Teledetección mediante drones y satélites

Se busca hacer partícipes a los alumnos del uso de drones, así como del empleo de satélites para la exploración remota de la superficie terrestre. En concreto, los estudiantes deberán adquirir las siguientes capacidades:

Capacidad para seleccionar imágenes obtenidas por sensores de satélite y drones, así como la corrección y procesado de las mismas para su aplicación.
Capacidad para generar índices y de productos de valor añadido.

La memoria del título contempla para esta materia los siguientes contenidos:
Fundamentos de teledetección. Selección de plataforma y sensor. Correcciones y tratamientos digitales de la imagen digital. Drones. Planificación y ejecución de misiones. Fotogrametría y detección. Aplicaciones.

Estos contenidos serán desarrollados de acuerdo con la siguiente estructura:

Contenidos teóricos (24 horas de actividades presenciales y 36 horas de trabajo personal del estudiante)

BLOQUE I.- Teledetección (10 horas de clases presenciales y 14 de trabajo personal del estudiante)

Tema 1 – Introducción a la captura de información a distancia mediante drones y satélites. Fundamentos físicos de teledetección. (2,5 horas presenciales + 4 horas de trabajo no presencial)
Tema 2 –. Selección de plataforma y sensor. Características: tipos de resolución, de órbita, de campo de aplicación. (2,5 horas + 3 horas de trabajo no presencial)
Tema 3 – Correcciones y tratamientos digitales de la imagen. Fuentes de error radiométrico y geométrico. Histograma de una imagen. Contraste y expansión. Tipos de filtros. (2,5 horas + 4 horas de trabajo no presencial)
Tema 4 – Extracción y análisis de la información. Clasificación no supervisada y supervisada. Fases de la clasificación. Algoritmos de clasificación. (2,5 horas + 4 horas)


BLOQUE II.- DRONES (14 horas de trabajo presencial + 22 horas de trabajo no presencial)

Tema 5 – Introducción. Plataformas, sensores y aplicaciones generales. Ventajas e inconvenientes de los UAS . (3 horas de trabajo presencial + 6 horas de trabajo no presencial)
Tema 6 – Fotogrametría y teledetección mediante UAS. Metodología de trabajo. Planificación y ejecución de misiones. (2 horas + 4 horas de trabajo no presencial)
Tema 7 – Aplicaciones en el ámbito de la Ingeniería. Arquitectura, patrimonio, industria. Aplicaciones agroforestales. (2 horas de trabajo presencial + 2 horas de trabajo no presencial)
Tema 8 – LiDAR aéreo y mediante UAS. Introducción. Funcionamiento. Características técnicas. Instrumentación. Aplicaciones. Productos derivados.-Ventajas e inconvenientes frente a otras técnicas. (1 hora de trabajo presencial + 3 horas de trabajo no presencial)
Tema 9 - Planes e iniciativas de la administración: Plan para el desarrollo del sector civil de los drones; libros blancos; Civil UAVs Initiative de la Xunta de Galicia - GAIN (1 hora de trabajo presencial + 2 horas de trabajo no presencial)

Exposición de trabajos (3 horas de trabajo presencial + 3 horas de trabajo no presencial)

Asistencia a conferencias del sector (2 horas de trabajo presencial + 2 horas de trabajo no presencial)

Contenidos prácticos (24 horas de trabajo presencial + 18 horas de trabajo no presencial):

BLOQUE I.- Teledetección (8 horas de trabajo presencial + 8 horas de trabajo no presencial)

Práctica 1 – Descarga de imágenes y software. Visualización (2 horas presenciales + 2 horas no presenciales)
Práctica 2 – Recortes, máscaras, reproyecciones e índices. (3 horas de trabajo presencial + 3 horas de trabajo no presencial)
Práctica 3 – Extracción de información. Clasificaciones. (3 horas de trabajo presencial + 3 horas de trabajo no presencial)


BLOQUE II.- DRONES (8 horas de trabajo presencial + 8 horas de trabajo no presencial)

Práctica 4 - Levantamiento fotogramétrico a partir de imágenes de UAS. Mosaico y explotación de la imagen. (3 horas presenciales + 3 horas no presenciales)
Práctica 5 - Levantamiento multiespectral a partir de imágenes de UAS. Modelo 3D . (2 horas de trabajo presencial + 2 horas de trabajo no presencial)
Práctica 6 - Práctica de vuelo de UAS en modo manual y formación del modelo 3D (3 horas de trabajo presencial + 3 horas de trabajo no presencial)


Visita al Centro de investigación Aeroportada de Rozas (INTA- CIAR) (4 horas de trabajo presencial + 1 hora de trabajo no presencial)
Visita al Aeródromo de Rozas (AeroLugo) (4 horas de trabajo presencial + 1 hora de trabajo no presencial)

Bibliografía básica

- Chuvieco Salinero, E. “Teledetección ambiental” Ed Ariel Ciencia. 2006.
- GIL DOCAMPO, Mª L; ARMESTO GONZÁLEZ, J. Apuntes de teledetección. Ed.Unicopia. ISBN 84-89189-2. 53 pp. Lugo. 2002
- Plan Estratégico para el desarrollo del sector civil de los drones en España 2018-2021. Ministerio de fomento. https://www.fomento.gob.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/PLANES/PLAN_DRONES_2018…
- González-Jorge, H.; Martínez-Sánchez, J.; Bueno, M.; Arias, A.P. Unmanned Aerial Systems for Civil Applications: A Review. Drones 2017, 1, 2.
- Esteban Herreros, José Luis (coord.) (2015). Los Drones y sus aplicaciones a la ingeniería civil. Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid. https://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/Los-Drones-y-sus-aplicacione…


