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Acerca de Luis Carlos Fernández

Cofundador de Paraje Innovación y Consultoría, SL. La vida profesional me ha encaminado hacia la cartografía y los GIS, buscando siempre la máxima calidad en el trabajo pero sin descuidar otras facetas de la existencia tanto o más importantes.

Producción de energía renovable gracias a los microbios de las aguas residuales

Producción de energía renovable gracias a los microbios de las aguas residuales

Este artículo tiene como objetivo describir un sistema novedoso de producción de energía que se va a implantar en la ciudad de Valladolid, dentro de la convocatoria 2019 de Subvenciones para Proyectos de Fomento de Economía Circular y Ecoinnovación en el municipio vallisoletano. Consiste en la utilización de pilas de combustible microbiano (MFCs) para conseguir la alimentación de pequeños dispositivos eléctricos de bajo consumo, a través de los microorganismos presentes en las aguas residuales. En la entrada anterior de nuestro blog, que os recomendamos ver aquí, ya dimos algunas pinceladas.

De esta forma se consigue por un la lado, proporcionar energía renovable a sensores situados en lugares inaccesibles, y por el otro, monitorizar la medición de parámetros de las aguas residuales a tiempo real.

 

¿Qué son y como funcionan las MFCs?

Las MFC son dispositivos bioelectroquímicos, que convierten la energía química, generada por los microbios de las aguas residuales, en energía eléctrica. Están formadas por un ánodo y cátodo, separados por un membrana. Cuando las aguas residuales llegan al ánodo se produce una reacción de oxidación de la materia orgánica en la que se va a generar electrones, protones y CO2. Los electrones son captados por el electrodo y transferidos por un circuito externo, provisto de una resistencia, donde se genera la energía. Los protones pasarán por la membrana de intercambio hasta el cátodo, donde al juntarse con el oxígeno del aire formarán agua depurada.

MFC

MFC

Esquema de una pila de combustible microbiana. Fuente: Science Direct.

Tipos y usos de las MFCs

Las MFsC son una tecnología experimental, en la que se han diseñados múltiples prototipos, que se pueden dividir en dos grades grupos:

  • MFCs de doble cámara.
  • MFCs de una cámara (anódica) y cátodo al aire.

Todos los modelos se están experimentando con el objetivo de conseguir resultados prometedores en varios ámbitos, como son: la generación de energía renovable, biorrecuperación y tratamiento de aguas residuales, etc.


Microbial Fuel Cell de doble cámara en forma de H (izq) y de una cámara y cátodo al aire (dcha).

¿Cómo se van a utilizar?

Las MFCs en la ciudad de Valladolid van a ser utilizadas (si todo sigue según lo previsto) en la red de aguas residuales, donde hasta el momento era difícil colocar dispositivos eléctricos, al ser sitios de difícil acceso y de complicado funcionamiento para otro tipo de energías renovables como son la solar o la eólica.

Tras el proceso previo de investigación en un laboratorio, se diseñará un modelo de MFC que se adapte a las condiciones de la red de alcantarillado. Será un dispositivo flotante de ánodo sumergido y cátodo al aire, alimentado por el flujo continuo de aguas residuales. A cada MFC se incorporará una placa de hardware libre Arduino y sensores para medir: la temperatura, el pH y la turbidez, cuya información será procesada automáticamente y enviada por vía telemática hasta su destinatario.

Esperamos en los próximos meses, haceros partícipes de la difusión del avance de este para nosotros, importante proyecto. Síguenos en nuestras redes sociales

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Producción de energía renovable gracias a los microbios de las aguas residuales2020-10-06T19:11:10+00:00

LUCAS – microbiaL fUel Cells pAra Smartcities

Después de algún tiempo sin contaros vuestras novedades, volvemos con un nuevo post para informaros de alguno de los proyectos de Economía Circular en los que estamos trabajando.

Las pilas de combustible microbianas (MFC)

En esta ocasión, y acorde a la multidisciplinariedad y las ganas de innovar que caracterizan a nuestro equipo técnico, hablaremos del uso de pilas de combustible microbianas (microbial fuel cells – MFC). Se trata de una tecnología novedosa, mediante la cual es posible obtener pequeñas cantidades de energía de una forma limpia, basándose en la actividad vital de los microbios, concretamente las bacterias. Estos seres vivos oxidan la materia orgánica, generando una pequeña corriente eléctrica que puede ser suficiente para el funcionamiento de dispositivos eléctricos o electrónicos de bajo consumo. Se consigue así una nueva fuente de energía renovable y no contaminante, que tiene la principal ventaja con respecto a otras como la solar o la eólica, de no depender de factores externos como la luz solar o el viento, para la producción de energía. En este caso es suficiente con el «alimento» o sustrato que se aporta a las bacterias, en el ánodo de la MFC.

Se trata de una tecnología que ya se conoce desde algunos años, y sobre la que aún se sigue investigando. Actualmente, sus usos habituales se dan en los ámbitos de la biorremediación y la depuración de aguas residuales, ya que durante su funcionamiento reducen de forma importante la carga contaminante del agua. Desde Paraje Innovación y Consultoría queremos buscarle una aplicación que facilite su mayor desarrollo y conocimiento, a través de su aprovechamiento económico.

 

MFC esquema


Esquema de una pila de combustible microbiana. Fuente: Wikimedia commons.

