Los drones son una herramienta que puede ayudar a la explotación inteligente de los recursos geológicos, pero también pueden ayudar a las administraciones públicas a monitorear el cumplimiento de las regulaciones que rigen tales prácticas.
Contexto: necesidades sociales y de mercado
La mina a cielo abierto sigue siendo una actividad inevitable, pero puede volverse insostenible sin la restauración de sitios degradados. El monitoreo de la restauración del sitio después de que la extracción haya finalizado es un requisito legal para las compañías mineras y las administraciones públicas en muchos países, que implica disposiciones financieras para responsabilidades ambientales. Además, las imágenes detalladas de drones son muy útiles para generar información topográfica y volumétrica, ayudando a los gerentes de las canteras a tomar decisiones económicamente acertadas.
Utilizamos drones pequeños (<2 kg) equipados con un sensor óptico, junto con mediciones de campo que se implementan para corregir geométrica y radiométricamente los datos del sensor UAS. Las imágenes se procesan con el software de fotogrametría, teledetección y sistemas de información geográfica, lo que resulta en información espectral georreferenciada con precisión, índices de vegetación y suelo, información estructural / topográfica y mapas de cobertura del suelo.
Objetivos
Los datos espectrales ayudan a detectar y cuantificar el vertido de desechos mineros, el suelo desnudo y otras extensiones de la cubierta terrestre. Además, las formaciones de plantas y el desarrollo de la vegetación pueden evaluarse no solo, cuantitativamente, sino también visualmente, lo que permite una comparación intuitiva con los sistemas de referencia circundantes.
Materiales
Los drones de ala fija son especialmente útiles cuando el área a cubrir es mayor de 50 hectáreas, lo que se puede hacer en menos de 30 minutos.
Por otro lado, los multicopters son especialmente útiles cuando el área de estudio tiene caras de roca que (causan turbulencias). Entre los multicopters y los drones de ala fija hay una amplia gama de modelos, pero los pros y los contras son principalmente estos:
Para fines de mapeo de la cubierta terrestre, un sensor multiespectral es ideal. Esto permite recuperar más información que un sensor RGB, que puede ser crucial para diferenciar entre tipos de suelo, minerales, rocas y especies de vegetación.
Metodología
A partir de imágenes individuales adquiridas por drones (fotogramas) y utilizando técnicas fotogramétricas (Surface from Motion, SfM), es posible reconstruir un modelo tridimensional. Con estos datos es posible generar mapas topográficos y ortoimágenes de un detalle muy alto (<10 cm de píxeles), que son muy útiles para caracterizar las canteras.
Resultados
La medición volumétrica es relevante para los montículos de existencias extraídas, así como para la estimación de los materiales fijos restantes. Usando drones, el volumen puede calcularse diariamente, aunque generalmente las inspecciones de vuelo se realizan entre una vez al mes y dos veces al año.
Conclusión
El uso de un protocolo bien definido constituye una solución de tubería destinada a la implementación por parte de las administraciones públicas y las empresas privadas. Con los drones, la evaluación precisa de las dinámicas topográficas y de restauración es posible de manera conveniente a un presupuesto muy asequible. Además, la solución propuesta evita las interpretaciones subjetivas al proporcionar datos objetivos, las nuevas tecnologías se integran y se ponen al servicio de los científicos, gerentes ambientales y tomadores de decisiones. Los drones de ala fija pueden barrer un área de 50 hectáreas (120 acres) en menos de 30 minutos.
Más 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, Volumen 657, Pp. 1602-1614, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.156.