Fotogrametría con drones: Qué es, cómo se hace y los mejores drones fotogramétricos del mercado

La fotogrametría con drones es la ciencia que utiliza imágenes aéreas capturadas por drones para generar mapas 2D precisos y modelos 3D detallados de paisajes y estructuras. Este método, aunque lleva años en uso, ha evolucionado gracias a la tecnología de los drones, haciéndolo más rápido, económico y accesible para empresas y particulares.

Con el avance de las herramientas y software especializados, la fotogrametría no solo ha reducido costes, sino que también ha simplificado su aprendizaje. Actualmente, cualquier persona con un dron adecuado y el software correcto puede iniciarse en la creación de mapas y modelos 3D mediante esta técnica.

En esta guía, exploraremos qué es la fotogrametría para drones, cómo se realiza y cuáles son los mejores drones fotogramétricos del mercado. También compararemos su uso frente a la tecnología LiDAR para modelos 3D, ayudándote a elegir la opción ideal según tus necesidades.

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Qué es un drón para fotogrametría

La fotogrametría con drones es una técnica que permite obtener mediciones precisas a partir de fotografías aéreas, generando modelos 3D y mapas detallados de áreas o estructuras. A través de múltiples imágenes superpuestas, capturadas desde distintas perspectivas, y procesadas con software especializado, se logra reconstruir con exactitud el espacio tridimensional.

Existen dos tipos principales de fotogrametría:

• Fotogrametría aérea: Utiliza imágenes tomadas desde el aire, siendo ideal para proyectos amplios donde se requiere una visión global. Antes, se realizaba con aviones o helicópteros; ahora, los drones son la herramienta preferida por su eficiencia y menor costo.
• Fotogrametría terrestre: Emplea imágenes capturadas a nivel del suelo, enfocándose en áreas más pequeñas, como edificaciones o minas, donde un enfoque detallado es prioritario.

En la fotogrametría aérea con drones, el software identifica puntos comunes entre las fotos superpuestas, llamados “puntos de enlace”. A partir de estos, calcula las diferencias de posición para determinar profundidad y elevación, formando un “nube de puntos” tridimensional. Este modelo puede transformarse en ortomosaicos, mapas topográficos o incluso en modelos 3D texturizados, útiles en sectores como construcción, arqueología y videojuegos.

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Industrias y casos de uso de la fotogrametría con drones

La fotogrametría con drones se ha convertido en una herramienta esencial en diversas industrias gracias a su precisión, rapidez y versatilidad. Aquí destacamos sus principales aplicaciones:

1. Agricultura y ganadería

Agrónomos y agricultores utilizan la fotogrametría para monitorear cultivos, evaluar su estado y maximizar la producción. Mapas 3D detallados ayudan a identificar problemas como drenaje deficiente, plagas o baja fertilidad, permitiendo decisiones informadas sobre riego, fertilización y cosecha.

2. Construcción

En construcción, los drones facilitan la planificación de sitios, el seguimiento del progreso y el cumplimiento de plazos. Los modelos 3D detallados brindan una visión clara del terreno y estructuras existentes, optimizando el diseño y ubicación de nuevos proyectos.

3. Bienes raíces

Imágenes aéreas detalladas son ideales para mostrar propiedades completas, especialmente aquellas de gran tamaño o ubicadas en zonas remotas. Esto resulta clave para compradores que no pueden visitar físicamente los inmuebles.

4. Arqueología y preservación histórica

La fotogrametría ofrece una forma no invasiva de estudiar sitios históricos y arqueológicos. Los modelos 3D detallados permiten analizar áreas de interés sin causar daño físico, protegiendo lugares en riesgo de deterioro.

5. Minería y extracción

Con mapas actualizados, las operaciones mineras pueden calcular volúmenes, rastrear cambios y planificar extracciones con mayor seguridad. Además, los datos obtenidos ayudan a optimizar procesos, monitorear equipos y garantizar la seguridad del personal.