La Economía Circular

Es por ello que, en busca de una fuente de financiación para el desarrollo de este proyecto, hemos presentado una propuesta a la convocatoria de Subvenciones para Proyectos de Fomento de Economía Circular y Ecoinnovación en el municipio de Valladolid en el año 2019. Ya se han celebrado tres ediciones de estas ayudas a proyectos del ámbito de la Economía Circular que impulsa el Ayuntamiento de Valladolid, en la primera de las cuales (2017), Paraje ya fue concesionaria a través de la iniciativa FUNGYBLE, sobre la que hablaremos en otra ocasión. Se trata de unas subvenciones que resultan fundamentales para el impulso de nuevas ideas que de otra manera sería muy complicado que pudiesen ser llevadas a cabo, especialmente por pequeñas empresas como nosotros. En esta ocasión hemos resultado de nuevo seleccionados, con un meritorio segundo puesto en cuanto a la puntuación global, lo cual nos anima para conseguir el objetivo que se busca con este proyecto. Así, lo hemos denominado LUCAS – microbiaL fUel Cells pAra Smartcities , estando encuadrado en la línea de acción 3 de la convocatoria: Estudios de investigación y/o proyectos demostrativos de nuevos productos o servicios y de reutilización de productos, dado el carácter eminentemente de I+D+i que conlleva.

 

Logo Economía Circular

Economía Circular en Valladolid.

El objetivo

Volviendo a la temática del proyecto, es conocido que las smartcities, con el claro ejemplo de nuestra ciudad, Valladolid, deben estar dotadas de una enorme red de sensores que permitan la recolección de datos de muy diversos tipos a tiempo real, con el fin de dotarles de esa inteligencia que les permitirá llevar a cabo una gestión moderna y optimizada. Estos sensores, para su funcionamiento, necesitan de energía eléctrica que debe serles aportada de alguna manera; en ocasiones, esta energía puede llegar desde una línea eléctrica cercana, una pila o batería convencional, o incluso desde un pequeño panel solar. Sin embargo, habrá ocasiones en que el sensor no esté ubicado en una zona expuesta a la luz o al viento (por ejemplo, en la red de alcantarillado) y por tanto no pueda serle suministrada energía limpia. Mediante este proyecto se pretende el desarrollo de MFCs que puedan suplir esta carencia, aportando a los dispositivos de control, una fuente energía respetuosa con el medio ambiente y que contribuya a la lucha contra el Cambio Climático.

 

 

MFC


Ejemplo de MFC experimental. Fuente: Penn State University.

Con el fin de llevarlo a cabo, hemos diseñado un proyecto consistente en distintas fases, desde la búsqueda de la configuración óptima de la MFC, el testeo de pilotos en primer lugar en los laboratorios de nuestro partner Itagra.CT (Centro Tecnológico Agrario y Agroalimentario), para posteriormente hacer pruebas demostrativas en nuestra ciudad en el entorno real; finalizaremos con un estudio de los costes de despliegue y mantenimiento de los dispositivos, a fin de evaluar su aplicabilidad.

Esperamos en los próximos meses, haceros partícipes de la difusión del avance de este para nosotros, importante proyecto. Síguenos en nuestras redes sociales.

LUCAS – microbiaL fUel Cells pAra Smartcities2020-04-12T19:46:26+00:00

Concurso «Renaturaliza tu ciudad» – Valladolid

El Ayuntamiento de Valladolid ha lanzado el I Concurso de ideas de participación ciudadana sobre renaturalización urbana «Renaturaliza tu ciudad» cuyo objetivo es el fomento de la participación ciudadana y la difusión pública del proyecto Horizonte 2020 URBAN GreenUP, en el que la ciudad participa, y de la Green Week europea, consiguiendo además la sensibilización de los ciudadanos en materias ambientales como el cambio  climático o la gestión de residuos y agua, entre otros. A continuación os mostramos un resumen de las bases del concurso, las cuales podréis consultar completas en este enlace.

jardín vertical concurso renaturalización urbana renaturaliza tu ciudad green week urban green up valladolid

Logo proyecto URBAN GreenUP

¿A quién está destinado el concurso?

A colectivos y no a personas individuales, existiendo dos categorías participantes (siempre con sede o actividad en la ciudad de Valladolid):

  • Centros educativos, pudiendo presentarse las clases por separado.
  • Otros colectivos y asociaciones de toda índole.

¿Cuáles son los requisitos de participación?

  • Proponer ideas para la renaturalización de espacios públicos (ej. plazas, barrios, calles…) o privados con visibilidad pública (ej. fachadas), claramente localizables y siempre ubicados en la ciudad de Valladolid.
  • Las ideas deben estar basadas en las conocidas como infraestructuras «verdes» y «azules» (o de gestión del agua en la ciudad). Algunos ejemplos de estas infraestructuras son los jardines verticales, los tejados verdes, la plantación de árboles, los huertos urbanos, etc.
  • Las ideas deben estar representadas de forma artística, mediante medios físicos (maquetas, póster, dibujo y pintura…) o digitales (vídeos, infografías…). Además, deben estar justificadas y descritas adecuadamente.
  • Las ideas han de cumplir en la medida de lo posible las tres siguientes características: originales, innovadoras y realistas.
jardín vertical concurso renaturalización urbana renaturaliza tu ciudad green week urban green up valladolid

Jardín vertical

¿Cómo puedo participar?

Para la presentación a concurso de cada idea, es necesario aportar la siguiente documentación:

  • Solicitud cumplimentada (Anexo I de las Bases).
  • Copia del DNI, NIF o pasaporte del representante del colectivo a concurso.
  • Idea representada artísticamente, acompañada de un nombre de colectivo, de idea o representante que permitan identificarla inequívocamente.
  • Fotografía tamaño A4 ó A5, en el que aparezca el colectivo o su representante mostrando la representación artística junto al cartel de la Green Week impreso (Anexo II de las bases).

Una vez preparada la propuesta completa, puede presentarse de dos formas:

  • Las ideas con representación física, en la conserjería de la sede de la Agencia de Innovación y Desarrollo Económico de Valladolid (C/Vega Sicilia 2 Bis bajo), en horario de mañana.
  • Las ideas con soporte digital, enviándolas al correo electrónico ugu@ava.es, acompañando la documentación en formato PDF.

¿Hasta cuándo puedo entregar nuestra propuesta?

