2022_Fotogrametia_Dron_Obtencion

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SIN SIGLA

Aprendiendo juntos

18/2/2024

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FOTOGRAMETRÍA CON DRON PARA OBTENCIÓN DE MEDIDAS DE
LONGITUD DE TERRENO DETERMINADO.

AUTOR / AUTORES:
CRISTIAN PEREZ PALACIO
YOHANA ALVAREZ OSPINA

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
INGENIERIA CIVIL Y SISTEMAS
MEDELLÍN
2022

FOTOGRAMETRÍA CON DRON PARA OBTENCIÓN DE MEDIDAS DE
LONGITUD DE TERRENO DETERMINADO

AUTOR / AUTORES:
CRISTIAN PEREZ PALACIO
YOHANA ALVAREZ OSPINA

Trabajo presentado como requisito para optar al título de Trabajo de Grado

ASESOR:
EDER ACEVEDO MARÍN
Docente

REVISOR METODOLÓGICO:
EDER ACEVEDO MARÍN
Docente

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERIA DE CIVIL Y SISTEMAS
MEDELLÍN
2022

AUTORIDADES ACADEMICAS

DEDICATORIAS

A Dios, que nos
acompaña, nos guía
paso a paso,
para ser personas de
bien y responsables
con todo lo propuesto.

A nuestras madres,
las que siempre nos
inculca e impulsan,
alentándonos a
continuar con mi
profesión.

A nuestras familias,
hermanos, hermanas,
sobrinos,
sobrinas, tíos, tías,
primos
primas, porque
siempre están ahí para
apoyarnos
de alguna u otra
manera a los
cuales estaremos
agradecidos.
Para mis amigos,
amigas, a
todas aquellas
personas, que
alguna vez me
brindaran su
amistad, el simple
hecho de
haberlos conocido en
alguna
circunstancia de mi
trajín en
este mundo.

AGRADECIMIENTO

Agradezco principalmente a Dios, por el cual estar cumpliendo lo encomendado en
lograr con entera disposición y empeño salir adelante y finalizar con gran
entusiasmo nuestra carrera.
Agradecemos a nuestras adoradas madres Miladys Palacio Polo y Isabel Ospina
Loaiza, y a hermanos y hermanas con la familia en general.
A toda la planta docente, de la Universidad Cooperativa de Colombia Sede Medellín,
que fueron moldeándonos en la participaron en mi formación académica. A todos
ustedes amigos que siempre estuvieron presentes.
4

CONTENIDO

RESUMEN .................................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
ABSTRACT ............................................................................................................. 9
INTRODUCCION .................................................................................................. 11
1. PROBLEMA ....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.3
1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
1.2 FORMULACIÓN DE LA PREGUNTA DE INVESTIGACION .. ERROR! BOOKMARK
NOT DEFINED.
2. OBJETIVOS ......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
2.1 General. .....................................................Error! Bookmark not defined.6
2.2 Específicos. ...............................................Error! Bookmark not defined.6
JUSTIFICACIÓN ....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.7
MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE ................. ERROR! BOOKMARK NOT
DEFINED.8
3. DISEÑO METODOLÓGICO ............................................................................. 25
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN .............................................................................. 25
3.2 POBLACIÓN OBJETO ESTUDIO .................................................................... 25
3.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS ........ 27
3.4 ANALISIS DE DATOS RECOLECTADOS ....................................................... 33
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............. 5ERROR! BOOKMARK NOT
DEFINED.
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 54
ANEXOS ............................................................................................................... 56
5

LISTAS DE TABLAS

Pág.
Tabla 1 Cronograma. ......................................................................................................................... 22
Tabla 2, Información Equipo.............................................................................................................. 31
Tabla 3 Información Equipo 2 ............................................................................................................ 32
Tabla 4 Información Equipo 3 ............................................................................................................ 32
Tabla 5 Información fotografías ........................................................................................................ 42
Tabla 6 Aclaración tomas. ................................................................................................................. 43
Tabla 7 Errores de desplazamiento ................................................................................................... 45
Tabla 8 Datos procesados.................................................................................................................. 48
6

LISTAS DE FIGURAS
Pág.

i Drone sky ......................................................................................................................................... 23
ii Drone GroPro karma ....................................................................................................................... 24
iii componentes del drone ................................................................................................................. 25
iv Ubicación ....................................................................................................................................... 27
v Ubicación 2 ..................................................................................................................................... 28
vii Zona .............................................................................................................................................. 35
Ilustración 7 Proceso Agisoft Metashape .......................................................................................... 36
Ilustración 8 Proceso Agisoft Metashape 2 ....................................................................................... 37
Ilustración 9 Proceso Agisoft Metashape 3 ....................................................................................... 37
Ilustración 10 Proceso Agisoft Metashape 4 ..................................................................................... 37
Ilustración 11 Proceso Agisoft Metashape 5 ..................................................................................... 38
Ilustración 12 Proceso Agisoft Metashape 6 ..................................................................................... 38
Ilustración 13 Proceso Agisoft Metashape 7 ..................................................................................... 39
Ilustración 14 Proceso Agisoft Metashape 8 ..................................................................................... 39
Ilustración 15 Proceso Agisoft Metashape 9 ..................................................................................... 40
Ilustración 16 Proceso Agisoft Metashape 10 ................................................................................... 40
xvii Posición de la cámara. ............................................................................................................... 41
xviii Calibración de la cámara. .......................................................................................................... 43
xix Posiciones de la cámara .............................................................................................................. 44
xx Elevaciones ..................................................................................................................................46
Ilustración 21 Practica 1 .................................................................................................................... 56
Ilustración 22 Practica 1.1 ................................................................................................................. 57
Ilustración 23 Mirador cerró verde ................................................................................................... 58
Ilustración 24 Mirador cerró verde 2 ................................................................................................ 59
Ilustración 25 Mirador cerró verde 3 ................................................................................................ 60
7

