Levantamientos batimétricos con drones para la planificación y verificación de dragados
Inspeccione los sitios de dragado en horas, no en días. El sistema de ecosonda montado en drones de SPH Engineering ofrece la misma precisión de medición que los métodos basados en embarcaciones, cumpliendo con los requisitos de precisión de los levantamientos hidrográficos, con una movilización más rápida, un menor costo y un acceso seguro a vías navegables poco profundas o restringidas. Utilizado por contratistas de dragado, propietarios de activos y proveedores de servicios de topografía en más de 160 implementaciones en todo el mundo.
✓ Misma precisión que las ecosondas instaladas en embarcaciones (0,2 % de la profundidad) con posicionamiento RTK GNSS
- ✓ Levantamientos completados hasta un 75% más rápido que con los métodos tradicionales
✓ Acceso a aguas poco profundas desde 0,15 m de profundidad
✓ Más de 160 despliegues de ecosondas a nivel mundial
Desafíos comunes en los levantamientos de dragado
Los levantamientos previos y posteriores al dragado son necesarios en todos los proyectos, pero los métodos tradicionales crean cuellos de botella que retrasan los plazos, aumentan los costes e introducen riesgos de seguridad.
Costosa movilización de embarcaciones para levantamientos hidrográficos
Desplegar una embarcación de inspección con tripulación, remolque y acceso de botadura supone miles de dólares en costes de movilización por sitio, especialmente en estanques pequeños, cuencas de retención o ubicaciones remotas. Para los proyectos de dragado de mantenimiento que requieren inspecciones repetidas en múltiples sitios, estos costes se acumulan rápidamente.
Lentitud en la entrega de resultados de inspección
Los levantamientos hidrográficos realizados desde embarcaciones en cuerpos de agua pequeños o medianos pueden requerir varios días para su planificación, movilización, ejecución y desmovilización. Los contratistas de dragado que esperan estos datos se enfrentan a retrasos en sus proyectos.
Seguridad del topógrafo en condiciones peligrosas
Las zonas de dragado activo, los sitios con equipos averiados, las aguas contaminadas y las orillas inestables suponen riesgos reales para la seguridad de los equipos de topografía que operan desde embarcaciones. Los proyectos de dragado ambiental y de remediación, en particular, requieren acceso de inspección a sitios contaminados donde minimizar la exposición del personal es una prioridad normativa y de responsabilidad.
Ventajas de la solución basada en UAV para el dragado
Estimación precisa del volumen y la línea base previa al dragado
Los contratos de dragado, ya sea para el mantenimiento de canales de navegación o para el dragado de capital en nuevas infraestructuras, dependen de cálculos de volumen precisos. El sistema de ecosonda montado en drones genera perfiles batimétricos con una precisión de profundidad del 0,2 % (la misma precisión de sensor que los sistemas basados en embarcaciones). Los levantamientos previos al dragado establecen las profundidades de referencia en toda el área del proyecto, proporcionando a los contratistas y propietarios de activos datos fiables para la estimación del alcance, la verificación de ofertas y la planificación de la excavación.
Entregables clave: Perfiles de profundidad, secciones transversales, cálculos de volumen, superficies de comparación para documentación conforme a obra.
Verificación rápida post-dragado y levantamientos conforme a obra
Los levantamientos posteriores al dragado y el monitoreo continuo durante las fases de excavación confirman que la obra cumple con los requisitos del contrato. Un levantamiento con dron de un estanque de retención o sección de canal típica toma unas pocas horas desde la configuración hasta la descarga de datos, en comparación con un día completo o más con una embarcación. Los datos respaldan los cálculos de diferencia de volumen entre las superficies antes y después del dragado, la verificación de pagos a contratistas y la preparación de planos conforme a obra.
Urban Systems, una consultora de ingeniería canadiense, redujo el tiempo de levantamiento batimétrico en un 75% utilizando el sistema de ecosonda de SPH Engineering en comparación con su método anterior basado en embarcaciones.