Las propuestas podrán ser entregadas como máximo hasta el día 18 de mayo (15:00 para las ideas con representación física y 23:59 para las ideas con soporte digital).

¿Quién y como valora las propuestas?

Una comisión compuesta por miembros del Ayuntamiento de Valladolid y de entidades colaboradoras (entre ellos, algunos miembros de Paraje Innovación y Consultoría) realizará las funciones de jurado, valorando las propuestas mediante los siguientes criterios:

  • Idea: originalidad, impacto ambiental y social, grado de realismo en su aplicación, adecuación al concurso (hasta 50 puntos).
  • Representación de la idea: características técnicas y estéticas, modo de presentación, materiales empleados (hasta 50 puntos).

¿Cuáles son los premios?

  • Centros educativos:

Primer premio: actividad lúdico-cultural a definir por el Ayuntamiento de Valladolid, acorde con el número de participantes y edades.

Accésit con una aportación económica (300 €) para el centro educativo que acumule mayor puntuación en la suma de las propuestas de participación de las clases que presenten a concurso, que deberá emplearse en la financiación de acciones relacionadas con la/s propuesta/s de renaturalización presentada/s.

  • Otros colectivos y asociaciones de toda índole.

Primer premio: 500 €.

Segundo premio: accésit de 200 €.

¿Cuándo será la entrega de premios?

Se llevará a cabo en un acto público durante celebración de la Green Week europea que se celebra entre los días 21 al 25 de mayo de 2018, donde será obligatoria la presencia del representante o representantes de los colectivos ganadores.

¿Y si tenemos dudas?

En primer lugar, te recomendamos leer las bases completas que puedes descargar aquí; y si aún tienes dudas, dirígelas mediante correo electrónico a la dirección ugu@ava.es.

 

¡¡Desde Paraje Innovación y Consultoría os animamos a participar y os deseamos mucha SUERTE!!

Concurso «Renaturaliza tu ciudad» – Valladolid2020-04-12T19:26:34+00:00

IX Clinic de cartografía de orientación

Clinic CARTOFEDO 2016

El fin de semana del 27 y 28 del pasado mes de noviembre, se llevó a cabo en el magnífico entorno del Castillo de San Servando (Toledo) el IX Clinic de Cartografía, CARTOFEDO 2016. Este evento, que se viene realizando desde 2007  organizado por el Comité de Cartografía de la Federación Española de Orientación, consiste en celebrar una reunión para cartógrafos de este deporte, contando en esta ocasión con 28 asistentes. En este congreso se tratan las últimas técnicas y novedades cartográficas relacionadas con la confección de los mapas de orientación, los singulares y en mi opinión casi artísticos o – mapas, sobre los que podéis encontrar más información aquí. Así, tienen lugar ponencias que versan por ejemplo, desde el software para su creación, los dispositivos móviles asistidos por GPS para ayudar en el duro trabajo de campo, y por supuesto, sobre las distintas fuentes cartográficas disponibles para su elaboración.

Toledo

Río Tajo, Toledo.

 

Ponencias

Este año, como siempre, el programa contenía un gran número de intervenciones relevantes, cuyas presentaciones estarán próximamente a disposición de cualquier interesado en la página web de la FEDO. (n. del a.: las ponencias ya se pueden descargar desde el enlace:  http://www.fedo.org/web/cartografia/ponencias). A continuación, un escueto resumen de las mismas:

  • Introducción histórica de los Clinics precedentes, a cargo de Javier Arufe.
  • Planes LiDAR del IGN, impartida por J. Carlos Ojeda, técnico de la institución, que habló tanto del manejo esta tecnología (incluyendo software) como de la cartografía disponible actualmente. Muy interesantes resultaron los planes futuros del Instituto Geográfico Nacional, como son los nuevos vuelos PNOA – LiDAR de 1 y 2 puntos por metro cuadrado, la captación del infrarrojo para distinguir la vegetación, etc.
  • Los ficheros LAS desde dentro, todo un viaje al interior de este formato de distribución de datos LiDAR y sus implicaciones informáticas, por Javier Arufe.
  • La impresión digital de o – mapas, por Santiago Chóliz.
  • El empleo de cartografía del Catastro de urbana para la realización de los mapas base para la disciplina de sprint, por L. Alberto Jiménez.
  • La creación de mapas de la disciplina rogaine y cuestiones sobre la generalización y la simbología en los o – mapas, a cargo de Pablo F. Liria.
  • La creación de mapas base (con vegetación, cortados, arroyos, curvas de nivel y sombreados) a partir de datos LiDAR manejados con software libre (o al menos parcialmente) como SAGA, QGIS y LasTools. Arturo Murúa, autor del blog NABESAR y de magníficos tutoriales para el tratamiento de la información que animamos a leer y que podéis encontrar en dicha página web, impartió esta ponencia.
  • Experiencias en el manejo de Open Orienteering Mapper para Android y en la realización de todo un proyecto cartográfico mediante la versión de escritorio de ese mismo software, por parte de Daniel Mayoral, autor del blog Orienta – TIC.
  • El proyecto de la Colmena Cultural, similar al geocaching con códigos QR.
  • El software OCAD 12 y la gestión de los Modelos Digitales de Elevaciones, haciendo hincapié en la importación de datos LiDAR y la creación de Modelos Digitales del Terreno (MDT) y Modelos Digitales de Superficies (MDS), a cargo de Javier Arufe. Él mismo impartió después una ponencia sobre sus experiencias de trabajo de campo en la realización de mapas de disciplina O – BM.
  • Cartografía para la promoción de la orientación en centros escolares, por Juan Plata.

 

Nueva cartografía y técnicas para la elaboración del mapa base: Sentinel-2

Esta vez, al igual que en los precedentes VIII Clinic CARTOFEDO 2015 y el XIII Curso Nacional de Cartografía Nivel II, donde mis intervenciones se centraron en el manejo de datos LiDAR del PNOA empleando sotware libre para la confección de los mapas base y la definición del parámetro runnability (penetrabilidad de la vegetación), fui invitado a impartir una ponencia.

