ANÁLISIS Y
PROCESAMIENTO DE IMÁGENES LIDAR
¿Qué son los
datos LIDAR?
El LIDAR (de
light detection and ranging) es una técnica de teledetección óptica que utiliza
la luz de láser para obtener una muestra densa de la superficie de la tierra
produciendo mediciones exactas de x, y y z. LIDAR, que se utiliza
principalmente en aplicaciones de representación cartográfica láser aéreas,
está surgiendo como una alternativa rentable para las técnicas de topografía
tradicionales como una fotogrametría. LIDAR produce datasets de nube de puntos
masivos que se pueden administrar, visualizar, analizar y compartir usando
ArcGIS.
Los datos de punto se procesan posteriormente después de que la recopilación de datos lidar se reconocen dentro de las coordenadas x,y,z georeferenciadas con alta precisión al analizar el rango de tiempo láser, ángulo de escaneo láser, posición del GPS e información del INS.
Lidar aerotransportado
El sistema LiDAR
Aerotransportado (Light Detection and Ranging), es un sistema óptico de
medición de luz reflejada por objetos lejanos, que determina distancias a
partir del tiempo que tarda cada pulso emitido por el sensor en llegar a la
superficie y volver. Estas distancias combinadas con la información
proporcionada por los sistemas GPS (Global Positioning System) e IMU (Inercial
Measurement Unit) sistemas de orientación y posicionamiento preciso del avión,
permiten obtener las coordenadas x, y, z de los elementos de la superficie.
El proceso entero de producción de datos LiDAR se puede dividir en
3 partes: (1) captura, (2) procesamiento y (3) entrega de productos finales.
El Procesamiento se realiza una vez la nube de puntos es
capturada, en esta fase varias intervenciones automáticas (algoritmos
automáticos de clasificación, filtrado automático de errores, etc.) e
intervenciones manuales (edición por parte de un usuario experto) deben ser
aplicadas para segmentar, editar, clasificar y modelar los puntos medidos.
Estos pasos usualmente requieren una gran capacidad de almacenamiento para
ejecutar productos intermedios y controles de calidad específicos, también es
necesario personal experimentado en el manejo de un complejo y costoso
software.
Las aplicaciones que
trabajan con estos datos están diseñadas para crear e interpolar redes
triangulares (TINs), y dado que los datos deben ser leídos en memoria, las TINs
deben ser creadas en segmentos. Este requerimiento implica que para procesar la
nube de puntos es indispensable dividirla en grupos más pequeños. Existen
diferentes herramientas tanto comerciales como Open Source, para el tratamiento
y procesamiento de los datos LiDAR. Dentro de las plataformas comerciales
encontramos TerraScan, software propietario líder en el mercado, desarrollado
por la empresa Terrasolid. En el ámbito de herramientas en código abierto, el
Sistema de Soporte de Análisis de Recursos Geográficos (Geographic Resources
Analysis Support System, GRASS) se reconoce como la plataforma open source más
prominente, construido a través de aportes investigativos de instituciones
educativas como el Laboratorio de Geomática de la Universidad Politécnico di
Milano. Una breve descripción y comparativa de las herramientas más ampliamente
utilizadas en la actualidad para el procesamiento de datos LiDAR pueden ser
encontrara en ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. y ¡Error! No
se encuentra el origen de la referencia
Para el tratamiento y
procesamiento de los datos LiDAR, la mayoría las herramientas procesan los
datos almacenados, en el formato LAS3, un formato estándar de intercambio de
nubes de puntos tridimensionales LiDAR creado por la American Society for
Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS)4, este formato almacena para cada
punto de la nube los valores x, y, z, además de los valores de intensidad y
número de retorno (eco). También puede almacenar los campos definidos por el
usuario durante el procesamiento de la información, como por ejemplo la
clasificación de cada punto en una categoría asignada
La
entrega de datos LiDAR y productos derivados al cliente o usuario final es la
última parte del proceso, García enumera los productos finales estándar, que se
podrían clasificar en: (i) Nubes de puntos y (ii) Modelos Digitales de
Elevación (MDEs).
•
Nubes de Puntos o Nube de puntos irregular correspondiente a los
puntos LiDAR originales: se entrega la nube de puntos LiDAR bruta clasificada
generalmente en una categoría (Default).
•
Nube de puntos clasificada: se obtiene a partir algoritmos de
clasificación automática aplicados a la nube de puntos bruta. Estos algoritmos
clasifican cada punto de acuerdo con su posición relativa con respecto a los
sus puntos más cercanos dentro de la nube. Las clases pueden ser suelo,
vegetación (alta media baja), edificios, ruido, solape entre pasadas, líneas
eléctricas, puentes, etc.
•
Imagen de intensidades: se obtiene a partir de la amplitud de la
señal que retorna al sensor después de rebotar en la superficie terrestre. La
imagen de intensidades permite realizar distinciones entre superficies.
BIbliografias:
·
ESRI. (2019). ¿Qué son los datos LIDAR? Obtenido
de
https://desktop.arcgis.com/es/arcmap/10.3/manage-data/las-dataset/what-is-lidardata-.htm
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