Acceda a áreas de estudio poco profundas, confinadas y peligrosas
Las ecosondas montadas en drones operan en aguas con una profundidad mínima de 0,15 m (ECT 400S) o 0,50 m (ECT D24S). Esto permite cubrir áreas de estudio físicamente inaccesibles para embarcaciones: cuencas de retención poco profundas, canales estrechos y sitios con orillas inestables o contaminadas. Un solo operador, un dron y requisitos mínimos de acceso al sitio.
Distinga los sedimentos blandos del fondo duro
Los proyectos de dragado en embalses sedimentados, estanques de aguas pluviales o canales fluviales a menudo necesitan distinguir entre la acumulación de sedimentos blandos y el fondo duro. La ecosonda de doble frecuencia ECT D052S (50 kHz y 200 kHz) realiza perfiles del subsuelo, penetrando a través de sedimentos orgánicos o ligeros para mapear tanto la superficie del sedimento como el fondo duro subyacente. Esto proporciona a los equipos de dragado datos precisos sobre el volumen de sedimentos, no solo sobre la profundidad del agua.
En la cantera Knife River, la ecosonda de doble frecuencia de SPH Engineering detectó capas de sedimentos diferenciadas a profundidades de hasta 30 pies (fuente: estudio de caso de SPH Engineering, 2025).
Entregables clave: Perfiles de superficie de sedimentos, mapas de espesor de sedimentos, contornos de fondo duro, cálculos de volumen de doble capa.
Cómo funciona
Planificar el levantamiento en UgCS
Importe el límite del proyecto de dragado al software de escritorio UgCS. Genere líneas de levantamiento paralelas con el espaciado elegido (se recomiendan de 5 a 10 m para la precisión del volumen de dragado). Establezca la altitud, la velocidad y el espaciado de las líneas. Cargue la misión en el dron. No se necesita conexión a internet en el campo.
Realizar el levantamiento batimétrico automatizado
El dron vuela automáticamente las líneas de levantamiento planificadas. La ecosonda, suspendida debajo del dron, sumerge su transductor al entrar en contacto con el agua. La computadora a bordo de SkyHub mantiene una altitud precisa utilizando datos de altímetro de radar (estabilidad de 5 cm, en comparación con la deriva de 2-5 m con la altitud barométrica estándar de DJI). El registro de datos comienza automáticamente cuando el sensor toca el agua.
Descargar datos de levantamiento de SkyHub
SkyHub registra datos de ecosonda con etiquetas geográficas en tres formatos: CSV (para Surfer, Excel, Oasis Montaj), NMEA 0183 (para Eye4Software Hydromagic, Reefmaster) y SEG-Y (datos de forma de onda completa).
Procesar datos y calcular volúmenes de dragado
Procese los datos batimétricos sin procesar en Eye4Software Hydromagic Survey o BeamworX para generar perfiles de profundidad limpios, secciones transversales y superficies interpoladas. Compare los conjuntos de datos previos y posteriores al dragado para calcular los volúmenes extraídos, verificar el cumplimiento del contrato y producir documentación conforme a obra.
Entregar informes de levantamiento y planos conforme a obra
Exporte los entregables finales: mapas de contorno batimétrico, perfiles transversales, informes de cálculo de volumen y superficies de comparación antes/después del dragado. Los datos se integran con flujos de trabajo estándar de CAD y SIG.
Soluciones de drones recomendadas para levantamientos batimétricos en dragado
Kit de ecosonda
HARDWARE
Las ecosondas montadas en drones proporcionan datos batimétricos precisos para la medición de profundidad, el monitoreo de sedimentos y el mapeo del terreno submarino.
SkyHub es un ordenador de a bordo para drones que garantiza una integración fiable de los sensores y una recopilación de datos precisa y sincronizada durante cada vuelo.
SOFTWARE
Planificación de vuelos de drones desde escritorio para los pilotos más exigentes.
Software de procesamiento de datos batimétricos.
Software de mapeo para levantamientos hidrográficos.