RESUMEN

El mundo global va avanzando a pasos agrandados, en las tecnologías, como se
encargan de encajar en cada tipo de proyecto para la innovación o crecimiento de
una empresa que quiere un alcance de satisfacción.
Así empezamos a analizar cómo se podría integrar el campo de la construcción, nos
damos de cuenta que no estamos tan actualizados como lo deberíamos estar, pero
eso ha estado cambiando a lo largo que ha pasado los años. Un campo tiene la
necesidad mucha ayuda en la construcción es la topografía, ya que con la topografía
es que se diseña, se traza, se planea y se ejecuta una obra.
Con la topografía a lo largo de la historia se ha ido actualizando, de forma empírica
lo que se quiere comenzar es ir agregando nuevas tecnologías que brinden más
precisión en nuestros trabajos, como requerimiento de integrar un simple aparato
tecnológico como medio de trabajo para que así pueda lograr con una simple foto
la exactitud y con la ayuda de una aplicación de diseño las medidas y longitudes de
las áreas de un terreno. En la actualidad se ha venido utilizando nuevas
herramientas o pequeños aparatos que la mayoría de las personas lo utilizan para
diversas funciones de trabajo o entretenimientos como es los drones, que nos
permite hacer fotogrametría de una mayor zona, con estas fotos podemos visualizar
mejor nuestra zona y medir longitudes y ángulo.
En cuanto a los diferentes costos que se presenten en los proyectos por esta
tecnología se puede incrementar un poco debido al gran uso que se le puede dar.
Pero no solo para determinar medidas y la aplicación de cálculos sino también en
la forma de control de la obra el avance que se pueda ir presentando en ella.
8

Lo que se busca en mejorar la eficiencia de los proyectos basándose en las
características y determinaciones de todas las áreas de trabajo que hay. Logrando
así un control preciso y en tiempo real.
Se tiene como objetivo principal en el proyecto de investigación comprobar el
resultado obtenido con las medidas en forma directa con un tiempo total, con una
variedad de equipos que es catalogado como de alta precisión utilizada para así
obtener lo requerido por cada empresa – cliente que tenga la necesidad que trae
este proyecto.

Se pretende con el proyecto darse a conocer en conclusión en un nivel de precisión,
costo y tiempo en la confiabilidad que conlleva que el proyecto y su importancia ante
una empresa o cliente, que nos requiera para tener la plena seguridad de realizar
un trabajo, por medio del procesamiento de las aerofotos obteniendo con el Drone
(UAV), las precisiones en el terreno, con el fin de conocer su estado y estabilidad,
así que por medio de las imágenes sabremos si es viable la construcción es el área
estudiada. Esto quiere decir que ambos métodos son similares estadísticamente en
resultado de medidas.

Se buscó con este proyecto y con todos los recursos costo - tiempo para darle
sentido a nuestro proyecto buscar los mejores equipos de recopilación de datos en
alquiler y corriendo con todo los riesgos que puedan presentar, para desarrollar esta
investigación que es un requerimiento de emprendimiento y satisfacción vista que
es un resultado sostenible, con el fin de brindarle a los que lo requieran el nivel
confianza y los resultados con la garantía de darle la satisfacción a cada persona,
empresa que nos requiera.
9

ABSTRACT

The global world is advancing in larger steps, in technologies, as they are
responsible for fitting into each type of project for the innovation or growth of a
company that wants a scope of satisfaction.
So we begin to analyze how the construction field could be integrated, we realize
that we are not as up-to-date as we should be, but that has been changing over the
years. A field needs a lot of help in construction is topography, since with topography
is that a work is designed, traced, planned and executed.
With the topography throughout history, it has been updated, empirically what we
want to start is to add new technologies that provide more precision in our work, as
a requirement to integrate a simple technological device as a working medium so
that you can achieve with a simple photo the accuracy and with the help of a design
application the measurements and lengths of the areas of a terrain. At present, new
tools or small devices have been used that most people use for various work or
entertainment functions such as drones, which allows us to make photogrammetry
of a larger area, with these photos we can better visualize our area and measure
lengths and angle.
As for the different costs that arise in the projects for this technology, it can be
increased a little due to the great use that it can be given. But not only to determine
measurements and the application of calculations but also in the form of control of
the work the progress that may be presented in it.
What is sought in improving the efficiency of projects based on the characteristics
and determinations of all the work areas that exist. Thus achieving precise and real-
time control.
10

The main objective of the research project is to verify the results obtained with the
measurements directly with a total time, with a variety of equipment that is classified
as high precision used to obtain what is required by each company - client that has
the need that this project brings.

It is intended with the project to make itself known in conclusion at a level of
precision, cost and time in the reliability that the project and its importance to a
company or client entails, which requires us to have the full security of carrying out
a job, for Through the processing of aerial photos, obtaining with the Drone (UAV),
the precisions on the ground, in order to know its state and stability, so through the
images we will know if the construction is feasible in the area studied. This means
that both methods are statistically similar in measurement results.

