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Memoria ID-0177. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2014-2015.

A solution adpoted in gvSIG for Coordinate Reference Systems (CRS) management is shown, like importing form several databases, to the new definition, as well as handing conversion and transformation operations between different CRSs, in particular for ED50 to ETRS89 transition

This final project has focused on the improvement of an existing application called Classpip, which has been developed by several students of this faculty (EETAC). This application has as its main objective the gamification, which consists of using the techniques and elements of the games (points, objectives ...) to promote and increase the learning of the students using technology.For this, some predefined languages were chosenand an architecturewas created,which consists of a mobile application for the student to play, with anadministrationpanel for the teacher, in which theycan configure the differentmodules of the application. These two blocks are fed from a database based on REST-API.The main objectives of this project can be defined as:Modify and improve a current first version of a questionnaire module,which does not have great functionality or playability for students. That is why I have the freewayto develop, implement or modify any functionality.Provide help to the future developers. These aids consist of, from helping them understand my code by providing them with a video tutorial where I talk about it, to help them to be productive as soon as possible, making an example of how a functionality couldbe implemented inthe application.Finally, a much more improved version has been achieved than the current one, which has many open lines because there are configured parameters that are not used. Therefore, the open lines can be considered to be started and marked.

7 p. Automatic feature matching is a crucial step in Structure-from-Motion (SfM) applications for 3D reconstruction purposes. From an historical perspective we can say now that SIFT was the enabling technology that made SfM a successful and fully automated pipeline. SIFT was the ancestor of a wealth of detector/descriptor methods that are now available. Various research activities have tried to benchmark detector/descriptors operators, but a clear outcome is difficult to be drawn. This paper presents an ISPRS Scientific Initiative aimed at providing the community with an educational open-source tool (called PhotoMatch) for tie point extractions and image matching. Several enhancement and decolorization methods can be initially applied to an image dataset in order to improve the successive feature extraction steps. Then different detector/descriptor combinations are possible, coupled with different matching strategies and quality control metrics. Examples and results show the implemented functionality of PhotoMatch which has also a tutorial for shortly explaining the implemented methods SI ISPRS 2019 Scientific Initiative

Trabajo de Fin de Máster del Máster en Geotecnologías cartográficas en ingeniería y arquitectura, curso..., Se implementa un complemento de QGIS para un control de calidad visual de las ortofotos de la Comunidad Valenciana que gestiona el Institut Cartogràfic Valencià (ICV). A partir de una base de datos Spatialite plantilla, donde se encuentran todas las capas necesarias para dicho control, el complemento realiza una copia de dicha plantilla para trabajar sobre ella y genera una conexión a esa base de datos dentro de QGIS. Se crean relaciones entre las tablas de la base de datos para conseguir barrer todas las hojas 1:5000 de las ortofotos con un flujo de trabajo ordenado y exhaustivo. El barrido se hace a partir de niveles de zoom a escala 1:2000 y 1:1000. Finalmente, el resultado de este trabajo es obtener una capa de errores tanto geométricos como radiométricos encontrados en las ortofotos revisadas.

Trabajo de Fin de Máster del Máster en Geotecnologías cartográficas en ingeniería y arquitectura, curso..., Se implementa un complemento para QGIS que de forma automática, ofrezca los servicios cartográficos del visor de la Infraestructura de Datos Espaciales Valenciana (IDEV) mantenida por el Institut Cartogràfic Valencià (ICV) y puedan cargarse en el entorno de QGIS. El visor muestra un árbol de capas provenientes del catálogo estructurándolas por las temáticas especificadas en los anexos de la Directiva INSPIRE. Todos los servicios cargados tienen licencia Creative Commons 4.0. Desde este árbol de capas se puede enlazar a los metadatos. En el panel del visor hay un servicio de búsqueda toponímica sobre el Nomenclàtor oficial, el complemento también usa este buscador para navegar por la cartografía. El portal de la IDEV tiene unos ficheros de configuración que sirven para mantener la estructura de las capas a mostrar de las diferentes Direcciones Generales de la Generalitat. Estos ficheros sirven de base para crear la estructura de árbol. El complemento sirve para tener toda la información de la IDEV integrada dentro del entorno de QGIS y la posibilidad de enlazarlo con la interfaz del catálogo para, por ejemplo, consultar el metadato o realizar la descarga de la cartografía.. Está disponible en GitHub y su código fuente es accesible por cualquier usuario.

