Fotogrametría Aplicada al Análisis Geotécnico - NELSON RAMOS.pdf
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7/26/2019 Fotogrametra Aplicada al Anlisis Geotcnico - NELSON RAMOS.pdf
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FOTOGRAMETRA
APLICADA AL ANLISIS
GEOTCNICO
Ing. Nelson Ramos P.
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INTRODUCCIN Minera
Barrick,
unidad
Lagunas
Norte,
ha
adquirido
el
software
3
DMAnalyst y los equipos de fotogrametra para realizar el
mapeoestructural
de
la
pared
oeste
de
Alexa
.
La empresa Ingekraft (Chile), representante de Adam Technologies
(Australia), realiz la capacitacin en el uso de los equipos y del
software,
a
personal
del
rea
de
Servicios
Tcnicos
.
Posteriormente
eldepartamento
de
geotecnia
ha
realizado
un
mapeo
preliminar
de
AlexaSur
y
la
cantera
Roca
Dulce
.
En Agosto
con el apoyo
de
Michael Scholz, consultor
de
Piteau, serealiz el planeamiento y
captura de imgenes
en Alexa Oeste
. Elprocesamiento de las imgenes, digitalizacin y anlisis
de lasdiscontinuidades, est siendo realizado por Piteau
. Geotecnia esthaciendo
lo
propio
para
corroborar
los
resultados
del
anlisis
.
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
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3
DM
Analyst
Mine
Mapping
Suite
es
un
sistema
de
fotogrametra
digitalque
es
usado
actualmente
por
compaas
de
mapeo,
levantamientos,minera
e
ingeniera
en
Australia,
Canad,
Indonesia,
Japn,
Noruega,Reino
Unido,
Estados
Unidos,
Venezuela
y
actualmente
en
Per
.
Uno
de
los
usos
ms
populares
de
3
DM
Analyst
Mine
Mapping
Suite
esla generacin de imgenes 3
D para anlisis geotcnico
. Estapresentacin
mostrar
los
beneficios
de
usar
la
fotogrametra
digitalpara
esta
aplicacin
.
Se tratar el
planeamiento,
captura de
imgenes, procesamiento,digitalizacin y caracterizacin de
caras de rocas, entorno a lostrabajos
realizados
en
la
pared
oeste
de
Alexa
.
Cabe
sealar
que
la
informacin
presentada
corresponde
al
anlisis
deuna porcin (modelo 1
) de la pared oeste de Alexa, dado
que el
proceso
es
el
mismo
para
todos
los
modelos
.
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
RESUMEN
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
FOTOGRAMETRA La
fotogrametra
es
la
ciencia
que
determina
informacin
3
D
desdedos
o
ms
imgenes
2
D
de
un
lugar
.
Esto
se
realiza
identificando
elmismo
punto
en
cada
imagen
y
luego
proyectando
un
rayo
en
ellugar
desde
cada
punto
a
travs
del
centro
de
perspectiva
de
cadacmara
para
encontrar
la
ubicacin
donde
se
cruzan
.
Para
haceresto
se
debe
conocer
la ubicacin
precisa
y
la orientacin
de
lacmara (orientacin exterior) cuando las imgenes
fueroncapturadas
.
La luz que llega a un pxel en
particular en una imagen pudo
haberse originado en cualquier
punto
en
el
lugar
a
lo
largo
delrayo descrito
. Al cruzar dos deestos
rayos,
podemos
determinarla ubicacin 3
D exacta dondepudo
haberse originado la luzpara
ese
punto
.
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ANLISIS GEOTCNICO
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
Una
de
las
aplicaciones
mas
utilizadas
de
3
DM
Analyst,
es
el
mapeo
detaludes
para
anlisis
geotcnico
de
discontinuidades
.
La
posibilidad
de
capturar
grandes
reas
de
taludes
de
manera
fcil
ysencilla
tan
solo
fotografindolas
. La habilidad de identificar caractersticas que no seran aparentes al
trabajar
cerca
de
la
cara
de
la
roca
. La
velocidad
para
generar
la
informacin
en
comparacin
a
otras
tcnicas
.