It was sought with this project and with all the resources cost - time to make sense
of our project to look for the best data collection equipment for rent and running with
all the risks that may present, to develop this research that is a requirement of
entrepreneurship and Satisfaction seen as a sustainable result, in order to provide
those who require it with the level of trust and results with the guarantee of giving
satisfaction to each person, company that requires us.
11

INTRODUCCION

Debido que la tecnología cada día avanza vertiginosamente nos permite ampliar
en la innovación de métodos fácil y eficaz de los datos ser obtenidos, lo que se
pretende lograr con este proyecto de la fotometría con drones es la facilidad de
tener resultados óptimos como la estabilidad, topografía de terrenos que sea
factibles hacer una construcción.
Dando así la utilización de plataformas creativas y manejables para realizar ese
tipo de estudios.
En los últimos años con la implementación de vehículo aéreo no tripulado
(VANT) o sus siglas en inglés Unmanned Aerial Vehicle (UAV) se vino
destacando el dron. Una pequeña aeronaveperfecta para la adaptación a las
diferentes labores cotidianas ya sea como la realización de fotografías y videos,
como para la vigilancia de zonas, como para la observación de talud de tierra,
entre otras funciones que todavía le seguimos dando uso y descubriendo.
En este punto se vuelve a utilizar una técnica de hace años como lo es La
fotogrametría que es una técnica que tiene por objetivo conocer
dimensionamiento y posicionamiento de objetos en el espacio, en la cual pueden
determinarse a través de la intersección de dos o más imágenes, donde también
se puede realizar un modelo digital del terreno, representándolo de manera
digital.
Que es una técnica que tiene su principio de historia en 1858 con el coronel
francés Aimé Laussedat donde consiguió la obtención de planos exactos de
12

edificios y pequeñas extensiones de terrenos a través de las fotografías. Aunque
su idea se vio paralizada debido a las precisiones adecuadas.
En 1930 – 1940 Estados unidos vuelve a utilizar esa técnica, pero lo hace como
conservación de suelos y gestión forestal. Es ahí donde vuelve a nacer la idea
de la realización de la fotogrametría.
Desde el 2010 que los drones se pusieron a la venta de forma comercial se optó
por la realización de diferentes métodos, entre ellos empezar a revivir ciertos
aplicativos en el que ya se habían usado. Pero esta vez se fueron implementando
programas informáticos en el que se ayuda a la realización más exacta de dichos
aplicativos.
Es así donde se implementa una cooperación de los drones y de programas
informáticos. Donde el objetivo es el de realizar fotogrametría y así poder
recolectar toda la información de una manera más eficiente, comprometida y
analítica de todas las posibles variables que nos puedan afectar.
Ante todo, esto lo que buscamos es aplicarlo en la topografía que es el eje
fundamental de un proyecto. Donde tenemos nuestros puntos de
desplazamiento, además el área del terreno a intervenir.
Ante el avance tecnológico se evidencio ese avance de la fotogrametría y que a
través de un dron es más fácil poder recolectar todos esos datos de forma simple
sin gastar tanto material. Donde a través de este de esta técnica se realizó un
ejemplo práctico de la obtención de unos datos, medición del terreno, toma de
fotografía ángulo de fotografías y procesamiento a través de programas.
Con esto lo que buscamos es dar a conocer este proceso de obtención de datos
que viene en crecimiento en Colombia.
13

1. PROBLEMA

La ingeniería es una de las ramas que se necesita de mucha innovación para
logar un avance significativo en los avances de un país. Uno de esos
procesos es lograr vincular la tecnología con la construcción ya que la idea
es reducir y aprovechar al máximo todos estos campos.

Para la realización de un proyecto se necesitan unas medidas, unos puntos
topográficos que actualmente se referencian con estación total, un proceso
algo tedioso por las grandes cantidades de terreno que hay que caminar para
cubrir una parte del terreno.

La determinación de los grandes puntos de geo referencia para un proyecto
se tornan un poco complicado de manera tradicional (estación total), ya que
exige un gran desplazamiento y recorrido por diferentes zonas con
extensiones de terreno. Con el dron lo que buscamos es reducir y volver más
eficiente ese trabajo, ya que desde un punto podemos realizar la obtención
de datos necesarios.
(fenercom, 2021)
14

1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

El mundo todos los días se está actualizando en las diferentes áreas de trabajo, ya
sea desde una manera de tener un reloj hasta la ayuda más necesaria para poder
trabajar en la construcción.
Cuando empezamos a analizar un poco del campo de la construcción, nos damos
de cuenta que no estamos tan actualizados como lo deberíamos estar, pero eso ha
estado cambiando a lo largo que ha pasado los años. Un campo que necesita
mucha ayuda en la construcción es la topografía, ya que con la topografía es que
se diseña, se traza, se planea y se ejecuta una obra.
La topografía a lo largo de la historia se ha ido actualizando, desde ser empírica
para comenzarle a agregar nuevos aparatos tecnológicos que nos brindan más
precisión en nuestros trabajos, desde la invención del teodolito, estación total,
niveles, distanciómetro, entre otras. En la actualidad se ha venido utilizando una
nueva herramienta que nos permite hacer fotogrametría de una mayor zona, con
estas fotos podemos visualizar mejor nuestra zona y medir longitudes y ángulo.
En la construcción muchas veces nos vemos limitados por diferentes acciones,
como lo es tener una foto o un video actualizado o en tiempo real de nuestra obra,
ya que con esto es que vamos solucionando los problemas que se vayan
presentado.
Con una foto área desde 50 o 100 metros de altura podemos ver en detalle el avance
que vamos realizando en nuestra obra, pero todo esto si contamos con los equipos
adecuados, como por ejemplo un dron y un personal capacitado para esto.
Sin esto sería un poco más tedioso porque sería fácil ir a Google earth y buscar la
ubicación y mirarla, pero no vamos a tener la suficiente resolución que necesitamos
para poder observar los detalles y además de eso las imágenes van a hacer
demasiado desactualizadas y se nos volverá más complicado trabajar así.
15

1.2 FORMULACIÓN DE LA PREGUNTA DE INVESTIGACION
¿Es posible obtener medidas a través de fotografías?

En la actualidad se utiliza una estación total para poder realizar los puntos de
topografía, pero se vuelve algo tedioso caminar tanto para poder una visualización,
para poder tener una cobertura más amplia de la zona podemos utilizar un dron,
que con tomas áreas y un video podemos registrar lo que tenemos en a nuestro
alrededor, aparte de eso podremos medir las distancias y sacar ángulos con mayor
facilidad.
16

OBJETIVOS

GENERAL.

