10 Cosas que Debes Saber Sobre los Datos LIDAR

El LiDAR, de sus siglas en inglés «Light Detection And Ranging» es una tecnología de teledetección que nos permite representar el terreno en 3 dimensiones mediante nubes de puntos utilizando un emisor láser. 

En este articulo hemos agrupado las preguntas más frecuentes que se nos hacen sobre este sistema de teledetección.

1. ¿Cuales son los principales usos del LiDAR?

El LiDAR tiene infinidad de usos. Algunos son muy obvios (por ejemplo, la modelización 3D de una superficie), pero se pueden encontrar otros muchos usos que derivan de la generación de productos y subproductos a partir de la nube de puntos (por ejemplo, cambios temporales en un ecosistema). Entre los principales usos, destacamos:

  • Hidrología
  • Arqueología
  • Militar/defensa
  • Conservación del Patrimonio Natural y Cultural
  • Urbanismo
  • Infraestructura
  • Riesgos naturales
  • Cartografía
  • Cambios temporales
  • Protección del Medio Ambiente
  • Realidad Virtual
  • Inventarios urbanos.

2. ¿Qué tipo de dato es el LiDAR?, ¿Son datos vectoriales o raster?

El formato del LiDAR se puede parecer más a un dato vectorial que a un raster. Un LiDAR se puede fácilmente convertir a formato SHP o TXT y cargarlo en un software convencional de GIS como QGIS or ARCGIS (aunque se perderá parte de su información de cabecera y no será un modo eficiente de trabajar con la nube de puntos).

 

Aunque el LiDAR no sea un formato raster, también se pueden generar rasters a partir de la nube de puntos.

3. ¿Cómo se captura el LiDAR?

Para capturar una nube de puntos, se necesita un sensor. Dependiendo de dónde y cómo se instale este sensor, el LiDAR se puede clasificar en 3 tipos:

  • TLS de sus siglas en inglés «Terrestrial Laser Scanning» es una forma de capturar LiDAR en la que se utiliza una plataforma estática sobre el suelo. Generalmente, se usa para crear representaciones tridimensionales de elementos topográficos, rocas, cuevas, vegetación o bienes culturales.
  • MLS de sus siglas en inglés «Mobile Laser Scanning» es un tipo de LiDAR que también se captura desde el suelo como el anterior, pero normalmente va adherido a una plataforma móvil, como puede ser un coche. Es ideal para capturar LiDAR en calles, tendidos eléctricos que van paralelos a una carretera, túneles, etc.
  • ALS de sus siglas en inglés «Airborne Laser Scanning» es probablemente el más empleado cuando hablamos de capturar grandes extensiones, ya que aquí el LiDAR se captura utilizando aviones, helicópteros o cualquier tipo de vehículo aéreo no tripulado. Este tipo de LiDAR está indicado para inventario forestal, planificación u ordenación del territorio o hidrología, seguimiento de tendidos eléctricos en zonas remotas, modelización urbana, arqueología, etc.

4. ¿Puede el LiDAR atravesar la cubierta de los árboles?

Una de las mayores ventajas que tiene el LiDAR es su capacidad de penetrar la cubierta vegetal, lo cual permite obtener un modelo digital del suelo bajo las copas de los árboles y un modelo digital de las propias copas de los árboles.

 

Cabe destacar, que esta cualidad del LiDAR lo hace especialmente útil para encontrar objetos ocultos bajo la cubierta vegetal, como por ejemplo edificios, carreteras, puentes, yacimientos arqueológicos.

5. ¿Existe algun software gratuito para visualizar LiDAR?

Uno de los principales problemas que encontramos la primera vez que trabajamos con LiDAR, es que no sabemos cómo podemos visualizar los datos que tenemos. Aquí se mencionan algunos de ellos.

  • QGIS
  • Potree
  • LasView
  • Fugro Viewer
  • Visor Displaz
  • Quick Terrain Reader
  • Lidarviewer

6. ¿Existen fuentes gratuitas para descargar LiDAR?

Muchos países van poco a poco poniendo a disposición del público nubes de puntos del territorio nacional.

  • España es uno de los países más avanzados a este respecto gracias al IGN y al proyecto PNOA LiDAR. También Institutos Geográficos como el INEGI pone a disposición datos LIDAR gratuitos para el público general
  • En el ámbito internacional, USGS (US Geological Survey) proporciona a través de su web, datos LiDAR de Estados Unidos.
  • Otra iniciativa es Open Topography una web desde donde usted puede descargar datos LIDAR gratuitos de diversas partes del mundo.

