Esta guía explica cómo se hace un levantamiento topográfico LiDAR con dron en una mina a cielo abierto: qué se entrega, cuándo conviene frente a la fotogrametría, cómo se planifica el vuelo y cómo se controla la precisión. Los valores numéricos que aparecen son ejemplos de planificación, no resultados de un proyecto.
Qué entrega un levantamiento LiDAR en un rajo
El sensor LiDAR mide distancias con pulsos láser y entrega millones de puntos con coordenadas. De esa nube salen los productos que usa el área de planificación y la de geotecnia:
- Nube de puntos clasificada: cada punto queda marcado como terreno, estructura, maquinaria o vegetación. Es la base de todo lo demás y sirve para medir directamente en 3D.
- Modelo digital de terreno (MDT): solo el suelo, sin equipos ni estructuras. Se usa para diseño de bancos, rampas y drenajes.
- Modelo digital de superficie (MDS): todo lo que el láser tocó, incluidas pilas, edificios y equipos. Sirve para revisar interferencias y alturas.
- Ortomosaico: imagen aérea corregida a escala, útil para ubicar y revisar lo que el modelo muestra.
- Curvas de nivel: derivadas del MDT, con la equidistancia que pida el proyecto.
- Cubicación: volúmenes de acopios, botaderos o material removido, comparando dos superficies o una superficie contra un diseño.
Cuándo conviene LiDAR y cuándo fotogrametría
La fotogrametría reconstruye el terreno a partir de fotos con traslape. Funciona bien en superficies con textura y buena luz, y suele ser más barata. El LiDAR mide directamente, así que rinde mejor donde la fotogrametría tiene problemas:
- Vegetación: parte de los pulsos llega al suelo entre las ramas y permite modelar el terreno debajo.
- Superficies homogéneas, como pilas de material fino o salares, donde las fotos no tienen puntos que calzar.
- Taludes altos y paredes casi verticales, donde la geometría de las fotos se degrada.
- Sombras fuertes o vuelos con poca luz.
En un rajo sin vegetación y con buena luz, la fotogrametría puede bastar para cubicar. La comparación completa está en LiDAR vs fotogrametría con drones.
Cómo se planifica el vuelo
El plan de vuelo se arma con el área, la precisión que pide el proyecto y las restricciones de la operación. Las decisiones principales son estas:
- Altura sobre el terreno: más altura cubre más área por línea, pero baja la densidad de puntos. En un rajo profundo conviene seguir el terreno para no perder densidad en el fondo. Por ejemplo, un vuelo a 80 m sobre el terreno es un punto de partida habitual, que se ajusta según el sensor.
- Velocidad: a menor velocidad, más puntos por metro cuadrado y más tiempo de vuelo.
- Traslape entre líneas: asegura que cada sector se vea desde más de una pasada. En taludes se suman líneas cruzadas u oblicuas para cubrir las caras verticales.
- Líneas de vuelo: se orientan según la forma del rajo y el viento, y se dividen en bloques que calcen con la autonomía de las baterías.
ConDron vuela estos levantamientos con drones multirrotor de su flota equipados con sensor LiDAR o cámara de mapeo y posicionamiento RTK.
Control de precisión: RTK y puntos de control
La precisión absoluta depende de la georreferenciación, no solo del sensor. El procedimiento habitual es:
- Instalar la base GNSS sobre un vértice de coordenadas conocidas, en el sistema de referencia de la faena, para corregir la posición del dron en tiempo real (RTK) o en postproceso.
- Medir en terreno puntos de chequeo que no se usan para ajustar el modelo.
- Comparar la nube contra esos puntos e informar el error medio cuadrático (RMSE) en horizontal y en vertical, como proponen los estándares de exactitud posicional de la ASPRS.
Un informe de precisión que no muestra los puntos de chequeo ni sus diferencias no permite saber si el modelo sirve para cubicar.
Formatos para el software minero
Los entregables se preparan en formatos abiertos que leen los programas de planificación minera:
- LAS o LAZ para la nube de puntos (LAZ es la versión comprimida).
- DXF para curvas de nivel, triangulaciones y polilíneas.
- GeoTIFF para el ortomosaico y los modelos de elevación en grilla.
Cómo se cargan en cada programa está en la guía de integración de datos de drones con software minero.
Qué tiene que preparar la faena
- Acceso a un punto de despegue seguro y a los vértices geodésicos de la faena.
- Coordinación con operaciones para definir horarios y sectores, sobre todo cerca de tronaduras o de tránsito de camiones.
- El sistema de coordenadas y el formato en que la faena quiere recibir los datos.
- Los permisos de vuelo los gestiona ConDron ante la DGAC. Sus pilotos tienen licencia RPAS de la DGAC.
Preguntas frecuentes
¿Qué precisión se puede esperar de un levantamiento LiDAR con dron?
Depende del sensor, la altura de vuelo y, sobre todo, de la georreferenciación. Lo correcto es exigir que el informe muestre la comparación contra puntos de chequeo medidos en terreno y el error medio cuadrático en horizontal y vertical. Sin esos datos no se puede saber si el modelo sirve para cubicar o diseñar.
¿Cuándo conviene LiDAR en vez de fotogrametría en minería?
Conviene cuando hay vegetación, superficies homogéneas sin textura, taludes muy altos o poca luz. En un rajo despejado y con buena iluminación, la fotogrametría puede bastar para cubicar acopios y suele costar menos. La decisión se toma con la precisión que pide el proyecto.
¿Qué entregables deja un levantamiento LiDAR en un rajo?
Normalmente la nube de puntos clasificada, el modelo digital de terreno, el modelo digital de superficie, el ortomosaico, las curvas de nivel y la cubicación de acopios o material removido. Se entregan en formatos abiertos como LAS o LAZ, DXF y GeoTIFF para cargarlos en el software minero.
¿Hay que detener la operación de la mina para volar?
En general no. El vuelo se coordina con operaciones para elegir horarios y sectores, y se evitan las zonas de tronadura y el tránsito de camiones bajo la ruta del dron. El personal no necesita entrar a los taludes, porque el sensor mide desde el aire.
¿Quién gestiona los permisos de vuelo ante la DGAC?
ConDron gestiona los permisos ante la DGAC para cada operación, y sus pilotos tienen licencia RPAS de la DGAC. La faena solo debe entregar la información del lugar, los horarios disponibles y sus propias reglas de acceso y seguridad para coordinar el vuelo.
Fuentes
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