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Cómo calcular el volumen de tierra o grava para comprobar la cotización del contratista
En proyectos de construcción y movimiento de tierras, una de las preguntas más frecuentes es: ¿cuánta tierra o grava se ha movido realmente? Los contratistas suelen incluir estimaciones de volumen en sus presupuestos, pero como propietario del proyecto es importante verificar estas cifras con mediciones precisas.
En este tutorial, le mostraremos paso a paso cómo calcular el volumen real de suelo o grava utilizando herramientas de topografía modernas: un dron no RTK, un kit RTK para medir puntos de control terrestre (GCP) precisos y software gratuito para construir un modelo 3D georreferenciado y calcular la diferencia de volumen entre dos estudios (antes y después de los movimientos de tierra).
Siguiendo este proceso, podrá verificar de forma independiente la cotización de su contratista, garantizar la transparencia y tomar decisiones basadas en datos. Incluso si es nuevo en fotogrametría o topografía RTK, los pasos son prácticos y fáciles de replicar.
Nota: Este tutorial no cubre cómo colocar GCP en el suelo ni medir sus coordenadas precisas con el RTK Calibrated Surveyor Kito capturar imágenes de drones. Estos pasos ya están explicados en nuestro tutorial. Cómo crear mapas de fotogrametría 3D precisos utilizando GCP y un dron no RTK (Pasos 1 a 40)Complete primero estos pasos para obtener dos conjuntos de datos de imágenes (antes y después de los movimientos de tierra).
Hardware requerido:
- una computadora portátil o computadora
Software requerido
- Exploración de la realidad (construir modelos 3D georreferenciados)
- NubeComparar (calcula la diferencia de volumen)
Cómo medir los cambios de volumen de suelo y grava durante los movimientos de tierra
Prepare sus datos de imagen
- Después de completar tu primer estudio (antes de empezar las obras) y regresar a la oficina, descarga las fotos de la tarjeta SD de tu dron a tu ordenador. Crea una carpeta principal del proyecto en tu disco duro y luego añade una subcarpeta llamada ImágenesCopie todas las imágenes del dron en esta carpeta y asegúrese de que estén guardadas en formato JPG.
- Cree otra subcarpeta y guarde las coordenadas de los puntos de control terrestre (medidas con el RTK Calibrated Surveyor Kit) en él. Incluya al menos: Nombre, X, Y, Z.
Construir modelo 3D en RealityScan
- Abre RealityCapture. Haz clic. Flujo de trabajo->Carpeta.
- Navega hasta tu carpeta con imágenes y presiona Elegir la carpeta. Espere a que las imágenes aparezcan en la vista 1D y en la vista 2D.
- Prensa + para ver las fotos listadas.
- Haga clic en Alineación->Alinear imágenes.
- Espere a que se complete la alineación. Una vez finalizada, verá una nube de puntos dispersa en la vista 3D.
- Haga clic en Flujo de trabajo->Control de tierra.
- Seleccione su archivo TXT de GCP y haga clic Abra el.
- Verifique la configuración de importación (seleccione el tipo de separador, GCP Sistema coordinado (CRS) que coincida con su encuesta, confirme que el CRS horizontal (por ejemplo, EPSG:XXXX) sea correcto, etc.) y presione OK.
- Haga clic en + Para ver los puntos de control que se importan.
- Haga clic en el primer GCP en 1Ds ventana y cambiar a 2D.
- Haga clic en 1st GCP y cambiar a 2D.
- Haga clic en la miniatura de una imagen donde se vea el GCP. Acerque el objetivo (rueda del ratón).
- Arrastre el punto de control y suéltelo en el centro del objetivo del GCP para agregar una marca.
- Verá la lista de imágenes que incluye este GCP en 1Ds ventana.
- Cambie a otra imagen donde se vea el mismo GCP. Ajuste una marca en el centro del objetivo del GCP en cada imagen.
- Una vez que hayas terminado con un punto de control, lo verás en una vista 1D. Asegúrate de que cada GCP tenga al menos 3 marcas en diferentes imágenes.
- Pase al siguiente GCP de la lista. Repita los pasos de marcado 12 a 17 para cada GCP restante.
- Cuando haya terminado, verá todos los puntos marcados en el 1Ds ventana.
- Haga clic en Alineación -> Actualizar.
- Haga clic en Alineación -> Alinear imágenes.
- Vaya a la Ver->Restablecer vista.
- Haga clic en Alineación->Actualizar.
- Haga clic en Alineación->Alinear imágenes. Espere a que finalice el ajuste del paquete.
