Medición Fotogramétrica de la Propagación de Incendios en Pastizales: Técnicas y Desafíos con Vehículos Aéreos No Tripulados de Bajo Costo
Autores: Mari, Marián; Fratia, Marek; Lieskovský, Tibor; Ambroz, Martin; Mikula, Karol
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Medición Fotogramétrica de la Propagación de Incendios en Pastizales: Técnicas y Desafíos con Vehículos Aéreos No Tripulados de Bajo Costo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Incendios naturales
Modelado matemático
Teledetección
Vehículo aéreo no tripulado
Modelo digital de superficie
Propagación del fuego
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La propagación de incendios naturales es un tema complejo, ya que su modelado matemático necesita considerar muchos parámetros. Por lo tanto, los resultados de dicho modelado siempre deben ser validados mediante la comparación con mediciones experimentales en condiciones del mundo real. La teledetección con el apoyo de sensores satelitales o aéreos se ha utilizado durante mucho tiempo para este propósito. En este artículo, nos centramos en la recolección de datos con un vehículo aéreo no tripulado (VANT), que se utilizó tanto para crear un modelo digital de superficie como para el monitoreo dinámico de la propagación de incendios controlados en pastizales en el espectro visible. Posteriormente, probamos el impacto de varios ajustes de procesamiento en la precisión del modelo de elevación digital (DEM) y las ortofotos, que se utilizan comúnmente como base para analizar la propagación del fuego. Para el DEM generado a partir de imágenes tomadas durante el vuelo final después del incendio, las desviaciones no superaron los 0.1 m en comparación con el modelo de referencia de LiDAR. Los errores de escala en el modelo con solo parámetros de orientación exterior aproximales WGS84 no superaron una precisión relativa de 1:500, y las posibles deformaciones del DEM de hasta 0.5 m en altura tuvieron un impacto mínimo en la determinación de la tasa de propagación del fuego, incluso con imágenes oblicuas tomadas a un ángulo de 45 grados. Los resultados de los experimentos destacan las ventajas de utilizar fotogrametría SfM de bajo costo y proporcionan una visión general de los problemas potenciales encontrados en la medición y el procesamiento fotogramétrico de la propagación del fuego.
Descripción
La propagación de incendios naturales es un tema complejo, ya que su modelado matemático necesita considerar muchos parámetros. Por lo tanto, los resultados de dicho modelado siempre deben ser validados mediante la comparación con mediciones experimentales en condiciones del mundo real. La teledetección con el apoyo de sensores satelitales o aéreos se ha utilizado durante mucho tiempo para este propósito. En este artículo, nos centramos en la recolección de datos con un vehículo aéreo no tripulado (VANT), que se utilizó tanto para crear un modelo digital de superficie como para el monitoreo dinámico de la propagación de incendios controlados en pastizales en el espectro visible. Posteriormente, probamos el impacto de varios ajustes de procesamiento en la precisión del modelo de elevación digital (DEM) y las ortofotos, que se utilizan comúnmente como base para analizar la propagación del fuego. Para el DEM generado a partir de imágenes tomadas durante el vuelo final después del incendio, las desviaciones no superaron los 0.1 m en comparación con el modelo de referencia de LiDAR. Los errores de escala en el modelo con solo parámetros de orientación exterior aproximales WGS84 no superaron una precisión relativa de 1:500, y las posibles deformaciones del DEM de hasta 0.5 m en altura tuvieron un impacto mínimo en la determinación de la tasa de propagación del fuego, incluso con imágenes oblicuas tomadas a un ángulo de 45 grados. Los resultados de los experimentos destacan las ventajas de utilizar fotogrametría SfM de bajo costo y proporcionan una visión general de los problemas potenciales encontrados en la medición y el procesamiento fotogramétrico de la propagación del fuego.