On the measure of land subsidence throughout DEM and orthomosaics using GPS and UAV



Document title: On the measure of land subsidence throughout DEM and orthomosaics using GPS and UAV
Journal: Ingeniería. investigación y tecnología
Database: PERIÓDICA
System number: 000448061
ISSN: 1405-7743
Authors: 1
1
1
Institutions: 1Universidad Autónoma de Querétaro, Facultad de Ingeniería, Querétaro. México
Year:
Season: Ene-Mar
Volumen: 22
Number: 1
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
Spanish abstract Hoy en día, la topografía forma parte indispensable para la construcción de obras civiles en México y en el mundo, su obtención se ha vuelto una tarea complicada debido a las grandes áreas para levantar, el difícil acceso que pone en riesgo la integridad de los individuos y el alto requerimiento de personal para las tareas. En la actualidad, la fotogrametría mediante vehículos aéreos no tripulados (VANT) se ha potencializado debido a la infinidad de usos, autonomía y poca demanda de recursos para llevar a cabo labores en tiempos cortos. Además la topografía era, hasta hace algunos años cuasiestática, sin embargo, el ritmo acelerado de las actividades humanas la han convertido en dinámica. En este trabajo se presenta el procedimiento utilizado para realizar un levantamiento topográfico en el valle de Querétaro, en una zona denominada “El Ensueño”, esta presenta una falla por subsidencia desde hace años y ha estado en continuo movimiento, provocando cuantiosos daños en la infraestructura. El presente estudio da a conocer por primera vez un ortomosaico y un Modelo Digital de Elevación (MDE) del sitio en estudio. Para un levantamiento con VANT es necesario usar Puntos de Control Terrestre (PCT) con la finalidad de corregir el MDE mediante la ortorectificación de las imágenes obtenidas durante el vuelo, por medio de VANT. Los resultados obtenidos, muestran un error total en centímetros de 3.33 y de imagen en pixeles de 0.311, ambos en el espacio X, Y y Z, los cuales representan un error aceptable, considerando que este último debe ser inferior a 0.6 pixeles, por lo tanto, la alineación de las imágenes y medición mediante GPS fueron realizadas de forma correcta durante el procesamiento. Además, el Modelo Digital del Terreno (MDT) muestra una muy marcada diferencia entre uno y otro lado de la falla, lo que puede indicar que esta es una herramienta muy útil para identificar las áreas afectadas por la subsidencia con un método
English abstract Today, topography is an essential part for the construction of civil works in Mexico and in the world, obtaining it has become a complicated task due to the large areas to be built, the difficult access that puts the integrity of individuals at risk; and the high requirement of personnel for the tasks. Currently, photogrammetry using unmanned aerial vehicles (UAV) has been potentiated due to the infinity of uses, autonomy and little demand for resources, to carry out tasks in short times. Furthermore, the topography was, until some years ago, quasi-static, however due to the alteration generated by human activities it has been transformed into a dynamic activity. This work presents the procedures to carry out a topographic survey in the Querétaro valley, in an area called “El Ensueño”, it has had a subsidence fault for years, and has been in constant movement, causing considerable damage to infrastructure. The present study reveals for the first time an orthomosaic and a Digital Elevation Model (DEM) of the study site, for a survey with UAV it is necessary to use Ground Control Points (GCP), in order to correct the DEM by orthorectification of the images obtained during the flight by means of UAV. The results obtained show a total error in centimeters of 3.33 and image pixels in 0.311, both in the X, Y and Z space, which represent an acceptable error considering that the latter must be less than 0.6 pixels, so therefore, the alignment of the images and measurement by GPS were performed correctly during the processing. Furthermore, the Digital Terrain Model allows to observe a steep difference between one extreme and the other, which will make it location of the fault that defines the subsidence zone (affected area)
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería civil,
Topografía,
Vehículos aéreos no tripulados,
Subsidencia del terreno,
Ortomosaico,
Modelo digital de elevaciones,
Fotogrametría
Keyword: Civil engineering,
Topography,
Unmanned aerial vehicles,
Ground subsidence,
Orthomosaic,
Digital elevation model,
Photogrammetry
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