Los recursos y aplicaciones cartográficas para drones empiezan a sumarse a las necesidades de pilotos y aficionados a los SIG. Aunque no lo creamos, los drones no son nada sin el trasfondo puro del análisis cartográfico o el tratamiento de sus archivos de manera eficaz. Consulta de mapas y cartas aeronáuticas, fotogrametría, toma de coordenadas y puntos de apoyo, georeferenciación o creación de modelos digitales de elevación son temas inherentes en los drones. ¿Quieres conocer aplicaciones cartográficas para drones y utilizarlas antes, durante y tras los vuelos?

Aquí tienes algunas de las aplicaciones cartográficas para drones más sencillas con las que empezar a entablar contacto con los Sistemas de Información Geográfica de manera simultánea a las programaciones de vuelo con drones. No olvides que las herramientas son un sistema de apoyo y su funcionalidad está vinculada a la precisión de los datos y la complejidad de las mismas.

Recursos SIG en la planificación de vuelos

Todo piloto sabe que, antes de salir a campo hay que planificar el vuelo, consultando meteorología, informes METAR, condiciones geográficas, presencia de obstáculos, zonas de vuelo, etc. Algunos recursos cartográficos de apoyo a este tipo de previsiones en la planificación son:

Windy: a través de este visor cartográfico podremos obtener previsiones meteorológicas a nivel mundial y completar los datos meteorológicos ofrecidos por otros recursos. Desde Windy podremos acceder a pronóstico de lluvias, vientos, nubes o niveles de presión entre otros factores meteorológicos.

VentuSky: otro ejemplo de visor cartográfico a través del cual consultar el pronóstico climático a nivel mundial. Algunos datos interesantes a visualizar pueden ser las presencias de nubes, la probabilidad de precipitación o la velocidad del viento.

Otro de lo recursos a los que podremos optar será el Autoservicio Meteorológico Aeronáutico. Este servicio pertenece a AEMET y podremos registrarnos con el fin de obtener información meteorológica complementaria para la planificación de nuestros vuelos. Así, por ejemplo, además de obtener pronósticos de tiempo en los próximos días podremos obtener informes METAR no aportados directamente en la web de AEMET.

Sun Earth Tools: el control de la posición del sol en la toma de imágenes aéreas es clave para evitar sombras pronunciadas sobre el territorio. A través de esta herramienta podremos planificar con máxima precisión los horarios en los que la posición el sol es máxima para evitar sombras pronunciadas en los mosaicos aéreos. De esta forma obtendremos imágenes nítidas sin problemas de fotointerpretación, reconstrucción 3D o análisis en la reclasificación supervisada de píxels.

SkyVector: la consulta de cartas aeronáuticas de la OACI es el primer recurso de consulta para identificar zonas prohibidas o restringidas al vuelo. A través de este visor online podremos acceder a los límites de zonas aéreas controladas y no controladas en cualquier parte del mundo además de otros recursos como informes aeronáuticos y mapas complementarios.

IcarusRPA: otro visor que nos permitirá consultar las zonas de vuelo del espacio aéreo de un amanera sintetizada, basada únicamente en límites, y sólo para territorio español. Como punto interesante, podremos consultar la cartografía de espacios Red Natura 2000 para lugares tipificados como ZEPA. Lugares donde deberemos prestar atención por la presencia de avifauna, fauna de principal conflicto con los drones.

En caso de querer utilizar cartografía directa sobre visores como Google Earth podremos descargar directamente los límites de las zonas de vuelo en formato KML.

Radios de vuelo para drones: además de la segmentación del espacio aéreo debemos tener en cuenta los radios de vuelos salvaguardando una distancia mínima a los aeropuertos de 8 kilómetros si está operando en condiciones de vuelo visual y 15 kilómetros si en él se está operando en condiciones de vuelo instrumental.

ENAIRE Drones: desde la web oficial de ENAIRE podremos introducir las características operacionales básicas de nuestro vuelo y obtener un listado de consideraciones y aspectos técnicos y legales a tener en cuenta dentro de nuestros vuelos. Acompañado de un visor, conseguiremos identificar de manera oficial Zonas Restringidas, Zonas Peligrosas y Temporalmente Segregadas, Zonas de Fauna Sensible, bases militares, aeródromos o zonas restringidas a vuelos fotográficos para solicitar permisos o evitar sobrevolar sobre estas zonas.

Otra carografía de interés: podremos complementar la previsión de nuestros trabajos analizando infraestructuras antrópicas o distribución de fauna que pueda afectar a nuestros vuelos. Podemos descargar, en formato KML, recursos como:

• Distribución de avifauna de riesgo a través de cuadrículas UTM 10×10.
• Tendidos eléctricos provenientes de la Base Cartográfica Nacional (BCN).

Si somos principiantes nunca debemos dejar de lado recursos básicos documentales. Las Publicaciones de Información Aeronáutica de AESA te serán una referencia. Drones for Dummies puede ayudarte a conocer los fundamentos de estas aeronaves y conocer qué puedes y no puedes hacer con un dron.

Recursos SIG durante los vuelos

El apoyo cartográfico durante los vuelos es imprescindible si el planteamiento de los trabajos es de índole topográfica. Los recursos en campo vienen de la mano de instrumentos de posición como las estaciones totales, el uso de dianas, GPS, brújulas o cualquier otro aparataje que permita la orientació y la referencia espacial del dron y los datos a tomar.