Tesis por compendio de publicaciones, [EN]Geomatics techniques have undergone great progress in this century, both with respect to the collection of Earth observation data and the processing and visualization of any type of geospatial information. On the other hand, the creativity, dynamism and the numerous cases of success in free software development for geospatial applications, increasingly attract end users, developers, companies, governments, educators and researchers from all over the world, which has resulted in a rapid evolution of these geotechnologies in recent years. This revolution requires, on the other hand, a rapid adoption of the available geotechnologies. Indeed, the ability to capture geospatial information by state-of-the-art sensors, both in quantity and quality, requires the development of new geomatic tools to solve specific problems. In this way, the development of projects based on open source tools promotion is encouraged. This thesis approaches a research line oriented to the methodological establishment, in the form of procedures and algorithms, whose main objective is the resolution of certain problems derived from the use of data acquired by latest generation airborne sensors, whatever their scale is, from the innovation in the development of geomatics tools based on open source. The research work began with the development of an innovative non-intrusive methodology for the detection, classification and management of large woody debris laying in river beds through low cost photogrammetry and the development of open source tools designed for that purpose. After this first research work, new needs were identified and solved from a double approach: (i) advances related to three-dimensional modeling based on point clouds triangulation and (ii) search for solutions to the effects that the variability of Solar lighting has on multispectral images acquired with airborne sensors. Finally, a general framework for the development of geomatic software applied to the technical management of the Public Hydraulic Domain was established. This was possible through the implementation of tools for the control of water extractions for irrigation based on satellite imagery., [ES]El comienzo de este siglo se ha caracterizado por un importante progreso de las técnicas geomáticas que abarcan desde recopilación de datos de observación de la Tierra hasta el procesamiento y visualización de información geoespacial. Por otra parte, la creatividad, dinamismo y los numerosos casos de éxito de los movimientos de software libre y de código abierto para aplicaciones geoespaciales, atraen cada vez más la atención de usuarios finales, desarrolladores, empresas, gobiernos, educadores e investigadores de todo el mundo, habiéndose producido una rápida evolución de estas geotecnologías en los últimos años. Sin embargo, los rápidos avances presentados en uno y otro campo hacen necesaria la rápida adaptación de las geotecnologías disponibles. En efecto, la capacidad de captura de información geoespacial por parte de los sensores de última generación, tanto en cantidad como en calidad, requieren del desarrollo de nuevas herramientas geomáticas que permitan resolver problemas concretos, extendiendo de esta forma la funcionalidad de proyectos de código abierto existentes. La presente tesis aborda una línea de investigación orientada al establecimiento metodológico, en forma de procedimientos y algoritmos, que tiene como objetivo principal la resolución de determinados problemas derivados de la utilización de datos adquiridos por sensores aerotransportados de última generación, cualquiera que sea su escala, a partir de la innovación en el desarrollo de herramientas geomáticas basadas en software libre. Las investigaciones comenzaron con el desarrollo de una innovadora metodología no intrusiva para la detección, clasificación y gestión de grandes restos de madera depositados en cauces de ríos, a partir de la obtención de productos geomáticos derivados del uso de la fotogrametría de bajo coste y del desarrollo de herramientas de código abierto destinadas a tal fin. De los resultados obtenidos en este caso de estudio, se identificaron nuevas necesidades cubiertas desde un doble enfoque: (i) avances relacionados con el conocimiento de la modelización tridimensional, en base al análisis comparativo de algoritmos de triangulación de nubes de puntos y (ii) búsqueda de soluciones a problemas vinculados a los efectos del Sol en la adquisición de imágenes multiespectrales con sensores aeroportados. Finalmente, se estableció un marco general de desarrollo de software geomático aplicado a la gestión técnica del Dominio Público Hidráulico, a través de la implementación de herramientas para el control de extracciones de agua para uso riego, utilizando datos de observación de la tierra capturados por plataforma satelitales

