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LEVANTAMIENTO CON ESCANER LASER TERRESTRE:
OBSERVATORIO ASTRONOMICO MUISCA DE MONQUIRA- VILLA DE
LEYVA.
PRESENTADO POR:
DANIEL FERNANDO GUAMAN GALINDO
CÓD.: 20141031057
DIRECTOR INTERNO
JULIO HERNAN
BONILLA ROMERO
Ingeniero Civil
Msc. En Geomatica
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
PROYECTO CURRICULAR DE TECNOLOGIA EN TOPOGRAFÍA
BOGOTÁ D.C.
2018
LEVANTAMIENTO CON ESCANER LASER TERRESTRE:
OBSERVATORIO ASTRONOMICO MUISCA DE MONQUIRA- VILLA DE
LEYVA.
DANIEL FERNANDO GUAMAN GALINDO
CÓD.: 20141031057
DIRECTOR INTERNO
JULIO HERNAN
BONILLA ROMERO
Ingeniero Civil
Msc. En Geomatica
Trabajo de grado presentado en modalidad de
MONOGRAFIA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
PROYECTO CURRICULAR DE TECNOLOGIA EN TOPOGRAFÍA
BOGOTÁ D.C.
2018
Nota de aceptación
________________________________
________________________________
________________________________
________________________________
________________________________
CARLOS ALFREDO RODRIGUEZ ROJAS
Docente Evaluador
______________________________
JULIO HERNAN BONILLA ROMERO
Docente Director
BOGOTÁ D.C, ENERO DE 2018
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 1
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA............................................................... 3
3. OBJETIVOS ...................................................................................................... 4
3.1 Objetivo General ................................................................................................ 4
3.2 Objetivos específicos ......................................................................................... 4
4. MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 5
1.2. Astronomía de los Muiscas ................................................................................ 7
1.3. Observatorio Astronómico Muisca de Monquirá -Saquenzipa .......................... 8
1.4. Topografía y arqueología ................................................................................. 11
1.5. Escáner laser terrestre ...................................................................................... 12
1.6. Astronomía cultural ......................................................................................... 13
1.7. Posicionamiento GPS ...................................................................................... 14
1.8. Posicionamiento GPS estático ......................................................................... 15
1.9. Posicionamiento GPS estático rápido .............................................................. 15
1.10. Posicionamiento GPS cinemático. ................................................................... 15
5. METODOLOGÍA ............................................................................................ 16
1.11. Primera Fase: Trabajo en campo (recolección de datos). ................................ 17
1.12. Planeación del levantamiento .......................................................................... 17
.......................................................................................................................................... 17
1.13. Reconocimiento del terreno ............................................................................. 17
1.14. Puesta de las esferas ......................................................................................... 18
1.15. Configuración preliminar del escáner .............................................................. 20
1.16. Levantamiento del área propuesta ................................................................... 22
Zonas primarias ................................................................................................................ 23
Zonas secundarias ............................................................................................................. 23
Zonas terciarias ................................................................................................................. 24
1.17. Georreferenciación........................................................................................... 25
1.18. Segunda Fase: Trabajo en oficina (procesamiento de datos) ........................... 29
1.19. Organización de los archivos crudos ............................................................... 29
1.20. Software SCENE 7.1 ....................................................................................... 30
1.21. Importación de archivos crudos al software SCENE....................................... 30
1.22. Registro de escenas .......................................................................................... 31
1.23. Nube de puntos ................................................................................................ 36
1.24. Limpieza de nube de puntos ............................................................................ 37
1.25. Definición de la Clipping box .......................................................................... 39
6. RESULTADOS ............................................................................................... 40
1.26. Creación de la mesh o solido ........................................................................... 40
1.27. Solido en 3D o ‘’mesh’’................................................................................... 41
1.28. Plano topográfico en AutoCAD ....................................................................... 41
7. ANALISIS DE RESULTADOS ...................................................................... 42
