FLUJO DE TRABAJO PARA LA GENERACIÓN DE MODELOS DIGITALES DE AFLORAMIENTO POR FOTOGRAMETRÍA: APLICACIONES EN SEDIMENTOLOGÍA

ARGUELLO SCOTTI A.; SCIVETTI N.; ZAPATA L.; SOSA N.; ISLA M.

Santa Rosa

Congreso; VII Congreso Latinoamericano de Sedimentología y XV Reunión Argentina de Sedimentología; 2016

Asociacion Argentina de Sedimentología

En los últimos años, el uso de modelos digitales de afloramientos (Digital Outcrop Models) se haincrementado notablemente en las ciencias geológicas gracias al aumento en la capacidad de procesamiento de lascomputadoras y a la incorporación de nuevas tecnologías (por ejemplo, LIDAR). Su utilidad radica en la posibilidadde obtener una gran cantidad de información geométrica de afloramientos a partir de una reconstrucción digital desu morfología, sin necesidad de acceder directamente a la totalidad del mismo. Basándose en el concepto defotogrametría, la técnica de ?Estructura a partir del movimiento? (Structure From Motion-SFM) permite laobtención de modelos digitales de afloramientos de manera sencilla y a bajo costo.En el presente resumen se expone: (I) un flujo de trabajo integrado para la confección de modelos digitalesde afloramientos (DOM) basado en fotogrametría de tipo SFM; y (II) la evaluación del flujo de trabajo sobre la basede sus resultados a diferentes escalas y la utilización de distintas herramientas de referenciación.El flujo de trabajo propuesto consta de dos etapas, una de campo y otra de gabinete. Dentro de la etapa decampo se desarrolla la adquisición de puntos de control (GCP) y la toma de fotografías con un solapamiento de 30a 70% desde diferentes posiciones. Dentro de la etapa de gabinete se lleva a cabo la construcción, referenciación yescalado del modelo utilizando los programas informáticos VisualSFM y Meshlab, libres y de código abierto. Elprocesamiento de las imágenes mediante VisualSFM se basa en algoritmos que detectan automáticamentecaracterísticas similares generando puntos de unión. La superficie del afloramiento se reconstruye en forma de unanube de puntos en base a la posición relativa entre estos puntos de unión. La referenciación y escalado se realizainsertando las coordenadas de los GCP en el modelo, tanto en VisualSFM como en MeshLab. Con el softwareVRGS (Universidad de Manchester) y MeshLab se extrae la información geológica de interés, como por ejemplo lamedición de distancias, dirección y ángulo de buzamiento de rasgos geológicos, mapeo de superficies, etc.Para la evaluación del flujo de trabajo y de sus resultados, se analizaron cuatro casos a diferentes escalas yutilizando distintas herramientas de referenciación. Dos de los casos correspondieron a modelos de gran escala(cientos de metros a kilómetros), uno a escala intermedia (metros a decenas de metros) y el último a escala pequeña(centímetros a metros). En los modelos resultantes se pudieron caracterizar rasgos de rocas sedimentarias de escalastan variables como: contactos formacionales, límites de secuencia, super-superficies eólicas, anchos y espesores decuerpos fluviales arenosos, direcciones de paleocorrientes, superficies internas e índice de óndulas subácueas, entreotros. Para los casos de gran escala, el relevamiento de los GCP se realizó mediante estación total en un caso y GPSen el otro, los cuales fueron posteriormente referenciados en el sistema de coordenadas UTM. Para el caso de escalaintermedia, los GCP fueron relevados con brújula y cinta métrica, y referenciado a un sistema local. Finalmente, enel caso de pequeña escala se utilizó una brújula integrada al modelo para referenciar y escalar también a un sistemalocal. En todos los casos, el error total de la reconstrucción fue aceptable en relación a la escala de los objetos deestudio. Esto se pudo comprobar comparando mediciones extraídas del modelo con mediciones obtenidasdirectamente en el campo. Por ejemplo, para anchos de canal de aproximadamente 100 m se detectó una diferenciamenor a 5 m entre las medidas de campo y las del modelo. Asimismo, las direcciones de buzamiento de capasentrecruzadas de gran escala presentaron una diferencia inferior a los 10° entre ambas mediciones.En conclusión, debe ser prioritario establecer previamente el nivel de detalle necesario en el trabajo ya queéste influye directamente en la elección de la herramienta de referenciación. Por otra parte, el tiempo deprocesamiento y el hecho que sea difícil contar con las herramientas para procesar el modelo en el campo, aparecencomo las mayores desventajas. De todas formas, a partir de los resultados se pudo concluir que este flujo de trabajoposibilita, en todos los casos, extraer gran cantidad de información con un nivel de exactitud aceptable encomparación con herramientas de uso común en geología. Por lo tanto, se demuestra que la generación de modelosdigitales de afloramiento por fotogrametría de tipo SFM permite obtener un modelo preciso, simple, de bajo costoy con una gran aplicabilidad para trabajos sedimentológicos.