La
precisin
y
detalle
de
la
informacin
generada
respecto
a
otras
tcnicas
. El
hecho
que
adquirir
la
informacin
tiene
poco
impacto
en
las
actividadesmineras,
seguridad
y
medio
ambiente
. El
hecho
que
las
imgenes
forman
un
registro
permanente
que
puede
serusado
nuevamente
en
el
futuro
para
informes
y
temas
legales
.
VENTAJAS
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1. Planificacin (Mtodo, Blancos
y Estaciones).
2. Captura de Imgenes.
3. Determinar las orientaciones
de cmara.
4. Generacin del DTM.5. Digitalizacin de las
discontinuidades.
6. Anlisis de discontinuidades.
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
Flujo de Trabajo de un
Anlisis Geotcnico
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MTODO
Determinarladistanciaentrela cmarayelobjetoafotografiar(1000m). Dependedelaaccesibilidaddelterrenoylostiposdelentedisponibles.
Determinarconquetcnicasecapturarnlasimgenes(Barrido).Estaenfuncindeladistanciacmara-objetoyelreadelobjeto(800x200m).
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
PLANIFICACIN
TIRAS DEMODELOS
BARRIDODE IMAGENES
MODELOS CONVERGENTESINDEPENDIENTES
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
4140
4050
4180
4150
4080
Zona analizada:
Pared Oeste de
Alexa
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BLANCOS
Calcularelnmeroblancos(50)ysusdimensiones(L=1.2myD=0.5m).Segnladistanciadelascmarasconrespectoalobjeto(AlexaOeste).
Hacerlosblancoseinstalarlossegnloplaneado.
Realizarunlevantamientotopogrficodetodoslosblancos.
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
PLANIFICACIN
Marcar unacruz paramedir conEstacin Totalo GPS
Dimetro: 0.50 m
Alto: 1.20 m
Ancho: 1.20 mNmero de Blanco
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ESTACIONES
Establecerladistanciaentrelasestacionesdecmara(200m).Dependedelmtodoelegidoparacapturarlasimgenes.Tambinestenfuncindeltipodelenteautilizar(28,50135mm)
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
PLANIFICACIN
Estacionesde Cmara
Blancos
o Targets
+/-1000 m
+/-200 m
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Segnelplaneamientoseoptporlatcnica:BarridodeImgenes.
Consisteenfotografiar desdedosoms posicionesdecmara, lamismapartedelobjeto.
Estareacomnvendraaserunmodelo.Unoomsmodelosbarrentodoelobjeto,dependiendodesurea(800x200m)ydeladistanciacmaraobjeto(1000m).
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
CAPTURA DE IMAGENES
Fotografa desde la Estacin 1 Fotografa desde la Estacin 2
Ambas fotografa conforman el Modelo 1
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Culminadalacapturadeimgenes,seprocedearealizarlaorientacinexterior. EnelsoftwareCalibCam,secreanlasestacionesdecmarayse
carganlasimgenes. Seingresanlospuntosdecontrol,esdecirlascoordenadasdelos
Targets;yseubicandichospuntosenlasimgenes. Se generan puntos relativos comunes en las imgenes y
finalmenteserealizalareseccinexterioryelajuste.
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
ORIENTACIONES DE CMARA
+Puntos de Control
+Puntos Relativos
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Unavezquesehayandeterminadolasorientacionesdecmaras,elsiguiente paso es identificar los puntos en comn en pares deimgenesestreoparaproyectarrayosenlaimagenydeterminarsuubicacin3D.
En3DMAnalystestoesmuysimple:simplementeconhacerclicenel
botn GO,segenerarunModelodeTerrenoDigital(DTM,porsussiglaseningles)queseveen3Dcubiertoconlatexturaparaanlisis.
Eltiempoquetomaparagenerarlainformacindependedeltamaodelasimgenes,perolocomnesentredosycincominutos.
3DM Analystpuedecrearautomticamenteimgenes3DadecuadasparausarlasenVULCAN,SURPACyotrosprogramasquesoportanelformatodearchivo.3DMAnalystpuede,adems,exportarunDTMenformatoDXFcomopuntos,tringulosoambos.
3DMAnalysttambinpuedecrearcurvasdenivel,perfilesycalcularvolmenes(comounadiferenciaentredosDTM).