1.29. Objetos en 3D .................................................................................................. 42
1.30. Mediciones realizadas ...................................................................................... 44
8. CONCLUSIONES ........................................................................................... 46
9. RECOMENDACIONES .................................................................................. 47
10. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................. 48
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1.Petreos Fálicos Monquirá, Villa de Leyva. Ilustración 2.Petreos Fálicos,
Tunja. ................................................................................................................................................................. 7
Ilustración 3Esquema de la observación de los ángulos horizontal y vertical del sol ...................................... 11
Ilustración 4Flujograma de cronograma de actividades ................................................................................... 16
Ilustración 5. planeación del levantamiento ..................................................................................................... 17
Ilustración 6.Reconocimiento del terreno ........................................................................................................ 18
Ilustración 7. Distribución geométrica de las esferas. Fuente: propia .............................................................. 18
Ilustración 8.Posición ideal de las esferas ........................................................................................................ 19
Ilustración 9.Detección de las esferas en el software. ...................................................................................... 20
Ilustración 10. Pantalla principal ...................................................................................................................... 21
Ilustración 11. Administración de proyectos .................................................................................................... 21
Ilustración 12. Configuración de parámetros ................................................................................................... 22
Ilustración 13.Zonas de escaneo ....................................................................................................................... 22
Ilustración 14. Escaneo de las zonas primarias ................................................................................................ 23
Ilustración 15Escaneo de zonas secundarias .................................................................................................... 24
Ilustración 16. Escaneo de zonas terciarias ...................................................................................................... 24
Ilustración 17. Materialización de soportes en cinta de enmascarar de las esferas a georreferenciar .............. 25
Ilustración 18. Numeración de las esferas ........................................................................................................ 26
Ilustración 19.Señal de azimut propuesta ......................................................................................................... 27
Ilustración 20. Posicionamiento de la esfera sobre el vértice geodésico .......................................................... 27
Ilustración 21. Esferas georreferenciadas ......................................................................................................... 28
Ilustración 22. coordenadas geográficas de las esferas. ................................................................................... 28
Ilustración 23. Vértice geodésico: GPS-1. Tabla 3. coordenadas geocéntricas GPS-1. ......... 28
Ilustración 24.Archivos crudos descargados del escáner FARO focus. ........................................................... 29
Ilustración 25. Estructura de los archivos crudos. ............................................................................................ 29
Ilustración 26. Plataforma del software SCENE .............................................................................................. 30
Ilustración 27. Herramienta Mark Targets ....................................................................................................... 31
Ilustración 28. Visualización de escenas en el software .................................................................................. 32
Ilustración 29. Unión de escenas, identificación de las esferas. ....................................................................... 32
Ilustración 30. Reporte final de la unión de la nube de puntos. ....................................................................... 33
Ilustración 31. Reporte de los puntos de escaneo. ............................................................................................ 33
Ilustración 32. Error de escaneo estadísticas. ................................................................................................... 34
Ilustración 33. Error de escaneo. ...................................................................................................................... 34
Ilustración 34. Error promedio de puntos. ........................................................................................................ 35
Ilustración 35. Error promedio de puntos. ........................................................................................................ 35
Ilustración 36.Vista de las sesiones y su respectiva ubicación ......................................................................... 36
