Estudio comparativo entre la topografía clásica con estación total y la fotogrametría digital mediante vehiculos aereos no tripulados (VANT) en minería a cielo abierto.

Abstract

La presente memoria de título comprende un estudio comparativo entre la topografía con estación total y la fotogrametría mediante dron, con el objetivo de analizar sus ventajas y desventajas, con enfoque en la minería a cielo abierto. Para lograr el objetivo general del estudio, primero se realizó un posicionamiento relativo diferencial GNSS, con el fin de poseer una data fiable de puntos necesarios para una comparativa basada en las precisiones de la topografía clásica con estación total y la fotogrametría digital aérea con dron. También, se analizaron los tiempos requeridos para cada método, y, por último, se evaluaron económicamente los costos de inversión. En base a los resultados de este estudio, se pudo constatar que las coordenadas obtenidas mediante fotogrametría fueron más precisas que por topografía, no superando los 10 cm en las coordenadas horizontales y 35 cm en la coordenada vertical. Por otra parte, los tiempos requeridos en la determinación final de las coordenadas fueron muy parecidos entre ambos métodos, cabe destacar que, para una misma área de trabajo, los tiempos del método topográfico varía con el número de puntos a determinar, a diferencia de la fotogrametría, la cual no varía. Por último, los costos de inversión en equipos y herramientas informáticas cotizados para un levantamiento fotogramétrico con dron superan en un 7% a la topografía con estación total, lo cual es poco para la diferencia de información obtenida. Como conclusión, la fotogrametría es una alternativa rápida y económica para realizar levantamientos topográficos en áreas extensas, con la cual se pueden obtener precisiones geográficas centimétricas, que a escala de la gran minería son casi despreciables, poseen la capacidad de llegar a zonas inaccesibles, no entorpece el proceso productivo, y no pone en riesgo el capital humano.

The present final thesis comprises a comparative study of topography with total stations and photogrammetry with drones in the context of surface mining, with the objective to study the aiming of advantages and disadvantages of both methods. First, to clarify the central issue of the work, a relative differential GNSS position determination was performed to obtain reliable data on necessary and comparable coordinates in terms of precisions in the classical topography with total stations and digital aerial photogrammetry with a drone. Furthermore, the time required for each method was analyzed and, subsequently, the investment costs were evaluated from the point of view of economic efficiency. The study findings revealed that data obtained by photogrammetry were more accurate than those obtained by topography, with deviations less than 10 cm for horizontal coordinates and less than 35 cm for vertical coordinates. In addition, the time expenditures calculated from the final coordinate determination did not differ significantly between the two methods; it is worth mentioning that the time expend for the topographic method was increased when the number of points to determined was augmented for an equal study area, while for photogrammetry there were no variations observed. Finally, the estimated investment cost for equipment and tools for a photogrammetric survey with a drone exceeded that of a topography with total stations by 7 %, which is considered low according with the amount of data obtained. In summary, photogrammetry is a fast and convenient alternative for carrying out topographic surveys on large areas, where it is possible to obtain accuracies for centimeter level, which is almost neglected in large-scale mining, additionally, the method allow survey on inaccessible areas, it does not interfere with the production process and does not expose people to danger.