Aplicaciones del lidar aéreo

1 INTRODUCCIÓN.

Para la realización de ciertos proyectos de ingeniería es necesario saber con la máxima precisión los datos de campo. Para ello la cartografía es fundamental y el uso de nuevas tecnologías, como en este caso es el LIDAR aerotransportado, aportan un gran rendimiento a la hora de capturar los datos y sobretodo una gran precisión.

2 ESCANER AÉREO.

El LIDAR (Light Detectionand Ranging) significa detección y medición a través de la luz y permite registrar las diferentes altitudes que hay en un terreno de manera que éstas puedan reproducirse en un mapa. El sistema LIDAR se instala en un avión o un helicóptero y está integrado por: Distanciómetro láser: emite pulsos de luz ininterrumpidamente y capta sus retornos. El tiempo que tarda en regresar la luz permitecalcular la distancia y, de esta forma, la altimetría del terreno. Los puntos más próximos (altos) dan una respuesta rápida. Emisor y receptor Sistema de barrido: Incluye un espejo que ayuda a distribuir los rayos láser en la superficie de la que deseamos obtener datos y da como resultado un barrido en zig-zag. Sistema inercial: permite registrar los valores del ángulo de las inclinaciones que laaeronave experimentó durante el vuelo (hacia adelante, atrás o los lados) y, con ello, corregir los datos, refiriéndose siempre a un plano horizontal controlado. A este proceso se le llama orientación. Receptor GPS: permite ubicar con exactitud un punto en el marco de un sistema de referencia geodésica.
Mediante el proceso conocido como cálculo de la trayectoria, se combina la información del receptorGPS instalado en el sistema LIDAR aerotransportado con estaciones base GPS ubicadas en tierra, las cuales trabajan simultáneamente y sirven de referencia; a estas se le conoce en su conjunto como Red Geodésica Nacional. En Andalucía existe la red RAP que permite obtener el posicionamiento a partir de observaciones GPS en tiempo real o bien mediante postproceso con la descarga de los archivos RINEX.En la etapa de planeación de cada misión LIDAR, se analiza con detenimiento la ubicación que habrán de tener esas estaciones base, según la superficie sobre la que se realizará el levantamiento de datos. Adicionalmente, con el propósito de llevar a cabo el ajuste de datos al terreno y la generación de la nube de puntos con coordenadas X, Y, Z (datos de latitud, longitud y altura del terreno ylos objetos sobre el mismo), también se establece la ubicación y determina el tipo y cantidad de los denominados campos de control.
Los campos de control para trabajos LIDAR son áreas planas, de forma regular, preferentemente rectangulares (del tamaño de una cancha de fútbol o baloncesto) donde se miden puntos GPS geodésicos distribuidos de manera equidistante. La cantidad y separación entre esospuntos está en función de la altura de vuelo y condicionada por la geometría misma del patrón de barrido (zig-zag).
Si el vuelo es alto (6 000 metros sobre el terreno), los campos de control están compuestos por 20 puntos distanciados entre sí en torno a 8 metros; si el vuelo es bajo (1 000 metros sobre el terreno), los puntos son 40 y la separación es de 5 metros. En gabinete se identifican áreasdonde hubo coincidencia y con los datos de coordenadas se establece y aplica un factor de corrección, con la finalidad de obtener datos precisos. Estos datos constituyen una auténtica nube de puntos de valores de altitud con coordenadas X, Y, Z; con software y equipo de cómputo especializados se lleva a cabo la reconstrucción visual de los objetos y una recreación matemática de lo que sería elterreno. Este avance tecnológico persigue ofrecer, en comparación con tecnologías y técnicas anteriores, una información más exacta, detallada y oportuna, en la que la resolución marca la diferencia. A diferencia de la fotografía aérea, es posible realizar captura de datos sin tener en cuenta el ángulo solar (es posible trabajar de noche), aunque deban evitarse la realización de vuelos en...