Tesis por compendio de publicaciones, [EN] The geometrical description has always been one of the mandatory labors for the analysis of an archaeological site. However, the preservation of the elements presented in the site demands non-invasive techniques that allow the same or greater degree of precision reachable through traditional techniques such as delineation or topography. In this frame, tridimensional modelling techniques like photogrammetry and laser scanner emerge as an ideal solution. Moving forward on this idea, in this Doctoral Dissertation has been demonstrated how the integration of different available techniques (terrestrial and aerial photogrammetry, and terrestrial laser scanner) improves the results obtained by using them independently, being, therefore, complementary. It has been proven that is possible to obtain high precision geomatic products minimizing, at the same time, the costs associated and how it is possible to divulgate these products to a wide variety of public, allowing the interaction even through portable devices such as smartphones. Likewise, it has been shown how by means of three-dimensional geographical information systems (GIS3D), the information obtained by traditional techniques, such as sketches, may be integrated with the geomatic products generated and how this integration increases the analytical capacity, for example, through multi-temporal analysis. Finally, it is also shown how the accurate geomatic products obtained constitute a suitable information source for the analysis of more detailed elements, existing in archaeological sites, such as paintings or rock engravings. In this manner, it is qualitatively and quantitatively tested how a combined radiometric and geometric analysis means an advantage against the usual employment of only radiometric information. It has been possible to verify the versatility of this combination of information in the analysis of rock shelters both at a global level, the site, and at a local level, the paintings. The derived methodologies of the lines of research approached in this Doctoral Dissertation have been validated in a variety of archaeological sites that present both geographical and temporal variety, including periods from prehistoric times to middle ages., [ES] La descripción geométrica ha estado siempre presente entre las labores a realizar en el análisis de un yacimiento arqueológico. Sin embargo, la conservación de los elementos que componen el yacimiento exige de técnicas no invasivas que permitan el mismo o mayor grado de precisión alcanzable mediante las técnicas topográficas y de delineación tradicionales. En este marco, las técnicas de modelización tridimensional mediante fotogrametría y láser escáner aparecen como una solución ideal. Avanzando más en esta idea, en esta Tesis Doctoral se ha demostrado como la integración de las diferentes técnicas disponibles (fotogrametría terrestre y aérea, y láser escáner terrestre) mejoran el resultado obtenido por cada una de ellas independientemente, siendo, por tanto, herramientas complementarias. Se comprueba que es posible obtener productos geomáticos de alta precisión minimizando a la vez los costes asociados y cómo es posible realizar la divulgación de estos productos para una gran variedad de público, permitiendo la interacción con los mismos desde incluso dispositivos portátiles como smartphones. Igualmente, se ha mostrado como mediante el empleo de sistemas de información geográficos tridimensionales (GIS3D), la información obtenida por técnicas tradicionales, como pueden ser los croquis del yacimiento, es integrable con los productos geomáticos generados, y cómo esta integración aumenta la capacidad de análisis, por ejemplo mediante el análisis multi-temporal. Finalmente, se muestra también como los productos geomáticos de alta precisión obtenidos constituyen una fuente de información adecuada para el análisis de elementos de mayor detalle, presentes en yacimientos arqueológicos, como pinturas o grabados en roca. De esta manera, se analiza, cualitativa y cuantitativamente, como la realización de un análisis combinado de información geométrica y radiométrica supone una ventaja frente al habitual empleo de información únicamente radiométrica. Se ha podido comprobar la versatilidad que supone esta combinación de información en el análisis de abrigos rupestres tanto a nivel global, el propio yacimiento, como a nivel local, las pinturas. Las metodologías derivadas de las líneas de investigación abordadas en esta Tesis Doctoral se han validado en una variedad de yacimientos que presentan una diversidad tanto geográfica como temporal, abarcando periodos desde la prehistoria hasta la Edad Media.