En esta ocasión, hablé en parte sobre una de las fuentes de datos de libre disposición que pueden ser de utilidad en la confección de los mapas y con las que en Paraje Innovación y Consultoría estamos trabajando mucho en los últimos meses, junto con las escenas del satélite Landsat 8. Se trata de las imágenes del satélite Sentinel-2, que gracias a su buena resolución espacial (10 metros), temporal (5 – 10 días) y espectral, junto con la mayor disponibilidad y facilidad de manejo que nos brindan los avances de Internet y el desarrollo del software open source, suponen un gran avance tanto cartográfico como para la obtención de datos de interés para el medio natural, agrícola y forestal.

Además de indicar en qué consiste esta fuente de información, desde dónde descargarla y sus posibles aplicaciones en algunas disciplinas de la orientación, se mostraron ejemplos de tratamiento de las bandas de las que se componen las imágenes del satélite, procesándolas «en directo» mediante QGIS obteniendo composiciones RGB (bandas 4, 3, 2) e índices de vegetación (NDVI).

Navaleno

Composición ortofotografía, imagen RGB Sentinel 2 y o-mapa de Navaleno (Soria).

 

SVF: visualización de datos LiDAR

Una vez analizadas la usabilidad y las ventajas que proporciona esta información sobre todo en cuanto a actualización de las imágenes y la zonificación de eventos (incendios, tratamientos selvícolas…) que pueden alterar el terreno donde se va a disputar la carrera, se plantearon posibles combinaciones (a futuro) de esta información tratada conjuntamente con los datos LiDAR. Esta fusión de informaciones dio pie a hablar sobre las nuevas formas de visualización mejorada de los sombreados de MDT y MDS obtenidos a partir de sus nubes de puntos, empleando la metodología Sky View Factor (SVF) desarrollada por el Institute of Anthropological and Spatial Studies de Eslovenia (más información en este enlace).

Para terminar, un comentario sobre el aumento del rendimiento en la creación de mapas base que pueden proporcionar las nuevas tecnologías, a pesar de su necesaria curva de aprendizaje.

Urbasa

Aplicación de SVF a MDT de 2 m de resolución obtenido a partir de PNOA – LiDAR, en Urbasa (Navarra).

 

Como puede verse, destacó por el número de ponencias implicadas y entre otras temáticas, el empleo de los datos LiDAR y otras fuentes para el mapa base, el uso del software libre y la introducción en la cartografía de orientación de los Sistemas de Información Geográfica (GIS) como alternativa a los software específicos de o – mapas. En conjunto, resultó una reunión en la que se transmitió y recibió gran cantidad de información muy aprovechable en distintos ámbitos de la cartografía (no sólo de orientación). Esto, unido al habitual buen ambiente reinante en el entorno de este sano deporte y la fantástica organización, hizo que resultase un fin de semana de lo más agradable. Agradecer al Comité de Cartografía y en especial a Mario Vidal, su invitación para participar en este interesante evento.

Asistentes

Algunos de los asistentes al Clinic Cartofedo 2016.

 

IX Clinic de cartografía de orientación2017-05-25T11:35:48+00:00

Estudios hidrológicos, hidráulicos y de inundabilidad

Introducción

Para hacernos una idea de la necesidad de los estudios hidrológicos, repasaremos brevemente cómo ha sido el año 2016 en materia de inundaciones. Así este año se ha caracterizado, al menos en el área central de la región castellano leonesa de la que provenimos, por un invierno y una primavera muy lluviosos y un verano tremendamente seco, en relación con esas mismas estaciones en otros periodos, como podemos ver en la web de AEMET.

La gran cantidad de precipitación caída durante la primavera, junto con el deshielo de las últimas nieves, provocaron el desbordamiento de ríos y arroyos durante varias semanas consecutivas de abril y mayo, como atestiguan las noticias aparecidas en prensa. Por ejemplo:

Inundaciones ríos Carrión y Pisuerga, 18 de abril de 2016.

Alarma por la crecida de ríos en León, Palencia y Zamora, 16 de abril de 2016.

Estos desbordamientos son la causa de importantes daños en infraestructuras y terrenos de cultivo aledaños a los ríos, produciendo también grandes pérdidas en la agricultura. Así, este año, lo tardío de las fechas de las crecidas afectó de manera importante a terrenos recién sembrados.

terreno agrícola inundado

 

¿En qué consisten los estudios hidrológicos, hidráulicos y / o de inundabilidad?

Este conocimiento sobre las áreas de inundación y la peligrosidad provocadas por las avenidas, lo que ayuda a definir los riesgos que causan las crecidas, debe ser plasmado en documentos técnicos. Éstos, firmados por ingenieros competentes, son denominados normalmente Estudios hidrológicos e hidráulicos y habitualmente contienen, siendo muy escuetos:

  • El análisis de la precipitación máxima para periodos de retorno determinados.
  • El estudio hidrológico de la cuenca vertiente a un punto de salida concreto del cauce en estudio, determinando los caudales producidos en ese punto por la lluvia caída en la cuenca. Como ejemplo, la siguiente imagen:

cuenca vertiente GIS

  • La modelización y simulación de cómo se comporta ese volumen de agua circulante a lo largo de un tramo concreto del río o arroyo, tomando como referencia un Modelo Digital del Terreno (MDT), que representará la orografía del cauce y las riberas o márgenes de los ríos. Son necesarios además otros muchos datos adicionales como presencia de estructuras o construcciones que impidan el paso del agua, las características de la vegetación de ribera, etc. que son finalmente integrados y representados en un Sistema de Información Geográfica (GIS).

