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Distribución de Puntos de Control en Tierra para un Mapeo Topográfico Preciso a Escala de Kilómetros Utilizando un Vehículo Aéreo No Tripulado RTK-GNSS y Fotogrametría SfM

Autores: Stott, Eilidh; Williams, Richard D.; Hoey, Trevor B.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Distribución de Puntos de Control en Tierra para un Mapeo Topográfico Preciso a Escala de Kilómetros Utilizando un Vehículo Aéreo No Tripulado RTK-GNSS y Fotogrametría SfM


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Vehículos aéreos no tripulados
Datos topográficos de alta resolución
RTK-GNSS
Puntos de control en el terreno
Encuestas de fotogrametría SfM
Precisión en la georreferenciación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) han revolucionado la disponibilidad de datos topográficos de alta resolución en muchas disciplinas debido a su bajo costo relativo y facilidad de despliegue. Los VANT de grado de consumo equipados con Sistema de Navegación Global por Satélite Cinético en Tiempo Real (RTK-GNSS) ofrecen el potencial de reducir o eliminar los puntos de control terrestre (GCP) de las encuestas de fotogrametría SfM, eliminando el despliegue de objetivos que consume tiempo. A pesar de esto, la eliminación del control terrestre puede reducir sustancialmente la precisión de georreferenciación de las salidas de fotogrametría SfM. Aquí, se despliega un VANT DJI Phantom 4 RTK para encuestar un tramo de 2 x 0.5 km del río trenzado Feshie, Escocia, que tiene un relieve de canal local de aproximadamente 1 m y un tamaño de grano mediano de aproximadamente 60 mm. Se volaron cinco bloques rectangulares adyacentes, con imágenes recolectadas a 20 grados del nadir a través de una doble cuadrícula, con tiras voladas en direcciones opuestas para lograr una geometría de imagen localmente convergente. Se probaron errores de puntos de control para siete escenarios con diferentes configuraciones de GCP. Los resultados muestran que, contrariamente a algunas investigaciones publicadas sobre Georreferenciación Directa de VANT, los GCP no son esenciales para un modelado topográfico preciso a escala de kilómetro. Sin usar GCP, 3300 puntos de control independientes distribuidos espacialmente encuestados con RTK-GNSS tienen un error medio en el eje z de -0.010 m (RMSE = 0.066 m). Usar 5 GCP dio 0.016 m (RMSE = 0.072 m). Nuestros resultados de puntos de control no muestran errores sistemáticos verticales, como el abombamiento, usando 0 o 5 GCP. Sin embargo, se recomienda adquirir puntos de control independientes distribuidos espacialmente para verificar errores sistemáticos. Nuestros resultados implican que un VANT RTK-GNSS puede producir errores aceptables sin control terrestre, junto con puntos de control independientes distribuidos espacialmente, demostrando que la técnica es versátil para encuestas topográficas rápidas a escala de kilómetro en una variedad de entornos geomórficos.

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