Bibliografía complementaria

- J. Ortiz-Sanz, M. Gil-Docampo, T. Rego-Sanmartín, M. Arza-García, G. Tucci. A PBeL for training non-experts in mobile-based photogrammetry and accurate 3-D recording of small-size/non-complex objects. Measurement (178) 2021.
- Jensen, J. R. Introductory Digital Image Processing: a Remote Sensing Perspective. Upper Saddle River: Prentice Hall. 1996.
- Lillesand, T and Kiefer R. Remote Sensing and Image Interpretation. John Wiley and Sons. USA. 1994.
- Ponencias del Congreso CivilDRON (2016, 17 y 18). https://www.civildron.com/pages/ponencias-congreso-civildron.html
- Civil UAVs Initiative. Xunta de Galicia. http://www.civiluavsinitiative.com/es/#segunda-seccion
- Sobrino, J. A."Teledetección" Universitat de Valencia.2001.
- Sungjae Lee & Yosoon Choi (2016) Reviews of unmanned aerial vehicle (drone) technology trends and its applications in the mining industry, Geosystem Engineering, 19:4, 197-204, DOI: 10.1080/12269328.2016.1162115
- Yan Li & Chunlu Liu (2019) Applications of multirotor drone technologies in construction management, International Journal of Construction Management, 19:5, 401-412, DOI: 10.1080/15623599.2018.1452101

Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de:

Conocimiento:
Con80. Conocer el uso de drones y satélites para la exploración de la superficie terrestre
Con81. Conocer las necesidades tecnológicas de la sociedad y la industria, y ser capaz de mejorar los servicios y procesos de producción aplicando tecnología actual de robótica.

Destreza:
H/D84. Capacidad para seleccionar imágenes obtenidas por sensores de satélite y drones, así como la corrección y procesado de las mismas.
H/D85. Capacidad para generar índices y productos de valor añadido para la gestión digital del terreno.
H/D86. Producir productos de referencia para la dirección de un proyecto.

Competencia:
Comp08. Capacidad para adaptar los sensores habituales en robótica, los métodos y técnicas para el tratamiento de la información captada.

Los conocimientos y habilidades se obtendrán a través de:

Lección magistral (Se trabaja Con80)
Asistencia a conferencias u otros eventos (Se trabaja Con81)
Presentaciones (Se trabaja H/D84)
Prácticas en Aula de Informática. (Se trabaja H/D84 y H/D85)
Prácticas de campo, visitas técnicas a empresas o administraciones (Se trabaja H/D86)
Aprendizaje colaborativo (Se trabaja Comp08)

Se tendrán en cuenta las siguientes modalidades de evaluación:

45% de la nota: Trabajos y Actividades. Prácticas en Aula de Informática (H/D84 y H/D85).
10% de la nota: Trabajos y Actividades. Presentaciones en grupo. (H/D84)
10% de la nota: Trabajos y Actividades. Visitas de prácticas obligatorias (H/D86)
10% de la nota: Trabajos y Actividades. Aprendizaje colaborativo (Comp08)
25% de la nota: Examen escrito que evaluará todos los conocimientos adquiridos durante el curso. (Se trabaja Con80 y Con81). Nota mínima 4 para hacer media.

El retraso e la entrega de las prácticas respecto de la fecha prevista será penalizada con un 10% respecto de la nota de las mismas.

En el caso de alumnos repetidores que hayan superado los trabajos y actividades o el examen, se conservará la puntuación alcanzada, pero se ofrecerá la posibilidad de repetir la parte de la asignatura suspensa.

El sistema descrito de evaluación será el empleado tanto en la oportunidad ordinaria como en la extraordinaria de recuperación.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo establecido en la “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión das cualificacións” ” (artigo 16 da Resolución de 15/6/2011 da USC, DOG de 21/7/2011)".

Los estudiantes que tengan concedida dispensa de asistencia a alguna de las actividades docentes programadas según lo dispuesto en la Instrucción 1/2017 de la Secretaría General, podrán aprobar esta materia realizando las actividades prácticas propuestas en la asignatura (55%), un trabajo individual (10%) y el examen oficial de la materia (35%).

Esta materia comprende 6 créditos ECTS, lo que supone una carga total para el alumno de 150 horas, que incluyen 60 horas para las siguientes actividades de trabajo presencial:

• Docencia expositiva: 24 horas
• Docencia interactiva: (aula de informática, laboratorio, etc.): 24 horas
• Otro trabajo en aula (actividades de evaluación, trabajos, etc.): 12 horas

Más 90 horas invertidas en actividades de trabajo personal:

• Lectura y estudio de los contenidos teóricos: 36 horas
• Realización de trabajo y memoria de prácticas y elaboración de trabajos de curso: 18 horas
• Preparación de la prueba de evaluación: 36 horas

Asistencia regular a las clases y participación en las tutorías.