Realizar fotogrametría con apoyo del dron y de programas informáticos para facilitar
la medición y obtención de diferentes de dimensiones con las cuales logramos
alcanzar una posición de ocupación.
ESPECÍFICOS.

1. Definir la zona para la obtención de medidas basado en el terreno que se va
a trabajar.

2. Realizar Fotogrametría de una zona determinada con el fin de obtener con
ayuda del dron y la aplicación las medidas exactas de un terreno en el cual
se requiere para un proyecto de construcción.

3. Evaluar las muestras de las diferentes medidas a través de la fotogrametría.

4. Seleccionar diferentes áreas o zonas de terreno en expansión de tamaño o
densidad de longitud, ya lo que se quiere llegar es la toma perfecta por el
dron, la así por medio de la aplicación, determinar las mediciones exactas.
17

JUSTIFICACIÓN

“La fotogrametría es la ciencia o técnica cuyo objetivo es el conocimiento de las
dimensiones y posición de objetos en el espacio, a través de la medida o medidas
realizadas a partir de la intersección de dos o más fotografías, o de una fotografía y
el modelo digital del terreno correspondiente al lugar representado, el cual ha de ser
realizado anteriormente por intersección de dos o más fotografías” (topoequipos,
s.f.)
La forma de hacer fotogrametría depende de muchos factores, si nos vamos a la
historia se habla de hacer fotogrametría con imágenes tomadas desde aviones,
helicópteros, aviones no tripulados, entre otros. Teniendo un costo demasiado
elevado para poder realizar esta actividad.
Hace poco tiempo, desde que un avión no tripulado como lo son los drones se volvió
tan comercial se pudo comenzar a trabajar en esta técnica que implica, dos cosas
fundamentales unas fotos aéreas y unos programas para poderlas trabajar.
Con la apertura al mercado del dron como objeto comercial se dieron muchos
avances, ya que un dron nos sirve desde un objeto como diversión o hobbies hastapoder llegar a supervisar estructuras con él. Aunque también en otros campos le
encontraron mucha utilidad como la arquitectura, la agronomía, mensajería,
vigilancia, entre otros campos. Vimos la necesidad de ir avanzando a medida que
la tecnología nos va favoreciendo con todas estas herramientas.
En la construcción se vio implementado de una manera muy útil y adecuada, ya que
con las tomas de un dron en vuelo podemos ver nuestro terreno, sacarle medidas,
curvas de nivel, volúmenes, áreas.
18

2. MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE

La fotogrametría es una técnica cuya historia se remonta en los años 1930 – 1940.
Donde la aplicación principal era para la conservación del suelo y gestión forestal
del terreno de los Estados unidos. (Global, 1995) Aunque ya en la historia había
tenido un fracaso debido a las precisiones determinadas en la realización. Desde el
avance de toda la tecnología en la que el mundo este inmerso se resalta una muy
importante para la ayuda de diferentes sectores. En ella la que se resalta es una
que se volvió de manera comercial y con esta manera lo que se hace que se vuelva
más accesible para las empresas.
Ha medida que el mundo avanza se han visto cambios en las diferentes maneras
de ver las cosas, de estudiarlas, de aplicarlas, y de incluso llegar a comprender cada
uno de esos avances. Uno de esos avances son los drones.
Un dron es: Un Vehículo aéreo no tripulado (VANT), en inglés Unmannned Aerial
Vehicle (UAV). Es un tipo de aeronave capaz de volar sin tener ninguna tripulación
a bordo. Este tipo de tecnología ha venido teniendo gran impacto a lo largo de los
últimos años, debido a su tamaño, capacidad de almacenamiento altura de vuelo,
velocidad y por sus tipos de VANT o UAV encontrado en el mercado. (Ferrovial,
2020)
Para el mercado actual donde se presentan muchos tipos de drones basados en las
diferentes formas de aplicación ya que ha experimentado un crecimiento global
como una tecnología con que no hay dudas que es una necesidad de innovación,
ya que va desde uso comercial o uso militar. (Aerial Insights, 2019) En el que en el
uso comercial es donde se ofrece una mayor demanda, ya que se usa para tomar
fotos o videos, vigilar zonas, hacer competencias o simplemente como una afición.
Teniendo en cuenta todos los campos en el que se venía aplicando y desarrollando
dicha tecnología se vio en la necesidad de experimentar en un campo en el que falta
19