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
GENERACIN DEL DTM
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
Imagen 1 Imagen 2
DTM Generado
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
Modelo 3D con Textura para anlisis
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
DIGITALIZACIN DE DISCONTINUIDADES Ladigitalizacindediscontinuidades,consisteendibujarplanossobre
lascarasderoca.Estosplanossepuedentrazarsobrecarasexpuestasosobrelneasdediscontinuidades.
Previamentealtrazadodelosplanossedebecrearlaentidadocapa,quecontienelascaractersticasdelplano.
3DMAnalystpermiteincorporarhasta160.000tiposdeentidadesdefinidasporel usuario, especificadasenunajerarqua de cuatro niveles, con 20tiposdeentidadespornivel.
Acadatipodeentidadse lepuedeasignarunnombredecapaDXFparaimportar y exportar a DXF. Lasentidadespuedenserpuntos,lneas,planosentreotros.
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
Discontinuidades digitalizadas en 3DM Analyst
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
Los planos trazados, son ploteados a una red estereogrficaequiangular(Wolff)oequiarial(Schmidt).
ANLISIS DE DISCONTINUIDADES
Polos plotedos en la red estereogrfica
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
Elsoftwarepresentalaopcindereconocimientoautomticodecarasexpuestas, aunque no es recomendable, dado que incluye muchosplanosquenocorrespondenconlasdiscontinuidadesanalizadas.
ANLISIS DE DISCONTINUIDADES
Polos de caras reconocidas automticamente
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MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
Lainformacin(Dip,DipDirecction,etc.)delosplanosidentificadospuede ser exportada en archivo txt, para ser analizada en otrosoftwaresisedesea.
ANLISIS DE DISCONTINUIDADES
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En minera, el software se emplea tanto para el mapeo areotradicionalyterrestre,enmapeodetaludes,interpretacingelogicaygeotcnica,medicindepilasdeacopioymonitoreos.
EJEMPLOS
Levantamientodezonasconaccesopeligrosoodifcil. GeneracindeCurvasdenivel,perfiles,MDT,DEM,polilneas. Clculovolumtrico. Visualizacinvirtual3Dyenestreo. Generacindeortofotoreal. Delineacindelmites,caminos,drenaje,fallas,etc.enDXF.
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APLICACIONES EN MINERA
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EJEMPLO: Curvas de Nivel
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Curvasdenivelgeneradasporelsoftware,cadametro.AlexaOeste
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EJEMPLO: Secciones
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Seccionesgeneradasporelsoftware,cada10m,segnelplano90/180.AlexaOeste
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Algunosusosdelainformacinproducidasonlossiguientes:
Controldeproduccinenproyectosmineros.
Mapeoymonitoreodetaludes,subsidencias.
Anlisisgeolgicoygeotcnico(ExportaaVulcan,ACAD,Datamine).
Monitoreodeseguridadparaprevenirdeslizamientos.
Controlpreyposvoladura.
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
APLICACIONES
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Otras Aplicaciones ModelamientoRecursos. MapeoTneles. Delineacindecuencashidrolgicasyderedesdedrenaje. Clculodereasderecargaydemicrocuencas.
Direccin del flujo superficial e identificacin de zonaspotencialesdeinundaciones. Manejodeescurrimientossuperficialesyplaneacindeobras
hidrulicas. Anlisisderiesgogeolgico. Estimacindeestabilidadesdetaludes. Prevencinymitigacindedesastres. Ubicacindepozosydeperforaciones. Georreferenciacineintegracindedatosgeolgicos.
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
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CONCLUSIONES
3DM Analyst Mine Mapping Suite de ADAM Technology, permiteobtener un levantamiento fotogramtrico de un par estreo oconvergente,conDTMsde200.000puntosencuestinde3minutosa15minutos,conprecisionesde7a27cm.(area)yde3cm.,mmomicras(terrestre),sisedesea.
Lasprincipales fortalezas deest aplicacin, radican en la sencillezpara obtener toda la informacin (con slo fotrografiar el rea), larapidezdeprocesamientoylosmltiplesusosqueselepuededaralainformacinproducida.
3DM Analyst ha probadoser una herramienta valiosa para muchasaplicaciones en una de las reas de mayor crecimiento, el mapeodetalladodecaras.Conunniveldedetalle,precisin,rangoyprecioqueesdifciligualarusandocualquierotratecnologa.
MAPEO ESTRUCTURAL CON FOTOGRAMETRA
