Control de calidad planimetrico de una nube de puntos LiDAR

CONTROL DE CALIDAD PLANIMÉTRICO DE UNA NUBE DE PUNTOS LIDAR
Quiles, I. Molina, S.
Dirección de Sistemas de Información
Tecnologías y Servicios Agrarios, S.A
C/ Valentín Beato, 6. 28.037 Madrid
imqp@tragsa.es; smb@tragsa.es

Palabras clave: LiDAR, Precisión planimétrica, GNSS, PNOA.
Resumen
El uso de la tecnología LiDAR para la generación de modelos digitales del terreno y su posteriorutilización para
cálculo de ortofotografías, ha fomentado que la mayor parte de los estudios de calidad se centren en la precisión
altimétrica.
Los avances de dicha tecnología están permitiendo cada vez mayores aplicaciones en ámbitos urbanos para modelado
3D u ortofoto verdadera donde la precisión planimétrica es igualmente relevante.
En este artículo se describe un procedimiento de Control deCalidad de datos LiDAR desarrollado en Tragsatec, que
permite evaluar la calidad planimétrica de la nube de puntos LiDAR utilizando puntos de control obtenidos mediante
otras fuentes, entre ellas, vuelos existentes y tecnología GNSS. A diferencia de otros métodos, la metodología aquí
descrita trabaja con la nube de puntos original, sin realizar transformaciones previas a TIN o GRID. Tiene laventaja
de que no utiliza algoritmos de cálculo complejos pero requiere la existencia de edificaciones por lo que se centra
principalmente en zonas urbanas.
La posición planimétrica de las esquinas de los edificios se calcula mediante la intersección de las rectas de regresión
obtenidas a partir de los puntos LiDAR previamente clasificados como “fachada”. Las coordenadas así obtenidas, secomparan con las coordenadas calculadas mediante tecnología GNSS o extraídas de una fuente cartográfica de
precisión. De esta forma se puede calcular la precisión planimétrica de los puntos LiDAR en las zonas objeto de
estudio.
Se muestran asimismo en el estudio los resultados obtenidos al aplicar dicha metodología en la zona del casco urbano
de Guadalajara a partir de un vuelo LiDAR realizado en2009 en el marco del PNOA de Castilla-La Mancha.
Datos del Autor
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Objetivo y justificación
La aplicación más inmediata de la tecnología LiDAR en producción cartográfica está orientada a la generación de
modelos digitales del terreno, lo que inicialmente motivó que las especificaciones técnicas que se exigían sobre su
empleo se centraran en los criterios de precisión altimétrica. Si bien laaplicación más inmediata es la generación de
MDT’s, existen numerosas aplicaciones de extracción y caracterización de elementos 3D que requieren asimismo de
una validación de su posición planimétrica. Además, el incremento de las prestaciones de los sensores LiDAR
aerotransportados ha permitido un incremento considerable de estas aplicaciones en coberturas generales, como el
PNOA LiDAR, en lasque son de igual importancia tanto la precisión planimétrica como la altimétrica.
Por otro lado, la determinación del error en planimetría podría utilizarse para determinar de forma más exacta el error
en altimetría ya que, según la fórmula de Koppé (Maling, 1987), el error en posición influye sobre el error en altura
en función de la pendiente del terreno.
En las prescripciones del PNOALiDAR, existe una especificación sobre la precisión en planimetría para la nube de
puntos LiDAR, algo que, en la actualidad no se está controlando dada la dificultad que esto supone.
La metodología en el presente trabajo se centra en establecer un método que pueda ser implementado dentro de los
controles de calidad PNOA.

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Metodología para el control planimétrico

2.1

Controlplanimétrico de puntos LiDAR. Clasificación de los diversos métodos publicados.

La mayoría de los trabajos de control planimétrico publicados se basan en la realización de un paso previo llamado
segmentación. El objetivo de la segmentación en una nube de puntos es agrupar aquellos puntos con propiedades
similares en regiones homogéneas. Las técnicas de segmentación pueden clasificarse según el...