un poco de avance tecnológico para trabajar de forma más eficiente en Colombia.
(eltiempo, 2021)
La utilización de drones en la construcción fue un avance significativo ya que con
ello lo que buscamos en un control de obra en tiempo real, viendo así sin ningún
programa como avanza la obra, y más que todo cuando los tramos de
desplazamiento son extremadamente largos y sin alguna actualización de los
mapas en cuanto a lo que nos encontremos en el terreno. (LaFm., 2021)
Con todo esto se van retomando proyectos, con el uso del Dron desde como tomar
una simple fotografía y así extraer información como medidas, elevación, y la
realización de un tipo de suelo en 3d solamente con fotografías. (go-drone, 2021)
Esto llevo a un desarrollo de aplicativos informáticos y de adaptaciones a los drones.
Donde como ejemplo de esto es la topografía de un terreno, ya que con solo elevarlo
unos metros podemos obtener fotografías de un terreno en el que trabajaremos y
con la ayuda de aplicativos de diseño se puede obtener mediciones y estructura del
terreno; como por ejemplo si el terreno tiene muchas pendientes, taludes con que
limita el terreno, si hay afluentes cerca, entre otras. (MITOPOGRAFO, 2021) Esto
es de gran utilidad ya que gracias a esto podremos trabajar con unas fotos más
actualizadas y sin tener que gastar mucho dinero siendo una mayor ventaja para
nuestros bolsillos.
Teniendo toma aérea podemos hacer fotogrametría que consiste en una técnica
para determinar planos y grandes lineamentos que conforman el espacio de
observación y por el cual se obtiene la extensión del terreno a través de una
fotografía aérea. (Levantamiento Topográfico, 2020)
Con el apoyo dron - aplicaciones del diseño se puede determinar las mediciones
y el tamaño del terreno, facilitando hallar los riesgos o falencias del terreno al
momento de realizar un proyecto en construcción. Además, podemos realizar
control a la otra e ir analizando los avances que se tengan. Unas de las mayores
ventajas de un dron es la capacidad visual que se tiene, a que esto es de suma
20

importancia a la hora de aprovechar y de trabajar para grandes distancias en las
cuales nos tocaría tener en cuenta un mayor desplazamiento, un mayor gasto de
personal y tiempo de programación. (embention, 2021)
Esta nueva tecnología con sus diferentes aplicaciones tiene un gran manejo y una
gran proyección para darle un gran uso. Usos que suman para tener una mejor
claridad desde la perspectiva aplicativa a las labores designadas.
Software de drones

Existen miles y como eficientes y actualizadas soluciones de software para la
implementación de drones, como herramienta de trabajo e innovación en la
proyección y desarrollo en ente de una construcción o estudios de la estabilidad de
un terreno se tiene a través de las marcas más profesionales: Aplitop, Pix4D o
Agisoft. Son software que arroja mayor productividad óptima y precisión para la
toma de datos sobre el campo y la muestra de lo que quiera optar por resultados y
soluciones. (grupoacre, 2021)
Líneas de producto

Pix4D: El software de Pix4D es líder del mercado en su sector con distintas
aplicaciones que van desde la fotogrametría y creación de nubes de puntos como
Pix4DMapper, pasando por la agricultura de precisión Pix4Dag y la construcción
con Pix4D BIM hasta el modelado 3D con el Pix4D Model. (Pix4D SA, 2021)
PhotoScan (Agisoft): Es el software de interpretación de imágenes más usado en
ingeniería civil. Su interfaz sencilla y potente genera nubes de puntos y modelos 3D
totalmente texturizados además de ortofotos capturadas con dron. (Guía drones,
2021)
Aplitop es una marca española reconocida por su software que permite realizar
levantamientos curvos de nivel y hasta capturas de imágenes realizadas con dron
con sus aplicaciones TCP. (aplitop, 2021)
21

Así existen otros, ya que estos son los más opcionales para ser manejados con
óptimos resultados.
La fotometría con drones es un proyecto de alta necesidad ahora que la tecnología
va en aumento incontrolable en el planeta y es en énfasis que las ingenierías juegan
un importante papel en su desarrollo de estos proyectos para las tareas de
construcción y mantenimiento de infraestructuras energéticas, de transporte y de
edificación son numerosas y variadas, y esa investigación que lleva con el desarrollo
en un software para así determinar los resultados requeridos con las fotografías.
Como ya sabe, la fotogrametría es una técnica para obtener medidas y planos en
grandes extensiones de un terreno por fotografías aérea con las principales
aplicaciones desde dron como un vehículo visible están ligados a la obtención de
imágenes y con fin conlleva a modelos digitales de evaluaciones del terreno
estudiado con detalle. (Structuralia, 2021)
Existen infinidades de beneficios que se tiene con la fotometría con drones desde
la recopilación de datos necesarios para el estudio de un terreno para los ingenieros
civiles, hasta como el desarrollo en un software para obtener de forma detallada en
un aplicativo de cómo se puede dar solución a determinados proyectos que los
requieran a una entrega los resultados de levantamientos topográficos más rápido
y a menor costo. (wingtra, 2017)
22

DESARROLLO CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Tabla 1.
Cronograma.
FEBRERO MARZO ABRIL MAYO
Presentación del
proyecto
Avance del proyecto Presentación
borrador de
avancedel
proyecto
Entrega proyecto
final terminado
Se tiene como
proyecto inicial
Fotogrametría con
Dron para
obtención de
medidas de
longitud de un
terreno
determinado.
Se inició con la
instalación del
aplicativo de diseño y
medición y con el
reconocimiento de las
funciones del dron.
Localización de la
zona a trabajar.
Modificación
de las
observaciones
puestas por
parte del tutor
de trabajo de
grado.
Se hace entrega
del proyecto
desarrollado
durante semestre
cumpliendo con
los propuestos.
Tabla 1 Cronograma.

Nota. En la tabla se plantea cronograma de actividades

Descripción:
El proyecto que realizaremos es Fotogrametría con Dron para obtención de medidas
de longitud de un terreno. Para esto se va a campo de área abierta como cancha o
parque para así tener la seguridad de cero riesgos de elevación del dron y obtención
de las medidas requeridas y las cuales sirven para el desarrollo del proyecto, esto
con el fin de evitar zonas boscosas y áreas de difícil acceso que limita el desarrollo
de la fotogrametría con el dron.