7. ¿Puede el LiDAR trabajar de noche?

A diferencia de la captura de imágenes como las
tradicionales ortofotos, el LiDAR puede capturar datos de noche. La razón es
que el LiDAR es un sensor óptico activo (a diferencia de una cámara de fotos
que necesita luz solar para «ver» los objetos).

El sensor LiDAR transmite rayos láser que se reflejan en los
objetos y vuelven al receptor, el cual registra el tiempo que tarda el pulso
láser desde que abandonó el sistema LiDAR hasta que regresó, calculando la
distancia entre el sensor y la superficie en la cual el láser rebota.

8. ¿Se puede convertir la nube de puntos en un raster?

Como hemos mencionado anteriormente, el formato LiDAR se parece más a un formato vectorial que a un raster, pero eso no significa que no se puedan obtener rasters a partir del LiDAR. Muchos usuarios noveles de LIDAR piensan que únicamente pueden obtener un modelo digital de elevaciones a partir del LIDAR, pero hay muchos otros rasters que se pueden obtener:

 

  • Modelo Digital del terreno
  • Modelo Digital de elevaciones
  • Modelo Digital de copas de árboles
  • Por supuesto, rasters derivados de los anteriores, algunos ejemplos:
    • Mapa de sombreado
    • Pendientes
    • Aspecto
    • Cuencas de drenaje
    • Mapas de visibilidad

9. ¿En qué me puede beneficiar aprender a trabajar con LiDAR?

Si trabajas con datos geoespaciales, el LiDAR te brinda una nueva oportunidad para tener a tu alcance una fuente de datos muy detallada del terreno de la que poder extraer información muy útil e incorporarla a tus análisis espaciales.

 

Algunos ejemplos serían:

  • Si necesitas conocer la altura de los edificios de tu Ciudad, ¿cómo lo harías? Gracias al LiDAR con las nubes de puntos puedes obtener la altura de cualquier edificación en el área levantada.
  • ¿Necesitas un modelo digital de elevaciones de alta precisión? Las nubes de puntos pueden llegar a ser muy densas, normalmente, el LiDAR aerotransportado puede variar entre 1 ppm y 25-30 ppm (o incluso más), lo cual permite obtener modelos digitales del terreno muy detallados y de alta resolución (incluso por debajo de 50 cm por pixel).
  • ¿Eres ingeniero forestal? Entonces, el LIDAR te puede ayudar a gestionar, desde grandes extensiones de masas forestales, a modelizar ejemplares de árboles monumentales que por su singularidad necesitan ser conservados.
  • ¿Trabajas en Infraestructura? Con el LIDAR y usando una cámara 360 puedes realizar recorridos de las vías y realizar cuantificaciones de daños presentes en las carreteras.
  • ¿Trabajas inspeccionando tendidos eléctricos? Un sistema LIDAR incorporado a un avión, helicóptero o dron, puede ayudarte en la gestión de riesgos de tendidos eléctricos o simplemente para modelizar catenarias en 3D
  • ¿Necesitas obtener el volumen de material extraído de una mina? Capturando LiDAR en intervalos temporales de una misma zona, te puede ayudar a conocer con gran precisión cambios temporales en el terreno.
  • ¿Eres topógrafo? El LiDAR también te puede ayudar a realizar levantamientos topográficos de alta precisión.

10. ¿Existe algún curso para aprender a trabajar datos LiDAR y poder obtener productos a partir de nubes de puntos de forma profesional?

¡Estas de suerte! Porque desde Ingeniería Geomática Smart, ofrecemos este curso Procesamiento de datos LiDAR con QGIS y LAStools.

Al finalizar el curso, serás capaz de:

  • Entender que es un sistema LiDAR, sus atributos y los metadatos que componen una nube de puntos
  • Comprender el formato LiDAR, así como los formatos que existen y como transformar de uno a otro
  • Cómo visualizar datos LiDAR
  • Crear modelos digitales del terreno, modelos digitales de elevaciones, modelos de copas de árboles
  • Crear datos raster a partir de nubes de puntos
  • Autoclasificar nubes de puntos
  • Filtrar datos LIDAR a partir de sus atributos
  • Eliminar ruido de una nube de puntos
  • Colorear nubes de puntos usando ortofotos
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