Batimetría en aguas poco profundas con UAV y YellowScan Navigator
Desafío
Enso Geospatial y LIA Engineering and Survey LTD. llevan años colaborando para mejorar la cartografía de aguas poco profundas y ofrecer resultados de primer nivel a sus clientes. Con el tiempo, han probado varios sensores LiDAR de onda verde en su búsqueda de una mejor calidad de los datos, una mayor densidad de puntos y métodos de levantamiento más seguros, flexibles y eficientes.
Para esta misión, el objetivo era adquirir datos batimétricos de alta resolución de forma rápida y segura en zonas de aguas poco profundas. El equipo necesitaba una solución fiable para apoyar la vigilancia de la infraestructura acuática y la sedimentación alrededor de las estructuras de protección del litoral. Los entornos poco profundos plantean retos importantes tanto para los buques tripulados como para los USV con ecosondas multihaz (MBES) debido a la cobertura limitada de las franjas, el peligro de acercarse demasiado a los rompeolas y la extrema poca profundidad de las aguas. Necesitaban una solución aerotransportada que pudiera igualar a los MBES en densidad, exactitud y precisión, pero sin los riesgos de operar en aguas poco profundas y con un tiempo de respuesta mucho más rápido.
Lugar de estudio de la costa donde el YellowScan Navigator permitió una recogida de datos segura y eficaz mediante UAV.
Solución
El YellowScan Navigator se instaló en un UAV DJI M600 Pro, y los datos se procesaron con el software CloudStation de YellowScan. Esta configuración ofrecía el equilibrio adecuado entre rendimiento, seguridad y facilidad de uso en zonas poco profundas y de transición. La flexibilidad operativa fue también una gran ventaja, ya que la claridad del agua en la zona del estudio (Mediterráneo Oriental) es escasa, y la posibilidad de realizar un estudio rápido siempre que las condiciones meteorológicas lo permitieran fue inestimable.
Este proyecto fue uno de varios esfuerzos de colaboración entre Enso y LIA Engineering destinados a mejorar la capacidad de cartografía de las zonas cercanas a la costa. La capacidad del sistema para ofrecer resultados coherentes cuando se monta en un UAV lo convirtió en una elección práctica y eficaz.
El procesamiento de datos incluyó herramientas como Global Mapper (para el control de calidad y las conversiones de coordenadas), QGIS (para el análisis ráster) y QPS Qimera (para la limpieza de nubes de puntos y la clasificación manual).
Plan de vuelo LiDAR batimétrico y cobertura mediante YellowScan Navigator.
Los datos LiDAR resultantes se superponen a la ortofoto local
Parámetros de la misión
- Tamaño de la encuesta: 200 x 150 metros
- Número de vuelos: 1
- Altitud y velocidad del vuelo: 80 metros AGL a 5 m/s
Planificación + tiempo de adquisición: 2,5 horas, incluida una pequeña encuesta SBES para el control de calidad - Tiempo de tramitación: Un día de oficina adicional
- Sistema utilizado: Navegador YellowScan montado en DJI M600 Pro
- Software de postprocesamiento: CloudStation, Global Mapper, QGIS, QPS Qimera
Sección transversal de los datos LiDAR resultantes sobre el rompeolas y las aguas circundantes
Resultados
- Densidad de puntos: De 30 a 60 puntos por metro cuadrado
El proyecto confirmó que el YellowScan Navigator puede capturar datos batimétricos muy precisos y densos en aguas poco profundas y zonas de transición agua/tierra. Con densidades de puntos que oscilaban entre 30 y 60 puntos por metro cuadrado, el equipo pudo crear un MDT de alta resolución adecuado para aplicaciones de vigilancia detallada. Toda la misión, desde la planificación hasta el procesamiento final, se completó en poco más de un día, lo que pone de relieve la eficacia del flujo de trabajo.
El Navegador demostró ser uno de los pocos sistemas LiDAR de onda verde que pueden montarse fácilmente en un UAV, ofreciendo flexibilidad y rapidez. Proporcionó una sólida alternativa al MBES en entornos de baja turbidez, con unos costes de movilización significativamente menores. También destacó el apoyo de YellowScan: receptivo, comunicativo y fiable durante todo el proyecto, lo que dio al equipo la confianza necesaria para seguir adelante con futuros casos de uso.
En comparación, las operaciones MBES requieren al menos 3-4 horas de adquisición de datos y están limitadas por la seguridad de la navegación a profundidades de agua de unos 3 metros. También implican una costosa movilización, con aproximadamente 4 horas de navegación hasta el lugar de la prospección y otros 30 minutos para poner en funcionamiento el sistema, incluido el lanzamiento de perfiles de velocidad del sonido. En cambio, utilizar el YellowScan Navigator nos llevó unas 2 horas de conducción hasta el lugar, 10 minutos de preparación antes del despegue y unos 12 minutos de adquisición de datos.
La capacidad de recoger datos topográficos y batimétricos en zonas poco profundas con costes de movilización extremadamente bajos proporciona una alternativa real y fiable al MBES y supera todos los resultados procedentes de LiDAR aerotransportado en aviones en aspectos de densidad de datos y precisión.
Modelos digitales del terreno (MDT) derivados de la nube de puntos LiDAR,
coloreados por altura.
Modelos digitales del terreno (MDT) derivados de la nube de puntos LiDAR,
coloreados por altura.
