Fotogrametría UAV y modelado HBIM para la reconstrucción virtual del patrimonio cultural

• Autores: Lourdes María Yero Paneque
• Directores de la Tesis: Fernando Carvajal Ramírez (dir. tes.), Patricio Jesús Martínez Carricondo (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2021
• Idioma: español
• Número de páginas: 90
• Títulos paralelos:
  • UAV photogrammetry and HBIM modeling for the virtual reconstruction of cultural heritage
• Tribunal Calificador de la Tesis: Isidro Ladrón de Guevara López (presid.), Julián Sánchez-Hermosilla López (secret.), Elidia Beatriz Blázquez Parra (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnología de Invernaderos e Ingeniería Industrial y Ambiental por la Universidad de Almería
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Geodesia
      • Fotogrametría geodésica
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología aeronáuticas
      • Aeronaves
  • Ciencias de las artes y las letras
    • Arquitectura
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: riUAL
• Resumen
  • español

    Las obras arquitectónicas históricas constituyen nuestro patrimonio arquitectónico, por lo cual debemos conservarlas para transmitirlas a las generaciones futuras. Un método eficiente y económico para la conservación consiste en la reconstrucción virtual, que permite almacenar todo tipo de información respecto a un edificio histórico, mediante un modelo tridimensional del mismo. Este documento 3D es muy útil, porque en caso de colapso, ruina, deterioro o abandono del patrimonio, se podría recurrir al mismo.

    Gran parte de la literatura científica que investiga la salvaguarda de obras patrimoniales históricas, aplican los métodos de digitalización 3D basado en imágenes para su documentación, como el uso de los UAVs (Unmanned Aerial Vehicle). El potencial que aporta la información obtenida de los vuelos realizados con UAVs, se ve incrementado, si es combinado con softwares basados en algoritmos especiales como SfM (Structure-from-Motion). Su uso se ha incrementado progresivamente, siendo un instrumento de investigación estándar para la adquisición de imágenes y la creación de nube de puntos 3D y ortofoto. La integración de esta nube de puntos en entornos BIM (Building Information Modeling) genera un modelo tridimensional muy preciso. Su variante orientada al patrimonio se conoce como HBIM (Historic Building Information Modeling).

    En esta tesis doctoral se ha profundizado en el estudio de la combinación del método UAV-SfM y la metodología HBIM para reconstruir virtualmente obras del patrimonio cultural, con propósitos de visualización, archivo, difusión y puesta en valor del mismo. Con la composición de ambos métodos se ha demostrado que es posible obtener resultados muy exactos, con precisión centimétrica, lo cual permite mantener la legitimidad del inmueble. La utilización del HBIM en obras del patrimonio cultural es una excelente solución para la gestión, mantenimiento, restauración y conservación de edificaciones históricas. Estos modelos tridimensionales son el núcleo contenedor de toda la información gráfica de una edificación y debido a su interoperabilidad pueden tomarse como base en cualquier proyecto de intervención del patrimonio.

  • English

    Historical architectural works are our architectural heritage and we must preserve them in order to pass them on to future generations. An efficient and cost-effective method of conservation is virtual reconstruction, which allows all kinds of information to be stored about a historic building by means of a three-dimensional model of it. This 3D document is very useful, because in case of collapse, ruin, deterioration or abandonment of the heritage, it could be used. Much of the scientific literature investigating the safeguarding of historical heritage works applies image-based 3D scanning methods for their documentation, such as the use of UAVs (Unmanned Aerial Vehicle). The potential of the information obtained from UAV flights is increased if combined with software based on special algorithms such as SfM (Structure-from-Motion). Its use has progressively increased and it has become a standard research tool for image acquisition and the creation of 3D point clouds and orthophotos. The integration of this point cloud in BIM (Building Information Modelling) environments generates a highly accurate three-dimensional model. Its heritage-oriented variant is known as HBIM (Historic Building Information Modeling).

    In this doctoral thesis we have studied in depth the combination of the UAV-SfM method and the HBIM methodology to virtually reconstruct works of cultural heritage, for purposes of visualisation, archiving, dissemination and enhancement.

    The combination of both methods has shown that it is possible to obtain very accurate results, with centimetre precision, which allows the legitimacy of the property to be maintained. The use of HBIM in cultural heritage works is an excellent solution for the management, maintenance, restoration and conservation of historic buildings. These three-dimensional models are the core container of all the graphic information of a building and, due to their interoperability, they can be used as a basis for any heritage intervention project.