Puntos de Apoyo Fotogramétrico PAF y Drones RTK/PPK

¿Qué son los Puntos de Apoyo Fotogramétrico y cuál es su relación con los Drones RTK/PPK?

Los PAF: Puntos de Apoyo Fotogramétrico, o también conocidos como GCP (Ground Control Points en idioma inglés) son aquellos puntos que se utilizan para ajustar el bloque fotogramétrico. En esta ocasión, estudiaremos su relación con los Drones RTK/PPK. Las coordenadas de los PAF van a permitir calibrar la escala del modelo estereoscópico y realizar la nivelación del mismo.

En Geometría se demuestra que tres puntos bastan para determinar un plano, sin embargo, para trasladar la figura cuadrada de una foto aérea a su proyección plana correspondiente, el número de puntos utilizado es de al menos cuatro, los que deben estar preferentemente situados cerca de las esquinas.

Ahora bien, en fotogrametría convencional, el número mínimo de puntos para poder efectuar esta operación es de cuatro: tres puntos en los ejes X, Y, Z (Planimétrico-Altimétrico) para poder llevar a cabo el ajuste de la escala del modelo y un cuarto en el eje Z (Altimétrico) de manera que hacen un total de tres puntos de coordenadas conocidas.
En Fotogrametría con Drones RTK/PPK este número de puntos se reduce considerablemente, incluso se puede prescindir de estos y utilizarlos como control de calidad. Incluso, si se utilizasen puntos de apoyo con Drones PPK, las pruebas indican que el ajustar el bloque con un solo punto es suficiente, ya que el modelo tiene una gran exactitud y en el peor escenario solo necesitaría de una traslación 2D o 3D.

Características de los PAF

La posición de estos puntos se determina mediante observaciones GNSS o con Estaciones Totales. Estos puntos pueden estar ligados a una red oficial, por ejemplo, un instituto geográfico o militar, por lo tanto, el bloque fotogramétrico también lo estaría.

Los puntos de apoyo pueden observarse antes del vuelo, con el fin de señalar sus posiciones de modo que aparezcan marcadas en las fotos, pero es más frecuente seleccionarlos y observarlos después de realizado.

Es imprescindible elegir, como tales puntos de referencia y control, algunos que sean claramente identificables en la fotografía. En el mismo momento de realizar la observación, cada punto se marca en la foto con una pequeña marca, señalando su entorno con una figura, por ejemplo, una circunferencia, cuadrado, triángulo, entre otros, además de un número de serie; y también se puede hacer un croquis de referencia.

Los PAF deben contar con las siguientes características:

• Tamaño suficiente y forma adecuada: Para un vuelo a 80 metros de altura con una cámara de 14 megapíxeles y una óptica con una focal de 18mm, un punto de control cuadrado de medio metro de lado va a ocupar un área de 16 x 16 píxeles.
• Tener un centro visual claramente definido y con suficiente contraste: Lo único que interesa de un punto de control es la posición de su centro. Una X hecha con dos líneas, un cuadrado dividido en cuatro cuadrantes, una letra T, una diana, entre otros, son igualmente válidos.

Recomendaciones al momento de diseñar los PAF: 

• En general, evitar manchas de color uniforme o formas excesivamente irregulares.
• No utilizar colores que se integren con el entorno. Un punto de control blanco dentro de una zona de roca calcárea clara provocará que probablemente se identifiquen elementos del entorno como puntos de control.
• Utilizar materiales que sean visibles en diferentes condiciones de iluminación. Y nos referimos a visible desde el punto de vista del drone, no a ras de suelo. Lo que es absolutamente visible a ras de suelo, no necesariamente lo será desde el cielo.
• Apoyarlos sobre superficies planas y libres de obstáculos. Así mejoraremos la probabilidad de que el punto de control se vea completo y con suficiente tamaño. Evitar los árboles, vegetación, edificaciones, etc., ya que, luego de la captura, los resultados suelen ser que el punto de control es visible en muchas menos imágenes.

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Es importante considerar el impacto que los Drones RTK/PPK causan en la reducción de la cantidad de Puntos de Apoyo Fotogramétrico – PAF que necesitaremos en nuestros proyectos en campo, y con ello, el beneficio en el ahorro de tiempo y recursos.

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