Los recursos tecnológicos aplicables de manera directa sobre el dron durante el vuelo quedan condicionados por el modelo de aeronave. Dejando a un lado software específico de marcas de RPA conocidas encontramos aplicaciones de apoyo y programación de vuelos de forma transversal a diversos modelos de dron. Entre las herramientas encontramos:

Pix4D capture: es una de las aplicaciones cartográficas para drones más empleada dentro de la programación del vuelo. Permite gestionar misiones a través de aplicaciones móviles como teléfonos y tablets. La aplicación solo es compatible a través de modelos de drone Phantom, Mavic Pro, Inspire, Matrice, Parrot Bebop y 3DR Solo. Entre las misiones disponibles encontraremos:

• Misiones mediante vuelos circulares para realizar modelos 3D alrededor de objetos en modo POI.
• Misiones para vuelos cruzados para potenciar los modelos 3D sobre el terreno mediante vuelos perpendiculares y en perspectiva.
• Misiones para vuelos poligonales.
• Misiones para vuelos simples.

Otros ejemplos de aplicaciones similares bajo entorno Android las encontramos con:

• Drone Deploy

• Altizure for DJI

Recursos SIG en el procesado y explotación de datos

El procesado de datos dependerá en buena medida del tipo de dato generado durante el vuelo. Los productos principales generados por los drones están vinculados a imágenes, videos o datos masivos (como pudiera ser el caso de datos LiDAR). Pese a que los videos no son un soporte de análisis comunes en los SIG, pueden emplearse para trabajar con aplicaciones análogas como Drone2Maps. Entre las aplicaciones cartográficas para drones (aunque con trasfondo directo en Sistemas de Información Geográfica) tenemos:

Procesado de imágenes mediante fotogrametría: para disponer de un mosaico territorial es necesario llevar a cabo una orientación espacial interna y externa de las imágenes tomadas. El solapamiento entre fotogramas permitirá la creación del mosaico final. Programas relevantes (libres o de pago) y de mayor tendencia en el mercado son:

• Pix4D
• Agisoft Photoscan
• DroneMapper
• DroneDeploy
• MicMac
• PhotoModeler
• Open MVS
• Visual SFM
• Inpho UASMaster
• Opendronemap
• Drone2Maps

Análisis de Modelos Digitales de Elevación: la reconstrucción del mosaico o el procesado de datos LiDAR o por fotogrametría permite el desarrollo de Modelos Digitales de Elevación (MDE). Partiendo de este formato de archivo conseguiremos el procesado posterior de modelos digitales secundarios. Podremos desarrollar MDE de manera directa sobre los habituales programas fotogramétricos. Encontramos otros recursos vinculados a la explotación de Modelos Digitales de Elevación (como el desarrollo de curvas de nivel, mapas de pendientes o mapas de rugosidad los encontramos) dentro de los SIG:

• ArcGIS
• gvSIG
• QGIS
• Idrisi
• Erdas
• Global Mapper

Análisis y procesado de datos LiDAR: para los casos de nubes de puntos de altitud mediante datos LiDAR podremos trabajar funciones de conversión, reclasificación y edición de archivos LAS y LAZ a través de herramientas como LASTools compatibles para entornos de software GIS como gvSIG, QGIS y ArcGIS.

Análisis multiespectral de imágenes: las aplicaciones cartográficas para drones en materia de análisis multiespectral vienen de la mano de software puro para análisis de bandas de imágenes satélite. Un análisis análogo al que puede realizarse con drones pero a pequeña vía, y una interesante vía de análisis de imágenes aéreas para el estudio de aspectos particulares del territorio. Para ello deberemos contar con cámaras multiespectrales. Una de las vertientes más demandadas a este respecto lo encontramos en los análisis vinculados a la vegetación y recursos forestales. Estudios de vegetación, incendios, agricultura de precisión, cálculo de índices de vegetación pueden ser analizados a través de herramientas SIG como:

• ArcGIS, gvSIG y QGIS: a través de las funciones de álgebra de mapas y herramientas como Image Classification.
• LEOWorks
• ENVI
• BEAM

Identificación de firmas espectrales: podemos recurrir a recursos de análisis de firmas espectrales para la identificación de elementos en superficie. La librería ASTER de la NASA puede ser una referencia para identificar el comportamiento de reflexión de los objetos en cada banda y tomar referencias en base a la cámara multiespectral de nuestro dron.

Plantillas de dianas para puntos de control

En los casos en los que requiramos de las construcción de modelos de precisión, podemos fabricar nuestras propias dianas para distribuirlas por el territorio y poder identificarlas en el mosaico final. Para ello podemos recurrir a plantillas de dianas en las que aspas y cruces nos ayudarán a posicionar los GCP. Imprimiendo plantillas y acoplándolas a contrachapados, chapas o cartones conseguiremos juegos de dianas ilimitados y a bajo coste.

Recursos SIG para compartir datos de vuelos

Lejos de las imágenes y videos realizados con las aeronaves, existen otros recursos interesantes con los que compartir los datos analizados con los drones. Cartografía vectorial o las recreaciones 3D de los modelos pueden ser compartidos a través de diversas plataformas y visores:

Carto: la plataforma Carto responde a un visor cartográfico online a través del cual generar mapas mediante la incorporación de la cartografía. Podremos subir la cartografía desarrollada durante los análisis y montar un sencillo visor online a compartir a través de redes sociales. Otras plataformas similares las encontramos con el tradicional ArcGIS online.

Sketchfab: permite la subida de los modelos de elevación generados durante los análisis para explorarlos en entornos tridimensionales de manera directa y compartirlos por internet. Podremos incrustar el visor 3D desde la web y acceder a él a través de movimientos en 360º.