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Distancia de muestreo del suelo: Qué es, cómo se calcula y cómo afecta a los datos de tu dron?

Aprenda todo lo que necesita saber sobre la distancia de muestreo del suelo (GSD) y por qué es importante para la topografía con drones

By DJI Enterprise DJI Enterprise
noviembre 1, 2021

Si utilizas un dron aéreo para topografiar el suelo, debes conocer la distancia de muestreo del suelo o GSD, la abreviatura por sus siglas en inglés (Ground Sample Distance). Calcular la GSD es esencial para determinar la escala de tu proyecto cartográfico y garantizar unos resultados fiables. Sin ella, corres el riesgo de recopilar datos inexactos o de tener un mapa poco útil. Si te contratan para determinar los límites exactos de un terreno, para cartografiar el flujo de un río o para crear un modelo en 3D de un nuevo desarrollo, la GSD es una métrica de la que simplemente no puedes prescindir.

¿Qué es la distancia de muestreo del suelo?

Los mapas de drones, como cualquier imagen digital, son básicamente combinaciones de pequeños cuadrados de un único color, llamados muestras. En este caso, una muestra equivale a un único pixel. La distancia de muestreo del suelo (GSD) describe la distancia entre el punto central de dos píxeles consecutivos. La GSD es un cálculo importante tanto para la fotografía aérea como para la fotogrametría, que es una técnica que se utiliza habitualmente para crear mapas topográficos en 3D. 

Es necesario conocer el tamaño de cada píxel para captar la escala completa de tu mapa y tomar decisiones basadas en información clara. Lograr que la GSD sea correcta es primordial. Un error de un centímetro o menos puede parecer menor. Sin embargo, si el error se extrapola a cientos de miles de píxeles, creará un desajuste grave entre tu mapa y la realidad, haciendo que las mediciones sean casi imposibles. Para ir a lo seguro, los topógrafos siempre utilizan el valor más bajo posible al calcular la GSD. 

GSD 5cm

¿Para qué se utiliza la GSD? 

La GSD es un factor para cualquiera que utilice la topografía aérea para crear mapas y modelos de precisión. Por supuesto, los topógrafos trabajan en diferentes sectores, y su trabajo es indispensable para muchas personas. La GSD es un cálculo importante en prácticamente cualquier sector donde los topógrafos se basen en mediciones exactas. 

Áreas en las que la GSD es importante:

  • Construcción: los drones se utilizan para topografiar obras completas a un precio reducido, así como determinar las dimensiones de varios elementos de un proyecto.
  • Cartografía: no es de extrañar que los cartógrafos hayan adoptado rápidamente la tecnología de cartografía con drones.
  • Minería: los drones se utilizan para topografiar de forma eficaz y segura minas y canteras a cielo abierto que las personas no pueden. 
  • Extinción de incendios: los drones se están implementando en la extinción de incendios forestales, así como en las quemas controladas. 
  • Arquitectura: de un modo similar a la construcción, los arquitectos utilizan la topografía con drones para crear modelos precisos en 3D y planificar todos los pormenores de un lugar de trabajo.
  • Límites del terreno: la cartografía aérea se puede utilizar para determinar la propiedad de terrenos y resolver disputas.

Aunque todos estos trabajos de topografía requieren un cálculo preciso de la GSD, los pormenores de la tarea influirán en el tipo de dron que utilices. 

P4 RTK scanning GIF

¿Qué nivel de precisión de la GSD necesitas?

De forma inversamente proporcional, los píxeles con la GSD más alta serán menos precisos, ya que eso significa que un único píxel representa una mayor cantidad de terreno. El nivel de precisión necesario de la GSD depende del tipo de trabajo que estés haciendo y del tipo de detalles que necesites. Por regla general, los proyectos con una escala mayor permitirán una GSD más alta, mientras que los proyectos con detalles más pequeños requerirán una GSD más baja. 

Si, por ejemplo, estás trabajando en un proyecto de construcción y necesitas conocer la distancia entre dos vigas, necesitarías una GSD que sea lo suficientemente pequeña para poder identificar el tamaño de cada una y colocarlas. Sin embargo, si tratas de establecer los límites de propiedad en un terreno muy grande, probablemente querrás volar más alto. 

Por último, una GSD correcta será lo que te permita capturar imágenes detalladas mientras sigues volando lo suficientemente alto para evitar un número excesivo de fotos. Con una GSD demasiado alta, solo tendrás imágenes borrosas que no te digan nada. Si vuelas demasiado bajo, tu trabajo topográfico ocupará más GB y posiblemente tarde más de lo esperado en completarse, incluso con un software avanzado como DJI Terra, que está optimizado para procesar tus datos y transformarlos en modelos en 3D y mapas utilizables.    

Cómo se calcula la GSD

Calcular la distancia de muestreo del suelo requiere solo unos cuantos puntos de datos y se completa a mano o con una calculadora. Para calcular la GSD por sí mismo, necesitarás conocer la altura y el ancho del sensor, la altura y el ancho de la imagen en tu dron, así como la distancia focal y la altura de vuelo. Todas estas estadísticas deben estar disponibles en tu dron. A continuación, puedes conectar cada número en dos fórmulas básicas, una para la altura y otra para la anchura de la GSD. 

  • GSDh= altura de vuelo x altura del sensor / distancia focal x altura de la imagen;
  • GSDw= altura de vuelo x anchura del sensor / distancia focal x anchura de la imagen 

El número de GSD relevante será el valor más bajo, para garantizar que se utiliza el peor de los escenarios posibles.

Como alternativa, si las matemáticas no son tu fuerte, puedes utilizar una calculadora en línea. Estas herramientas tendrán ya registradas las especificaciones técnicas de un modelo de dron, como la imagen, la longitud y la altura del sensor; por tanto, lo único que tienes que hacer es elegir tu dron e introducir la altura de vuelo. 

M300 + P1 + Terra

Precisión imbatible con Matrice 300 RTK

¿Necesitas un dron que haga realidad la próxima generación de cartografía? El Matrice 300 RTK fue diseñado con la mente puesta en los topógrafos y contiene todas las características que estás buscando. Este dron puede medir con precisión al centímetro y es lo suficientemente resistente para cualquier trabajo. Combínalo con la cámara Zenmuse P1 y un software intuitivo de cartografía con drones como el DJI Terra, además de los conocimientos sobre cómo utilizar los cálculos de la GSD para maximizar los resultados, y ya estarás listo para realizar cualquier trabajo de topografía aérea. 

Fuentes:

https://www.propelleraero.com/blog/ground-sample-distance-gsd-calculate-drone-data/

https://www.dji.com/phantom-4-rtk 

https://www.pix4d.com/blog/accuracy-aerial-mapping#flight-height 

https://wingtra.com/how-ground-sample-distance-gsd-relates-to-accuracy-and-drone-roi/ 

https://www.careerexplorer.com/careers/surveyor/ 

https://www.propelleraero.com/blog/using-drones-in-construction-the-beginners-guide/ 

https://wingtra.com/drone-mapping-applications/mining-and-aggregates/#:~:text=in%20other%20applications-,What%20is%20a%20drone%20mining%20survey%3F,site%20from%20different%20vantage%20points

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Tags: Construcción y Topografía

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