Ilustración 37.Proceso de limpieza de puntos en el Software SCENE y RECAP. ........................................... 37
Ilustración 38. Producto de la limpieza en RECAP, vista en planta. ............................................................... 38
Ilustración 39. Producto de la limpieza en RECAP, vista frontal. ................................................................... 38
Ilustración 40. Cajas de corte definidas. .......................................................................................................... 39
Ilustración 41. Nube de puntos lista para crear mesh. ...................................................................................... 39
Ilustración 42. Parámetros para crear la mesh. ................................................................................................. 40
Ilustración 43.Obtención del modelo en tercera dimensión del Observatorio Muisca de Saquenzipa............. 41
Ilustración 44. Hileras de pétreos, Modelo en 3D. ........................................................................................... 42
Ilustración 45. Fotografía de hileras pétreas tomada en campo. (23 Mayo 2017) ........................................... 42
Ilustración 46. Tumba dolménica comparación entre fotografía real y modelo en 3D. ................................... 43
Ilustración 47. Elemento Fálico comparación entre fotografía real y modelo en 3D. ..................................... 43
Ilustración 48.Comparación entre planos generados mediante los dos métodos de levantamiento. ................ 45
Ilustración 49. Mediciones hechas sobre el modelo en 3D. ............................................................................. 45
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. coordenadas Geográficas observatorio astronómico de Monquirá. ..................................................... 8
Tabla 2Parámetros de configuración preliminar para el escaneo de puntos .................................................... 20
Ilustración 23. Vértice geodésico: GPS-1. Tabla 3. coordenadas geocéntricas GPS-1. ......... 28
Tabla 4. Parámetros definidos para la mesh. .................................................................................................... 40
Tabla 5. Área propuesta en el proyecto: Actualización Topográfica Del Parque Arqueológico, Observatorio
Astronómico Muisca De Saquenzipa En La Vereda Moniquirá, Villa De Leyva. ........................................... 44
Tabla 6. Área y perímetro obtenido mediante AutoCAD................................................................................. 44
1
1. INTRODUCCIÓN
El parque arqueológico de Saquenzipa ubicado en la vereda de Monquirá, a
4 km del municipio de Villa de Leyva (Departamento de Boyacá), el cual ha sido objeto de
estudio para diferentes entidades académicas e investigadores independientes por los
importantes hallazgos arqueológicos realizados en épocas pasadas, el primer estudio
realizado en este complejo arqueológico fue por el sr. Manuel Vélez Barrientos, quien en
el año 1847 hace una carta describiendo su viaje de investigación por monumentos
antiguos en la provincia de Tunja, en la cual hace una descripción de las columnas pétreas
del complejo arqueológico de la vereda de Monquirá y esta carta resulta en manos de Jean-
Baptiste Boussingault quien luego la hace publica en un artículo de la revista Bulletin de la
Société de Géographie de Paris. en 1981 el arqueólogo Eliecer Silva Celis da a conocer
por medio de su Artículo Investigaciones arqueológicas en Villa de Leiva los hallazgos
arqueológicos en este mismo lugar y de la existencia de un posible observatorio
astronómico. Además de las diferentes fuentes bibliográficas por cronistas, investigadores,
antropólogos quienes hacen mención de este complejo arqueológicos en sus libros.
Actualmente por iniciativa de las entidades académicas y grupos de
investigación se han realizado bastos estudios implementando diferentes propuestas para
determinar la importancia y función principal de estas ruinas que han sido estudiadas en el
transcurrir del tiempo, por medio de fundamentos científicos como es el caso de la
Topografía. Grupos de investigación como el semillero de Arqueoastronomía de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas ha proporcionado diferentes propuestas de
estudio en este lugar, a cargo del Ingeniero Julio Bonilla quien ha presentado un vasto
2
interés por este sitio para realizar prácticas de investigación aplicando la topografía y
entregando resultados interesantes e importantes para las demás investigaciones de carácter
arqueológico, etnográfico y Astronómico.
La tecnología del escáner laser se ve ahora más implicada en cada una de las
investigaciones que estén relacionadas con la arqueología y el rescate del patrimonio
arqueológico. Ahora bien, el objetivo de esta propuesta es aplicar la tecnología del escáner
laser para fundamentar y complementar las investigaciones realizadas anteriormente, por
medio de estos resultados entregar como aporte a quienes interese trabajar a partir de lo
entregado.
3
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Se pretende realizar el levantamiento con escáner laser terrestre del
complejo arqueológico de Saquenzipa, el equipo que se utilizará es el Escáner FARO Focus
brindado por los laboratorios de la Facultad de Medio Ambiente de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas.
La planeación viene dada en metodologías de distribución que se hacen
previamente al levantamiento, es decir el número de sesiones y las áreas que se abarcaran
para la obtención de la nube de puntos con el escáner laser.
