Cuantificación Sin Costuras de la Topografía de Ríos Húmedos y Secos Utilizando LiDAR Topo-Batimétrico de UAV
Autores: MacDonell, Craig John; Williams, Richard David; White, Jon; Roberts, Kenny
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Cuantificación Sin Costuras de la Topografía de Ríos Húmedos y Secos Utilizando LiDAR Topo-Batimétrico de UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Topografía de paisajes fluviales
LiDAR topo-batimétrico
Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT)
YellowScan Navigator
DJI Matrice 600
Eficiencia en encuestas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Cuantificar la topografía de los ríos es un desafío porque los paisajes fluviales comprenden tanto superficies húmedas como secas. Se han logrado avances en la demostración de la capacidad de montar sensores LiDAR topo-batimétricos (Detección y Medición de Luz) en aeronaves tripuladas para cuantificar la topografía de los paisajes fluviales. Sin embargo, solo recientemente la miniaturización de los componentes electrónicos ha permitido que el LiDAR topo-batimétrico se monte en Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) de grado de consumo. Evaluamos la capacidad de un sensor LiDAR topo-batimétrico de onda completa YellowScan Navigator, montado en un VANT DJI Matrice 600, para realizar un levantamiento de un tramo de 1 km del río trenzado Feshie, Escocia. Se recopilaron datos de referencia, con precisión de centímetros, en áreas húmedas utilizando un ecosonda, y en áreas húmedas y secas utilizando RTK-GNSS (Sistema de Navegación por Satélite Global en Tiempo Real). La nube de puntos procesada tenía una densidad de 62 puntos/m2. Los errores medios de referencia (y desviación estándar) en las barras de grava secas fueron de 0.06 +/- 0.04 m, en lechos de canales poco profundos fueron de -0.03 +/- 0.12 m y para canales profundos fueron de -0.08 m +/- 0.23 m. Las unidades geomórficas con una forma tridimensional cóncava (charcas, surcos), asociadas con agua más profunda, presentaron errores negativos más grandes y rangos más amplios de residuos que las unidades planas o convexas. El estudio de caso demuestra el potencial de utilizar LiDAR topo-batimétrico en VANT para mejorar la eficiencia del levantamiento, pero es necesario evaluar la distribución del error espacial.
Descripción
Cuantificar la topografía de los ríos es un desafío porque los paisajes fluviales comprenden tanto superficies húmedas como secas. Se han logrado avances en la demostración de la capacidad de montar sensores LiDAR topo-batimétricos (Detección y Medición de Luz) en aeronaves tripuladas para cuantificar la topografía de los paisajes fluviales. Sin embargo, solo recientemente la miniaturización de los componentes electrónicos ha permitido que el LiDAR topo-batimétrico se monte en Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) de grado de consumo. Evaluamos la capacidad de un sensor LiDAR topo-batimétrico de onda completa YellowScan Navigator, montado en un VANT DJI Matrice 600, para realizar un levantamiento de un tramo de 1 km del río trenzado Feshie, Escocia. Se recopilaron datos de referencia, con precisión de centímetros, en áreas húmedas utilizando un ecosonda, y en áreas húmedas y secas utilizando RTK-GNSS (Sistema de Navegación por Satélite Global en Tiempo Real). La nube de puntos procesada tenía una densidad de 62 puntos/m2. Los errores medios de referencia (y desviación estándar) en las barras de grava secas fueron de 0.06 +/- 0.04 m, en lechos de canales poco profundos fueron de -0.03 +/- 0.12 m y para canales profundos fueron de -0.08 m +/- 0.23 m. Las unidades geomórficas con una forma tridimensional cóncava (charcas, surcos), asociadas con agua más profunda, presentaron errores negativos más grandes y rangos más amplios de residuos que las unidades planas o convexas. El estudio de caso demuestra el potencial de utilizar LiDAR topo-batimétrico en VANT para mejorar la eficiencia del levantamiento, pero es necesario evaluar la distribución del error espacial.