Pasos de desarrollo:
23

En la zona determinada teniendo en cuenta que sea despejada, se posesiona el
dron sobre una superficie plana horizontal para realizar la elevación, de una manera
tranquila y segura.
Elevamos el dron a una distancia x para poder tener unas tomas aéreas más claras.
Cuando este en la elevación que queremos procedemos a realizar las diferentes
tomas fotográficas del lugar.
Después de realizar la toma aéreas se procede a aterrizar el dron para poder extraer
la micro sd y así pasar las fotos al computador donde analizaremos las tomas con
mayor amplitud.

Primer Dron Utilizado:

Para comenzar a conocer de Drones, utilizamos un dron ciber sky. Es un dron
comercial, cuenta con una cámara, con una resolución de 2 mega pixeles y con su
control. Su tiempo de vuelo estimado será de 5-7 minutos, donde el objetivo es
lograr elevarlo y tomar las fotos video necesario para proceder a realizar el proyecto.

Figura 1.
Drone sky.

i Drone sky

Nota. Dron con el que se inició el trabajo. (sky-viper, 2018)
24

Segundo Dron Utilizado:

Para esta segunda fase de investigación, presto apoyo de un Drone GoPro Karma
con Arnés para Hero 5, un equipo con capturas y filmaciones cámara en mano con
una gran estabilidad de movimiento y con aspecto profesional, increíblemente
fluidas desde el aire, cámara en mano o con montaje en el cuerpo. Obteniendo unas
imágenes de toma de importancia resolución.
Figura 2.

Drone GroPro karma

ii Drone GroPro karma

Nota. Practica ll Drone GoPro Karma. (xataka, 2018)
25

Figura 3.
Maletín

iii componentes del drone

Nota. Accesorios y componentes del drone. (extremos.pro, 2021)

Con estas diferentes investigaciones con drones distintos, damos paso al desarrollo
del diseño metodológico del proyecto en modalidad de grado la fotometría con
Drones. Buscando integrar la parte teórica y la práctica del proyecto.
Se empezó con la escogencia de un lugar abierto, donde se pueda observar los
componentes naturales del terreno.
Las características físicas del lugar:

- Talud con una alta precipitación.
- Cuenta con cabañas.
- Zona de elevación libre, sin interferir en las demás actividades aéreas.
26

3. DISEÑO METODOLÓGICO

3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN

Aplicación de fotogrametría en campo. Teniendo en consideración las
características técnicas, la geología de la zona, la temperatura y viento.
3.2 POBLACIÓN OBJETO ESTUDIO Ubicación, programación de malla y de
vuelo reconocimiento de la topografía.
- Ubicación: vía Sampués – San Benito Abad
- Coordenadas: 8°58'07.2"N 75°04'58.7"W
- Parcelaciones con proyección de construcción. Necesitaba reconocimiento
de zona, ubicación de puntos para la delimitación de la malla.
27

Figura 4.
Ubicación.

iv Ubicación.
. Nota. Ubicación del
proyecto real. (earth,
2021)
28

v Ubicación 2

3.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS

Técnica: fotogrametría.
Pasos para seguir:
1. Al llegar al sitio lo que se hace es plena identificación del terreno. Un
reconocimiento visual de los límites y linderos del terreno para la planeación del
vuelo programado.
2. Se procede a insertar el recorrido de vuelo. Donde se determinarán varios
parámetros como, altura promedio de vuelo, velocidad promedio de vuelo, limites.
3. Después de tener todos los parámetros insertados en el dron se procede a elevar,
haciendo así que el de forma automática empiece el recorrido y a medida que vaya
avanzando va tomando las fotos. Para esto es necesario estar pendiente del cambio
de batería ya que en promedio dura 20 min Aprox.
4. Para este ejercicio práctico se utilizaron alrededor de 5 baterías, ya que hay que
tener en cuenta factores como el clima, el viento, la altura y la cantidad de fotos que
vaya tomando. También es importante tener en cuenta los megapíxeles de las fotos.
29

Los instrumentos usados para la obtención de datos fueron:

1. DRONE PHANTOM 2 VISION +, este dron cuenta con casi toda la tecnología
que se necesita para grabar desde las alturas. GPS, Wifi y cámara de 14
megapíxeles f/2.8 capaz de grabar en 1080 p y 30 fps. Con un controlador
de altura de 275 a 700 metros de distancia, aunque haya varios aspectos
mejorados de este dron, se ofrece para la misma aplicación una cámara de
alto rendimiento ya que con el control remoto permite compartir contenido
durante el vuelo, por el método de estabilizador de la cámara es ideal para la
creatividad que se puede optar en fotos y videos.
30

Figura 5.

Drone phantom 2 vision.

v Drone phantom 2 vision

Nota. Dron utilizado para la toma de fotogrametrías. (dji, 2014)
31

2. Computador Acer.
Tabla 2.
Información requerida en el Equipo

Tabla 2, Información Equipo
32

Tabla 3 Información Equipo 2

Tabla 4 Información Equipo 3
33

Nota. Información y características del computador usado. (AcerInc., 2021)

3. Programas informáticos y aplicaciones:

a. “Agisoft Metashape: es un producto de software autónomo que realiza el
procesamiento fotogramétrico de imágenes digitales y genera datos espaciales en
3D para su uso en aplicaciones SIG, documentación del patrimonio cultural y
producción de efectos visuales, así como para mediciones indirectas de objetos de
diversas escalas.

