Medición de volumen con dron: acopios y desmonte/relleno

¿Cómo se calcula un volumen con dron?

El software coloca una malla sobre tu contorno. En cada celda toma la altura de la superficie medida (un MDS, modelo digital de superficie) menos la altura de la superficie base, multiplica por el área de la celda y suma las celdas: V = Σ (z_superficie − z_base) × área de la celda. Las celdas en las que la superficie está por encima de la base se cuentan como desmonte (material por encima de la base, el acopio) y las que están por debajo como relleno; el neto es desmonte menos relleno.

Pix4D lo calcula igual: un estudio publicado en una cantera describe su malla con la distancia de muestreo del terreno como intervalo y el volumen calculado celda a celda^[1]. La superficie medida lleva la precisión del vuelo; la base lleva tu suposición sobre un terreno que nadie fotografió.

¿Por qué decide la superficie base el resultado?

La base es el terreno bajo el acopio, que ninguna imagen muestra. Todo método tiene que suponerla, normalmente a partir de las alturas a lo largo del contorno que dibujas. Dos topógrafos con el mismo vuelo y bases distintas obtienen volúmenes distintos, y ninguno está equivocado de una manera que los datos puedan revelar.

Sobre la misma superficie, las bases de Orthosite dieron respuestas muy distintas cuando un contorno cortaba un acopio por una esquina (vuelo de prueba de Bräcke): 388 m³ con una base triangulada, 647 m³ con un plano de mejor ajuste y 864 m³ añadiendo el terreno visible. Redibujado a lo largo del pie real, todas las bases sobre tres superficies distintas quedaron a pocos puntos porcentuales entre sí (352 ± 9 m³ para el primer acopio, 1000 ± 35 m³ para el segundo). La lección es la misma que la de la lista de comprobación de abajo: dibuja en el pie, indica la base.

¿Qué superficie base debo elegir?

Orthosite nombra cada base junto a la cifra, en pantalla, en el PDF y en las exportaciones. Estas son las que ofrece (los nombres de Pix4D proceden de la propia documentación de Pix4D^[2]):

• Contorno triangulado (TIN), el valor por defecto – una red de triángulos a través de las alturas de la superficie en los vértices de tu contorno. Adecuada cuando se ve todo el pie y el terreno de alrededor no es plano. Pix4D y DroneDeploy la llaman Triangulated.
• Plano de mejor ajuste – un plano de mínimos cuadrados a través de las alturas del contorno. Compensa un contorno irregular; adecuado cuando el terreno es plano o tiene una pendiente uniforme. Pix4D: Fit Plane; DroneDeploy: Linear Fit.
• Punto más bajo del contorno – un plano horizontal a la altura más baja del contorno. Para acopios contra muros en los que parte del pie está oculta; cuenta como acopio todo el terreno por encima del vértice más bajo. Pix4D: Align with Lowest Point.
• Nivel medio del contorno – un plano horizontal a la altura media del contorno. En terreno inclinado el lado alto se convierte en desmonte y el lado bajo en relleno. Pix4D: Align with Average Altitude.
• Altura personalizada – un plano horizontal a una altura que tecleas, por ejemplo una solera de hormigón conocida. Pix4D: Custom Altitude.
• Contorno + terreno visible – definición propia de Orthosite: el terreno liso del interior del contorno que se conecta con él (liso, con una pendiente inferior a 8°) se añade como puntos de control, de modo que la base sigue el terreno hasta el pie cuando dibujaste el contorno a cierta distancia fuera del acopio. No puede conocer el terreno que sigue subiendo bajo el acopio.
• Contra un vuelo anterior – la superficie medida del otro vuelo es la base (véase más abajo).

Una octava base, Punto más bajo dentro del polígono (un plano horizontal a la altura de la celda más baja en cualquier punto del interior del contorno), no se ofrece como botón; cuando un resultado la usa, Orthosite la señala como no estándar, porque una sola cuneta o celda ruidosa fija la base de todo el polígono.

El mismo acopio, la misma superficie, tres bases: la base triangulada sigue el terreno inclinado, los dos planos horizontales cortan o añaden cuñas.

¿Cómo mido el cambio entre dos fechas?

Vuela de nuevo la obra y elige Contra un vuelo anterior. La base es entonces la superficie medida del propio vuelo anterior, de modo que el terreno bajo el acopio se levanta en lugar de suponerse. Es la magnitud de modelo contra modelo que calculan los paquetes topográficos y aquella con la que normalmente se mide una cantidad contractual. Las celdas que el vuelo anterior no cubre se dejan fuera, y el resultado informa de la cobertura de tu contorno.

Volumen en cada vuelo ejecuta el mismo contorno y la misma base sobre todos los vuelos de un proyecto y enumera desmonte, relleno y neto por vuelo, con una exportación CSV que lleva la definición de la base en cada fila. Usa cada vez el mismo contorno, la misma capa (MDS o MDT) y la misma base.

Una advertencia: frente a una superficie de otro vuelo, un desfase de altura entre los dos levantamientos se convierte en un volumen fantasma de desfase × área (3 cm sobre 1000 m² son 30 m³). Las bases construidas a partir del contorno cancelan un desfase uniforme; el modelo contra modelo no. Liga ambos vuelos al mismo control en tierra o referencia RTK y compruébalos con puntos de verificación.

