Science and Technology Production
XXII Congreso Geológico Argentino - VANTS EN EL LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO: EXPERIENCIAS EDUCATIVAS Y METODOLÓGICAS
Congreso
Date:
2025Publishing House and Editing Place:
Asociación Geológica ArgentinaSummary *
El uso de vehículos aéreos no tripulados (VANTs) en geociencia ha aumentado significativamente en los últimos años, junto con otras herramientas como smartphones y tablets, debido a su eficiencia en la recolección de datos en comparación con los métodos tradicionales (Cliffe, 2019; Novakova y Pavlis, 2019). Equipados con cámaras de alta resolución y sensores específicos, los VANTs pueden realizar tareas de campo de manera eficiente y abarcar grandes áreas, facilitando la realización de fotogrametría, mapeo y modelos de elevación digital (DEMs, por sus siglas en inglés). Esta versatilidad y eficiencia han impulsado su adopción en trabajos de campo, tanto en el ámbito científico como en diferentes industrias (Giordan et al., 2020).En este contexto de avances en nuevas metodologías de adquisición de datos, y entendiendo que es esencial que los futuros geólogos y geólogas se introduzcan con esta técnica y su aplicación, se diseñó y desarrolló un trabajo práctico para que los estudiantes de la materia Levantamiento Geológico de tercer año de la carrera de Ciencias Geológicas de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires adquieran conocimientos teóricos y prácticos básicos en la planificación de relevamientos y recolección de datos utilizando VANTs. La práctica fue diseñada con el objetivo de introducir a los estudiantes a los conceptos de estereoscopía, el algoritmo detrás de la creación de nubes de puntos y las variables clave en la captura de imágenes para la creación de ortofotos y modelos de elevación digital, así como proporcionarles experiencia práctica en la preproducción y ejecución de misiones de VANTs. Además, se buscó que los estudiantes procesen y analicen los datos obtenidos para extraer conclusiones sobre los resultados.El trabajo práctico se dividió en dos partes. En la primera, los estudiantes planificaron misiones de vuelos VANTs, analizando y variando los distintos parámetros involucrados para luego realizar una comparación de los resultados. Se realizaron siete vuelos en el Paseo de la Costa, Vicente López, Provincia de Buenos Aires, con diferentes configuraciones de altura (50, 100 y 150 metros), superposición frontal (50%, 65% y 80%), ángulo de la cámara (75° y 90°) y tipo de grilla (simples y dobles). Durante estos vuelos, se registraron las condiciones climáticas y se realizaron mediciones en el área de trabajo, incluyendo la colocación de puntos de control (GCPs por sus siglas en inglés) con sistemas de posicionamiento global por satélite (GNSS por sus siglas en inglés), distancias con cinta métrica y azimut con la brújula, para verificar la precisión de las ortofotos finales.Posteriormente, se procedió al procesamiento de datos. Las fotos (280 en total) de todos los vuelos fueron descargadas y organizadas por vuelo, y se creó un archivo de texto con los GCPs. Usando la herramienta Interfaz GCP de OpenDroneMap (ODM), se asociaron estos puntos a las fotos para generar ortofotos y DEMs. Estas ortofotos fueron cargadas en el programa de información geográfica QGIS para analizar los parámetros de cada vuelo y evaluar la precisión y calidad de las imágenes obtenidas, lo que involucró el cálculo del error cuadrático medio (RMSE) para las coordenadas de latitud y longitud medidas en la ortofoto en comparación con los datos de posición medidos en el campo. Se graficaron los RMSE para las coordenadas de longitud, latitud y el valor total en función de la altura de cada vuelo, la superposición frontal, el tipo de grilla y el ángulo de la cámara para luego ponderar las variables en función de su influencia en el RMSE. El mismo procedimiento de ponderación de errores se aplicó para evaluar la altura en los DEMs.En QGIS se recortaron los DEMs para uniformizar las áreas de estudio, permitiendo una comparación precisa entre diferentes vuelos. Luego, se visualizaron y calcularon las diferencias verticales entre los DEMs de distintos vuelos. Estas diferencias fueron analizadas, generando histogramas para comprender la distribución de los valores y extrayendo conclusiones sobre las discrepancias observadas. Posteriormente, se crearon perfiles topográficos a partir de los DEMs, comparando las resoluciones e identificando las mayores discrepancias entre los perfiles. Además, los estudiantes compararon las distancias y azimut medidos en el terreno contra los obtenidos de las ortofotos. Finalmente, se procesaron los vuelos sin los GCPs para analizar su influencia en el resultado final.El trabajo también incluyó la creación de un mapa de sombras y el ajuste de las propiedades de visualización para resaltar la topografía del terreno. Finalmente, los estudiantes realizaron un mapa final, utilizando el compositor de impresión en QGIS para diseñar mapas que incluyeran todos los elementos cartográficos necesarios.A lo largo del desarrollo del trabajo práctico, los estudiantes demostraron un gran interés por el funcionamiento del VANT, sus posibilidades y las variables a considerar al planificar los vuelos. Aunque los estudiantes pudieron elaborar un plan de vuelo, no tuvieron la oportunidad de manipular el VANT durante los vuelos. Para resolver este problema, se facilitó, con la ayuda de un docente, la observación y un manejo limitado del VANT a medida que se desarrollaban los vuelos. Al finalizar la práctica, la retroalimentación de los estudiantes fue muy positiva, destacando la incorporación de nuevas herramientas para las actividades de campo. En futuras implementaciones, debemos mejorar el involucramiento de los estudiantes en la planificación de los diferentes vuelos. Deberían ser ellos quienes, en colaboración con los docentes, piensen en las variables a probar en los vuelos y, finalmente, comprendan el funcionamiento general del VANT.Estos trabajos prácticos permiten a los estudiantes desarrollar habilidades en el manejo de VANTs y el procesamiento de datos geoespaciales con herramientas de sistemas de información geográfica. Esto no solo mejora la capacidad técnica de los estudiantes, sino que también les proporciona una comprensión profunda de la geología y topografía del terreno. A nivel educativo, estos trabajos prácticos desarrollan habilidades técnicas esenciales, fomentando el dominio de nuevas tecnologías, complementadas con la manipulación de datos geoespaciales y el análisis crítico de datos. Los estudiantes adquieren competencias en la presentación de datos y en la aplicación práctica de conceptos teóricos. Information provided by the agent in SIGEVAKey Words
levantamiento geológicoeducaciondronegps