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26 - 27 febrero 2019Congreso sobre las Aplicaciones de los DRONES a la Ingeniería Civil

RPAS como herramientas para la identificación y cuantificación de cambios

morfológicos en zonas costerasLara Talavera Madrigal1, Laura del Río Rodríguez1, Javier Benavente González1, Luis Barbero

González1, Juan Antonio López Ramírez2

1 Departamento de Ciencias de la Tierra y 2 Departamento de Ingeniería Ambiental, Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales, Universidad de Cádiz


Índice

2. Zona de estudio

1. Objetivo

3. Metodología

4. Resultados

5. Conclusiones


Objetivo

Nuevas tecnologías de adquisición de datos topográficos: Vehículosaéreos no tripulados (RPAS) y algoritmos de Structure fromMotion (SfM).

• Construir MDEs a partir de imágenes tomadas conRPAS y procesadas con algoritmos SfM

• Evaluar su eficiencia en la detección de cambiosmorfológicos en una sección de la playa de Camposoto.


Zona de estudio

5 km

OCEANO ATLÁNTICO

FLECHA LITORAL DE

SANCTI PETRI

Playa de Camposoto

Lat.: 36.421 NLong.: ‐6.226 W


Zona de estudio

1Aporte sedimentario de los ríos

Oleajes energéticos y mareas2 3Infraestructuras

humanas

La flecha experimenta una migración hacia tierra


NM 1

NM 2

Cordón dunar

Depósitos de desbordamiento

Playa


Metodología: 1. Planificación de vuelo

Vuelo Altura (m)

Velocidad (m/s)

Ángulo (º)

Solape (%)

GSD (cm)

Ene 17 95 5 90 85-70 2.46

Feb 17 95 5 90 85-75 2.53

OctocópteroFV-8 Atyges

Sony Alpha 7 24 Mpx

SF

SL

Otros: Velocidad, obstáculos, viento, permisos, etc.


Metodología: 2. Ejecución de vuelo

2. Realización de vuelo1.Planificación 3. Procesado de imágenes

• Altura • Velocidad• Distancia focal• GSD • Solape• Otros

~ 25 GCPs~ 1500 ICPs

SfM (2D 3D)Pix4D


Metodología: 2. Estimación del error vertical

2 MDEs(RMS Error: 6.8 ‐ 5.4cm)

Variación espacial del error

• Contenido visual• Efecto doming


Metodología: 2. Estimación del error vertical

Intervención manual:

• Inserción de MTPs• Utilización de

máscaras• Eliminación de ruido

en la nube de puntos


Metodología: 3. DEM of Difference

DoD

DEM 2

DEM 1

MOSAICO


Resultados

Berma

Duna

Abanico de desbordamiento


Resultados

< -1,6

-1,6 to -1,4

-1,5 to -1,3

-1,3 to -1,1

-1,1 to -0,9

-0,9 to -0,7

-0,7 to -0,5

-0,5 to -0,3

-0,4 to -0,2

-0,2 to 0,0

0,0 to 0,2

0,2 to 0,4

0,4 to 0,6

0,5 to 0,7

0,7 to 0,9

0,9 to 1,1

1,1 to 1,3

1,3 to 1,5

1,4 to 1,6

> 1,6

Leyenda (m)

Berma

Duna


Berma

Duna

Volumen neto de sedimento: -5082,82 m3


Resultados

< -1,6

-1,6 to -1,4

-1,5 to -1,3

-1,3 to -1,1

-1,1 to -0,9

-0,9 to -0,7

-0,7 to -0,5

-0,5 to -0,3

-0,4 to -0,2

-0,2 to 0,0

0,0 to 0,2

0,2 to 0,4

0,4 to 0,6

0,5 to 0,7

0,7 to 0,9

0,9 to 1,1

1,1 to 1,3

1,3 to 1,5

1,4 to 1,6

> 1,6

Leyenda (m)

Berma

Duna


Berma

Duna


Conclusiones

• Rápida adquisición de datos topográficos de detalle bajo un amplio rango de escalasespacio-temporales y a un menor coste en comparación con otras técnicas.

• El éxito de cualquier vuelo depende principalmente de una planificación meticulosa:solape frontal y lateral entre imágenes de 85-75%, respectivamente, una distribución deGCPs uniforme en el campo también es importante, al igual que la adecuada selecciónde los parámetros de vuelo y de la cámara (Otros: zonas secas y húmedas, condicionesóptimas de luminosidad).

• Idoneidad para la detección y cuantificación de cambios morfológicos en la costa,derivados del paso de tormentas.


¡GRACIAS PORSU ATENCIÓN!

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