Resumen del proyecto

Un proyecto de selección de ruta para una carretera de montaña se enfrentó a importantes desafíos con los métodos tradicionales de levantamiento topográfico.

La zona del proyecto incluía pendientes pronunciadas, cañones y otros terrenos difíciles , lo que hacía que algunos lugares fueran difíciles o inseguros para los trabajos de topografía terrestre convencionales.

Con el método de topografía tradicional, un equipo de aproximadamente 20 trabajadores necesitaba alrededor de 3 meses para recopilar datos del terreno en tan solo 50 kilómetros cuadrados.

El terreno complejo también creó posibles puntos ciegos para el reconocimiento, especialmente en pendientes pronunciadas, valles profundos y zonas de cañones.

Para mejorar la eficiencia de los levantamientos topográficos y la cobertura de datos, el equipo del proyecto introdujo un sistema de levantamiento topográfico con vehículos aéreos no tripulados multirrotor en 2024.

Equipado con LiDAR y equipos de fotografía oblicua , el sistema UAV estableció un nuevo flujo de trabajo de topografía aérea , que permitió recopilar datos topográficos desde el aire en terrenos de difícil acceso.

La solución proporcionó al equipo del proyecto un enfoque más flexible y eficiente para recopilar información sobre el terreno para la selección de rutas de autopistas.

El desafío

Terreno montañoso complejo

La zona de selección de la ruta de la autopista se ubica en un terreno montañoso con importantes desniveles y características geográficas complejas. Las pendientes pronunciadas, los cañones y los valles supusieron un reto para los levantamientos topográficos convencionales.

Zonas de difícil acceso

Algunos accidentes geográficos dificultan o hacen inseguro el acceso directo de los equipos de topografía. Esto limita la capacidad de los equipos de campo para recopilar datos completos en todos los lugares necesarios.

Cobertura de encuesta limitada

Los métodos de topografía tradicionales requerían aproximadamente 3 meses para que un equipo de 20 trabajadores recopilara datos en tan solo 50 kilómetros cuadrados . Por lo tanto, los levantamientos topográficos de grandes áreas requerían mucho tiempo y mano de obra.

Posibles puntos ciegos en la prospección

Las pendientes pronunciadas y las zonas de cañones pueden generar lagunas en las mediciones terrestres convencionales. La información topográfica faltante o incompleta puede afectar el análisis posterior de las rutas de las carreteras y la planificación de la ingeniería.

Alta carga de trabajo de campo

Los equipos de topografía deben recorrer repetidamente terrenos montañosos para tomar mediciones. Esto aumenta tanto la mano de obra necesaria como la dificultad operativa del proceso de topografía.

La solución de topografía con UAV

Para hacer frente a estos desafíos, el equipo del proyecto introdujo un sistema de reconocimiento con vehículos aéreos no tripulados multirrotor en 2024.

El UAV estaba equipado con:

• LiDAR
• Equipo de fotografía oblicua
• capacidades de topografía aérea

El sistema introdujo un flujo de trabajo de "topografía aérea" que trasladó una parte importante de la recopilación de datos del terreno del suelo al aire.

El nuevo flujo de trabajo es el siguiente:

Planificación de vuelos de UAV
↓
Adquisición de datos aéreos
↓
Escaneo 3D LiDAR
↓
Fotografía oblicua
↓
Modelado digital del terreno
↓
Análisis de rutas de autopistas

Este enfoque proporciona a los ingenieros una visión más completa del terreno montañoso, al tiempo que reduce la dependencia de accesos terrestres difíciles.

Cómo funciona el levantamiento topográfico con drones

1. Planificar la misión de vuelo

El área de estudio se divide en zonas designadas según los requisitos de selección de la ruta de la autopista. Las trayectorias de vuelo se planifican para proporcionar una cobertura sistemática del terreno objetivo.

2. Realizar vuelos con vehículos aéreos no tripulados multirrotor.

El dron multirrotor se despliega para recopilar datos aéreos en toda la zona montañosa de estudio.

Su capacidad para operar con flexibilidad a altitudes relativamente bajas la hace idónea para realizar levantamientos topográficos detallados en terrenos complejos.

3. Capturar datos LiDAR

El sistema LiDAR recopila información tridimensional sobre el terreno. Esto ayuda a generar información topográfica y de elevación detallada para pendientes pronunciadas, valles y otras áreas complejas.

4. Captura imágenes oblicuas

La fotografía oblicua proporciona imágenes desde múltiples ángulos, lo que añade información visual que complementa los datos LiDAR. Esto puede ayudar a los ingenieros a comprender mejor las características del terreno y las condiciones del entorno.

5. Generar datos digitales del terreno

Los datos LiDAR y de imagen recopilados se procesan para generar representaciones digitales del terreno estudiado. Estos conjuntos de datos proporcionan una base más detallada para el análisis de ingeniería.

6. Apoyo a la selección de rutas de autopistas

Los ingenieros pueden utilizar la información digital del terreno para comparar posibles trazados de carreteras y evaluar las condiciones de construcción relacionadas con el terreno.

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Tecnologías clave

UAV multirotor

Los vehículos aéreos no tripulados multirrotor ofrecen capacidades de vuelo flexibles y pueden operar eficazmente en entornos montañosos donde el acceso para los equipos de topografía convencionales puede ser limitado.

Mapeo 3D LiDAR

La tecnología LiDAR captura rápidamente información tridimensional del terreno, lo que la hace especialmente útil para cartografiar pendientes pronunciadas, valles y otros terrenos complejos.

Fotografía oblicua

Las imágenes oblicuas proporcionan información visual multiángulo que complementa los datos LiDAR y ayuda a mejorar la interpretación del terreno.

Modelado digital del terreno

Los datos aéreos recopilados pueden procesarse para convertirlos en modelos digitales del terreno que proporcionan a los ingenieros una representación más completa del área de estudio.

Topografía Aérea

Trasladar la adquisición de datos al aire permite inspeccionar terrenos difíciles sin necesidad de que el personal acceda físicamente a cada lugar.

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Resultados del proyecto

Área de estudio de 50 km²

El proyecto utilizó el uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV) para recopilar información del terreno en toda la zona de selección de la ruta de la autopista, sustituyendo una gran parte del flujo de trabajo tradicional de topografía terrestre.

Menor dependencia del acceso terrestre

Los estudios aéreos redujeron la necesidad de que el personal de topografía accediera físicamente a pendientes pronunciadas, cañones y otros terrenos difíciles.

Cobertura mejorada de datos del terreno

La tecnología LiDAR y la fotografía oblicua proporcionaron información visual y tridimensional complementaria, lo que ayudó a subsanar posibles lagunas de datos en terrenos complejos.

Soporte para la selección de rutas más eficiente

La información digital sobre el terreno proporcionó a los ingenieros una base más amplia para evaluar las opciones de trazado de las carreteras y comprender las condiciones del terreno.

Reducción de la carga de trabajo de topografía de campo

Al transferir la adquisición de datos del terreno a vehículos aéreos no tripulados (UAV), el proyecto redujo la dependencia de grandes equipos de campo para cada ubicación de levantamiento topográfico.