Durante el desarrollo del proyecto se dividirán dos sesiones de trabajo en
contexto general, TRABAJO DE CAMPO, en el cual incluye la recolección de datos en
terreno y obtención de información. Por otra parte, está el TRABAJO EN OFICINA que
corresponde al Post-Proceso y procesamiento de la información obtenida previamente en
campo. Los resultados obtenidos del proceso general del proyecto darán paso a el análisis y
comparación de los datos para establecer conclusiones finales.
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3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo General
Realizar el levantamiento con escáner laser terrestre del observatorio
astronómico Muisca de Monquirá, ubicado en el municipio de Villa de Leiva.
3.2 Objetivos específicos
• Levantar por medio de escáner laser las hileras columnares, tumbas
dolménicas y lote en general del observatorio para obtener
información topográfica (Superficie del terreno, perfiles y nubes de
puntos).
• Realizar el modelo tridimensional del observatorio astronómico
muisca de MONQUIRA por medio de software.
• Simular el recorrido del sol en este sitio arqueológico, que permita
comprender con más claridad de una manera gráfica el propósito de
este trabajo.
5
4. MARCO TEÓRICO
1.1. Contexto histórico: los Muiscas
Los Muiscas fueron un grupo originario de América que pertenecían a la
familia lingüística Chibcha. Esta importante cultura que se ubicaba en el altiplano
Cundiboyacense, en lo que hoy conocemos como las sabanas de Bogotá y los valles de
Boyacá, según los cronistas cuando llegan al reino de la Nueva Granada se encuentran con
un grupo de nativos que poseían una estructura de gobierno bien sustentada, los cronistas
los llamaban ‘’Moscas’’ y los consideraban como ‘’nativos civilizados’’.
Estos pueblos se caracterizaban por ser diferentes a las demás poblaciones
nativas encontradas en el resto del territorio de la Nueva Granada, ya que estos tenían un
grado de conocimiento superior a las demás culturas ya que tenían templos y
construcciones que utilizaban como adoratorios o para practicas astronómicas las cuales los
europeos consideraban satánicas. Dice Liborio Zerda en su libro El Dorado: “la vida de la
familia Chibcha presentaba caracteres especiales que expresan suma suavidad en sus
costumbres y en sus relaciones, comparadas con las más bárbaras condiciones de sus
sociedades incipientes…los antiguos habitantes de las altas regiones de los andes
colombianos, principalmente los de la nación Chibcha, tenían adoratorios en sus
poblaciones, tales como el gran templo de iraca en Tundama...” (Zerda Liborio,1882).
En la ambiciosa búsqueda del dorado, los europeos designaban sacerdotes
quienes empiezan un proceso de colonización, impartiendo fundamentos de la iglesia
católica para los indígenas, quienes se consideraban ‘’seres sin alma e inferiores’’. En este
proceso tienen la oportunidad de interactuar y comprender la vida de estas culturas, a partir
de esto surgen personajes quienes presentan un gran interés por estudiar cada elemento
6
cultural y étnico de los Muiscas. Dentro de estos personajes se encuentra el sacerdote José
Domingo Duquesne quien, dentro de su oficio designado por la corona española fue
enviado a las poblaciones de Lenguazaque y Gachancipá con el fin de llevar la religión
cristiana a los muiscas, en esta oportunidad Duquesne realiza una elaborada investigación
sobre la lengua de estos pueblos e interpretación de muchas de sus costumbres relacionadas
con prácticas astronómicas. ‘’Duquesne recogió con mucho trabajo y artificio los datos
necesarios para escribir la historia religiosa de aquellos pueblos, consultando las relaciones
de los antiguos cronistas; también para reorganizar la memoria de su lenguaje, casi
extinguido entonces, y escribir una gramática del idioma muisca; y finalmente, para
interpretar según el sistema astronómico de esta nación…” (Zerda Liborio,1882).
