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Artículo

Designing an Efficient Emergency Response Airborne Mapping System with Multiple SensorsDiseño de un sistema eficaz de cartografía aérea de respuesta a emergencias con múltiples sensores

Resumen

Los datos de teledetección multifuente se han utilizado ampliamente en la gestión de catástrofes y emergencias. Diferentes tipos de datos visuales y medidos, como ortoimágenes de alta resolución, vídeos en tiempo real, modelos digitales de elevación precisos y mapas tridimensionales del paisaje, pueden permitir la elaboración de planes de rescate eficaces y ayudar al envío eficiente de rescatadores tras las catástrofes. Por lo general, estos datos se obtienen mediante vehículos aéreos no tripulados equipados con múltiples sensores. Para los escenarios de aplicación típicos, el acceso eficiente y en tiempo real a los datos es más importante en los casos de respuesta a emergencias que en los escenarios de aplicación tradicionales. En este estudio se ha diseñado un sistema de cartografía aérea de respuesta a emergencias equipado con múltiples sensores. El sistema comprende grupos de cámaras gran angular, una cámara de vídeo de alta definición, una cámara de vídeo por infrarrojos, un sistema LiDAR y un sistema global de navegación por satélite/unidad de medición inercial. Las cámaras gran angular tenían un campo visual de 85° × 105°, lo que facilitaba el funcionamiento eficaz del sistema cartográfico. Se realizaron numerosas calibraciones en el sistema cartográfico construido. En concreto, se realizaron una calibración inicial y una autocalibración para determinar la pose relativa entre las distintas cámaras gran angular y fusionar todas las imágenes adquiridas. A continuación, se probó el sistema cartográfico en una zona con altitudes de 1000 m-1250 m. Los sesgos de las cámaras gran angular fueron pequeños (0,090 m, -0,018 m y -0,046 m en los ejes x, y y z, respectivamente). Además, el error cuadrático medio (RMSE) a lo largo de la dirección plana fue menor que a lo largo de la dirección vertical (0,202 y 0,294 m, respectivamente). El sistema LiDAR logró sesgos menores (0,117, -0,020 y -0,039 m en los ejes x, y y z, respectivamente) y un RMSE menor en la dirección vertical (0,192 m) que las cámaras gran angular; sin embargo, el RMSE del sistema LiDAR a lo largo de la dirección planar (0,276 m) fue ligeramente mayor. El sistema propuesto muestra potencial para su uso en sistemas de respuesta a emergencias para la adquisición eficiente de datos como imágenes y nubes de puntos.

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