Como resultado de un estudio de este tipo, bien realizado, podremos saber entre otras cosas, cómo es la lámina de inundación producida por un determinado cauce:

lámina inundación estudio hidrológico

 

Datos disponibles sobre zonas inundables

En la región donde residimos, la labor realizada por la Confederación Hidrográfica del Duero (a veces injustamente criticada) con su amplia red de aforos, permite ver el caudal circulante incluso en tiempo real de buen número de cauces de su competencia, así como conocer las áreas de inundación de gran cantidad de ríos y arroyos de entidad en amplias zonas de nuestra geografía. Este trabajo es desarrollado en el marco del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables, impulsado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Así, en el visor GIS del MAGRAMA podemos observar estas capas de interés de una forma cómoda y georreferenciada:

snczi GIS visor

Para los que somos usuarios habituales de cartografía digital, también podemos descargar toda esta cartografía en formato shapefile para su integración en nuestro GIS. Sin embargo, y para hacernos una idea de la cantidad de información cargada y accesible en el sistema, para un periodo de retorno de 50 años, sólo es posible acceder a la delimitación de la zona de inundación del 2,8 % de los cauces representados en la cartografía 1:25.000 del Instituto Geográfico Nacional (http://www.magrama.gob.es/es/cartografia-y-sig/ide/descargas/agua/zi-lamina.aspx). Y si nos referimos a los caudales máximos en régimen natural, «sólo» están ya calculados los de los cauces con cuenca vertiente superior a los 50 kilómetros cuadrados.

 

La necesidad de los estudios hidrológicos, hidráulicos y de inundabilidad

Esta circunstancia de cierta ausencia de información sobre las zonas inundables y sobre los caudales máximos circulantes aún en muchos lugares, no es extraña dada la inmensa magnitud del trabajo a realizar, y ni siquiera estará disponible en otros países. Además, en ciertas circunstancias las Confederaciones Hidrográficas solicitan a los propietarios de terrenos aledaños a los cauces o a los promotores de nuevas obras y planificaciones (por ejemplo, construcción de naves agrícolas junto a arroyos, planificación urbanística, etc.), que muestren la afección concreta de éstas a las áreas inundables. También son necesarios los estudios hidrológicos e hidráulicos cuando se trate de diseñar medidas correctoras o de defensa de las inundaciones, ya que éstas pueden provocar cambios en los regímenes de circulación del agua tanto aguas arriba como aguas abajo del área afectada, siendo necesario prever estos cambios.

sección estudio hidrológico hecras

 

Otras consideraciones

Como hemos dejado caer anteriormente, para la realización de estos análisis completos y de calidad es fundamental el uso de las mejores fuentes de datos posibles. Entre ellas citaremos las oficiales, entre las que podemos destacar por su aplicación concreta en este ámbito el PNOA – LiDAR, para la obtención de los MDT. Pero también suele ser necesaria información adicional como la obtenida ex profeso como por ejemplo, a partir de levantamientos topográficos llevados a cabo con drones, GPS o estación total, según las circunstancias, y los datos de batimetría.

Ya sabéis que podéis contactar con nosotros si necesitáis más información adicional sobre lo publicado en este artículo y también si requerís de la realización de un estudio hidrológico hidráulico completo o de la obtención de algunos de sus datos de partida.

Estudios hidrológicos, hidráulicos y de inundabilidad2017-07-31T12:21:53+00:00

Empleo de drones en pinares de piñonero

Una de las líneas de negocio de Paraje Innovación y Consultoría tiene como objetivo el llevar las nuevas tecnologías al campo agroforestal, siempre buscando soluciones prácticas y a ser posible, más eficientes que los métodos empleados de forma habitual en cada caso. En el caso de este post, mostramos los resultados de la aplicación de los drones para la estimación de la cantidad de piñas (en pie) en los pinares de pino piñonero de un término municipal de la provincia de Valladolid. Además, os animamos a leer un artículo completo sobre estas pruebas que hemos publicado en la revista «La Matacara», publicación local de Quintanilla de Onésimo.

El porqué de la experiencia en el pino piñonero:

La explotación de los pinares de pino piñonero (Pinus pinea) para la extracción de su apreciado fruto, el piñón, es una fuente de ingresos económicos importante para el sector forestal de la provincia de Valladolid. En ella se dan grandes masas de la especie, tanto en formas puras como mixtas, mezclados muchas veces con los pinos negrales (Pinus pinaster). Normalmente, los piñeros evalúan la cantidad de piñas que van a poder extraer de los pinares a finales de verano, recorriendo los mismos mediante transectos bajo las copas (ocasionalmente también subiendo a las copas de algunos pinos) y estimando los kilos de piña «a ojo», de tal manera que la experiencia del piñero es clave para esta singular toma de datos. Las piñas son tiradas desde los árboles durante el siguiente invierno, mediante máquinas vibradoras aplicadas a tractor. La hipótesis que nos planteamos para llevar a cabo esta prueba es si sería posible estimar la cantidad de piñas en pie empleando drones o UAV sobrevolando las copas de los árboles, a fin de hacer más eficiente, así como más precisa, la estimación de la cantidad de fruto antes de su recolección.

vuelo dron pino piñonero

Prueba realizada:

A primeros de diciembre del año pasado acudimos al conocido monte «El Carrascal» de Quintanilla de Onésimo (VA), donde en ese momento se estaba realizando la recogida de las piñas del piñonero por parte de una de las familias de piñeros de la localidad, amigos del que suscribe. De esta manera, fue posible tomar las imágenes de los mismos pinos de los que después se realizaría el vibrado, contando de esta manera exactamente el número de piñas caídas desde cada copa a fin de poder comparar los resultados de las imágenes analizadas con la realidad.

