Un enfoque innovador para monitorear la estabilidad física de un hábitat construido mediante vehículos aéreos no tripulados

Hero Image: Reducción del tiempo y costo de los proyectos de investigación con herramientas automatizadas y almacenes de datos
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Metro Tunnel

James Ogilvie Member Name

Ingeniero de Recursos Hídricos

En esta última década, la presencia de drones se ha hecho cada vez más común en nuestros cielos. Estos aparatos se denominan vehículos aéreos no tripulados o sistemas de aviación no tripulados. Su creciente popularidad se debe en gran parte a los notables avances de la tecnología de sus baterías y de sus componentes electrónicos. Hoy en día, sus posibles aplicaciones son casi ilimitadas.

Uso de drones en aplicaciones medioambientales

Los drones comerciales pueden utilizarse para ahorrar tiempo y recursos en distintos sectores como el ámbito medioambiental para el monitoreo de la rehabilitación de sitios degradados. Esta tecnología ofrece varias ventajas en comparación con los métodos tradicionales de monitoreo:

  • Acceso: si el terreno es muy accidentado, emplear un dron es más seguro, fácil y rápido que enviar un equipo humano de reconocimiento.
  • Costos: emplear un dron es mucho más económico que los métodos tradicionales de reconocimiento, en gran parte debido a la inversión de tiempo y recursos.
  • Tiempo: el ahorro de tiempo es considerable. Por ejemplo, un dron puede fotografiar un kilómetro de una quebrada en minutos, mientras que un equipo humano puede demorar días en realizar la misma tarea desde la tierra.
  • Más datos: además, aunque la inversión de tiempo es muchísimo menor, con un dron se obtiene una cantidad mucho mayor de datos.
  • Subproductos: las imágenes obtenidas también se pueden utilizar como herramientas comunicacionales y en presentaciones para los grupos de interés.

Con un solo dron se lograron ahorros de tiempo y de recursos

El trabajo realizado en el proyecto del estero Hazeltine (Canadá) es un ejemplo del uso innovador de drones para monitorear la rehabilitación de sitios.

En 2014, se rompió un muro de contención de un depósito de relaves en la mina Mount Polley, una operación a cielo abierto de oro y cobre en Columbia Británica (Canadá). Este caso fue muy comentado. Esta rotura provocó el vertimiento de unos 19 millones de metros cúbicos de relaves y de agua en los lagos Polley y Quesnel y en el estero Hazeltine, causando daños a los cuerpos y cursos de agua y a los hábitats del lugar.

Desde entonces, se ha emprendido un proyecto masivo de limpieza y rehabilitación para remediar la situación y reconstruir el estero Hazeltine con dos objetivos principales:

  1. Construir un curso estabilizado para el estero, que sea resistente a la erosión.
  2. Crear un hábitat que permita la reproducción y el crecimiento de las especies acuáticas en el estero.

Golder combinó con éxito su especialización en ingeniería y biología para estabilizar rápidamente el paisaje y el estero, y construir un hábitat que cumplió con altos estándares de calidad. Hasta la fecha se han reconstruido íntegramente unos ocho kilómetros del estero, proceso que ha incluido la colocación de una fundación sólida y la creación de un hábitat adecuado sobre esta. Como parte de cualquier proyecto de esta naturaleza, los requisitos normativos esenciales incluyen el monitoreo de la estabilidad del hábitat construido. Para que la obra pueda ser aceptada como parte de la compensación medioambiental del proyecto, es importante demostrar su estabilidad física y su funcionalidad biológica a los gobiernos federal y provincial y a los pueblos originarios.

A medida que
avanza la tecnología de los drones,
es inevitable que
aparezcan usos
y aplicaciones
innovadores.

Antiguamente, y empleando los métodos tradicionales, un equipo de reconocimiento debía estar presente in situ una o dos veces al año para hacer los estudios necesarios. En el caso de Hazeltine, un equipo de dos o tres personas hubiera tardado uno o dos días en recorrer tan solo un kilómetro del estero.