Una técnica de fotogrametría digital bien implementada y aplicada con métodos de
visión por computador da como resultado un sistema de procesamiento
automatizado inteligente que, por un lado, puede ser gestionado por un recién
llegado en el campo de la fotogrametría y, por otro, tiene mucho que ofrecer a un
especialista que puede ajustar el flujo de trabajo a numerosas tareas específicas y
a diferentes tipos de datos. A través de varios casos de estudio, Metashape
demuestra producir resultados precisos y de calidad.” Fuente, (Aufiero Informática,
2021)

b. Arcgis:” ARCGIS es actualmente la tecnología de referencia en los Sistemas de
Información Geográfica (SIG). Esta tecnología ha sido desarrollada y mejorada por
la compañía propietaria ESRI (Enviromental Systems Research Institute) desde
hace más de 30 años.

Actualmente ARCGIS no es sólo una tecnología para elaborar mapas, sino que es
también una infraestructura basada en la nube que posibilita la colaboración y el
uso compartido de la información geográfica. Así pues, ARCGIS ha evolucionado
desde una única herramienta para el análisis y el procesamiento de datos
espaciales a todo un conjunto de aplicaciones relacionadas entre sí destinadas al
manejo y el tratamiento de la información geográfica, siendo su característica más
reseñable el ser un SIG diseñado para trabajar a nivel multiusuario.”Fuente, (Juan
María Arenas - OikosMSP, 2021)
http://www.esri.com/
https://geoinnova.org/cursos/curso-arcgis-10-online-certificado-gratis/
34

c. Q-gis: “Quantum gis es el software que se utiliza para construir sistema de
información geográfico sig. Consta de un conjunto de aplicaciones con las cuales
se pueden crear datos, mapas, modelos, aplicaciones con las cuales se puede
consultar datos geoespaciales, los datos geoespaciales se refieren a información
geográfica de una entidad.
Es el punto de partida y la base para la implementación de SIG en organizaciones
y en la web.
El programa quantum o Qgis es un software de código libre para plataformas
Linux, Windows, mac os, entre otras. Que permite manejar formatos raster y
vectoriales, así como base de datos”. (universidad veracruzana , s.f.)
3.4 ANALISIS DE DATOS RECOLECTADOS

Después de realizar la investigación se descargaron de la memoria del dron las
imágenes las cuales fueron 485 fotos, ya que por simultánea se podía ver las
imágenes tomadas ya que la misma aplicación ofrece hacerlo, entre otros datos muy
importantes para la extracción de la información requerida. Las cuales fue utilizadas
en el aplicativo Agisoft Metashape Standard. Este software permite hacer el
estudio de las fotografías hechas con el dron. Arrojando los siguientes datos e
imágenes describiendo la fotometría realizada.
35

Informe de procesamiento

30 marzo 2021
Para el procesamiento se siguieron los diferentes parámetros:

1. Toma aérea del lugar donde se llevará a cabo el proyecto. dándonos así la
visual de lo que encontraremos en el sitio.
Figura 6

Zona
vii Zona
36

Nota. Foto de la parcelación.

2. Después de visualizar el terreno, los obstáculos, analizar el vuelo y tener una
altura de vuelo se procede a dibujar la malla de vuelo en el programa;
teniendo en cuenta que para que abarque el terreno se debe realizar un vuelo
más extendido en cuanto a las dimensiones del terreno.
3. Análisis de fotos. Tomando en cuenta las fotografías tomadas las
procedemos a pasar al programa Agisoft Metashape; donde nos procesara las
fotografías.
a. Carga de fotos al programa:

Ilustración 7 Proceso Agisoft Metashape
37

Ilustración 8 Proceso Agisoft Metashape 2

b. Cuando las fotos han cargado al programa nos crea una nube de puntos,
donde se logra evidenciar la toma de las fotografías, los traslapos,
marcación de las fotos y el recorrido hecho por el drone.

Ilustración 9 Proceso Agisoft Metashape 3

Ilustración 10 Proceso Agisoft Metashape 4
38

c. Cuando se crea la malla completa se puede evidenciar el modelo del
terreno a trabajar. Visualizando así, el levantamiento de la parte, además
de la ubicación en el mapa.
Al trabajar el modelo con las fotografías observamos la parte del terreno
diferencial del proyecto, lo que hace que sea más fácil identificarlo.

Ilustración 11 Proceso Agisoft Metashape 5

Ilustración 12 Proceso Agisoft Metashape 6
39

Ilustración 13 Proceso Agisoft Metashape 7

d. Después de procesar las fotografías en el programa Agisoft Metashape
procedemos a guardar el archivo como .TIF, con esto ya podemos abrirlo en el
programa QGUIS, donde este programa será en que procesemos el resultado
de Agisoft Metashape.
Con este programa podemos sacar curvas de nivel, medir a precisión el área de
trabajo, entre otras funciones que tiene.
Para este caso se presentan las medidas terreno final a trabajar.

Ilustración 14 Proceso Agisoft Metashape 8
40

Ilustración 15 Proceso Agisoft Metashape 9

A:1009,199 - B: 500,646 - C: 921,550 - D: 234,873

Ilustración 16 Proceso Agisoft Metashape 10
41

Datos del levantamiento

Como datos generales del programa, nos permite analizar el informe que arroja,
donde se presentan los datos más relevantes, como el número de fotos, ajustes de
la cámara, ángulos y malla de vuelo.
Figura 7.

Posición de la cámara.

xvii Posición de la cámara.

Nota. Información del recorrido del vuelo. Dejando, así como principal la parte
azul.
42

La programación de vuelo que nos arroja la recolección de datos se evidencia en
la anterior figura. Donde lo azul es el terreno para intervenir. Lo demás colores es
la amplitud de vuelo del drone; teniendo en cuenta lo traslapos en las fotografías y
así evitar que salieran incompletas.
Tabla 3.

