Pontificia universidad javeriana facultad de ingenieria carrera de ingenieria de sistemas



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Justificación del problema


Existe una oportunidad de proponer un nuevo método para la obtención de modelos de elevación digital a partir de imágenes obtenidas por vehículos aéreos no tripulados, debido a las ventajas de los UAV dentro de las cuales se encuentran: bajo costo, flexibles, obtención de imágenes de alta resolución, capaces de volar a baja altura , fácil de despegar y aterrizar. Otras ventajas son la reducción de los costos, así como la finalización del proyecto mucho más rápido, posibilidad de inspeccionar objetos y áreas remotamente muy complejas, inaccesibles y peligrosas, donde el uso de las técnicas convencionales no funciona.

Haciendo uso del equipamiento del UAV y apoyados con los vuelos de baja escala se realizan tomas aéreas de alta calidad, donde se logra obtener con detalle las características que definen los terrenos a modelar.

Una vez obtenidas estas imágenes se procede a extraer la nube de puntos asociada, donde se identifican las características en común que comparten las imágenes obteniendo de cada coordenada (x, y) su altura correspondiente. Posteriormente, se realiza el procesamiento adecuado hasta la obtención del Modelo de Elevación Digital.

El beneficio que generan los modelos de elevación digital, está presente en las siguientes áreas en las cuales brinda nuevas herramientas aplicables en pro del conocimiento específico correspondiente, así como los profesionales relacionados con los mismos:



  • Geodesia y fotogrametría.

  • Ingeniería civil.

  • Manejo y planeación de recursos ambientales.

  • Ciencias de la tierra.

  • Aplicaciones cartográficas. |
    1. Impacto Esperado


El impacto esperado en el desarrollo del proyecto es:

  • Proponer una solución alternativa para la obtención de modelos de elevación digital, haciendo uso de vehículos aéreos no tripulados, evitando incurrir en altos costos haciendo uso de las soluciónes tradicionales existentes actualmente



  • Adquisición de nuevo conocimiento acerca de la utilización y manipulación de vehiculos aéreos no tripulados, así como procedimientos y tecnicas utilizadas para la obtención de fotografía aérea.



  • Obtener información relacionada a la altimetría de un terreno a partir de la adquisición de la nube de puntos generada a partír de las fotografías aéreas capturadas por vehículos aeréos no tripulados.



  • Implementar una herramienta de software que de apoyo al método propuesto para finalmente obtener un modelo de elevación digital congruente al terreno de estudio elegido.


  1. Descripción del Proyecto

    1. Objetivo general


Diseñar un método para generar modelos de elevación digital a partir de imágenes capturadas desde vehículos aéreos no tripulados (UAV).
    1. Objetivos específicos


  • Explorar conceptos y experiencias acerca de diversos métodos generación de modelos de elevación digital DEM.



  • Analizar las variables internas y externas que influyen en la producción de modelos de elevación digital, basados en imágenes capturadas por UAVs.



  • Diseñar un método y una herramienta de software para generar modelos de elevación digital con base a las imágenes capturadas desde vehículos aéreos no tripulados (UAV).



  • Verificar la funcionalidad del método y del software, a partir de la realización de pruebas en un proyecto piloto.
  1. Metodología

    1. Método Cientifico / Fases Metodológicas


El desarrollo del Trabajo de Grado para la generación de modelos de elevación digital a partir de imágenes aéreas obtenidas por UAV, se ha desarrollado a partir de los lineamientos propuestos por el método científico. En la Ilustración 1 se presenta las fases con las tareas asociadas.

Ilustración 1- Metodología Trabajo de Grado

En el desarrollo de la metodología propuesta se realizan cuatro fases las cuales se describiran en detalle:



  1. Exploración

Se realiza la exploración concerniente y clara comprensión del contexto en el que se desarrolla la problemática para obtener soluciones congruentes que satisfagan la razón de la situación a resolver abordando los temas como fotogrametría, fotografía aérea y modelos de elevación digital.

  1. Estudio y experimentación

Se realiza el estudio de las variables que intervienen en el desarrollo de la solución a proponer , con el fin de obtener resultados acordes al objetivo del trabajo de grado que es la obtención de modelos de elevación digital a partir de las fotografías obtenidas por UAVs.

Se proponen los requerimientos que debería tener el software a desarrollar, así como una definición de las pruebas funcionales a realizar para validar la correcta obtención de los resultados esperados.



  1. Creación y desarrollo de la solución

Se realiza la documentación pertinente a la solución propuesta con una descripción detallada. Para dar cumplimiento a los objetivos del trabajo de grado se hace el diseño de la herramienta de software que dara apoyo al método y se procede finalmente a su implementación.

  1. Análisis de resultados.

Se realiza la ejecución de las pruebas funcionales propuestas en la fase metodológica 2 y se procede a realizar el análisis, así como la validación de los resultados.
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