Como parte de su trabajo, Golder le propuso al cliente el método del dron, ya que sería más eficiente y además cumpliría con el requisito de entregar evidencia empírica. Por consiguiente, se usó un dron que sobrevoló el nuevo canal del estero, fotografiando la nueva obra. Esta primera evaluación se utilizó como referencia para demostrar los avances logrados en los años siguientes. Ello ha permitido determinar la estabilidad de cada elemento del hábitat y desarrollar una base de datos de dichos elementos.

Las imágenes tomadas por el dron se utilizaron para georreferenciar las distintas ubicaciones del nuevo hábitat. La alta resolución de estas imágenes aéreas permitió documentar de modo geoespacial cada elemento del hábitat del estero y así monitorear su estabilidad física. Esta innovadora técnica de monitoreo del hábitat combina las imágenes aéreas tomadas por drones con el software de los sistemas de información geográfica (SIG).

Los principales elementos monitoreados mediante el uso de imágenes tomadas por drones son las rocas, los residuos leñosos (raíces, ramas, etc.), las copas de los árboles, y los rebosaderos. Constatar que estos elementos mantienen su estabilidad permite demostrar los beneficios ecológicos del nuevo hábitat.

Desafíos y resultados

Todo método innovador puede implicar nuevos desafíos o desventajas. Afortunadamente, no se han encontrado desventajas mayores en el uso de drones para obtener imágenes o para evaluar la estabilidad de los elementos medioambientales.

Solo se deben tomar en cuenta algunas consideraciones sencillas, como la planificación temporal del uso del dron para asegurar que el clima permita una buena visibilidad, tomar las imágenes cuando los caudales de agua sean bajos y siempre en condiciones similares, y tomar las imágenes a la misma hora del día para que las sombras sean comparables. Si se cuenta con una buena planificación y adecuada preparación, estos aspectos no constituyen problemas importantes.

A la fecha, los resultados han sido excelentes. Con las imágenes tomadas por el dron, se pudieron detectar pequeños desplazamientos de los elementos, los que se resolvieron rápidamente. De los más de 800 nuevos elementos, hubo solamente 13 desplazamientos que requirieron ajustes. En consecuencia, el cliente ha podido desarrollar mejores técnicas de construcción, y ha sistematizado los procedimientos empleados por sus contratistas.

El cliente también ha podido compartir las imágenes y el análisis de los datos con las entidades reguladoras. De este modo, ha logrado demostrar que la reconstrucción de los hábitats cumple con los requisitos establecidos.

El resultado más importante es que el nuevo estero ha sido recolonizado por las especies correspondientes. En la actualidad hay más de 4000 truchas adultas en edad de reproducción que han producido más de 40 000 alevines. Con la ayuda de los drones que monitorean la construcción, el futuro del estero Hazeltine es más prometedor.

Con vistas al futuro

Los aficionados se divierten con los drones, y hasta causan problemas como el reciente caso de aeronaves inmovilizadas en el aeropuerto de Heathrow en Reino Unido. En Estados Unidos, la Administración Federal de Aviación, o FAA (por Federal Aviation Administration), ha ordenado en 2015 que los drones se inscriban en línea, para intentar controlar su creciente uso.

Un reciente informe de la FAA dice que, si bien el uso de drones por parte de aficionados está disminuyendo, su uso comercial va en aumento. Amazon, Google y Walmart han estado experimentando con drones para fines logísticos. El informe de la FAA indica que solo en el año 2018 se inscribieron más de 175 000 drones comerciales y este número está creciendo rápidamente. De hecho, la FAA pronostica que de aquí al año 2023 se inscribirán más de 835 000 drones con estos fines[1].

A medida que evoluciona la tecnología de los drones y aumenta la cantidad de aparatos comerciales inscritos, es inevitable que aparezcan usos y aplicaciones innovadoras. Lo que hasta hace poco era solo un hobby ahora sustenta aplicaciones prácticas, lícitas y responsables por parte de empresas con grandes perspectivas económicas, ya sea en logística y recursos por parte de marcas mundiales, o exploración de recursos naturales para proyectos de rehabilitación o la obtención de permisos mineros. Vivimos una época emocionante y los clientes que empleen esta tecnología innovadora pueden esperar resultados rápidos, confiables y con una mejor relación costo-beneficio.

Fuente:
[1] https://www.faa.gov/data_research/aviation/aerospace_forecasts/media/FY2019-39_FAA_Aerospace_Forecast.pdf

 

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