Evaluación de Riesgos y Estimación de Distribución para Operaciones de UAV con Extracción Precisa de Características del Suelo Basada en un Método de Múltiples Capas en Áreas Urbanas
Autores: Zhou, Suyu; Liu, Yang; Zhang, Xuejun; Dong, Hailong; Zhang, Weizheng; Wu, Hua; Li, Hao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación de Riesgos y Estimación de Distribución para Operaciones de UAV con Extracción Precisa de Características del Suelo Basada en un Método de Múltiples Capas en Áreas Urbanas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Evaluación de riesgos cuantitativa
Evaluación de riesgos en el terreno
Características urbanas del terreno
Operaciones de UAV
Mapa de riesgos
Mapa de riesgos en 3D
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se propone un mecanismo de evaluación cuantitativa del riesgo en el suelo en el que se extraen características urbanas del suelo basándose en datos de alta resolución de una imagen satelital cuando los vehículos aéreos no tripulados (VANT) operan en áreas urbanas. Se estiman las distribuciones de riesgo en el suelo y se construye un mapa de riesgo con un método de múltiples capas considerando el riesgo integral impuesto por las operaciones de los VANT. La extracción de características urbanas del suelo se implementa primero empleando un método de agrupamiento K-Means en una imagen satelital real. Se clasifican cinco categorías principales de características del suelo, cada una de las cuales está compuesta por varias subcategorías. Luego se obtienen tres capas más, que son una capa de densidad poblacional, una capa de factor de refugio y una capa de obstáculos en el suelo. Como resultado, se forma un mapa de riesgo tridimensional (3D) con una alta resolución de 1 m x 1 m x 5 m. Para cada unidad en este mapa de riesgo, se tienen en cuenta y se calculan tres tipos de riesgo impuestos por las operaciones de los VANT, que incluyen el riesgo para los peatones, el riesgo para los vehículos terrestres y el riesgo para las propiedades en el suelo. Este artículo también desarrolla un método de conversión de resolución para acomodar diferentes requisitos de operación de los VANT. Los resultados del estudio de caso indican que los niveles de riesgo entre la quinta y la décima capa del mapa de riesgo 3D generado son relativamente bajos, lo que hace que estas altitudes sean bastante adecuadas para las operaciones de los VANT.
Descripción
En este artículo, se propone un mecanismo de evaluación cuantitativa del riesgo en el suelo en el que se extraen características urbanas del suelo basándose en datos de alta resolución de una imagen satelital cuando los vehículos aéreos no tripulados (VANT) operan en áreas urbanas. Se estiman las distribuciones de riesgo en el suelo y se construye un mapa de riesgo con un método de múltiples capas considerando el riesgo integral impuesto por las operaciones de los VANT. La extracción de características urbanas del suelo se implementa primero empleando un método de agrupamiento K-Means en una imagen satelital real. Se clasifican cinco categorías principales de características del suelo, cada una de las cuales está compuesta por varias subcategorías. Luego se obtienen tres capas más, que son una capa de densidad poblacional, una capa de factor de refugio y una capa de obstáculos en el suelo. Como resultado, se forma un mapa de riesgo tridimensional (3D) con una alta resolución de 1 m x 1 m x 5 m. Para cada unidad en este mapa de riesgo, se tienen en cuenta y se calculan tres tipos de riesgo impuestos por las operaciones de los VANT, que incluyen el riesgo para los peatones, el riesgo para los vehículos terrestres y el riesgo para las propiedades en el suelo. Este artículo también desarrolla un método de conversión de resolución para acomodar diferentes requisitos de operación de los VANT. Los resultados del estudio de caso indican que los niveles de riesgo entre la quinta y la décima capa del mapa de riesgo 3D generado son relativamente bajos, lo que hace que estas altitudes sean bastante adecuadas para las operaciones de los VANT.