[ES]El estudio de la reconstrucción tridimensional de escenas y objetos para su posterior análisis es un tema objeto de investigación por diferentes disciplinas. Una de las disciplinas en las que se hace necesaria la obtención de modelos 3D es en la ingeniería forense, y más concretamente en el campo de la infografía. La infografía forense es una técnica que permite la reconstrucción virtual de diferentes hechos a través de la informática y el manejo de imágenes digitales. La gran ventaja que ofrecen las geotecnologías láser y fotogramétricas para la modelización de escenarios complejos en infografía forense es que son técnicas no invasivas y no destructivas. Es decir, a través de ellas quedará constancia documental de los indicios y evidencias presentes en el escenario, sin alterar en ningún momento sus posiciones espaciales ni sus propiedades físicas, además de dotar de rigor, exhaustividad y realismo a la reconstrucción del suceso. En esta Tesis Doctoral se ha demostrado que la aplicación de diversas geotecnologías tales como, las cámaras digitales convencionales (incluyendo los propios ¿Smartphones¿), los escáneres ¿Gaming Sensor¿ y los sistemas de cartografiado de interiores móviles (¿Indoor Mapping¿), son idóneas en la inspección ocular del delito para su posterior representación gráfica tridimensional. Más concretamente, en esta Tesis Doctoral se presentan las siguientes contribuciones: - Se propone una solución, basada en la integración de la fotogrametría de rango cercano y la visión computacional, como una alternativa eficiente a la reconstrucción 3D de objetos y escenarios complejos para infografía forense, garantizando flexibilidad (trabajar con cualquier tipo de cámara), automatismo (paso del 2d-imágenes al 3d-nubes de puntos) y calidad (resoluciones superiores a los sistemas láser) en los resultados. - Se desarrolla y valida una solución tecnológica sencilla y de bajo coste basada en los dispositivos activos de escaneado ¿Gaming Sensors¿ que permite el análisis dimensional y el modelado tridimensional de la escena forense a pequeñas distancias. - Se testea y valida un sistema novedoso de cartografiado de espacios interiores mediante láser móvil (indoor mapping), ideal en aquellos escenarios forenses complejos y de grandes dimensiones. - Se avanza en una estrategia que permite progresar en el paso de las nubes de puntos, ya sean láser y/o fotogramétricas, a los modelos CAD (Computer Aided Design), a través de la segmentación de dichas nubes de puntos en base al análisis de componentes principales (PCA-Principal Component Analysis), lo que supone una contribución directa al campo de la infografía forense.

