Dudek revoluciona el estudio topográfico con drones y tecnología SIG

Para ayudar a los clientes a programar, diseñar y llevar a cabo sus proyectos de construcción, Dudek, la consultora de ingeniería ambiental, utiliza la tecnología de sistemas de información geográfica (SIG) para entregar los proyectos dentro de los plazos y el presupuesto establecidos. Sus clientes trabajan con una serie de sectores, como suministro de agua, energía, venta minorista, conservación, educación y sanidad de Norteamérica. Para el personal de Dudek, la combinación de drones con SIG supuso una novedad, y los principales clientes que identificaron como destinatarios ideales de esta integración fueron los que trabajaban en proyectos de energías renovables.

“Llevamos a cabo la planificación, ingeniería y evaluación del emplazamiento para saber su viabilidad para el desarrollo solar”, dijo Steven Hochart, director de actividades de Dudek. “Cuanto más rápido puedan obtener datos esos clientes, antes pueden presentar su aplicación a las empresas locales de suministros para que desarrollar su proyecto…para ellos, era cuestión de rapidez. Si sobrevolábamos un lugar pequeño por la mañana, el cliente podría ver los datos por la tarde”.

Dudek recopiló datos de imágenes aéreas con drones, las analizó mediante el uso de SIG y se las presentó a sus clientes como una visualización dinámica. Desde las servidumbres que se representan gráficamente hasta los datos topográficos, todo está accesible en un mapa en tiempo casi real del programa del proyecto.

En el pasado, Dudek ha utilizado varios sistemas para planificar los vuelos y recopilar los datos de las imágenes en el campo. Al principio emplearon UgCS, el software de vehículos aéreos no tripulados (UAV), en los estudios geofísicos. Los datos de los UAV se almacenaron en portátiles y se transfirieron a Dropbox, un software de almacenamiento de archivos en la nube, y luego se transfirieron a servidores. El procesamiento de imágenes se llevó a cabo con Agisoft Metashape, que es una herramienta de fotogrametría, lo añadió más complejidad al flujo de trabajo anterior de Dudek. Este proceso fragmentado resultó ineficaz debido a la falta de integración y resultaba caro porque cada sistema tenía sus propios costes asociados. Además, los métodos tradicionales eran lentos y costosos, como el uso helicópteros y aviones para reconocer el terreno y recopilar datos de imágenes. “Teníamos que movilizar un avión si no había ninguno en la zona. Teníamos proyectos por todo el país y carecíamos de aviones propios, por lo que teníamos que subcontratarlos”, dijo Hochart. 

El personal de Dudek reconoció la necesidad de optimizar sus operaciones para eliminar los pasos y los costes innecesarios para comunicar los datos a sus clientes con más rapidez. El personal de Dudek asistió a una demostración de producto en la que se demostró que Site Scan for ArcGIS y ArcGIS Flight podrían encontrar rutas aéreas óptimas, además de automatizar tareas que antes eran manuales, como cargar y procesar datos en la nube para almacenar las imágenes de forma segura para analizarlas. Dudek se dio cuenta de que Site Scan for ArcGIS ofrecía la oportunidad de componer su flujo de trabajo fragmentado y decidió comprar el software. Como software integral de cartografía con drones basado en la nube, ArcGIS Flight ha modernizado en gran medida la recopilación de imágenes de drones y funciona a la perfección con Site Scan para procesar y analizar datos. El personal de Dudek conocía bien el software de Esri, por lo que resultaba fácil incorporarlo a su infraestructura de SIG existente.

“Para nosotros, Site Scan es una solución muy simple”, continuó Hochart. “Contamos con equipos móviles que utilizan ArcGIS Field Maps, cartógrafos que usan ArcGIS Pro y nuestros topógrafos emplean la conexión Esri-AutoCAD (diseño asistido por ordenador) para crear una base de datos por nosotros”.

En la actualidad, el personal utiliza ArcGIS Flight para planificar los vuelos y la recopilación de datos, y Site Scan para procesar los datos. Además, el equipo de SIG emplea Site Scan en la cartografía e integración de los datos de SIS y CAD con el fin de compartirlos con otro personal y clientes en un sitio personalizado llamado Dudek Land Development Portal. El portal combina datos de SIG y CAD para permitir una toma de decisiones más rápida e informada y conocer en tiempo real el estado del proyecto en un mapa.

Al cambiar los sistemas desconectados y obsoletos anteriores por Site Scan para recopilar, organizar y analizar los datos de los drones, Dudek ahorró más de 80.000 dólares en un año. El nuevo portal brindó al personal la oportunidad de aplicar esta innovación de forma inmediata a la atenuación de los corrimientos de tierras y la respuesta ante emergencias en Hawái.