Las imágenes aéreas fueron tomadas con un dron DJI Phantom equipado con cámara RGB GoPro, propiedad de la empresa palentina Überbaum Industrie S.L., con la que muchas veces colaboramos para llevar a cabo distintos proyectos y tomas de datos empleando sus equipos.

operador Überbaum pino piñonero

Una vez tomadas las imágenes se procedió al vibrado de los pinos y al conteo de las piñas caídas, analizando además el % de daños (piñas no aptas) por las distintas plagas y enfermedades que como el como el Leptoglossus sp., afectan a este fruto y que muchas veces provocan que haya un importante porcentaje de pérdidas.

conteo piñas piñonero

daños piñas piñonero

De vuelta a la oficina, se analizaron las imágenes tomadas empleando técnicas de detección de objetos y aprendizaje automático o machine learning, que en Paraje empleamos en distintos proyectos, con el fin de lograr un método automatizado de localización y conteo de las piñas en cada copa.

Resultados:

No fueron los esperados, en nuestra opinión por la resolución de las imágenes y por la circunstancia de que las ramas de los pinos siguen creciendo por encima de las «chotas» o piñas jóvenes por lo que muchas de ellas quedan ocultas tras los tres años en que éstas tardan en madurar. Por ello, será necesario hacer más pruebas empleando otros canales del espectro electromagnético y otros sensores acoplados a los drones. Sin embargo, nos percatamos que sí era posible localizar con cierta precisión los bolsones de la procesionaria del pino (Thaumetopoea pityocampa), dada su fácil distinción por colores con respecto al resto de la copa del árbol. Así, empleando técnicas de clasificación propias de la teledetección, obtuvimos resultados mucho más prometedores en lo que respecta a esta grave plaga, que ocasiona daños en grandes superficies de pinares tanto de pino piñonero como de otras especies del género Pinus spp., como los acontecidos en el Norte de Palencia durante los últimos años. La investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones y servicios algunas veces produce estos resultados, como suele decirse, «una de cal y otra de arena».

Publicación:

Fruto del trabajo realizado tuvimos la oportunidad de redactar un artículo completo para la simpática revista local de Quintanilla de índole trimestral «La Matacara», a cuya redacción agradecemos la posibilidad de publicarlo, y que podéis descargar íntegramente a continuación, donde podréis observar más fotografías de la experiencia. Esperamos que resulte de vuestro interés y si tenéis cualquier consulta, no dudéis en poneros en contacto con nosotros.

portada matacara parajeinnova piñonero

Empleo de drones en pinares de piñonero2017-05-25T11:35:51+00:00

X Premio a las ideas emprendedoras: Nduino

Hace unos meses se abrió el plazo de envío de propuestas para el X Premio a las Ideas Emprendedoras de la localidad vallisoletana de Aldeamayor de San Martín; este premio, reconocido en el ámbito provincial y con un buen número de ediciones ya celebradas, está impulsado por la Asociación Aldeamayor Emprende, que pretende fomentar el emprendimiento y el autoempleo como forma de desarrollo económico. Dentro de otras propuestas de innovación que tenemos en mente, optamos por presentar a este premio la iniciativa Nduino, consistente en el desarrollo de un medidor del contenido de nitrógeno de las plantas, de bajo coste, útil para la agricultura de precisión. En este enlace podéis conocer mucho más sobre este medidor, ideado y elaborado principalmente por mi compañero Alberto Sanz Sánchez, gerente de Paraje Innovación y Consultoría; si deseáis aún más información, no dudéis en poneros en contacto con nosotros.

X Premio Ideas Emprendedoras

Así, enviamos un documento de 10 páginas titulado “Nduino – Sistema Low Cost para un mejor uso de los Fertilizantes en Agricultura” donde describimos el desarrollo que pretendemos llevar cabo (medidor + aplicación móvil), el estado de desarrollo actual de Nduino, las ventajas que supone su uso, así como el modelo de negocio y las posibles mejoras a introducir, con el enfoque de idea de emprendimiento, que es el objetivo de este premio. Este documento fue revisado por el jurado, compuesto por D. Tomas Fernández de Larrinoa, Presidente de SECOT (Voluntariado Senior de Asesoramiento Empresarial), Dña. Alicia González Torres,  Doctora en Economía y profesora de la Universidad Europea Miguel de Cervantes, D. Rubén Gómez, Secretario General en Castilla y León de ATA (Asociación de Trabajadores Autónomos), Dña. Ángela de Miguel Sanz, presidenta de la Confederación Vallisoletana de Empresarios y Dña. Virginia Almanza Badás, concejala de Empleo del Ayuntamiento de Aldeamayor de San Martín.

Mapa Nduino, Paraje Innova

Este jurado, compuesto por personas y entidades de reconocido prestigio en el mundo empresarial y de los emprendedores, nos concedió el Primer Premio, compuesto por una dotación de 1.000 euros y una bonita reproducción de la magnífica Iglesia de San Martín de Tours llevada a cabo por un artista local. El segundo galardón fue para la idea “El Ecortijo, Proyecto de Incubadora Agroecológica”, desarrollado por Celia Crespo Sánchez y Carlos Labajos Moreno, con la que bajo un enfoque de economía sostenible, se pretende fomentar la agricultura ecológica como medio real de producción de alimentos (horticultura, miel, etc.). La ceremonia de entrega de premios se celebró el viernes 18 de diciembre, en el Ayuntamiento de Aldeamayor de San Martín, donde tras unas breves palabras por parte de los galardonados y los miembros del jurado, se realizó un vino español con el fin de fomentar el networking entre los participantes. Este complemento, que nos sirvió para hacer nuevos contactos y seguir generando nuevas ideas, fue un buen punto final a una bonita jornada que nos hace estar orgullosos de los desarrollos propios, que como Nduino, pretendemos impulsar desde Paraje y nos anima en los duros comienzos del emprendimiento. Agradecemos al Excmo. Ayuntamiento de Aldeamayor, al jurado, y a la Asociación Aldemayor Emprende, su iniciativa con estos premios de apoyo a los emprendedores.