¿Qué precisión tienen los volúmenes de acopios con dron?

Las comparaciones publicadas sitúan un levantamiento cuidadoso a pocos puntos porcentuales de la referencia, no exactamente sobre ella. En un estudio en una cantera, un volumen con UAV de unos 12 750 m³ (GSD de 3,5 cm, siete puntos de control en tierra, calculado celda a celda en Pix4D) difirió de una referencia levantada con GNSS en 144 m³, o un 1,1 %, equivalente a una diferencia media de altura de 3,2 cm^[1]. Una comparación de 2023 entre estación total, escáner láser terrestre y fotogrametría con UAV sobre acopios de áridos halló que la estación total solo era utilizable en arena gruesa y áridos gruesos y que en general subestimaba los volúmenes, que el escáner láser la superaba y que el UAV era prometedor a menor altitud y con mayor solape^[4].

Tres cosas fijan la cifra real para tu acopio: la precisión en altura de la superficie (unos 2–3 GSD con RTK y control en tierra, comprobada con puntos de verificación independientes), cómo se define el pie y la base. El error de altura importa en proporción al área: 2 cm de error sistemático sobre un acopio de 2000 m² son 40 m³ sea cual sea la altura del acopio. Orthosite informa de la precisión alcanzada en los puntos de verificación de cada vuelo en su informe de precisión; el volumen en sí no lleva una cifra de incertidumbre propia.

¿Qué cuesta la resolución de la malla?

Muy poco si es lo bastante fina. Con datos de escáner láser, el método de malla difirió de un cálculo de superficie triangulada en un 0,00–0,09 % en todos los programas probados salvo uno (ese: 2,45 %), y el paso de malla importó más: 0,03 % con 0,2 m, 1,37 % con 1 m^[3]. Orthosite integra a la resolución nativa del modelo de elevación, hasta 6 millones de celdas por medición. Los contornos mayores se leen a través de vistas generales promediadas, que conservan la altura media y por tanto el volumen, y el tamaño de celda efectivo se informa como Resolución. En una comprobación propia de Orthosite, la suma de la malla coincidió con una integración exacta de prismas triangulares de los mismos datos a resolución completa con una diferencia del 0,2 %.

¿Qué errores debo vigilar?

• El pie. Un contorno que cruza el acopio o que queda a metros de distancia en la hierba mueve la base. Dibuja el contorno en el pie; los vértices de Orthosite toman sus alturas del modelo de elevación, no de donde hiciste clic.
• Vegetación y material en movimiento. La hierba, los arbustos, el agua y las cargadoras cambian la superficie. Vuela cuando el acopio esté estático y el contorno esté libre de plantas.
• MDS o MDT. El MDS es la superficie tal como se captó y es el valor por defecto para acopios. El MDT es el terreno desnudo y sirve para excavaciones; depende de la clasificación del suelo, que se basa en reglas, y en los acopios de prueba de Bräcke un MDT automático salió un 9–15 % bajo porque las cimas de los acopios se trataron como no suelo.
• Sesgo de la superficie. Una superficie que queda por encima del terreno real añade un volumen de sesgo × área siempre que la base sea independiente de ella (otro vuelo, una altura tecleada); las bases construidas a partir del contorno cancelan un sesgo uniforme. Orthosite rasteriza el MDS por sí mismo a partir de la nube de puntos, tomando la media de los puntos más altos de cada celda (los que están a menos de 6 cm de la cima) en lugar del punto más alto; en un vuelo de Bräcke esto movió el desfase del MDS respecto a la nube de puntos en los puntos de control en tierra de +0,50 cm a −0,06 cm. Comprueba la propia superficie con puntos de verificación independientes.
• Cobertura. Si parte del contorno no tiene datos, el resultado lo dice (área cubierta y aviso de baja cobertura) en lugar de reducirse en silencio.
• Terreno oculto. Los muros, los voladizos y el terreno bajo el acopio son invisibles para un dron. Usa una altura personalizada o un vuelo anterior como base.

Buenas prácticas para volúmenes defendibles

• Vuela con al menos un 80 % de solape longitudinal y un 70 % transversal y añade imágenes oblicuas para acopios altos (véase la guía de vuelo RTK preciso).
• Usa control en tierra o RTK para que la superficie quede bien situada (guía de GCP), y reserva puntos de verificación para medir el resultado.
• Dibuja el contorno en el pie, con el acopio estático y sin plantas en su interior.
• Elige la base a propósito, anótala junto a la cifra y usa la misma en cada levantamiento repetido.
• Informa del sistema de coordenadas y de alturas. Orthosite indica si las longitudes, áreas y volúmenes son valores en cuadrícula o en el terreno.

¿Cómo mide Orthosite el volumen?

En la barra de medición del visor 3D dibujas un polígono alrededor del acopio y haces clic derecho para calcular desmonte y relleno. Eliges la capa (Superficie MDS o Terreno MDT) y la base, y el panel de resultados muestra desmonte, relleno, neto, área, resolución, cobertura y el nombre de la base con su definición. La vista 3D dibuja la superficie medida en rojo y la superficie base en azul, y un informe en PDF lleva el contorno en el sistema de coordenadas y de alturas que elijas. El volumen se calcula en el servidor a partir del modelo de elevación entregado.

Última revisión: 2026-10-10