La topografía de Japón y las variaciones climáticas extremas hacen que el país sea sorprendentemente proclive a los desastres naturales. Se producen con frecuencia terremotos y tsunamis, así como erupciones volcánicas, tifones, inundaciones y deslizamientos de tierra. Y, a pesar de ello, Japón prospera. La nación y sus ciudadanos saben cómo reponerse de los desastres.
La preservación del patrimonio histórico reside en el corazón de la eficaz y resiliente cultura japonesa. La gente sigue adelante, pero no olvida. Cuando se reconstruye tras la destrucción, se procede con cuidado para no alterar el entramado histórico de los bienes culturales. Japón vincula estrechamente la tradición con el desarrollo comunitario, por lo que se insiste en crear gemelos digitales de estructuras históricas para inmortalizarlas y preservarlas.
El castillo que surge del mar
Situado en la cima de una pequeña colina sobre la bahía de Karatsu, en la prefectura de Saga, en Japón, el castillo de Karatsu ofrece un espectáculo maravilloso en la época de floración de las azaleas, los cerezos y las glicinias. Este castillo junto al mar, cuyo aspecto recuerda a la cabeza de una grulla, alberga más de 400 años de historia y tradición.
La construcción del castillo de Karatsu comenzó en 1602 y se prolongó durante siete años. El castillo se mantuvo como un majestuoso símbolo de la ciudad hasta su derribo en 1872, tras la abolición del feudalismo en Japón. La actual estructura de cinco pisos del castillo es una reconstrucción creada a partir de métodos y técnicas tradicionales, con las que se reprodujo fielmente el monumento del siglo XVII.
Los muros de piedra que forman la torre del castillo son lo único que queda de la construcción original. Su valor histórico es inmenso.
"Pero estos muros de piedra están cediendo a causa de las filtraciones de agua provocadas por los terremotos y las fuertes lluvias sufridos muchas veces en el pasado", explica Satoshi Kimoto, de la División de Planificación Urbana de la ciudad de Karatsu, en la prefectura de Saga. La necesidad de preservar y proteger el castillo de Karatsu nunca ha sido más urgente.
Toppen Co., Ltd, es una empresa con sede en la prefectura de Saga especializada en la preservación digital de bienes y artefactos de importancia cultural e histórica. La División de Bienes Culturales de Aprendizaje Permanente de la ciudad de Karatsu encargó a Toppen la tarea de preservar el patrimonio del castillo centenario.
El ingeniero superior Kenichiro Tanaka explica que lo habitual es que la empresa cree bocetos arquitectónicos a partir de fotografías para conservar para la posteridad los detalles de la fachada de un edificio. Sin embargo, en el caso del castillo de Karatsu, las técnicas convencionales no bastaban. “Al ser los muros de piedra una estructura tridimensional, existen limitaciones para reproducirla íntegramente y de la forma más precisa a partir de los métodos tradicionales".
Como sus métodos actuales de recopilación de datos no producían los resultados deseados, Toppen decidió aprovechar las herramientas y tecnologías más novedosas para realizar mediciones en 3D y crear un modelo tridimensional realista de alta resolución del castillo.
El viejo mundo y las nuevas tecnologías convergen: cartografía con drones en tiempo real
El DJI Phantom 4 RTK fue la elección clara para el trabajo, por constituir la solución cartográfica de baja altitud más compacta, asequible y precisa.
Dado que el P4 RTK utiliza tanto GNSS como un innovador módulo RTK para proporcionar datos centimétricos de posicionamiento en tiempo real, Toppen no tuvo que preocuparse por la precisión absoluta de las mediciones estructurales. El equipo tenía la tranquilidad de que el sensor CMOS de 20 megapíxeles del dron capturaría los mejores datos de imagen en una sola pulgada.
Aun así, los topógrafos necesitaban determinar de algún modo si el modelo tenía alguna carencia. Toppen quería una solución cartográfica que permitiera al equipo representar y visualizar una nube de puntos en 3D del área topográfica en tiempo real y decidir si se necesitaban más vuelos.
DJI Terra fue la elegida. Se seleccionó para este trabajo la solución cartográfica para drones todo en uno porque ningún otro software es tan compatible con el P4 RTK como lo es Terra.
Captura y procesamiento de datos fáciles de usar
La plataforma cartográfica intuitiva y fácil de usar es compatible con la planificación de misiones oblicuas. Por tanto, Toppen obtendría una vista aun más nítida del castillo de Karatsu si ajustaba el ángulo de la cámara del P4 RTK con cierta inclinación, y solventaría así las posibles carencias del modelo.
No obstante, el considerable nivel de detalle no sería el único beneficio que Toppen obtendría de DJI Terra. El software también ahorraría al equipo un precioso tiempo de procesamiento.
Con la última actualización de Terra, que consigue que la solución cartográfica aumente su eficiencia de forma exponencial, se ha eliminado la necesidad de un hardware especial para procesar los datos. Terra requiere solo 1 GB de RAM para procesar 400 imágenes del P4 RTK, una cierta ventaja que supuso que Toppen solo tuviera que desplazar un dron y un dispositivo al castillo para procesar los datos.
"DJI Terra tiene una velocidad de procesamiento sorprendentemente rápida en comparación con cualquier otro software de modelado que hayamos usado en el pasado", afirma Yuji Kuwamizu, piloto de drones de Toppen. “Con Terra, los datos en 3D se pueden crear 'in situ' inmediatamente y, con estos datos, nuestros equipos pueden tomar decisiones informadas de manera rápida y eficiente".
Al aprovechar la poderosa combinación de P4 RTK y DJI Terra, Toppen logró ofrecer un tiempo de respuesta rápido. “El trabajo que, por lo general, llevaría varias horas ahora se puede realizar en cuestión de minutos. Y, mientras que antes solo podían analizarse los datos en nuestras oficinas, ahora podemos procesarlos y analizarlos 'in situ' y comprobar al instante cualquier discrepancia”, explica Kuwamizu.
Listo para el futuro
Con los modelos en 3D generados por DJI Terra, la ciudad de Karatsu tiene ahora acceso a cada pequeño detalle de la construcción de su castillo homónimo. Kimoto, de la División de Planificación Urbana, comenta: “Una vez que se rompe un muro de piedra, es muy difícil devolver el emplazamiento a su estado original. Por ello, es fundamental contar con un registro actualizado y bien documentado del bien. Estos modelos se pueden guardar y almacenar para su uso en el futuro, en especial en caso de desastres naturales".
Con la utilización del P4 RTK y DJI Terra, la División de Planificación Urbana ha podido captar la altura y la profundidad de la estructura de un modo preciso y eficiente. “Nuestro objetivo es utilizar estos datos de manera eficaz, ayudar a conservar la estructura del muro de piedra creado por nuestros antepasados y preservarlo ahora y en las generaciones futuras”, señala Kimoto sonriente.
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