FORMACIÓN
Formación técnica avanzada y soporte experto para elevar la experiencia de su equipo y garantizar una ejecución precisa y eficiente de sus misiones con drones.
Kit de GPR
HARDWARE
El sistema de GPR basado en drones permite realizar mapeo del subsuelo de glaciares, servicios públicos enterrados y cavidades en áreas inaccesibles o inseguras para estudios terrestres.
SkyHub es una computadora de a bordo para drones que garantiza una integración confiable de sensores y una recopilación de datos precisa y sincronizada durante cada vuelo.
SOFTWARE
Planificación de vuelos con drones desde escritorio para los pilotos más exigentes.
Software de procesamiento de datos de GPR Radsys para GPR Zond.
Evalúe y procese datos de GPR y otros sensores.
FORMACIÓN
Formación técnica avanzada y soporte experto para elevar la experiencia de su equipo y garantizar una ejecución precisa y eficiente de sus misiones con drones.
Casos de estudio de levantamientos batimétricos con drones: dragado y mapeo de sedimentos
Con la confianza de
Las tecnologías de SPH Engineering son utilizadas por más de 70 universidades, institutos de investigación y socios tecnológicos líderes.
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Lo que dicen los profesionales de levantamientos hidrográficos sobre el sistema de ecosonda de SPH Engineering
El uso del sistema hidrográfico aerotransportado ERELIS SBES, suministrado por SPH Engineering, ha marcado un antes y un después en los levantamientos en aguas muy someras. Su movilización sencilla y rentable tuvo un impacto significativo en los costes operativos. Nos permitió realizar levantamientos en zonas peligrosas, como rompeolas poco profundos y líneas de costa con una profundidad mínima inferior a 1 m. Todos los levantamientos realizados con esta tecnología fueron aprobados por nuestro hidrógrafo de categoría A, superando los estándares IHO S44 para levantamientos SBES.
Publicado en: First Break, Volumen 41, Número 11, nov. 2023, p. 65-69, artículo "Water Bodies Data Collection Using UAV: UXO Search and Bathymetry" de Alexey DobrovolskiyNuestros drones, equipados con la ecosonda de SPH Engineering, hacen que estas operaciones de monitoreo sean sumamente sencillas. Al requerir un solo operador y una pequeña área de despegue y aterrizaje, podemos recopilar información batimétrica de forma rápida y eficiente, reduciendo al mismo tiempo los riesgos de seguridad y el tiempo de permanencia en el lugar. Esta información se analiza posteriormente para determinar el volumen y la ubicación de los depósitos de sedimentos. Al proporcionar a los contratistas mapas detallados de sedimentos, les ayudamos a saber exactamente dónde concentrar sus esfuerzos y qué cantidad de material debe retirarse.
Publicado en LinkedInPerspectivas expertas sobre batimetría con drones para dragado
Seminarios web sobre batimetría con drones y ecosondas para equipos de dragado y levantamientos hidrográficos
Preguntas frecuentes sobre soluciones de batimetría con drones
¿Cuándo debería un contratista de dragado utilizar una ecosonda para drones en lugar de un bote de levantamiento?
Una ecosonda montada en un dron es la mejor opción cuando la movilización de una embarcación resulta costosa en relación con el área de estudio (típico en el dragado de mantenimiento de estanques y cuencas, el monitoreo recurrente durante proyectos de dragado de capital y el dragado de canales de navegación en tramos poco profundos o de acceso restringido), cuando el agua es demasiado somera para un bote (menos de 1 m), cuando el acceso al sitio es limitado (sin rampa para botes, orillas restringidas) o cuando el tiempo de entrega del levantamiento es crítico.
Para cuerpos de agua pequeños y medianos, como estanques de retención, estanques de detención, cuencas de aguas pluviales y secciones cortas de canales, los levantamientos con drones se completan en horas con un solo operador.
¿Qué rango de profundidad pueden medir las ecosondas para drones en levantamientos de dragado?