Tesis por compendio de publicaciones, [EN]Since the late twentieth century, Geotechnologies are being applied in different research lines in Agroforestry Engineering aimed at advancing in the modeling of biophysical parameters in order to improve the productivity. In this study, low-cost and close range photogrammetry has been used in different agroforestry scenarios to solve identified gaps in the results and improve procedures and technology hitherto practiced in this field. Photogrammetry offers the advantage of being a non-destructive and non-invasive technique, never changing physical properties of the studied element, providing rigor and completeness to the captured information. In this PhD dissertation, the following contributions are presented divided into three research papers: • A methodological proposal to acquire georeferenced multispectral data of high spatial resolution using a low-cost manned aerial platform, to monitor and sustainably manage extensive áreas of crops. The vicarious calibration is exposed as radiometric calibration method of the multispectral sensor embarked on a paraglider. Low-cost surfaces are performed as control coverages. • The development of a method able to determine crop productivity under field conditions, from the combination of close range photogrammetry and computer vision, providing a constant operational improvement and a proactive management in the crop monitoring. An innovate methodology in the sector is proposed, ensuring flexibility and simplicity in the data collection by non-invasive technologies, automation in processing and quality results with low associated cost. • A low cost, efficient and accurate methodology to obtain Digital Height Models of vegatal cover intended for forestry inventories by integrating public data from LiDAR into photogrammetric point clouds coming from low cost flights. This methodology includes the potentiality of LiDAR to register ground points in areas with high density of vegetation and the better spatial, radiometric and temporal resolution from photogrammetry for the top of vegetal covers., [ES]Desde finales del siglo XX se están aplicando Geotecnologías en diferentes líneas de investigación en Ingeniería Agroforestal orientadas a avanzar en la modelización de parámetros biofísicos con el propósito de mejorar la productividad. En este estudio se ha empleado fotogrametría de bajo coste y rango cercano en distintos escenarios agroforestales para solventar carencias detectadas en los resultados obtenidos y mejorar los procedimientos y la tecnología hasta ahora usados en este campo. La fotogrametría ofrece como ventaja el ser una técnica no invasiva y no destructiva, por lo que no altera en ningún momento las propiedades físicas del elemento estudiado, dotando de rigor y exhaustividad a la información capturada. En esta Tesis Doctoral se presentan las siguientes contribuciones, divididas en tres artículos de investigación: • Una propuesta metodológica de adquisición de datos multiespectrales georreferenciados de alta resolución espacial mediante una plataforma aérea tripulada de bajo coste, para monitorizar y gestionar sosteniblemente amplias extensiones de cultivos. Se expone la calibración vicaria como método de calibración radiométrico del sensor multiespectral embarcado en un paramotor empleando como coberturas de control superficies de bajo coste. • El desarrollo de un método capaz de determinar la productividad del cultivo en condiciones de campo, a partir de la combinación de fotogrametría de rango cercano y visión computacional, facilitando una mejora operativa constante así como una gestión proactiva en la monitorización del cultivo. Se propone una metodología totalmente novedosa en el sector, garantizando flexibilidad y sencillez en la toma de datos mediante tecnologías no invasivas, automatismo en el procesado, calidad en los resultados y un bajo coste asociado. • Una metodología de bajo coste, eficiente y precisa para la obtención de Modelos Digitales de Altura de Cubierta Vegetal destinados al inventario forestal mediante la integración de datos públicos procedentes del LiDAR en las nubes de puntos fotogramétricas obtenidas con un vuelo de bajo coste. Esta metodología engloba la potencialidad del LiDAR para registrar el terreno en zonas con alta densidad de vegetación y una mejor resolución espacial, radiométrica y temporal procedente de la fotogrametría para la parte superior de las cubiertas vegetales.

