Monitoreo de la Calidad del Agua Interior Utilizando Cámaras Pequeñas Aerotransportadas: Mejorando la Recuperación de Sedimentos Suspendidos y Mitigando los Efectos del Brillo Solar
Autores: Olivetti, Diogo; Roig, Henrique L.; Martinez, Jean-Michel; Ferreira, Alexandre M. R.; Marinho, Rogério R.; Mincato, Ronaldo L.; Martins, Eduardo Sávio P. R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Monitoreo de la Calidad del Agua Interior Utilizando Cámaras Pequeñas Aerotransportadas: Mejorando la Recuperación de Sedimentos Suspendidos y Mitigando los Efectos del Brillo Solar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Avance
Vehículos aéreos no tripulados
Monitoreo de la calidad del agua
Resoluciones espectrales
Sólidos suspendidos totales
Reflejo solar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El avance continuo de los vehículos aéreos no tripulados (VANT) y la evolución de cámaras de pequeña escala han cerrado la brecha entre las encuestas tradicionales basadas en tierra y los sensores orbitales. Sin embargo, estos sistemas presentan desafíos, incluyendo un área de cobertura limitada, restricciones en la estabilización de imágenes y un procesamiento de imágenes complejo. En el monitoreo de la calidad del agua, estas dificultades se ven agravadas por los efectos de reflejo solar, que obstaculizan la construcción de ortomosaicos precisos en superficies de agua homogéneas y afectan la precisión radiométrica. Este estudio se centra en evaluar estos desafíos comparando dos plataformas de imágenes aéreas distintas con diferentes resoluciones espectrales, enfatizando el monitoreo de Sólidos Suspendidos Totales (SST). Se realizaron encuestas aéreas hiperespectrales utilizando un sistema de barrido que comprende 276 bandas, mientras que se llevaron a cabo encuestas aéreas multispectrales empleando un obturador global con 4 bandas. Quince campañas de encuestas aéreas se llevaron a cabo sobre cuerpos de agua de dos biomas en Brasil (Amazonas y Sabana), con diferentes concentraciones de SST (0.6-130.7 mg L-1, N: 53). Se aplicaron modelos empíricos utilizando canales de infrarrojo cercano para monitorear con precisión los SST en todas las áreas (Cámara hiperespectral-RMSE = 3.6 mg L-1, Cámara multispectral-RMSE = 9.8 mg L-1). Además, una contribución clave de esta investigación es el desarrollo y la aplicación de técnicas de mitigación de reflejos solares, que mejoran significativamente la fiabilidad de las mediciones de reflectancia aérea. Al abordar estos desafíos radiométricos, este estudio proporciona información crítica sobre la plataforma óptima de VANT para el monitoreo de SST en aguas interiores, mejorando la precisión y aplicabilidad de la teledetección aérea en entornos acuáticos.
Descripción
El avance continuo de los vehículos aéreos no tripulados (VANT) y la evolución de cámaras de pequeña escala han cerrado la brecha entre las encuestas tradicionales basadas en tierra y los sensores orbitales. Sin embargo, estos sistemas presentan desafíos, incluyendo un área de cobertura limitada, restricciones en la estabilización de imágenes y un procesamiento de imágenes complejo. En el monitoreo de la calidad del agua, estas dificultades se ven agravadas por los efectos de reflejo solar, que obstaculizan la construcción de ortomosaicos precisos en superficies de agua homogéneas y afectan la precisión radiométrica. Este estudio se centra en evaluar estos desafíos comparando dos plataformas de imágenes aéreas distintas con diferentes resoluciones espectrales, enfatizando el monitoreo de Sólidos Suspendidos Totales (SST). Se realizaron encuestas aéreas hiperespectrales utilizando un sistema de barrido que comprende 276 bandas, mientras que se llevaron a cabo encuestas aéreas multispectrales empleando un obturador global con 4 bandas. Quince campañas de encuestas aéreas se llevaron a cabo sobre cuerpos de agua de dos biomas en Brasil (Amazonas y Sabana), con diferentes concentraciones de SST (0.6-130.7 mg L-1, N: 53). Se aplicaron modelos empíricos utilizando canales de infrarrojo cercano para monitorear con precisión los SST en todas las áreas (Cámara hiperespectral-RMSE = 3.6 mg L-1, Cámara multispectral-RMSE = 9.8 mg L-1). Además, una contribución clave de esta investigación es el desarrollo y la aplicación de técnicas de mitigación de reflejos solares, que mejoran significativamente la fiabilidad de las mediciones de reflectancia aérea. Al abordar estos desafíos radiométricos, este estudio proporciona información crítica sobre la plataforma óptima de VANT para el monitoreo de SST en aguas interiores, mejorando la precisión y aplicabilidad de la teledetección aérea en entornos acuáticos.