómeno, así como posibilitar un cálculo del volumen de material involucrado, el Instituto Cartográfico y Geológico de Cataluña (ICGC) requería tanto de imágenes aéreas como de modelos digitales del terreno de gran resolución y que ofrecieran el mayor nivel de detalle posible. Antes del levantamiento con dron, los datos de la zona que se disponían eran los adquiridos con medios aéreos convencionales. Estos consistían en una ortofotografía con una resolución espacial de 25 cm/píxel, posterior al deslizamiento, y un MDT con un tamaño de píxel de 2 x 2 m, previo al deslizamiento .

 

Ortofoto 2009
Ortofoto 2019

 

MDT con LiDAR en avión tamaño de celda de 2 x 2 m
Modelo digital del terreno LiDAr con avión

 

MDT con LiDAR en dron tamaño de celda de 0.15 x 0.15 m
Modelo digital del terreno LiDAr con dron SITEP

 

Teniendo en cuenta las características de la zona a levantar, así como que a una menor altura y velocidad de vuelo se pueden adquirir datos más densos y de mayor resolución que los proporcionados por los medios aéreos convencionales, se consideró que la utilización de un dron constituía la mejor solución. Para ello se ha utilizado un sistema desarrollado y operado por la empresa SITEP que utiliza como plataforma de vuelo un helicóptero no tripulado de gran autonomía y capacidad de carga, y en el cual se han integrado un sensor LiDAR de altas prestaciones y que es capaz de atravesar la vegetación hasta llegar al suelo, dos cámaras fotográficas y diversos subsistemas auxiliares (telecomunicaciones, control, posicionamiento, etc.). Una ventaja adicional que proporciona el sistema LiDAR de SITEP es que no requiere de la utilización de puntos de control en tierra para posicionar los datos de forma precisa, ya que el sensor lleva integrado un sistema de georreferenciación directa pura que permite conocer con exactitud la posición y orientación del sensor en todo momento.

Trayectoria de vuelo vista sobre un mapa
Trayectoria misión con dron
Trayectoria sobre la nube de puntos
nube de puntos con trazada misión con dron helicóptero

 

Finalmente, en base a los datos recabados durante un levantamiento que duró apenas una hora, se consiguió elaborar un ortofotomosaico con una resolución espacial de 0.1 m/píxel y un modelo digital del terreno cuyo tamaño de píxel es de 0.15 x 0.15 m, en el cual se ha eliminado toda la vegetación y cuyo nivel de detalle es tal que permite ver con claridad cualquier elemento presente en la zona con un tamaño superior a una mano. Estos datos constituyen una base ideal sobre la que llevar a cabo los estudios geológicos e ingenieriles pretendidos por el ICGC para caracterizar y registrar el deslizamiento de tierras.

 

Vista oblicua fotorrealista de la nube de puntos de la zona del deslizamiento
Nube de puntos montaña capturada con dron helicóptero

 

En resumen, este sistema y metodología desarrollados por SITEP permite realizar levantamientos topográficos de gran resolución y precisión de forma rápida y segura, obteniendo modelos digitales del terreno sin vegetación que facilitan la exploración y evaluación del estado del mismo en unas pocas horas.

En SITEP estamos especializados en la obtención y tratamiento de los datos mediante el uso de sensores embarcados en vehículos aéreos no tripulados para diversos sectores.

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