Análisis y validación del Modelo digital del terreno obtenido del vuelo fotogramétrico con un dron para generar curvas de nivel, comparando con el uso del nivel óptico

Abstract

El trazado de curvas de nivel es una práctica clave para la conservación del suelo, y el uso del nivel óptico es una herramienta que se utiliza para su obtención. En este contexto, el levantamiento topográfico mediante drones y fotogrametría aérea permite generar Modelos Digitales de Terreno (MDT) tras el procesamiento de imágenes. Este estudio tiene como objetivo validar el MDT obtenido a partir de un vuelo fotogramétrico con dron, comparándolo con los valores de altitud obtenidos mediante nivelación geométrica simple en puntos de referencia distribuidos según la topografía del terreno. Estos puntos de referencia sirven tanto para la medición con el nivel óptico como para el análisis en el software QGIS, utilizando el mosaico y el MDT. Se calcularon diversos indicadores de precisión, como el error medio, la raíz cuadrada del error medio (RCEM), la desviación estándar de los errores y el error absoluto máximo. La comparación de las diferencias de altitud entre el Nivel Óptico y el MDT mostró un error de altitud en centímetros para cada segmento medido. El valor de la RCEM fue de 25,96 cm, un valor inferior a tres veces la resolución del MDT (9 cm píxel-1). Los resultados indican que el MDT tiende a subestimar la altitud real. Sin embargo, el error de 26 cm en la altitud no debería afectar significativamente la calidad del trazado de las curvas de nivel, ya que éstas seguirán reflejando adecuadamente las tendencias generales del terreno.

Contour lines are a key practice for soil conservation, and the use of optical level is a tool used to obtain them. In this context, topographic surveying using drones and aerial photogrammetry allows the generation of Digital Terrain Models (DTM) after image processing. The objective of this study is to validate the DTM obtained from a photogrammetric drone flight, comparing it with the altitude values obtained by simple geometric leveling on reference points distributed according to the terrain's topography. These reference points are used both for the optical level measurement and for the analysis in QGIS software, using the mosaic and the DTM. Several accuracy indicators were calculated, such as mean error, root mean square error (RCEM), standard deviation of the errors and maximum absolute error. The comparison of altitude differences between the Optical Level and the DTM showed an altitude error in centimeters for each measured segment. The RCEM value was 25.96 cm, a value less than twice the resolution of the DTM (9 cm píxel-1). The results indicate that the DTM tends to underestimate the true altitude. However, the 26 cm error in altitude should not significantly affect the quality of the contour lines, as they will still adequately reflect the general terrain trends.