Premio extraordinario de Trabajo Fin de Máster curso 2013-2014. Geomática, Teledetección y Modelos Espaciales aplicados a la Gestión Forestal La estimación de las variables dasométricas de interés para la gestión de masas forestales ha sido tradicionalmente realizada con inventarios a partir únicamente de muestreos en campo. Con la introducción de tecnologías como la fotogrametría y la teledetección, se abre un campo de posibilidades para la mejorar la ejecución de estos trabajos en términos de cartografía temática, error de estimación, coste y tiempo invertido. En la actualidad, la reconstrucción automática 3D a partir de nubes de puntos obtenidos mediante fotogrametría o sensores LiDAR es un campo muy importante de investigación debido a sus numerosas aplicaciones. En la obtención de estos datos se utilizan frecuentemente aeronaves tripuladas convencionales; sin embargo, una nueva alternativa en aplicaciones forestales puede ser el uso de vehículos ultraligeros tripulados y no tripulados (UAVs) utilizando de técnicas fotogramétricas rigurosas con cámaras no métricas. En este trabajo se ha investigado la aplicación de datos procedentes de sensores LiDAR y fotogramétricos capturados sobre diferentes tipos de plataformas aerotransportadas en el desarrollo de un inventario forestal. Se ha realizado un vuelo con paramotor, integrando un sistema fotogramétrico de bajo coste con cámara no métrica, junto a una campaña de campo para la estimación de variables dasométricas: área basimétrica (G), número de pies (N) y volumen (VCC). Los resultados se han comparado con los obtenidos a partir de datos LiDAR procedente de PNOA a escala de rodal. El ajuste de los modelos de estimación ha puesto de manifiesto la correlación existente entre los estadísticos obtenidos de la nube de puntos y las variables dasométricas obtenidas a partir de mediciones en campo. Las precisiones en el proceso de modelización en términos de error medio cuadrático (RMSE), son: 5.7 y 6.1 m2 ha-1 en G; 374.6 y 294.6 pies ha-1 en N y 20.4 y 37.8 m3 ha-1 en VCC, utilizando LiDAR y nube fotogramétrica respectivamente. Los resultados aportados en este trabajo muestran que es posible realizar modelos predictivos a partir de datos fotogramétricos de bajo coste para estimar las principales variables dasométricas. Las precisiones obtenidas en el proceso de validación (realizado con el 30% de las parcelas) obtenidas con lidar y fotogrametría de bajo coste son similares (inferiores al 34%) en G, 6.2 y 7.6 m2 ha-1 y en VCC 32.8 y 46.2 m3 ha-1. En N la precisión a partir del dato LiDAR (510.3 pies ha-1) es inferior que la procedente de la nube (197.7 3 pies ha-1). El análisis de la nube fotogramétrica induce a pensar en la aplicación de métodos de árbol individual o métodos combinados que permitan explotar al máximo la alta resolución. En cualquier caso, el flujo fotogramétrico planteado ofrece una alternativa interesante que puede ser de mucha utilidad en la gestión forestal por parte de la administración pública a diferentes escalas.

Trabajo de Fin de Máster del Máster en Geotecnologías cartográficas en ingeniería y arquitectura, curso 2010-2011., Numerosas han sido las necesidades de disponer de herramientas informáticas para los distintos cálculos. Desde el simple cálculo de un acimut y distancia entre dos puntos, medidas de superficies encerradas en polígonos irregulares, datos de replanteo de puntos, cálculo de previsión de errores, o las diferentes transformaciones de coordenadas de grandes cantidades de puntos entre unas proyecciones y otras y entre distintos Sistemas de Referencia Coordenados. Partiendo de esta necesidad y de la existencia de la librería “Geotop” en Octave del Profesor y Co-tutor de este proyecto Dr. D. David Hernández López, se han elaborado una serie de herramientas en Python para cálculos geodésicos y topográficos, principalmente, migrando del lenguaje Octave a lenguaje Python, creando así la librería “geotopo” Geotopo se divide en 5 carpetas (paquetes de Python) por temáticas y una sexta de aplicaciones de dichas funciones. Se ha partido de un paradigma estructurado de programación y se ha realizado también una incursión en la Programación Orientada a Objetos que es una de las líneas futuras de desarrollo. La elección de Python, (desarrollado más extensamente en la memoria), se debe a que se trata de un lenguaje de programación fácil de aprender, potente y en auge. Tiene eficaces estructuras de datos de alto nivel y una solución de programación orientada a objetos eficaz. La elegante sintaxis de Python, su gestión de tipos dinámica y su naturaleza interpretada hacen de él el lenguaje ideal para guiones (scripts) y desarrollo rápido de aplicaciones, en muchas áreas y en la mayoría de plataformas. El intérprete de Python y la extensa biblioteca estándar están disponibles libremente, en forma de fuentes o ejecutables y se pueden distribuir libremente.