Modelado de Terreno Preciso Después del Anochecer: Evaluación de DSMs Derivados de UAV Térmicos Nocturnos
Autores: Polat, Nizar; Memduholu, Abdulkadir; Kaya, Yunus
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelado de Terreno Preciso Después del Anochecer: Evaluación de DSMs Derivados de UAV Térmicos Nocturnos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Noche
Mapeo del terreno
Fotogrametría
Modelos de superficie digital
Imágenes térmicas
Vehículo aéreo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La cartografía del terreno nocturno ha seguido siendo un desafío significativo en fotogrametría debido a la ausencia de luz visible requerida por los sistemas de imagen convencionales. Este estudio evalúa la viabilidad de generar Modelos de Superficie Digital (DSM) a partir de imágenes térmicas aéreas nocturnas utilizando fotogrametría de estructura a partir del movimiento. Un vehículo aéreo no tripulado (UAV) DJI Mavic 3 Enterprise Thermal capturó 1746 imágenes a 35 m de altitud sobre un entorno de campus de 9.4 hectáreas. Las hojas de aluminio reflectante sirvieron como puntos de control en el suelo, asegurando visibilidad en las imágenes térmicas bajo condiciones nocturnas. El DSM térmico resultante logró una densidad de puntos de 0.117 puntos/cm2. El análisis estadístico de cuatro puntos de control independientes arrojó un error cuadrático medio (RMSE) de 0.0522 m, un error medio (ME) de -0.052 m y una desviación estándar (SD) de 0.0054 m, lo que indica una alta precisión vertical con una dispersión mínima alrededor del sesgo sistemático. La comparación con un DSM basado en RGB de referencia reveló un coeficiente de correlación de 0.975, demostrando un fuerte acuerdo espacial. Estos resultados establecen que se pueden generar DSM de alta calidad únicamente a partir de imágenes térmicas nocturnas, proporcionando una alternativa viable para aplicaciones que requieren capacidad operativa las 24 horas, incluyendo respuesta a emergencias, evaluación posterior a desastres y monitoreo ambiental nocturno donde la fotogrametría tradicional es impráctica.
Descripción
La cartografía del terreno nocturno ha seguido siendo un desafío significativo en fotogrametría debido a la ausencia de luz visible requerida por los sistemas de imagen convencionales. Este estudio evalúa la viabilidad de generar Modelos de Superficie Digital (DSM) a partir de imágenes térmicas aéreas nocturnas utilizando fotogrametría de estructura a partir del movimiento. Un vehículo aéreo no tripulado (UAV) DJI Mavic 3 Enterprise Thermal capturó 1746 imágenes a 35 m de altitud sobre un entorno de campus de 9.4 hectáreas. Las hojas de aluminio reflectante sirvieron como puntos de control en el suelo, asegurando visibilidad en las imágenes térmicas bajo condiciones nocturnas. El DSM térmico resultante logró una densidad de puntos de 0.117 puntos/cm2. El análisis estadístico de cuatro puntos de control independientes arrojó un error cuadrático medio (RMSE) de 0.0522 m, un error medio (ME) de -0.052 m y una desviación estándar (SD) de 0.0054 m, lo que indica una alta precisión vertical con una dispersión mínima alrededor del sesgo sistemático. La comparación con un DSM basado en RGB de referencia reveló un coeficiente de correlación de 0.975, demostrando un fuerte acuerdo espacial. Estos resultados establecen que se pueden generar DSM de alta calidad únicamente a partir de imágenes térmicas nocturnas, proporcionando una alternativa viable para aplicaciones que requieren capacidad operativa las 24 horas, incluyendo respuesta a emergencias, evaluación posterior a desastres y monitoreo ambiental nocturno donde la fotogrametría tradicional es impráctica.