Estos pueblos de los andes colombianos poseían un gran conocimiento sobre
la interpretación de cada fenómeno de la bóveda celeste, el cual asociaban con los ciclos de
cultivo y ceremonias religiosas. La civilización de este pueblo era de admirar por los
cronistas, sin embargo, en este choque de la cultura occidental con la del nuevo mundo no
se puede omitir el genocidio y destrucción de estos pueblos, arrasando con todo el avance
científico que se llevaba a cabo. La destrucción fue masiva desde su lengua hasta su
religión eliminando cada elemento que consideraban satánico, como lo fueron sus
costumbres y monumentos. Las únicas testigos del legado ancestral de este pueblo, son las
rocas que se erigen como monumento a una cultura sabía que posiblemente hubiese llegado
a tener la oportunidad de ser una civilización avanzada.
7
1.2. Astronomía de los Muiscas
Los muiscas como cualquier otra cultura de los pueblos precolombinos
tenían como deidad a los astros representados en la luna (Chía) y el sol (Sue), además que
cada constelación o fenómeno de la bóveda celeste representaba gran importancia en sus
ritos y prácticas religiosas; Además de eso cada elemento del paisaje como las lagunas,
montañas e inclusive rocas, hacían parte de su religión y conexión con el mundo natural.
Los pueblos originarios de américa se consideraban seres sabios y
observadores, por lo tanto, dedicaban su visión más allá del entorno que los rodaba,
utilizaban los elementos naturales para dar un orden al ciclo vital. El pueblo muisca
sustentaba sus conocimientos astronómicos por medio de calendarios astronómicos bien
estructurados, utilizaban sitios que por ubicación estratégica alineaba con los astros que se
reflejaban en la bóveda celeste.
En la zona del altiplano se han encontrado manifestaciones de posibles
observatorios astronómicos, donde los monumentos fálicos son el rastro más notable de la
arqueología muisca.
Ilustración 1.Petreos Fálicos Monquirá, Villa de Leyva. Ilustración 2.Petreos Fálicos, Tunja.
Fuente: propia Fuente: propia
8
1.3. Observatorio Astronómico Muisca de Monquirá -Saquenzipa
El Observatorio Astronómico muisca de Monquirá, mal llamado ‘’EL
INFIERNITO’’, se encuentra ubicado a 4 km del área urbana del municipio de villa de
Leyva del departamento de Boyacá. Este observatorio hace parte del parque arqueológico
de Monquirá donde se han realizado importantes hallazgos arqueológicos correspondientes
a la cultura Muisca. Sus vías de acceso no presentan ninguna dificultad (son transitables) y
su cercanía al área urbana facilita el acceso a los turistas. Se encuentra geográficamente
ubicado con las siguientes coordenadas:
Tabla 1. coordenadas Geográficas observatorio astronómico de
Monquirá.
Fuente: comprobación topográfica y astronómica del posible observatorio
muisca de Saquenzipa en Villa de Leyva (2011).
La existencia del sitio denominado El Infiernito es conocida desde hace
siglos, pero se ignora con exactitud en qué momento fue conformado. Algunas tesis
sugieren su aparición durante el periodo denominado Herrera Tardío (entre los años 700 y
1000 D.C.), mientras otras sitúan su origen durante el periodo Muisca Temprano
(comprendido entre el año 1000 D.C. y el año 1200 D.C.), cuando hay un aumento de la
población en la zona y se empiezan a utilizar centros ceremoniales.
Inicialmente, fueron los españoles, con sus "Noticias historiales de las
conquistas de Tierra Firme en las Indias Occidentales (fray Pedro Simón, 1625), quienes
hicieron mención del lugar y su posible origen, cuando el cacique de Tunja decide honrar a
9
su padre y encarga el acarreo de los monolitos, quedando algunos de ellos en el camino a
Ramiriquí y otros en Moniquirá (presumiblemente Monquirá, que es el nombre de la vereda
en donde se encuentra el Parque) al verse truncado su deseo por la llegada de los
conquistadores a Santa Marta.
