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Pérez-Fortes A.p.Autor o CoautorEscavy J.i.Autor o CoautorTrigos LAutor o Coautor

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17 de mayo de 2022
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Artículo
Hybrid Gold

3D model generated from UAV photogrammetry and semi-automated rock mass characterization

Publicado en: COMPUTERS & GEOSCIENCES. 163 105121- - 2022-06-01 163(), DOI: 10.1016/j.cageo.2022.105121

Autores:

Herrero, Maria J; Perez-Fortes, A Patricia; Escavy, Jose I; Insua-Arevalo, Juan M; Horra, Raiul De la; Lopez-Acevedo, Francisco; Trigos, Laura
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Afiliaciones

Univ Complutense Madrid, Fac CC Geol, Dept Geodinam Estratig & Paleontol, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Complutense Madrid, Fac Geol, Dept Mineral & Petrol, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Ingn & Morfol Terreno, ETSICCP, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Ingn Civil Construcc, ETSICCP, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Universidad Complutense de Madrid - Autor o Coautor
Universidad Politécnica de Madrid - Autor o Coautor
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Resumen

This work develops a rock mass characterization of a limestone quarry in northern Spain based on a 3D model obtained by using photographs taken from an unmanned aerial vehicle (UAV) flight and structure-from-motion algorithms. This methodology permits to obtain photogrammetric information in a rapid and low-cost way. Geological planar facets (stratification, faults) are related to the tectonic history of a geological formation and permit assessing slope stability. The spatial orientation of planar features is usually measured with a compass and clinometer, which requires experience and knowledge, it is space limited, and sometimes hazardous. Geological 3D models can mitigate these limitations. A 3D point cloud generated from a series of images obtained using an UAV is included in the open-access applications DSE and FACET, which serve to determine the main discontinuity planes within a limestone quarry. Comparison of the results from software analyses with data hand-measured directly in the field reveals the effectiveness of the use of UAV to develop a virtual outcrop model that permits to obtain accurate measurements. The resultant quarry 3D model has been included in Sketchfab, an open access platform that permits easy and quick access and availability for a wide audience. This study shows that the use of UAV combined with structure-from-motion algorithms is of great interest for geosciences as well as other related disciplines such as mining or civil engineering, and can facilitate decision-making for policy makers and authorities. In addition, it is a technique of great use to develop rock mass characterization in a low-cost, rapid, and easy way, and permits to reach areas with difficult accessibility. This way, this methodology can also be very useful for geosciences teaching purposes, as a complement to traditional field lectures, or to develop virtual field trips and laboratories.
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Palabras clave

3d modelsbeltdiscontinuitieslidarorientationsphotogrammetryrecognitionsemi-automated rock-mass characterizationslopesystemtectonicsthrust3d modelsPhotogrammetrySemi-automated rock-mass characterizationStability assessmentUav

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista COMPUTERS & GEOSCIENCES debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 40/202, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Geosciences, Multidisciplinary.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 4.85. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 13 Nov 2025)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 4.92 (fuente consultada: FECYT Mar 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2026-04-25, el siguiente número de citas:

  • WoS: 53
  • Scopus: 62
  • Google Scholar: 55
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-25:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 101.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 98 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/92868/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 31
  • Descargas: 34
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Último Autor (TRIGOS LUQUE, LAURA).

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Objetivos del proyecto

Los objetivos perseguidos en esta aportación son analizar la caracterización del macizo rocoso de una cantera de piedra caliza mediante un modelo 3D generado por fotogrametría con UAV y algoritmos structure-from-motion; evaluar la eficacia de modelos geológicos 3D para mitigar limitaciones de medición tradicionales en campo; determinar los planos de discontinuidad principales utilizando aplicaciones de acceso abierto como DSE y FACET; comparar resultados obtenidos por software con mediciones manuales para validar la precisión del modelo virtual; facilitar el acceso público al modelo 3D mediante su inclusión en la plataforma Sketchfab; y promover el uso de esta metodología como herramienta rápida, económica y segura para geociencias, minería, ingeniería civil y docencia.
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Resultados más relevantes

El estudio presenta una caracterización del macizo rocoso en una cantera de caliza mediante un modelo 3D generado con fotogrametría UAV y algoritmos structure-from-motion. Los resultados más relevantes son: i) la obtención rápida y económica de información fotogramétrica precisa; ii) la identificación y análisis de planos discontinuos principales mediante aplicaciones DSE y FACET; iii) la validación de mediciones virtuales frente a datos manuales de campo, demostrando alta efectividad; iv) la inclusión del modelo 3D en la plataforma de acceso abierto Sketchfab, facilitando su difusión; y v) la demostración de la utilidad de esta metodología para geociencias, minería, ingeniería civil y docencia, especialmente en áreas de difícil acceso.
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