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Diseño y Estudio Experimental de un Sistema Innovador de Mapeo Topográfico UAV-LiDAR para Nivelación de Terreno de Precisión

Autores: Du, Mengmeng; Li, Hanyuan; Roshanianfard, Ali

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Diseño y Estudio Experimental de un Sistema Innovador de Mapeo Topográfico UAV-LiDAR para Nivelación de Terreno de Precisión


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Mapas topográficos
Nivelación de tierras agrícolas
UAV-LiDAR
PPK-GNSS
RMSE
Modelo TIN

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los mapas topográficos proporcionan información detallada sobre las variaciones en la elevación del terreno, lo cual es esencial para el nivelado preciso de tierras agrícolas. Este documento informa sobre el desarrollo y estudio experimental de un enfoque innovador para generar mapas topográficos a nivel de tierras agrícolas, con las ventajas de alta eficiencia y simplicidad de implementación. El experimento utiliza un Vehículo Aéreo No Tripulado (VANT) de baja altitud como plataforma e integra mediciones de distancia mediante Detección y Rango por Luz (LiDAR) con coordenadas del Sistema de Posicionamiento Global Cinético de Posprocesamiento (PPK-GNSS). Se llevó a cabo un experimento de mapeo topográfico en dos campos en la provincia de Henan, China, y se evaluaron los errores primitivos de los datos de la topografía. El Error Cuadrático Medio (ECM) entre los datos de elevación del sistema de mapeo topográfico UAV-LiDAR y los datos de verdad terrestre se calculó en 4.1 cm y 3.6 cm para el Campo 1 y el Campo 2, respectivamente, lo que demostró la viabilidad y alta precisión del sistema de mapeo topográfico. Además, se evaluaron las precisiones de los mapas topográficos generados utilizando diferentes modelos de interpolación geo-espacial. Los resultados mostraron que un modelo de interpolación TIN (Red Irregular Triangulada) mostró el mejor rendimiento tanto para el Campo 1 con puntos de topografía escasos, como para el Campo 2 con puntos de topografía relativamente densos, en comparación con otros modelos de interpolación. Además, concluimos que a medida que se intensifica la resolución espacial de los puntos de topografía de 5 m x 0.5 m a 2.5 m x 0.5 m, la precisión del mapa topográfico basado en el modelo TIN mejora drásticamente de 7.7 cm a 4.6 cm. También se implementó un análisis de corte-relleno basado en los mapas topográficos del modelo de interpolación TIN. El resultado indicó que el sistema de mapeo topográfico UAV-LiDAR podría utilizarse con éxito para generar mapas topográficos con alta precisión, lo que podría proporcionar información instructiva para el nivelado preciso de tierras agrícolas.

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