Las Roads: Software para captar información cartográfica para obra civil desde drones

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Las Roads: Software para captar información cartográfica para obra civil desde drones

El uso de drones reduce más del 25% el coste y hasta 10 veces el tiempo para trazar carreteras, puentes y vías

Sector Edificación y Obra Civil   |    Convocatoria: 2011   |    Título:  Desarrollo de un sistema para la extracción de información útil a partir de datos capturados por sensores láser aerotransportados y terrestres aplicados a la obra civil   |    Presupuesto:  388.500€   |    Grupos de Investigación:  TEP-213 Grupo de Sistemas fotogramétricos y topométricos de la Universidad de Jaén, TIC-144 Grupo de Investigación de Informática gráfica y geomática de la Universidad de Jaén   |    Participa:  Grupo Sando, Stereocarto, Leica Geosystems   |    Acrónimo:  LAS ROADS

Antecedentes

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Drones utilizados en el proyecto Las Roads

En un momento de importantes cambios tecnológicos las empresas necesitan realizar un esfuerzo adicional para estar a la vanguardia de la tecnología, no sólo utilizando instrumentos de última generación, sino incorporando desarrollos metodológicos para su actividad cotidiana.

Es el caso de la multinacional española Sando, especializada en construcción sostenible de obra civil y edificación, líder del proyecto LAS-ROADS para el desarrollo de un sistema para la extracción de información útil a partir de datos capturados por sensores láser aerotransportados y terrestres aplicados a la obra civil. Una iniciativa que ha contribuido a situar a la empresa en un nivel de grado de desarrollo tecnológico y de innovación más elevado, además de mejorar su nivel de competitividad y de calidad en su sector.

Un sector, el de la construcción, que durante la crisis económica se ha enfrentado a un volumen menor de contratación y un importante incremento del grado de competencia en los concursos. De esta forma cada vez son más frecuentes los proyectos, tanto en España como en otros países, ligados a la ejecución de grandes obras lineales con presupuestos y tiempos de ejecución cada vez más ajustados.

El incentivo otorgado por CTA está parcialmente subvencionado por la Consejería de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía y el Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España.

En LAS ROADS participan dos grupos de investigación de la Universidad de Jaén y las empresas Sando, Stereocarto y Leica Geosystems

Esta situación junto a la aparición de las nuevas tecnologías en captura de información masiva les hizo plantearse el desarrollo de un proyecto para obtener un buen conocimiento de las bondades de estas tecnologías y una aplicación que les facilitara la captura de información periódica para el control y seguimiento de las obras civiles (carreteras, vías férreas, etc.)

En este contexto Sando -con proyectos en España, Colombia, Marruecos y Polonia-, está impulsando a su personal para que se involucre en este desafío, proponiendo ideas y participando en distintos proyectos. De hecho, éste es uno de los pilares estratégicos en los que se basa su plan de negocio tanto en el mercado nacional como internacional.

Alta tecnología

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Equipo del proyecto Las Roads de Sando

Para desarrollar este proyecto, en primer lugar, se analizaron los instrumentos y los procedimientos susceptibles de emplearse en una captura de datos topo-cartográficos eficaz, tanto en lo relativo a las precisiones como a los tiempos y costes de ejecución requeridos en los procesos de ejecución, control de calidad y mantenimiento de las vías de comunicación.

En este sentido, se emplearon sensores embarcados en plataformas aéreas y terrestres que permitieron la captura de imágenes y de puntos escaneados en tres dimensiones. Entre las tecnologías testadas destacan el empleo de vuelos combinados (LiDAR e imagen), láser-escáner y el empleo del Mapping Mobile System (MMS).

En segundo lugar, se analizaron las metodologías específicas y la implementación necesaria con el objetivo de crear una aplicación que cubriese los requerimientos exigidos.

“De este modo, los objetivos técnicos del proyecto LAS-ROADS se pueden considerar como cumplidos en sus dos componentes básicas: la puramente metodológica, y la relacionada con el desarrollo del producto con la puesta en marcha de una plataforma informática de tratamiento y gestión de la información topo-cartográfica, que nos permite la aplicación de la metodología en proyectos reales”, explica Juan Antonio Báez Durán, responsable de I+D+i de Sando.

Las ROADS ha dotado a Sando de un sistema específico de desarrollo propio orientado a la gestión y tratamiento de datos topo-cartográficos.

La solución

La aplicación informática fue desarrollada íntegramente en Java, incluyendo componentes de software libre, y especialmente diseñada para la gestión de proyectos con un elevado número de datos. Se trata de una herramienta personalizada, de acuerdo a las necesidades, sobre la base de los algoritmos desarrollados en el seno de los grupos de investigación participantes, ambos de la Universidad de Jaén: el grupo de “Sistemas Fotogramétricos y Topométricos” y el grupo de “Informática Gráfica y Geomática”, que pusieron a disposición del proyecto todos los recursos técnicos y humanos necesarios.

Desde el primer momento todos los desarrollos fueron comprobados en zonas de estudio reales, dentro de las actividades habituales que viene desarrollando la empresa.

“El empleo de la metodología, de los sistemas testados y del software desarrollado supone un incremento de la producción con un ahorro de costes importante y una mejora de calidad del producto final. Estos elementos se consideran básicos en la política de la empresa”, subraya Juan Antonio Báez.

El objetivo básico del proyecto LAS-ROADS era la validación de los nuevos sensores cartográficos disponibles en el mercado, instalados en plataformas aéreas y terrestres, para la captura de información topo-cartográfica, así como de las nuevas metodologías del tratamiento de los datos con el fin de extraer la información de interés para proyectos relacionados con la obra civil.