- Confirmar que el modelo esté georreferenciado. Confirmar que los residuos se redujeron a valores aceptables (p. ej., < 2 cm).
- Haga clic en Modelo de malla->Detalle normal para generar la malla. (Opcional: seleccionar Alto detalle (Si necesita la máxima resolución).
- Espere a que se complete la reconstrucción de detalles normales. En nuestro caso, tardó unos 12 minutos. Si seleccionó Alto detalle en el paso anterior, el proceso tardará más.
- En la vista 3D, verá el modelo 3D con detalles normales. Gire el cuadro si es necesario.
- Para calcular un color para cada vértice del triángulo, haga clic en Modelo de malla->Colorear.
- Espere a que termine el proceso de coloreado. En nuestro caso, tardó 2 minutos. Verá una versión coloreada de su modelo 3D.
- Para calcular la textura del modelo, haga clic en Modelo de malla->Textura.
- Haga clic en Flujo de trabajo->Proyección orto para crear una proyección ortográfica y un modelo digital de la superficie del terreno.
- En la configuración de la herramienta de proyección ortogonal, seleccione Mosaico de imágenes (aéreas) on Método de renderizado. Escoger On in Generar DTM.
- Haga clic en Flujo de trabajo->Proyección ortoLa proyección Ortho aparecerá en la vista 1D.
- Elija la vista de mapa para ver su modelo superpuesto en el mapa.
- Para exportar el modelo haga clic en Flujo de trabajo-> Exportar.
- Elija Nube de puntos LAS Formato. Establezca un nombre de archivo en la carpeta de su proyecto y haga clic en Guardar.
- Verifique la configuración de exportación y presione OK.
- Espere a que se complete la exportación.
- Haga clic en Flujo de trabajo-> ExportarElige el color Proyección ortográfica formato.
- Establezca un nombre de archivo en la carpeta de su proyecto y haga clic Guardar.
- Verifique la configuración de exportación y presione Ok.
- Espere a que finalice la exportación de la proyección ortográfica. En este punto, su modelo inicial estará preparado y listo para su posterior análisis.
- A continuación, espere a que el contratista haya añadido o retirado la grava para poder realizar el segundo estudio con dron. Repita los pasos 1 a 43. Una vez completado, tendrá el segundo modelo listo para comparar.
Crear polilíneas y segmentos para definir el área de interés
La polilínea define el límite del área donde desea calcular el volumen.
- Abra CloudCompare.
- Haga clic en Abra el y cargue el modelo LAS que permita identificar más fácilmente los límites de su área de interés (normalmente el modelo que contiene el volumen).
- En el cuadro de diálogo, presione Aplicar todo.
- Si se le pregunta sobre Global Shift, presione sí a todo.
- Espere hasta que finalice la carga: aparecerá el modelo 3D.
- Amplíe el modelo y haga clic en el Editor de polilíneas .
- Haga clic izquierdo en la ventana de visualización para colocar el primer vértice. Continúe haciendo clic izquierdo para delinear el límite. Haga clic derecho para finalizar el boceto.
- Haga clic en el botón Segmento herramienta (icono de tijeras).
- Elija Usar polilínea existente.
- Seleccione su polilínea y presione OK.
- Haga clic en Mantén los puntos dentro (icono de polígono). Aparecerá el área segmentada.
- Haga clic en Confirmar la segmentación.
- Prensa Eliminar puntos segmentados.
- Abra el segundo modelo siguiendo los pasos 46 a 49.
- Cree un segmento para el segundo modelo siguiendo los pasos del 52 al 57.
- Haga clic en su polilínea en Árbol de base de datos ventana. Hacer clic Archivo->Guardar. Seleccione DXF en la lista de formatos, escriba el nombre del archivo (por ejemplo, Polilínea.dxf) y haga clic Guardar.
- Una vez terminado, tendrá dos segmentos examinados listos para el cálculo del volumen.
Cálculo de volumen
- Ctrl+clic para seleccionar ambos modelos segmentados en el Árbol de base de datos.
- Vaya a Herramientas->Volumen->Calcular volumen 2.5D.
- En el cuadro de diálogo, configure Dirección vertical = Z, configure Paso de cuadrícula, seleccione Tierra (referencia) = Antes y Techo (comparado) = Después, luego haga clic en Actualizar para previsualizar.
- El cuadro de diálogo mostrará el volumen añadido, el volumen eliminado y el volumen neto. Puede usar estos datos para consultar la cotización del contratista.
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