Mapeo y levantamiento

Una precisión que se puede demostrar

Todo mapa de dron tiene una precisión. La única pregunta es si alguien la midió. Así funcionan el posicionamiento, el control y los puntos de verificación, qué incluir en un alcance y cuándo debe firmar un agrimensor con licencia.

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Dos tipos de precisión

Absoluta frente a relativa

La precisión relativa es qué tan bien se miden los elementos del mapa entre sí: la longitud de un muro, el área de una plataforma, el volumen de una pila. La precisión absoluta es qué tan cerca está cada punto de su posición real en un sistema de coordenadas real, como NAD83(CSRS) con alturas CGVD2013 en Canadá, o una zona State Plane con alturas NAVD88 en Estados Unidos.

Un mapa de un dron con GNSS común puede tener una precisión relativa aceptable y aun así estar a un metro o más de donde corresponde, según el conocimiento general de la industria. Eso sirve para una vista aérea de marketing y es inútil para superponer un diseño, como sabe cualquiera que haya intentado colocarlo en una comparación de corte y relleno. Todo lo que deba coincidir con planos de ingeniería, planos legales o levantamientos anteriores necesita precisión absoluta, y la precisión absoluta debe vincularse a puntos conocidos y luego verificarse. La misma lógica se aplica a la fotogrametría y al LiDAR; solo cambian las fuentes de error.

Las herramientas

GCP, RTK, PPK y puntos de verificación

Método	Qué hace	Fortaleza	Límite
Puntos de control terrestre (GCP)	Blancos marcados y levantados con GNSS de grado topográfico o estación total, usados para ajustar el modelo al terreno	Vincula el modelo al sistema del proyecto; corrige la inclinación y la escala	Requiere tiempo en el sitio y un topógrafo o un equipo capacitado
RTK	El dron recibe correcciones en vivo desde una estación base o una red y etiqueta cada foto con una posición precisa	Menos GCP, trabajo de campo más rápido	Requiere un enlace de corrección confiable durante el vuelo; los errores de la base se trasladan
PPK	Datos GNSS sin procesar registrados en el dron y en una base, procesados en conjunto después del vuelo	No necesita enlace en vivo; funciona bien donde la cobertura es mala	Requiere datos de la base y tiempo de procesamiento
Puntos de verificación	Blancos levantados que no se usan en el procesamiento y se miden sobre el producto final	La única prueba independiente de la precisión	Agrega tiempo de campo, pero sin ellos la precisión es solo una afirmación

Cómo se informa la precisión

RMSE, puntos de verificación y la norma ASPRS

La precisión se informa como error cuadrático medio (RMSE): la diferencia típica entre el mapa y los puntos de verificación, en horizontal y en vertical. Las ASPRS Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data, actualizadas en su segunda edición en 2023, son la referencia que usan muchos ingenieros y organismos de Norteamérica. Informan la precisión solo como RMSE, abandonando las antiguas cifras con 95 por ciento de confianza, y exigen al menos 30 puntos de verificación para una evaluación plenamente conforme en proyectos grandes, con puntos de verificación levantados con una precisión al menos dos veces mayor que la del producto que se prueba.

Los trabajos pequeños con drones rara vez necesitan una prueba completa conforme a la norma, pero el principio se mantiene. Los puntos de verificación deben ser independientes del control, estar distribuidos por todo el sitio, incluidos los bordes, sobre superficies duras y bien definidas, y en el mismo sistema que el entregable. Si la única cifra de precisión proviene de los residuos del propio software de procesamiento sobre los puntos de control, no le han informado la precisión. Para el panorama completo de cómo se articula un trabajo de mapeo, lea cómo funciona el mapeo con drones, y para ver cómo trabajamos junto a su equipo de topografía, consulte topógrafos e ingenieros.

RMSE, puntos de verificación y la norma ASPRS: Ilustración

Qué pedir en un alcance

Ocho líneas que evitan la mayoría de las disputas

El propósito y la tolerancia más estricta que ese propósito necesita.
Un objetivo de precisión, horizontal y vertical, expresado como RMSE.
El sistema horizontal: datum, época cuando corresponda, proyección y zona.
El datum vertical y el modelo de geoide. En Columbia Británica, confirme si el municipio todavía usa un datum más antiguo en planos heredados; en Estados Unidos, por lo general NAVD88.
Método de control: RTK, PPK, GCP o una combinación, y quién los levanta.
Puntos de verificación: cuántos, dónde y quién los levanta.
Entregables con resolución y formatos, más un informe de precisión.
Quién firma: si un agrimensor con licencia revisará, supervisará o certificará algún producto.

Qué sale mal

Fallas de precisión que vemos

Tomar el RTK como prueba

Un vuelo etiquetado con RTK es tan bueno como las coordenadas y el enlace de su base. Una base mal configurada desplaza todo, y nada en los datos se lo advierte.