Cuando las fuertes lluvias hicieron que el lodo y los árboles se deslizaran pendiente abajo por la Pali Highway, conocida como la Ruta 61 de Hawái, en Oahu, las carreteras de entrada y salida de la ciudad quedarán bloqueadas. Pali Highway es la pintoresca carretera principal de 16 km que conecta el centro de Honolulu con Kailua y registra un tráfico diario de miles de conductores que se dirigen al trabajo. El equipo de Dudek puso manos a la obra rápidamente empleando Site Scan para recopilar, procesar y compartir el estado de la carretera con organismos gubernamentales con el fin de permitirles cumplir su función de mantener transitable esta ruta fundamental. Según los boletines de noticias, los equipos del departamento de transporte sacaron del lodo 10 camiones y despejaron la carretera con cuidado para no desestabilizar la ladera del monte.

Dudek constató que esta recién descubierta eficacia era evidente en proyectos más pequeños. El personal pudo capturar, procesar y compartir imágenes en un solo día, asombrando a los clientes con los rápidos tiempos de respuesta. “Pudimos hacer mucho a pesar del riesgo de desprendimiento”, dijo Hochart. “Capturado con Site Scan, a los clientes les encanta porque pueden tener una vista 3D dinámica por la que pueden desplazarse, que pueden aplicar y que les permite conocer la situación de [lugar].”

Ahora que el personal de Dudek utiliza Site Scan y sus equipos se encuentran cómodos con la forma y la facilidad con que se integran el software SIG y los drones, la dirección mira al futuro y explora otras formas de servir a los clientes y transformar el sector topográfico. Dudek se está contactando activamente con empresas similares de sectores como la ingeniería civil para demostrar cómo implementan SIG y los drones juntos en un sistema basado en la nube.

“No estamos enviando discos duros por todo [EE. UU.], esperando que todo se cargue o sentados en un hotel lidiando con los problemas de VPN”, continuó Hochart. “Esto es muy importante para el sector topográfico”.

Además, Dudek espera evolucionar el sector de la topografía incluyendo más aspectos de la inteligencia artificial geoespacial (GeoAI) en sus flujos de trabajo. GeoAI combina la IA con SIG, lo que proporciona mapas y otras herramientas espaciales, como el procesamiento de datos automático e incluso el análisis predictivo. Los topógrafos pueden utilizar la GeoAI para modelar y gestionar posibles catástrofes mediante el análisis de datos históricos e información del terreno.

Sobrevolamos una zona de entre 5 y 2.000 acres y creamos datos planimétricos de esos lugares”, dijo Hochart. Los datos planimétricos proporcionan información crucial sobre la medicación y mapas de los lugares y la forma de las carreteras, los edificios, los ríos y otros puntos de referencia tal como aparecen en una vista aérea. “Tener la posibilidad de utilizar GeoAI con el sistema SIG nos ayuda a optimizar la creación de nuestra segmentación de imágenes básica y planimétrica para integrar con los sistemas CAD y BIM posteriormente”. 

Una vez que los topógrafos de Dudek recopilan todos los datos necesarios con ArcGIS Flight y Site Scan, pueden crear y compartir un gemelo digital en una sola vista en ArcGIS GeoBIM. Al combinar las capacidades de análisis espacial de SIG con datos de diseño 3D y construcción detallados, estos gemelos digitales son representaciones virtuales dinámicas de la realidad que proporcionan un enfoque contextual de los entornos construidos.

En un ejemplo, Dudek recopiló datos de imágenes de empresas de aguas residuales sobrevolando los corredores callejeros con un UAV. En el pasado, habrían enviado topógrafos a recopilar datos de GPS de las alcantarillas y los contadores de agua. Este enfoque entrañaba riesgos porque el personal tendía que caminar por el borde de la carretera para acceder al sistema de agua. En la actualidad, con la GeoAI y los gemelos digitales, los datos de drones y los flujos de trabajo de SIG se integran fácilmente en el esquema de red de los suministros públicos.

Hochart se dio cuenta de que este nuevo enfoque optimiza las operaciones de ingenieros civiles, usuarios de SIG y diseñadores de sitios desde el principio. Dudek lidera la forma en que la industria está revolucionando la recopilación y el procesamiento de imágenes con muchos datos con drones mediante el uso de tecnología SIG a lo largo de todo el ciclo de vida de un proyecto. “Esa primera imagen de un sitio establece las bases para cualquier planificación futura”.