6. Monitoreo ambiental y conservación

La fotogrametría es clave para mapear erosión costera, rastrear deforestación o analizar ecosistemas sensibles. La información detallada facilita el monitoreo de cambios y la planificación de estrategias de conservación efectivas.

7. Respuesta a desastres y gestión de emergencias

Tras desastres naturales, los drones permiten generar mapas 3D en tiempo real de áreas afectadas. Esto agiliza la coordinación de esfuerzos de ayuda, evaluación de daños y planificación de operaciones de recuperación.

Cada industria aprovecha la capacidad de los drones para capturar datos precisos y transformarlos en modelos útiles, adaptados a sus necesidades específicas.

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Drones para Fotogrametría: Los Mejores Modelos de 2024

La elección del dron adecuado es clave para proyectos de fotogrametría exitosos. A continuación, destacamos los cinco mejores modelos de drones para fotogrametría en 2024, según su rendimiento, especificaciones y características únicas.

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Pasos para realizar un levantamiento fotogramétrico con drones

Realizar un levantamiento fotogramétrico con drones requiere planificación y precisión. Sigue estos pasos para obtener resultados óptimos:

1. Evaluación preliminar del sitio

Comienza evaluando el área a cartografiar. Identifica posibles obstáculos, analiza la topografía y define los objetivos de tu levantamiento. Una evaluación completa reduce problemas durante el vuelo.

2. Selección del equipo adecuado

Elige el dron y la cámara en función del tamaño del área, la resolución requerida y las condiciones ambientales. Asegúrate de que el equipo se ajuste a los objetivos del proyecto.

3. Planificación de la ruta de vuelo

Usa software de mapeo para diseñar una ruta de vuelo con suficiente superposición entre imágenes. Se recomienda un solapamiento del 60-80% para garantizar un modelado 3D detallado.

4. Configuración de puntos de control terrestre (GCPs)

Coloca marcadores visibles en el área que puedan ser identificados fácilmente en las imágenes del dron. Estos puntos ayudan a calibrar y alinear los datos capturados para mayor precisión. Nota: Algunos drones avanzados no requieren GCPs, consulta las especificaciones de tu equipo.

5. Ejecución del vuelo

Vuela el dron siguiendo la ruta definida, manteniendo velocidad y altitud constantes. Supervisa la batería, mantén el dron a la vista y ajusta la ruta si surgen obstáculos imprevistos.

6. Procesamiento de datos

Una vez capturadas las imágenes, utiliza software especializado en fotogrametría para unirlas y crear un modelo 3D detallado del área.

7. Revisión y ajustes del modelo

Examina el modelo generado para detectar inconsistencias o datos faltantes. Usa herramientas del software para refinarlo o considera realizar un nuevo levantamiento si es necesario.

8. Presentación final de resultados

Entrega el modelo final en el formato que mejor se adapte a las necesidades del proyecto: mapas digitales, modelos 3D interactivos o impresiones en 3D.

Aspectos clave a tener en cuenta

• Superposición de imágenes: Captura imágenes con solapamientos adecuados para obtener múltiples perspectivas del mismo punto.
• Patrón de vuelo: Algunos drones ofrecen patrones de vuelo predefinidos para garantizar capturas consistentes. Si no es el caso, planifica cuidadosamente la ruta.
• Altitud: La resolución disminuye al aumentar la altura. Equilibra calidad y cobertura según las necesidades.
• Procesamiento: La calidad del resultado depende tanto de los datos capturados como del software utilizado.
• Iluminación: Vuela al mediodía para minimizar sombras y obtener imágenes claras.

Ángulos de cámara: Nadir vs. Oblicuo

• Nadir: Cámara perpendicular al suelo, ideal para terrenos planos.
• Oblicuo: Cámara inclinada, excelente para modelar estructuras verticales.

Para principiantes, se recomienda combinar ambos ángulos para una cobertura completa. Con experiencia, podrás elegir el más adecuado según cada proyecto.

