Els drons són una eina que pot ajudar a l’explotació intel·ligent dels recursos geològics, però també poden ajudar les administracions públiques a monitorar el compliment de les regulacions que regeixen tals pràctiques.
Context: necessitats socials i de mercat
La mina a cel obert continua sent una activitat inevitable, però pot tornar-se insostenible sense la restauració de llocs degradats. El monitoratge de la restauració del lloc després que l’extracció hagi finalitzat és un requisit legal per a les companyies mineres i les administracions públiques en molts països, que implica disposicions financeres per a responsabilitats ambientals. A més, les imatges detallades de drons són molt útils per a generar informació topogràfica i volumètrica, ajudant els gerents de les pedreres a prendre decisions econòmicament encertades.
Utilitzem drones petits (<2 kg) equipats amb un sensor òptic, juntament amb mesures de camp que s’implementen per corregir geomètrica i radiomètricament les dades de l’sensor UAS. Les imatges es processen amb el programari de fotogrametria, teledetecció i sistemes d’informació geogràfica, el que resulta en informació espectral georeferenciada amb precisió, índexs de vegetació i sòl, informació estructural / topogràfica i mapes de cobertura de terra.
Objectius
Les dades espectrals ajuden a detectar i quantificar l’abocament de deixalles mineres, el sòl nu i altres extensions de la coberta terrestre. A més, les formacions de plantes i el desenvolupament de la vegetació poden avaluar-se no sols, quantitativament, sinó també visualment, la qual cosa permet una comparació intuïtiva amb els sistemes de referència circumdants.
Materials
Els drons d’ala fixa són especialment útils quan l’àrea a cobrir és major de 50 hectàrees, la qual cosa es pot fer en menys de 30 minuts.
D’altra banda, els multicopters són especialment útils quan l’àrea d’estudi té cares de roca que (causen turbulències). Entre els multicopters i els drones d’ala fixa hi ha una àmplia gamma de models, però els pros i els contres són principalment aquests:
Per a fins de mapeig de la coberta terrestre, un sensor multiespectral és ideal. Això permet recuperar més informació que un sensor RGB, que pot ser crucial per diferenciar entre tipus de sòl, minerals, roques i espècies de vegetació.
Metodologia
A partir d’imatges individuals adquirides per drones (fotogrames) i utilitzant tècniques fotogramètriques (Surface from Motion, SFM), és possible reconstruir un model tridimensional. Amb aquestes dades és possible generar mapes topogràfics i ortoimatges d’un detall molt alt (<10 cm de píxels), que són molt útils per a caracteritzar les pedreres.
Resultats
El mesurament volumètric és rellevant per als monticles d’existències extretes, així com per a l’estimació dels materials fixos restants. Usant drons, el volum pot calcular-se diàriament, encara que generalment les inspeccions de vol es realitzen entre una vegada al mes i dues vegades a l’any.
Conclusió
L’ús d’un protocol ben definit constitueix una solució de canonada destinada a la implementació per part de les administracions públiques i les empreses privades. Amb els drons, l’avaluació precisa de les dinàmiques topogràfiques i de restauració és possible de manera convenient a un pressupost molt assequible. A més, la solució proposada evita les interpretacions subjectives en proporcionar dades objectives, les noves tecnologies s’integren i es posen al servei dels científics, gerents ambientals i prenedors de decisions. Els drons d’ala fixa poden escombrar una àrea de 50 hectàrees (120 acres) en menys de 30 minuts.
Més info: Joan-Cristian Padró, Vicenç Carabassa, Jaume Balagué, Lluís Brotons, Josep M. Alcañiz, Xavier Pons (2019). Monitoring opencast mine restorations using Unmanned Aerial System (UAS) imagery. Science of The Total Environment, Volum 657, Pp. 1602-1614, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.156.