El ECT 400S mide desde 0,15 m hasta 100 m. El ECT D24S cubre de 0,15 m a 200 m. El ECT D052S cubre de 0,50 m a 200 m. El EchoNIMBUS-MBES mide desde 0,5 m hasta 50 m.
Para la mayoría de las aplicaciones de dragado (estanques de retención, canales, puertos, embalses), estos rangos cubren el alcance total del proyecto. La precisión de profundidad es del 0,2 % de la profundidad medida para todos los modelos SBES.
¿Puede una ecosonda de dron realizar perfiles del subsuelo para distinguir las capas de sedimentos del fondo duro en un estudio de dragado?
Sí. La ecosonda de doble frecuencia ECT D052S utiliza frecuencias de 50 kHz y 200 kHz simultáneamente.
La señal de 200 kHz se refleja en la parte superior de la capa de sedimentos, mientras que la señal de 50 kHz penetra en los sedimentos orgánicos y ligeros para llegar al fondo duro.
Esto proporciona a los equipos de dragado tanto la profundidad del agua como el espesor de los sedimentos en una sola pasada de estudio, lo cual es fundamental para una estimación precisa del volumen de dragado.
¿Cumplen los datos de la ecosonda de un dron con los estándares de levantamiento hidrográfico IHO S44 para la verificación de contratos de dragado?
Los sistemas SBES y MBES montados en drones utilizados con posicionamiento GNSS RTK pueden cumplir con los estándares de levantamiento hidrográfico IHO S44, la especificación de referencia para los estudios de contratos de dragado. Sí, las ecosondas montadas en drones utilizan los mismos sensores que los sistemas basados en embarcaciones (0,2% de precisión en la profundidad).
La investigación de la Universidad Estatal de Misisipi validó el sistema con un RMSE de 6,6 cm en múltiples sitios de campo utilizando un espaciado de línea de vuelo de 5 m. El sistema ha sido aprobado por un hidrógrafo de categoría A y superó los estándares IHO S44 para estudios SBES en proyectos comerciales (Lia Engineering, Israel).
¿Qué drones son compatibles con el sistema de ecosonda de SPH Engineering para estudios de dragado?
Los drones compatibles incluyen DJI M400, M350 RTK, M300 RTK, Inspired Flight IF1200A e IF800, Harris Aerial H6, Wispr Ranger Pro y plataformas similares con suficiente capacidad de carga útil. Tanto los drones DJI como los que cumplen con la normativa NDAA y figuran en la lista Blue UAS Cleared List son compatibles a través del software de planificación de vuelo UgCS.
¿Cuánto tiempo lleva un estudio típico con drones antes o después del dragado?
El tiempo de estudio depende del área y del espaciado de línea requerido. Como referencia, Urban Systems completó un estudio de estanque de retención un 75% más rápido con el sistema de drones que con su método anterior basado en embarcaciones. Un estanque de 5 a 10 acres con un espaciado de línea de 10 m suele requerir de 40 a 60 minutos de tiempo de vuelo, además de la configuración y la descarga de datos. Es posible que se necesiten varios juegos de baterías para áreas más grandes.
¿Qué software de procesamiento de datos se incluye con el kit de estudio de dragado?
Los kits SBES incluyen Eye4Software Hydromagic Survey para el procesamiento de datos batimétricos, elaboración de perfiles de profundidad y cálculos de volumen. El kit MBES incluye BeamworX para el procesamiento de nubes de puntos multihaz y modelado de superficies. Ambos admiten formatos de exportación estándar para la integración con software CAD y GIS.
¿Vende SPH Engineering drones o proporciona servicios de pilotaje para estudios de dragado?
No. SPH Engineering proporciona el sistema completo de sensores y software: ecosonda, ordenador de a bordo SkyHub, altímetro de radar, software de planificación de vuelo UgCS, software de procesamiento de datos y formación. Los contratistas de dragado, los propietarios de activos y los proveedores de servicios con drones operan el equipo con sus propias plataformas de drones y pilotos.