Reproduccion digital de la topografia de un rio poco profundo aplicando la tecnica structure-from-motion y la optical-bathymetric-mapping

• Miguel A. Astorayme ^[1] ; Ronald R. Gutiérrez ^[1] ; Rafael Aguilar ^[1] ; Saul W. Retamozo ^[1]
  1. [1] Pontificia Universidad Católica del Perú

     Pontificia Universidad Católica del Perú

     Perú

     
• Localización: Topografía y cartografía: Revista del Ilustre Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos en Topografía, ISSN 0212-9280, Vol. 36, Nº 174, 2016 (Ejemplar dedicado a: XI Congreso Internacional de Geomática y Ciencias de la Tierra), págs. 71-78
• Idioma: español
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• Resumen

  • En la actualidad el Peru presenta limitaciones en la disponibilidad de datos geomorfologicos de ros. Equipos sosticados como los LIDAR y Laser Scanning tienen el potencial de remontar estas limitaciones, en tanto reproducen la topografa de extensas areas con gran precision. Sin embargo, el alto costo de estos equipos limitan su uso. Por otro lado, el desarrollo de vehculos de vuelo no tripulados (UAVs, Acronimo en ingles de Unmanned Aerial Vehicle) permite hoy registrar areas extensas con gran precision y calidad y unidas a ordenadores sosticados hacen factible el uso de la tecnica structure- from-motion (SfM). La tecnica permite la generacion de modelos de elevacion digital (MED) con un coste menor y con similares precisiones que los equipos LIDAR y Laser Scanning. El estudio se orienta a la evaluacion de la tecnica SfM para la generacion de la batimetra de un tramo del ro Rmac de 1.1 km de longitud ubicado en la provincia de Lima, Peru. Para tal n, se obtuvieron fotografas aereas mediante un UAV, puntos de control topograco y mediciones de la cota del fondo del cauce. As, se genero un modelo discreto (i.e., nube de puntos densa, NPD) del area de estudio que no solo proporciona informacion de ubicacion espacial del terreno, sino tambien informacion de los espectros del modelo de color RGB (acronimo en ingles de Red, Green and Blue). La NPD fue calibrada a partir de la informacion espacial de los puntos de control topograco, encontrandose errores menores a 0.29 m en el MED. A partir de un analisis de sensibilidad se determino que los errores medios mas altos se establecen al considerar una separacion media de 5B (B es el ancho del canal) de los PCs. Ademas, siguiendo el criterio denominado optical-bathymetric-mapping se formulo un modelo emprico lineal con la nalidad de reproducir la forma del fondo del ro a partir de la informacion obtenida por el SfM. Corregida la NPD para el fondo del ro, se incorporo la NPD de las zonas no inundadas con el n de generar el MED nal, con una resolucion de 0.5 m, a partir de un interpolacion espacial. En el pasado se han producido inundaciones severas que indujeron perdidas economicas y humas, por lo que es de suma importancia tener un registro historico de la batimetra. As, a la luz de los resultados, el SfM tiene el potencial para generar informacion morfologica requerida en modelos hidraulicos 2D y 3D relacionados a sistemas de alerta temprana.