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7 Ventajas de la fotogrametría con drones

La fotogrametría con drones ha revolucionado la forma en que se recopilan datos para mapas y modelos 3D, destacándose frente a los métodos tradicionales. Aquí tienes sus principales ventajas:

1. Reducción significativa de costos

Los drones eliminan la necesidad de contratar aviones o helicópteros costosos. Además, son más accesibles que los equipos tradicionales, lo que reduce los costos operativos para proyectos de cualquier tamaño.

2. Rapidez en la recopilación de datos

Un dron puede cubrir grandes áreas en poco tiempo, mientras que los métodos terrestres podrían tardar días o semanas. La rapidez también se extiende al procesamiento de datos, acelerando la entrega de resultados útiles.

3. Mayor seguridad

En terrenos peligrosos o inaccesibles, los drones permiten recopilar datos sin poner en riesgo la seguridad de los profesionales. Esto minimiza accidentes y reduce responsabilidades legales.

4. Alta resolución y precisión

Los drones pueden volar a bajas altitudes, capturando imágenes de alta resolución que permiten generar modelos y mapas con gran nivel de detalle, ideales para proyectos que requieren mediciones precisas.

5. Flexibilidad ante cualquier terreno

Los drones superan obstáculos como pendientes empinadas, ríos o vegetación densa, permitiendo un levantamiento completo incluso en áreas remotas o difíciles de alcanzar. Además, los datos se integran fácilmente con herramientas modernas como GIS y CAD.

6. Impacto ambiental mínimo

A diferencia de los métodos terrestres, los drones no alteran el terreno ni perturban los ecosistemas sensibles, ofreciendo una solución sostenible para la recopilación de datos.

7. Escalabilidad para diferentes proyectos

Desde parcelas pequeñas hasta extensos paisajes, los drones se adaptan a diversos tamaños y tipos de proyectos sin necesidad de cambiar significativamente la metodología o el equipo utilizado.

Con estas ventajas, la fotogrametría con drones se posiciona como la opción más eficiente y accesible para diversos sectores e industrias.

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Modelos 3D con Fotogrametría de Drones vs. LiDAR

La creación de modelos 3D con drones puede realizarse mediante fotogrametría o LiDAR. ¿Cuál es la mejor opción?

La respuesta depende de tus necesidades. Ambos métodos permiten generar modelos 3D de alta resolución, pero utilizan tecnologías diferentes, cada una con ventajas y limitaciones específicas.

Mientras que la fotogrametría es ideal para obtener modelos 3D visualmente detallados, el LiDAR destaca por su precisión y versatilidad, especialmente en terrenos complejos, como áreas con cubierta vegetal densa.

A continuación, comparamos estas dos opciones para ayudarte a elegir la más adecuada para tu proyecto.

Comparación de metodologías

Fotogrametría con drones:
La fotogrametría consiste en capturar múltiples imágenes superpuestas desde diferentes ángulos con una cámara montada en el dron. Estas imágenes se procesan con software especializado para crear un modelo 3D detallado y visualmente rico.

LiDAR con drones:
El LiDAR utiliza pulsos láser para medir distancias entre el sensor y el terreno. Montado en un dron, el sensor emite miles de pulsos por segundo y calcula las distancias en función del tiempo que tarda cada pulso en regresar. Este método genera una nube de puntos densa que se convierte en un modelo 3D de alta precisión.

Ventajas y fortalezas de cada enfoque

Fotogrametría con drones:

• Detalle visual: Ofrece modelos 3D en alta resolución con colores reales y gran riqueza visual.
• Costo accesible: Es más económica que el LiDAR, ya que utiliza cámaras visuales menos costosas.
• Simplicidad: El procesamiento de imágenes es sencillo con las herramientas actuales.

LiDAR con drones:

• Terrenos complejos: Penetra vegetación y captura datos en áreas donde la fotogrametría no es viable.
• Alta precisión: Genera modelos con mayor detalle topográfico.
• Versatilidad: Funciona en condiciones de poca luz o incluso en oscuridad, ya que no depende de la luz ambiental.

