Validación estadística de datos de la orientación de discontinuidades en rocas a partir de nubes de puntos 3D obtenidas con dron

Resumen

Se presenta una metodología para la validación estadística para superficies de discontinuidad obtenidas de nubes de puntos utilizando fotogrametría digital a partir de drones. Esta metodología permite revisar la calidad de datos obtenidos con fotogrametría y decidir si estas mediciones son o no representativas de las superficies de discontinuidad que analizan. Esta metodología se compone de tres pasos, siendo el primero un análisis de forma que permite definir qué modelo estadístico se debe utilizar: Fisher para agrupaciones circularmente simétricas o Bingham que se ajusta mejor para agrupaciones axialmente simétricas. Este paso también es el elemento que marca la mayor diferencia con respecto a otros trabajos ya que nuestra metodología parte de la premisa de que no todas las superficies de discontinuidad son planas y, por lo tanto, los parámetros de Fisher no permiten validar datos que no corresponden a un plano

En el segundo paso de la metodología, se calculan los parámetros de consistencia que dependen del modelo estadístico que se definió en el paso 1. Los parámetros son similares para los dos modelos, en ambos se calcula κ que indica qué tanto se concentra la muestra alrededor de la orientación media y valida la existencia de esta y α₉₅ que es el valor del ángulo generador de un cono con un límite de confianza del 95 % de que contenga dentro la orientación media.

Por último, el paso 3 se utiliza cuando se tienen medidas de control con las que comparar los datos de la nube de puntos y permite definir si ambas muestras caracterizan a la misma superficie de discontinuidad en el macizo rocoso.

Los resultados obtenidos en una pared rocosa permitieron observar que las mediciones obtenidas a partir del dron representan fielmente a la superficie de discontinuidad analizada, cuando estas se compararon con las mediciones realizadas manualmente con la brújula. Además, los parámetros de dispersión (κ y α₉₅) arrojaron resultados que permiten asegurar que 1) existe una dirección preferencial (orientación promedio) y 2) que esta dirección es representativa de toda la superficie medida.