El área natural de La Roca Encantada es el sueño de todo aventurero. El sitio de recreación es conocido por su cúpula de granito, que se extiende cientos de pies hacia arriba y atrae a innumerables escaladores libres cada año para conquistar su cara de granito rosa.

El parque es el hogar de los investigadores, también. La Universidad de Houston alberga un campamento anual para estudiantes de geofísica cada mayo. Los estudiantes hacen el viaje de cuatro horas al este de Houston para realizar una variedad de experimentos y mediciones de campo. Para posicionar su trabajo en el campo, los estudiantes confían en mapas topográficos más antiguos y también en Google Earth.

En 2018, la Universidad de Houston se asoció con el Departamento de Parques y Vida Silvestre de Texas para realizar una encuesta aérea del parque. El objetivo era crear un nuevo mosaico de ortofoto, un mapa topográfico en 3D y un modelo digital de elevación del área natural de La Roca Encantada. Los estudiantes podrían usar la nueva ortofoto para sus investigaciones y ejercicios de mapeo de campos educativos, y el parque podría usarlo para sus operaciones y planificación. Con la tarea de hacerse cargo de todo, desde la búsqueda al rescate, la incorporación de nuevos guardaparques hasta la identificación de nuevos senderos que se han formado con el tiempo. De esa manera el equipo de parques y vida silvestre podría usar datos actualizados.

Raptor Aerial Services fue contratado para el trabajo.

Raptor Aerial Services es un proveedor privado de servicios de drones. La consultora con sede en Texas proporciona servicios aéreos que van desde la fotografía y el levantamiento con drones hasta el análisis e inspecciones de las existencias en sentido descendente. El propietario y fundador Michael “Mike” Allison, quien tiene experiencia en las industrias de petróleo, gas y tecnología de la información (TI), hizo la transición a los servicios GIS de drones después de darse cuenta del creciente valor potencial de la tecnología drones

Los clientes de Allison van desde los condados que requieren análisis de inundaciones (el negocio creció después de que el huracán Harvey golpeó Houston en 2017), hasta las empresas mineras que quisieran pasar de los levantamientos tradicionales a los más ágiles levantamientos con drones.

“Puedo realizar una encuesta de aviones no tripulados cada trimestre y hacer los cálculos volumétricos, por aproximadamente el mismo precio que mis clientes hubieran tenido que pagar por un solo levantamiento utilizando métodos tradicionales”, dijo Allison. “Además de eso, les proporciono documentación que nunca antes habían tenido”.

La compañía de Allison es parte de una tendencia creciente para que las compañías, especialmente aquellas que manejan grandes parcelas de tierra como las mineras, los parques estatales y las compañías de petróleo y gas, se aprovechen de los levantamientos con drones.

Allison también brinda servicios a su antigua industria, petróleo y gas. Utiliza sensores especializados, como un magnetómetro, en un drone para localizar los cabezales de pozo antiguos. Enterrados bajo tierra, estas cabezas de pozo abandonadas no están expuestas, pero las autoridades quieren asegurarse de que estén bien tapadas. “Por lo tanto, un levantamietno aero-mag puede registrar el campo magnético”, dice Allison. “Los drones son geniales para volar este tipo de levantamientos. Solían ser realizados con frecuencia por aviones y helicópteros “.

Con 750 acres, el área de estudio de La Roca Encantada constituye “una gran cantidad de topografía”.

Si bien la mayoría de los proyectos en Raptor Aerial Services se pueden realizar en menos de medio día, Allison presupuestó dos días para La Roca Encantada.

“Es una encuesta bastante compleja”, dijo Allison. Para empezar, necesitaba seleccionar las herramientas adecuadas.

“Solo estoy usando las herramientas que me funcionan”, dice. “Quiero ser lo más eficiente posible. Entonces, si puedo encontrar una solución y la puedo entender, y si me facilita la vida, eso es lo que usaré “.

Seleccionando los Drones: El DJI Inspire 2

Allison trajo un dron primario al campo: el DJI Inspire 2.

Equipado con una cámara HD de 20 megapíxeles, el DJI Inspire 2 se usa con frecuencia en Raptor Aerial Services para el levantamiento y mapeo con drones.

