Uso de drones en combinación con la técnica fotogramétrica Structure from Motion para la caracterización geomecánica de macizos rocosos

Las clasificaciones geomecánicas empleadas en el campo de la ingeniería geotécnica permiten realizar una estimación general de la calidad del macizo rocoso y nos ayudan a predecir su comportamiento en el futuro. Por normal general, todas las clasificaciones geomecánicas requieren de la correcta identificación y caracterización de las familias de discontinuidades presentes en el macizo rocoso empleando criterios geométricos. Esta caracterización se realiza de manera habitual utilizando métodos manuales, a partir de la observación y toma de datos directamente sobre las superficies de la discontinuidad, lo cual conlleva varias dificultades. En primer lugar, supone un riesgo para la seguridad del operario que toma los datos, puesto que ha de trabajar en una zona del talud con mayor probabilidad de sufrir caída de bloques. Además, esta labor requiere de mucho tiempo para su realización y las medidas pueden verse afectadas por el factor humano/instrumental. Por último, la toma de estos datos está siempre limitada por las condiciones de acceso a la zona de estudio, que en ocasiones puede encontrarse en lugares de difícil acceso. Por lo tanto, la utilización de técnicas remotas de caracterización 3D, como el láser escáner (LiDAR) o las técnicas fotogramétricas, están teniendo un inmenso desarrollo en los últimos años como alternativa a los métodos manuales para la identificación y el posterior análisis de las familias de discontinuidades presentes en el macizo rocoso. En concreto, la técnica fotogramétrica Structure from Motion (SfM) basada en los mismos principios que la fotogrametría estereoscópica convencional, es capaz de realizar, con una inversión mínima, modelos 3D de alta resolución empleando únicamente información extraída a partir de imágenes obtenidas con una cámara digital. En este sentido, el reciente desarrollo que ha experimentado la tecnología dron en la última década, sumado a los últimos avances en la tecnología de sensores, ha supuesto toda una revolución para el mundo de la fotogrametría aérea. De este modo, la incorporación de vehículos aéreos no tripulados (drones) como herramienta auxiliar de campo para la caracterización geomecánica de macizos rocosos está siendo cada vez más habitual. En este trabajo presentamos una aplicación práctica de la técnica SfM, en combinación con el uso de drones, para el estudio un talud rocoso ubicado en el interior de una antigua mina a cielo abierto situada en el norte de España. Los resultados obtenidos a partir del análisis de los modelos 3D han sido comparados con medidas manuales efectuadas in situ con el objetivo de analizar el verdadero potencial de la técnica SfM en combinación con el uso de drones para la caracterización geomecánica remota de macizos rocosos. Estos resultados nos han permitido determinar tanto la orientación, como la rugosidad de las discontinuidades obteniendo unas precisiones muy similares a las proporcionadas por métodos manuales.

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