Entrega X Premio Ideas Emprendedoras

A continuación, unos enlaces donde podréis conocer más sobre estos premios y la difusión de la noticia:

X Premio a las ideas emprendedoras: Nduino2017-05-25T11:35:51+00:00

XIII Curso de Cartografía de Orientación – LiDAR

LiDAR en la orientación deportiva

Hace unos meses, en este artículo, escribí acerca de una fenomenal jornada transcurrida en el ámbito de la Orientación deportiva, en la que se me invitó a participar con una ponencia en el VIII Clinic Nacional de Cartografía – CARTOFEDO 2015. En esta ocasión, he asistido como docente al XIII Curso Nacional de Cartografía Nivel II, celebrado en Covaleda (Soria) y dirigido por Mario Vidal, del Comité de Cartografía de la Federación Española de Orientación (FEDO). También asistió como docente, Javier Arufe Varela, de la FEGADO, que con su gran capacidad didáctica supo hacer llegar a los alumnos las nuevas tecnologías para trabajo en campo (tablets) y las aplicaciones informáticas específicas de la cartografía de este deporte.

A juicio del equipo docente, el curso ha resultado un éxito de convocatoria y de cumplimiento de sus objetivos, focalizados en la formación de nuevos cartógrafos de Orientación; con este fin, se impartieron ponencias de distinta índole, desde la actual normativa de creación de mapas, pasando por el manejo de software específico (OCAD, OOM), cartografía general y por supuesto, trabajo práctico de campo llevado a cabo en el magnífico entorno natural de Covaleda. Los bosques de pino silvestre y roble rebollo, principalmente, unidos al buen clima reinante durante todo el fin de semana y el buen ambiente que desprende este deporte, hicieron que la experiencia resultase muy agradable aunque intensa. En las semanas actuales se están llevando a cabo los ejercicios prácticos en modalidad a distancia, que espero sean fructíferos para los alumnos y ayuden a complementar el aprendizaje presencial.

campo

En mi caso, impartí tres ponencias con los siguientes contenidos:

  • Fundamentos de la información geográfica.
  • Fuentes documentales (servidores de búsqueda de cartografía en Internet).
  • Tratamiento de datos LiDAR para mapa base.

Con ellas mi intención era que los nuevos cartógrafos de Orientación tuviesen unos conocimientos mínimos acerca de cartografía en sentido amplio (desde el geoide hasta los formatos de archivo habituales en GIS), supiesen dónde buscar la información necesaria para componer sus mapas base principalmente a través del Centro de Descargas del Centro Nacional de Información Geográfica, y tuviesen nociones de la potencialidad de los datos LiDAR – PNOA, disponibles desde hace casi un año en libre descarga y que a mi juicio son muy interesantes para la conformación inicial de los mapas base (minutas) de los o – maps. Así, mostré el trabajo que es posible hacer con el software open source Fusion en combinación con Quantum GIS, logrando unos resultados válidos que permiten conocer con profundidad el terreno antes de los indispensables recorridos para la definición final del mapa de orientación, reduciendo así el tiempo y esfuerzo del duro trabajo de campo.

Uso del LiDAR

A continuación, se muestra una ortofotografía de la zona de trabajo de campo, para que os hagáis una idea de cómo es (podéis verla en este enlace en un visor de mapas), y a continuación unos ejemplos de lo que se puede obtener con el necesario procesamiento de las nubes de puntos LiDAR en formato LAZ o LAS y su traslado a las minutas de campo:

ortofotografia

Ortofotografía PNOA.

MDTsombreado

Sombreado del Modelo Digital del Terreno 2 m.

Pendientes

Modelo Digital de Pendientes.

MDSsombreado

Sombreado del Modelo Digital de Superficies 2 m, con curvas de nivel equidistancia 1 m (zoom).

Alturas

Modelo Digital de Alturas de la Vegetación y otros elementos situados sobre la superficie.

Alturas

Modelo Digital de Densidad de la Vegetación (más rojo = más densidad).

Ventajas del uso de la información LiDAR – PNOA

Para finalizar, y resumiendo las ventajas de emplear la información LiDAR – PNOA en su formato LAS o LAZ, pueden citarse las siguientes, entre otras:

  • Podemos depurar o filtrar la clase suelo (ASPRS = 2) que viene previamente clasificada automáticamente desde el CNIG, pudiendo así mejorar la definición del terreno excluyendo árboles o edificios que a veces aparecen incluidos en dicha clase y por ende, en el MDT y que alterarán finalmente, por ejemplo, las curvas de nivel.

  • Obtenemos un dato de altura cada 2 metros en lugar de los 5 metros con los que son servidos los datos del MDT05 – LiDAR desde el CNIG.

  • Podemos extraer información del Modelo Digital de Superficies, que no se proporciona desde el CNIG (sólo el MDT).

  • Podemos inferir información sobre la vegetación (altura, densidad y otros muchos parámetros de índole forestal).

Ni que decir tiene que desde Paraje Innovación y Consultoría podemos ayudaros tanto con el aprendizaje y formación en esta materia, como con el filtrado, manejo y tratamiento de estos datos tan interesantes para multitud de aplicaciones de la ingeniería, la cartografía, la orientación, etc., por lo que no dudéis en poneros en contacto con nosotros.

XIII Curso de Cartografía de Orientación – LiDAR2017-05-25T11:35:52+00:00

Drones: experiencias en Paraje

Como sabréis todos los que sigáis nuestras redes sociales, de vez en cuando os informamos acerca de las pruebas que hacemos sobre las aplicaciones que pueden tener los drones o UAVs en la fase de toma de datos, para los servicios que ofrecemos desde Paraje. En este post pretendemos informar sucintamente acerca de una de las pruebas más completas que hemos realizado hasta la fecha, a partir de un vuelo con un dron sobre una pequeña carretera de ámbito local.