Allison recomienda que cualquier persona que realice un trabajo con aviones no tripulados invierta en equipos de respaldo. Para este levantamiento, trajo un dron extra, iPads adicionales y unas 30 baterías y estuches Pelican. Las baterías maximizan la productividad al eliminar la inevitable necesidad de recargar las baterías, y los estuches los protegen.

“Cuando uno va al campo y está en el medio de la nada, es posible que no se tenga acceso a un camión con un inversor de energía”, dice.

Los drones utilizan dos baterías por vuelo, lo que significa que 20 baterías producen 10 vuelos. Cada vuelo dura aproximadamente 25 minutos, por lo que un drone con 20 baterías puede volar aproximadamente cuatro horas por día.

To georeference the drone imagery, Allison sets up ground control points, or GCPs. GCPs are “known points,” or locations where latitude, longitude and elevation are precisely surveyed. The GCPs stick out in the drone imagery with their bright orange colors or other visible patterns depending on the type of marker used. Having anywhere from five to seven, up to a couple dozen, GCPs (depending on the parcel size) allows software to rectify the drone’s imagery and stitch them together with extreme accuracy.

“I’m a stickler on accuracy,” Allison said. “I want to make sure the work that I’m doing for a client is very good.”

Para configurar sus GCP, Allison eligió el receptor GNSS Arrow Gold. Allison eligió el Arrow Gold porque ofrece precisión centimétrica, es robusto y fácil de usar.

“Lo que disfruto del Arrow Gold es que es muy resistente, porque estoy mucho en el campo”, dice. “Es fácil de armar, de conectar y de entender. Y funciona muy bien. Estoy usando el Arrow Gold tal como lo harían los topógrafos “.

Allison ha creado su propio “kit de GCP” con el Arrow Gold. Él usa un objetivo circular de tres pies de Hoodman que es duradero y se puede doblar fácilmente en una bolsa. Cuando se despliega, cada kit de GCP está asegurado y cargado por una estructura de acero rígida. El GCP se mantiene bajo en el suelo y tiene un signo más pintado, junto con un número impreso, para identificarlo.

Allison dijo que es increíblemente fácil ver los GCP desde 400 pies en el aire.

“A la gente le encanta”, dice.

Cuando Allison sabe que va a volar en un área con mucho relieve topográfico, también usa un puñado de GCP alternativos. Estos son más grandes a cuatro pies por pie y coloreados con vinilo blanco y negro, para crear un centro claramente visible. Son un poco más grandes y más fáciles de ver desde las alturas más altas, pero requieren ser anclados con peso en las esquinas para evitar que se vuelen.

Para planificar y procesar las imágenes de drones, Allison generalmente utiliza una variedad de aplicaciones.

La primera es Global Mapper. Con versiones de escritorio y móviles, Global Mapper se describe a sí mismo como “una aplicación GIS asequible y fácil de usar”. Allison lo usa para modelar sus vuelos, incluso cómo se presentan sus PCG y sus plataformas de lanzamiento y cómo se realiza el levantamiento en realidad. Como propietario de un pequeño negocio, estaba buscando solo una herramienta básica para hacer mapas.

“Para mí, es perfecto. Es muy asequible y fácil de aprender “.

Global Mapper ofrece complementos, como un módulo LiDAR, pero Allison dice que se apega a la versión básica de escritorio para la mayoría de los proyectos. Su precio es de $ 550 por licencia (al momento de escribir este documento).

Allison también usa una combinación de Google Earth y GPS Tracks, una aplicación de iOS y Mac OS que lo ayuda a planificar los GCP. Después de planificar los GCP en Google Earth, guarda los archivos KML y los importa a las Pistas de GPS en un iPhone X, que utiliza para posicionar a los GCP en el campo.

“Entonces, cuando estoy en el campo, tratando de posicionar a los PCG, ya sé exactamente dónde los voy a colocar”, dice. “Simplemente hace que la planificación y el trabajo real sean mucho más fáciles una vez que estés allí”.

Allison también utiliza el Simulador de correlación 3D de SimActive para el procesamiento posterior al vuelo. Aunque Allison admite que hay varios productos excelentes que pueden hacer lo que Correlator3D hace, él dice: “Realmente me gusta Correlator3D. Es rápido, está orientado a la vista, es fácil de entender y el soporte es muy bueno “.