Cómo lo resolvemosPuntos de verificación en cada trabajo donde la precisión importa. →

Control agrupado en una esquina

Un control desigual permite que el modelo se incline o se curve al alejarse de él.

Cómo lo resolvemosControl y puntos de verificación alrededor del perímetro y en el centro. →

Datum antiguo en el diseño, datum nuevo en el vuelo

Las diferencias verticales entre datums pueden llegar a decímetros según la ubicación, lo suficiente para arruinar una comparación de nivelación.

Cómo lo resolvemosEl datum anotado en cada archivo y confirmado con el ingeniero. →

Verificar solo sobre césped

Los puntos de verificación blandos o con vegetación prueban la vegetación, no el mapa.

Cómo lo resolvemosPuntos de verificación sobre pavimento, concreto o grava firme. →

Las personas alrededor del trabajo

Cuándo debe participar un agrimensor con licencia

Agrimensor de Columbia Británica (BC Land Surveyor)

Lo que necesitan de usted: Control sobre los métodos y los datos de todo lo que certifique.
Lo que usted necesita de ellos: Su participación para linderos de propiedades, planos de levantamiento legal, certificados de ubicación de edificios y planos que un municipio exija certificados.
En el registro de DroneLink: Datos sin procesar, control, puntos de verificación e informes en un solo registro de proyecto que puede revisar. En Alberta, el equivalente es un Alberta Land Surveyor; en Ontario, un Ontario Land Surveyor; en Quebec, un arpenteur-géomètre.

Agrimensor profesional con licencia en Estados Unidos

Lo que necesitan de usted: Responsabilidad directa cuando la ley estatal define el trabajo como agrimensura.
Lo que usted necesita de ellos: Revisar las reglas de su estado: algunos estados consideran cierto mapeo topográfico o fotogramétrico como ejercicio de la agrimensura.
En el registro de DroneLink: Definimos el papel del agrimensor antes de volar y compartimos todo lo que necesita.

Ingeniero responsable

Lo que necesitan de usted: Superficies con precisión conocida para el diseño y las aprobaciones.
Lo que usted necesita de ellos: Su tolerancia y su datum.
En el registro de DroneLink: Informe de precisión entregado con las superficies.

Preguntas

¿Qué tan preciso es el mapeo con drones con RTK?

Según el conocimiento general de la industria, el RTK o el PPK combinados con control terrestre y puntos de verificación suelen alcanzar unos pocos centímetros en horizontal y en vertical. El RTK por sí solo puede acercarse a eso, pero sin puntos de verificación usted no sabe si lo logró.

¿Cuál es la diferencia entre RTK y PPK?

El RTK aplica correcciones GNSS en vivo durante el vuelo mediante un enlace de radio o de red. El PPK registra datos sin procesar en el dron y en una estación base y calcula las posiciones corregidas después del vuelo. El PPK evita las caídas de enlace; el RTK ahorra un paso de procesamiento.

¿Cuántos puntos de control terrestre necesito para un levantamiento con dron?

Depende del tamaño, la forma y el terreno del sitio, y de si se usa RTK o PPK. Los sitios pequeños con RTK o PPK pueden necesitar solo unos pocos puntos de control más los puntos de verificación; los sitios grandes o alargados necesitan más, distribuidos por los bordes. Los puntos de verificación son independientes del control.

¿Qué es un punto de verificación en el mapeo con drones?

Un blanco levantado que no se usa en el procesamiento. Comparar el mapa con los puntos de verificación da una medición independiente de la precisión, que por lo general se informa como RMSE.

¿Un levantamiento con dron es un levantamiento legal de terrenos?

No. Los linderos de propiedades y los planos de levantamiento legal deben hacerlos un agrimensor con licencia: un BC Land Surveyor en Columbia Británica, y el agrimensor con licencia equivalente en cada una de las demás provincias y estados de Estados Unidos.

¿Necesito un agrimensor con licencia para el mapeo con drones en Estados Unidos?

Depende del estado y del trabajo. Muchos estados reservan el trabajo de linderos a los agrimensores con licencia, y algunos también consideran cierto mapeo topográfico o fotogramétrico como agrimensura. Revise las reglas de la junta de su estado antes de definir el alcance.

¿Qué es el RMSE en el mapeo con drones?

El error cuadrático medio: una sola cifra que resume qué tan lejos están las posiciones del mapa de los puntos de verificación levantados. Cuanto menor, mejor, y debe informarse por separado para la componente horizontal y la vertical.

¿Qué es la norma de precisión ASPRS?

Las ASPRS Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data establecen cómo se prueba e informa la precisión del mapeo en Norteamérica. Su segunda edición de 2023 usa solo el RMSE y fija requisitos de cantidad y calidad de los puntos de verificación.

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