Así, el trabajo consistió en tres fases:

1)  Realización de vuelos fotogramétricos con un dron de ala fija modelo EBEE, equipado en primer lugar con cámara RGB (450, 520, 660 nm) y en el segundo vuelo, con una cámara NIR (550, 625, 850 nm). El vuelo RGB se diseñó por parte de nuestra empresa amiga Überbaum Industrie de tal manera que el UAV volase viéndose lo menos afectado posible por el fuerte viento racheado que reinaba el día de la prueba (lamentablemente no pudimos evitar su influencia en las imágenes finales, como después veríamos durante la fase de procesado), mediante dobles pasadas cruzadas y con puntos de apoyo en tierra. En total se volaron 67 ha.

Huella del vuelo

Huella del vuelo fotogramétrico.

2)  Toma de datos en tierra mediante GPS centimétrico, para complementar la información tomada por el dron: cunetas y lugares ocultos, obras de fábrica y dianas para la calibración geométrica del vuelo (puntos de apoyo y puntos de control). Esta fase la llevamos a cabo con el personal y medios de Paraje.

3)  Trabajo de gabinete con distintos software: procesamiento de vuelos fotogramétricos con drones, procesamiento de los puntos GPS obtenidos y software GIS (Sistemas de Información Geográfica). Al igual que en el caso anterior, esta fase fue realizada íntegramente por Paraje.

De esta manera, obtuvimos una serie de resultados que os mostramos a continuación, con algún ejemplo:

    • Mosaico de ortofotografía RGB.

Ortofotografía RGB

Ortofotografía RGB.

    • Modelo Digital de Superficies (DSM).

DSM

Digital Surface Model.

    • Vuelo fotogramétrico obtenido mediante drones y en servicio online. Para más información sobre este servicio, proporcionado por la empresa Sigrid S.L., os remitimos a este blog de la citada empresa: http://blog.sigrid.es/?p=2179

Vuelo online

Vuelo fotogramétrico en servicio web.

    • Mosaico de ortofotografía NIR.

Ortofotografía NIR

Ortofotografía NIR.

    • Índice NDVI.

NDVI

Índice NDVI.

    • Modelización de la carretera.

Modelización

Modelización.

    • Restitución de cartografía.

Cartografía

Cartografía.

Esperamos que este sencillo artículo os haya llamado la atención, intentaremos escribir más sobre nuestras experiencias en este ámbito. Si necesitáis más información sobre nuestros servicios y lo que somos capaces de hacer con los datos obtenidos con los drones, no dudéis en contactarnos.

Drones: experiencias en Paraje2017-07-31T12:23:18+00:00

Taller: los drones en el mundo agroforestal

Ayer, 6 de mayo por la tarde, se celebró en la Escuela técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia (La Yutera de la ETSIIAA), un Taller práctico titulado «Los drones en el mundo agroforestal». Se trató de un taller enmarcado en las IX JORNADAS INTERNACIONALES SOBRE INGENIERÍA PARA EL DESARROLLO AGROFORESTAL organizadas por el Máster en Tecnologías Avanzadas para el Desarrollo Agroforestal y el Doctorado en Ciencia e Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas, que se imparten en dicha facultad, perteneciente a la Universidad de Valladolid. A continuación os mostramos el cartel de difusión del taller:

cartel_drones

Comenzamos a las 16:00 con la recepción de los participantes a cargo de Manuel Betegón Baeza, catedrático E.U. de Topografía y SIG y coordinador junto a mí, de este Taller. Asistieron unas 25 personas entre alumnos, profesores de la Universidad y miembros de empresas y del ITACyL. Para ser la primera vez que organizábamos algo así, estamos contentos con la cifra de asistentes.

A continuación, desde Paraje participamos explicando la programación del Taller y la zona de la práctica de vuelo, así como una somera presentación de la tecnología de los drones consistente en:

  • Diversos tipos y denominaciones de estos aparatos: VANT, UAV, RPA…
  • Ventajas de los drones en la captura de datos.
  • Resultados de la Teledetección y Fotogrametría en los drones.
  • Aplicaciones agroforestales.
  • Ofrecimiento de Trabajos Fin de Grado a los alumnos de la ETSIIAA: como seguramente ya habréis visto en nuestras redes sociales, ofrecemos a alumnos a falta de su TFG o TFM, la posibilidad de realizarlo con nosotros investigando en las aplicaciones de los drones en los cultivos de secano y de viñedo (puedes ponerte en contacto con nosotros si estás en esa situación).

Después acudimos a la zona programada para el vuelo, situada junto a las instalaciones de La Yutera, donde nuestros compañeros de Überbaum mostraron tres tipos de dron distintos, entre otros de los que disponen: multirrotor, helicóptero y ala fija, indicando las características principales de cada uno así como sus formas de manejo y control. Se realizaron asimismo pruebas de vuelo con el ala fija y el multirrotor enseñando tanto la forma de establecer el plan de vuelo con el ordenador de campo, como las imágenes que en tiempo real iban enviando los drones. Ni que decir tiene que el ver volar los equipos siempre resulta muy llamativo y sorprendió a muchos de los asistentes.

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Finalmente, regresamos al aula donde se mostraron algunos resultados preliminares (como el siguiente fotograma) del vuelo que se había realizado minutos antes, dando así ejemplo de la rapidez en la captura de datos así como el resultado, ya procesado, de otros vuelos anteriores realizados sobre graveras, pinares, tierras de labor e incluso infraestructuras.

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Tras ello, dimos por clausurado el Taller, que esperamos fuera del interés de todos los asistentes y que ojalá pueda repetirse en un futuro próximo. Por último recordaros que podéis consultar nuestros servicios con drones y descargar nuestro folleto informativo, en este enlace.

Taller: los drones en el mundo agroforestal2017-05-25T11:35:54+00:00
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