Junto con la captura de los datos, un elemento fundamental del proyecto fue la creación de una aplicación funcional que consistió en el desarrollo de las herramientas informáticas necesarias para la extracción de la información de interés y la interconectividad con los sistemas informáticos empleados por la empresa para la gestión de sus proyectos de obra civil.

Los resultados obtenidos fueron altamente satisfactorios: Se puso a punto una metodología que permitiese cubrir todas las fases de la obtención de la información del terreno, con una adecuada exactitud posicional para los objetivos planteados y se desarrollaron las herramientas informáticas necesarias para la extracción de la información de interés.

Ventajas de la solución

El proyecto ha permitido tener acceso directo al análisis de las posibilidades técnicas que aportan los sistemas de medición, así como a los propios niveles de exactitud previsibles en función del proyecto.

Otro elemento de gran interés, considerado como indispensable, ha sido el desarrollo de la plataforma informática “ad hoc”, que permite el tratamiento de los datos capturados, la extracción de la información de interés y la conectividad con otros sistemas empleados en el diseño y control de infraestructuras relacionadas con la obra civil.

Las características de los nuevos sistemas de captura de información topo-cartográfica requieren disponer de este tipo de herramientas específicas, por lo que el desarrollo de un sistema propio permite mejorar la competitividad al eliminar la dependencia con respecto al software de terceros.

El desarrollo de un sistema propio permite mejorar la competitividad al eliminar la dependencia con respecto al software de terceros.

Estos sistemas de última generación permiten obtener información topo-cartográfica de alta calidad con una considerable reducción de los tiempos y de los costes ligados a la captura y al tratamiento de la información.

“En mercados como Colombia, Polonia y Marruecos, donde opera Sando, es especialmente importante dotarse de instrumentación que permita reducir al máximo los trabajos de captura de la información sobre el terreno, cara a ajustar los costes de proyecto y plantear una opción verdaderamente competitiva frente a otros consorcios de empresas”, comenta el directivo.

Las ventajas de la colaboración

El grupo de empresas Sando es patrono fundador de la Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA) y desde un principio ha entendido la colaboración con la CTA como una medida estratégica en el crecimiento en I+D+i de la empresa, mejorando la implicación en la investigación y su papel como empresa innovadora dentro del sector de la construcción y de la obra civil.

Este empuje ha contribuido a que los profesionales de la empresa amplíen su formación en el seno de grupos de investigación, con una orientación hacia la investigación colaborativa.

“Resulta fundamental el apoyo que ofrece la CTA a las iniciativas empresariales de I+D+i, tanto en el ámbito de la consultoría, como en el plano económico” subraya el responsable de I+D+i de Sando. “La CTA potencia la generación de empleo de forma directa y favorece que el personal de las empresas participantes compartan experiencias con profesionales investigadores, permitiendo la transferencia de conocimientos entre ambos sectores”.

Respecto a la colaboración con la Universidad, en este caso con la de Jaén, es igualmente fundamental para la empresa: “Realizar cualquier proyecto de I+D+i requiere poseer un conocimiento multidisciplinar profundo y resulta imprescindible, como es lógico, la participación de grupos de investigación y de otras empresas cuyos objetivos sean complementarios y permitan la formación de alianzas estratégicas”, destaca el directivo.

Junto a la Universidad, el proyecto con la participación de las empresas Stereocarto, una firma de servicios cartográficos para sectores de la administración pública y de la ingeniería, y Leica Geosystems, filial de la empresa suiza Leica Geosystem AG, una de las referentes en la fabricación de instrumentación topográfica y cartográfica y en la de sistemas de medida de la más alta calidad.

Disponer de un software propio con la información topo-cartográfica evita a Sando los costes asociados a la adquisición de este tipo de datos

Actualmente, Sando está colaborando en diferentes proyectos de I+D+i con departamentos de las Universidades andaluzas de Sevilla, Málaga, Jaén y Granada. “Las labores desarrolladas por los grupos de investigación son necesarias para cumplir con los objetivos científico-técnicos, dado que la experiencia del personal propio de la empresa no proviene de la labor investigadora”, apunta Jorge Delgado García, responsable del Grupo de Investigación de Sistemas Fotogramétricos y Topométricos. “La apuesta por las actividades innovadoras ha permitido a Sando consolidar un equipo de trabajo en materias de I+D+i”.

Colaboración a largo plazo

“Hoy en día, una empresa como Sando, en un entorno tan globalizado como el actual, debe participar de manera activa en la evolución tecnológica, dado que supone una ventaja competitiva que la empresa no puede obviar”, señala Juan Antonio Baéz. Por ello, Sando está desarrollando actualmente, entre otros proyectos de I+D+i, el proyecto SIMUVÍA “Simulación embarcada para auscultación de vías, mantenimiento y monitorización de vehículos ferroviarios”; el proyecto SAFEPEMP “Diseño y desarrollo de un sistema de mejora de las condiciones de seguridad en trabajos en PEMP”, o el proyecto IESEI “Investigación sobre edificación sismo-resistente, energéticamente eficiente e inteligente en su ciclo de vida”.

“Los buenos resultados alcanzados en este proyecto nos hicieron plantearnos un nuevo estudio a la convocatoria de proyectos de I+D+i de la CTA, denominado UAV-Roads, cuyo objetivo es la incorporación de los sistemas aéreos no tripulados –conocidos como drones- a los procedimientos de diseño, ejecución y control de obras”, concluye Jorge Delgado García.

  

Drones aplicados a obra civil para ahorrar tiempo y costes

Responsable del proyecto

Silvia de los Santos
Responsable técnico del sector Aeroespacial y Procesos Productivos de CTA