Hay dos picos principales en el área natural de La Roca Encantada (incluida la que le da el nombre). Así que Allison dividió el parque en cuatro secciones. Dos de ellos estaban en elevaciones más bajas, y los otros dos incluían los picos. Él voló las secciones de elevación más baja el primer día.

El lunes por la mañana, los guardias del parque llevaron a Allison a sus ubicaciones planificadas de GCP en un vehículo utilitario, UTV, para colocar sus puntos de control en tierra. Navegaron a cada punto en función de las ubicaciones que Allison había descargado en su iPhone y colocado cada GCP. Posicionó alrededor de 20 PCG en total.

“Dado que pre-planifiqué todos los PCG, la aplicación de GPS Tracks me dice dónde ir para colocarlos”, dice. “Si haces un buen trabajo con los PCG, entonces son bastante fáciles de encontrar en las imágenes”.

A continuación, Allison conduce a cada GCP y examina su centro con el Arrow Gold. Para este proyecto, se conectó a una red RTK en Texas.

Para grabar cada ubicación, Allison toma una captura de pantalla de Eos Tools Pro. Como Allison solo establece entre 10 y 20 GCP por vuelo, prefiere usar capturas de pantalla en lugar de lanzar una aplicación separada o grabar lugares a mano en el campo.

“Es un proceso bastante eficiente”, dice. “Simplemente me conecto al iPad, me aseguro de que el software esté actualizado y sé que voy a obtener una buena ubicación porque el producto funciona muy bien”.

Con los GCP colocados y registrados, Allison regresa para agarrar sus drones, conduce a su sitio de lanzamiento planificado, coloca su plataforma de lanzamiento y enciende el dron. Cada sección de La Roca Encantada tomó alrededor de dos a tres horas para volar, tiempo durante el cual Allison se aseguró de mantener la línea de visión de media milla requerida por la FAA. Él también cambió las baterías según era necesario.

“No me gusta volar el drone a más de media milla de la plataforma de lanzamiento”, dice. “Puede aumentar el riesgo de que un control remoto pierda la comunicación, o que ocurra algo más en el lugar donde el drone aterriza inesperadamente”.

Después de dos días de volar La Roca Encantada, Allison llevó sus datos a la oficina para crear el nuevo mosaico de ortofotos del área natural del estado.

Allison carga un archivo de GCP al software de procesamiento del drone.

En el pasado, calculaba manualmente la altura ortométrica a partir de la altura elipsoidal de los GCP, pero desde que Eos trabaja con los modelos Geoid12B, ahora captura alturas ortométricas en el campo a través de sus capturas de pantalla de Eos Tools Pro.

Él etiqueta los GCPs en las imágenes en el software. Al etiquetar el centro, asegura la precisión.

“Esencialmente, lo que está haciendo es ayudar al software a determinar dónde está el PCG”, dice. “El resultado es que se obtiene una ortofoto georreferenciada muy precisa”.

Los Servicios Aéreos de Raptor entregaron a los guardaparques e investigadores el mosaico completo de fotos de grado de encuesta. También entregaron un mapa digital de elevación de superficie con tres niveles de contorno (5 pies, 10 pies y 20 pies).

“Lo bueno es que el clima era hermoso y que recientemente había llovido mucho”, dice Allison. “Así que la vegetación era verde, y las imágenes salieron bastante bien”.

Allison dice que ahora los datos están georeferenciados, “Dios mío, podrán hacer cualquier cosa”.

El parque ha mencionado el uso de los mapas para una variedad de propósitos, incluidos los usos educativos. Además, los guardaparques pueden comparar el mosaico de ortofoto actualizado con los mapas más antiguos que estaban usando para ver si algo ha cambiado visiblemente con la formación rocosa o si se han formado nuevos senderos. También pueden usar los datos para incorporar a los nuevos guardaparques y realizar búsquedas y rescates.

El departamento de geofísica de la Universidad de Houston tendrá acceso a sus datos durante su campamento anual.

“Pueden hacer muchísimo con estos datos”, dice Allison. “Ahora tienen modelos de elevación digital y archivos tiff georeferenciados en 3D y shapefiles. Es una resolución más alta de lo que pueden obtener en Google Earth “.