Limitaciones de cada método

Fotogrametría con drones:

• Restricciones del terreno: En bosques densos o terrenos muy variados, puede haber sombras o capturas insuficientes.
• Dependencia de la luz: Requiere buena iluminación para obtener imágenes claras.

LiDAR con drones:

• Costo elevado: Los equipos de LiDAR son considerablemente más caros que las cámaras para fotogrametría.
• Procesamiento complejo: Convertir los datos de LiDAR en modelos utilizables puede requerir software especializado y experiencia técnica.

Casos ideales de uso

• Fotogrametría con drones: Mejor para proyectos que priorizan el detalle visual, como visualizaciones de desarrollo inmobiliario, documentación arqueológica o inspección de infraestructuras.
• LiDAR con drones: Ideal para estudios de alta precisión como modelado de inundaciones, análisis de copas de árboles o planificación urbana en áreas con vegetación densa.

Elegir entre fotogrametría y LiDAR dependerá de los requisitos específicos de tu proyecto, tu presupuesto y los resultados que desees obtener. Si necesitas ayuda para decidir o implementar cualquiera de estas tecnologías, no dudes en contactar con expertos como InGeoDrone, donde te asesoraremos para maximizar los beneficios de estas herramientas en tus proyectos.

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Mejor Software de Fotogrametría con Drones

Existen varias opciones de software especializadas en fotogrametría con drones, cada una con características únicas que se adaptan a diferentes necesidades. A continuación, presentamos tres de las mejores soluciones disponibles en el mercado:

Pix4D: La opción más completa

Pix4D es una de las herramientas más reconocidas en la industria de drones, ofreciendo soluciones específicas para distintos casos de uso y necesidades de manipulación de datos.

Características destacadas de Pix4D:

• Comparación de mediciones en tiempo real.
• Edición avanzada de mallas 3D.
• Soporte para cámaras 360° para mapeo en interiores o espacios reducidos.

Soluciones específicas por industria:

• Pix4Dbim: Capturas diarias para supervisión de obras de construcción.
• Pix4Dfields: Análisis de cultivos aéreos durante todo el año.
• Pix4Dag: Ideal para agricultura de precisión.
• Pix4Dmodel: Creación de modelos 3D fotorrealistas para bienes raíces y renovaciones.

Más información en la página oficial de Pix4D.

DroneDeploy: Fácil de usar y móvil

DroneDeploy destaca por ser una solución intuitiva y compatible con la mayoría de los drones. Su aplicación móvil es una de las más populares, utilizada en más de 120 países. Es ideal para sectores como la construcción y la agricultura.

Pasos básicos para usar DroneDeploy:

1. Lanza la aplicación móvil de DroneDeploy.
2. Usa el GPS para seleccionar un área de estudio.
3. Ejecuta el vuelo, donde el dron captura imágenes automáticamente.
4. Sube los datos al sitio web de DroneDeploy para generar mapas 2D/3D.

Más información en la página oficial de DroneDeploy.

PropellerPPK: La opción más económica

PropellerPPK se posiciona como una alternativa más accesible para proyectos de fotogrametría. Está diseñada principalmente para el sector de la construcción y ofrece soluciones prácticas y eficientes.

Puntos clave sobre PropellerPPK:

• Colaboración con DJI para ofrecer un exclusivo sistema GCP (Punto de Control Terrestre).
• Modelos 3D realistas para recorridos virtuales.
• Integración fluida con Gmail para compartir datos rápidamente.
• Una opción confiable con costos más bajos que soluciones empresariales como Pix4D.

Más información en la página oficial de Propeller Aero.

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Estas herramientas ofrecen opciones versátiles y adaptadas a diversos sectores. Para elegir el software ideal, considera tus necesidades, presupuesto y los objetivos de tu proyecto.