UAS Infrared Photogrammetry at the Poás Volcano Costa Rica; Digital Modeling of Volcanic Craters Used to Assist with Thermal Energy Release Estimations

Abstract

Abstract. Unmanned Aerial Systems frequently abbreviated UAS or drones are quickly emerging as an economical solution to compliment work in various sectors. UAS are being used successfully in analytical services, data collection and algorithm processing, advancements in modern aeronautical practices, data fusion, scientific synergy, UAS hardware solutions for information gathering, regulations for air space and requirements for remote pilots. Today drones are being successfully used in hazard assessment and making valued contributions to the scientific community such as the creation of the thermal 3-D digital model of the Poás Volcano National Park in Costa Rica. Drones were used in Costa Rica during the month of May of 2023 to assist Universidad Nacional with gathering data on the active crater and Laguna Caliente of the Poás Volcano National Park. The objective for using UAS at the summit of the volcano was to generate crater depth and other distance measurements, collect images used with georeferencing software to measure crater radius and estimating amounts of geological material in volume. UAS with IR sensors were used to monitor the dispersion of relative thermal energy release inside and around the active West Crater. The thermal energy release UAS survey was in cooperation with LAQAT-UNA Study of Volcanic Emissions and They´re Effects on the Local Communities.” UAS were used to try to monitor the temperature of the fumaroles individually from within the active crater. Drones were also deployed to gather videography of the degassing state observed from the aerial perspective from within the active crater of the Poás Volcano. All remote flights were completed using the SINAC Special Use UAS Research Permit – SINAC-ACC-PI-LC-037-2021.Resumen. Los sistemas aéreos no tripulados, con frecuencia abreviados UAS o drones, están emergiendo rápidamente como una solución económica para complementar el trabajo en diversos sectores. Los UAS se están utilizando con éxito en servicios analíticos, recopilación de datos y procesamiento de algoritmos, avances en prácticas aeronáuticas modernas, fusión de datos, sinergia científica, soluciones de hardware UAS para la recopilación de información, reglamentación del espacio aéreo y requisitos para pilotos remotos. En la actualidad, los drones se utilizan con éxito en la evaluación de riesgos y aportan valiosas contribuciones a la comunidad científica, como la creación del modelo digital 3D térmico del Parque Nacional Volcán Poás, en Costa Rica. Los drones se utilizaron en Costa Rica durante el mes de mayo de 2023 para ayudar a la Universidad Nacional a recopilar datos sobre el cráter activo y la Laguna Caliente del Parque Nacional Volcán Poás. El objetivo de la utilización de UAS en la cima del volcán era generar mediciones de la profundidad del cráter y otras distancias, recoger imágenes utilizadas con software de georreferenciación para medir el radio del cráter y estimar las cantidades de material geológico en volumen. Se utilizaron UAS con sensores IR para monitorizar la dispersión de la liberación relativa de energía térmica dentro y alrededor del cráter activo Oeste. El estudio con UAS de la liberación de energía térmica se realizó en cooperación con LAQAT-UNA Study of Volcanic Emissions and They're Effects on the Local Communities". Se utilizaron UAS para tratar de controlar la temperatura de las fumarolas individualmente desde el interior del cráter activo. También se desplegaron drones para recoger videografía del estado de desgasificación observado desde la perspectiva aérea desde el interior del cráter activo del Volcán Poás. Todos los vuelos remotos se completaron utilizando el Permiso de Investigación UAS de Uso Especial del SINAC - SINAC-ACC-PI-LC-037-2021.