Información fotografías

Tabla 5 Información fotografías

Nota. Información relevante obtenida en el procesamiento de información.

Calibración de cámara

Figura 8.

Calibración de la cámara.
43

xviii Calibración de la cámara.

Nota. Observación la calibración automática de la cámara por parte del dron y así
ser consecuente con la resolución necesaria.
Tabla 4.
Aclaración tomas.

Tabla 6 Aclaración tomas.

Nota. Cuadro explicativo con los errores y correcciones.
44

Posiciones de cámaras

En lo extenso del vuelo el dron va ajustando las diferentes posiciones de la cámara,
concordando así con la programación de la malla.
Figura 9.

Posiciones de la cámara

xix Posiciones de la cámara

Nota. Posición, recorrido y giro fotográfico para el levantamiento del polígono.
45

Para este tipo de trabajo hay que ser muy precisos para que los puntos no nos
presenten mayor desplazamiento. Para esto se debe usar un gps y así amarrar las
coordenadas de algunas fotos y evitar errores de medición.
Para este caso de estudio, los errores que se obtuvieron fueron los siguientes:
Tabla 5.
Errores de desplazamiento

Tabla 7 Errores de desplazamiento

Nota. Errores en desplazamiento en metros en las coordenadas. X es Longitud, Y
es latitud y Z es altitud.
Modelo digital de elevaciones

El informe que presenta el programa también nos da un modelo de elevación,
donde podemos visualizar la topografía del terreno. Sus elevaciones, si presenta
precipicios. Todo esto lo representa a través de un mapa de calor que es una
manera muy buena de analizar el terreno.
Figura 10.
Elevaciones.
46

xx Elevaciones.

Nota. Topografía del terreno.

Parámetros de procesamiento

Estos datos son complementarios al procesamiento de toda la información
obtenida.
Tabla 6.

Datos procesados
47

Tabla 8 Datos procesados

Nota. Parametrización de información obtenida. Datos de la cámara velocidad de
vuelo.
49

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De la realización de este trabajo podemos concluir:
1. El apoyo que se da entre dron – aplicaciones se convierte en una manera
eficaz de analizar gran extensión de terreno de una manera ágil.
2. A través de las fotografías obtenidas en campo se pudo realizar un modelo
3d del terreno, medidas del terreno, altura de elevación, topografía del
terreno.
3. Se pudo realizar la práctica satisfactoriamente y con eso tanto en campo
como en la parte de analizar los datos y aunque nos da un error por desfase
se pudo evidenciar que con mejoras y con mayor estudio de la fotogrametría
actual se vuelve una parte importante en el sector, ya que con todas las
fotografías y videos podemos analizar de manera real el terreno.
4. Énfasis a medida que tomamos la determinación de realizar este proyecto e
ir buscando entre diferentes drones, se llegó a realizarlo con un alto nivel de
equipo y con las más adecuadas recomendaciones de vuelo, para dar
desarrollo a la investigación que conlleva la fotometría con drones y obtener
el resultado esperado y estimado por el usuario que lo necesite.
5. El compromiso del valor puesto, como es desplazamiento a los diferentes
lugares que varía en costos, con la satisfacción de lograr lo planeado con el
proyecto.
6. Con informes es un acercamiento de los principales factoresque actúan en
el correcto empleo de la tecnología con el uso Drones con el fin hacer los
levantamientos fotogramétricos de la zona y se garantiza que el
levantamiento aéreo sea óptimo en sus resultados.
7. El uso correcto del Drone: Se quiere decir que los equipos tengan todas sus
funciones correctamente para así obtener de ellos las óptimas imágenes y
precisión con el objetivo del proyecto.
50

8. Las nuevas técnicas y software permiten obtener un resultado satisfactorio
para la empresa o usuario que requiera el estudio con la fotometría con
Drones, en la precisión de la necesidad que se tenga.
51

RECOMENDACIONES:
1. Es importante llevar varias baterías para poder tomar las fotografías de una
manera continua.
2. Para mayor precisión en las medidas es fundamental amarrar las medidas
topográficas a través de GPS o estación total. con eso lo que buscamos es
tener las indicaciones en el plano X, Y y Z y así evitar grandes errores de
desplazamiento.
3. Como recomendación la planeación adecuada para la toma de datos en esta
tecnología de alta características, el usuario debería planificar muy bien el
itinerario y tener en cuenta los factores climatológicos al realizar los vuelos,
ya que esto es de mayor importancia.
4. Para lograr mayor resultado tener presente la implementación de una cámara
profesional con el fin de obtener fotos planas y no la llamada ojo de pez, así
se podría realizar el post-procesamiento en software para así alcanzar el
resultado esperado con la fotometría requerida por el usuario.
52

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ANEXOS

Se anexan diferentes puntos de vista, locaciones y vuelos por parte del equipo de
trabajo y personal externo. Todo se hizo con fines de aprender la metodología.

Foto 1
Practica 1

Ilustración 21 Practica 1

Nota. Practica realizada en las instalaciones de la universidad cooperativa de
Colombia.
57

Foto 2
Practica 1

Ilustración 22 Practica 1.1

Nota. Practica realizada en las instalaciones de la universidad cooperativa de
Colombia.
58

Foto 3
Mirador cerró verde.

Ilustración 23 Mirador cerró verde

Nota. La práctica se realizó en campo abierto en el mirador cerro verde, Santa
Elena.
59

Foto 4.
Mirador cerró verde.

Ilustración 24 Mirador cerró verde 2
60

Foto 5
Mirador cerró verde.