Una segunda mención sobre el avistamiento de los monolitos corresponde a
Manuel Vélez (1846); en 1850 Joaquín Acosta hace referencia a este sitio y después
vendrían Manuel Ancizar (Peregrinación de Alpha, en el marco de la Comisión Corográfica
de mediados del siglo XIX), Fortunato Pereira (finales del siglo XIX), Liborio Zerda y
Vicente Restrepo (finales del siglo XIX), Peregrino Sáenz (1922), Miguel Triana (1922).
Sin embargo, el primer trabajo de excavación sistemática del lugar fue
adelantado por Eliécer Silva Celis (1981, 1983, 1986), durante el cual fue hallada "una
hilera de 26 pilares cilíndricos finamente tallados y equidistantes entre sí, con una altura
promedio de 2 m y un diámetro de 0,35m. A una distancia de 4 m hacia el sur de este grupo
de columnas, encontró dos filas de cuatro columnas cada una, de forma ovoidal, con una
altura promedio de 2,15 m y un diámetro de 0,60 m (Moncada, 1979 en Salge, 2007)".
A partir de las excavaciones, Silva Celis lanza la hipótesis (1983) de la
existencia en este lugar de un observatorio que también era utilizado como centro
ceremonial y de culto al sol, conformado por dos campos de observación, los vestigios de
una estructura similar a un templo y 27 monolitos esparcidos en un área de 1.5 hectáreas.
Excavaciones más recientes soportan la tesis de la existencia de asentamientos humanos en
esta área. (Yarelis Pulgarín, 2016).
10
En el año 2011 se realiza la publicación del artículo en la revista Azimut,
Comprobación topográfica y astronómica del posible observatorio solar muisca de
Saquenzipa en Villa de Leyva, a cargo de los ingenieros Julio Hernán Bonilla Romero y
Edilberto Niño Niño, quienes presentan un estudio de la comprobación del complejo
arqueológico de Saquenzipa como un observatorio astronómico construido por la cultura
muisca. Dentro de este trabajo se encuentra una interesante propuesta de la explicación
fundamentada en principios topográficos y geodésicos de los alineamientos pétreos que
funcionaban como calendario astronómico muisca.
Las mediciones se realizaron sobre los alineamientos pétreos descubiertos y
parcialmente reconstruidos por el arqueólogo boyacense Eliecer Silva. Según el, la
dirección de alineamientos fue conservada sin alteración (Silva-Celis, 1981), con lo que se
asegura que los valores de orientación encontrados son confiables y permiten trabajar con
seguridad en relación con la posibilidad de que el emplazamiento haya sido un observatorio
astronómico indígena (Bonilla Romero, Niño Edilberto, 2011).
Como resultado de dicho estudio se concluyó que los alineamientos pétreos
se encontraban en orientaciones geodésicas hacia fenómenos astronómicos en fechas de
solsticios y equinoccios, este gran hallazgo pudo determinar que efectivamente el sitio fue
utilizado como observatorio astronómico por esta cultura del altiplano cundiboyacense.
Los alineamientos pétreos presentan una configuración geométrica casi
rectangular, el largo del alineamiento sur es de 37,68 m y el del norte de 38,38 m. esta
configuración permite suponer alguna relación geométrica con los puntos de salida del sol
en el horizonte, los días de solsticios y/o equinoccios. Realizando la medición de los
ángulos de las diagonales de los alineamientos, se encuentra que las direcciones de estos
con respecto a la norte terrestre coinciden con los puntos de salida del sol. (Bonilla
Romero, Niño Edilberto, 2011).
11
Ilustración 3Esquema de la observación de los ángulos horizontal y vertical del
sol
Fuente: Bonilla julio, niño Edilberto. (2011).
Comprobación topográfica y astronómica del posible observatorio solar
muisca de Saquenzipa en Villa de Leyva.
También se pudieron establecer las fechas relacionadas con este
observatorio astronómico con los azimuts que se forma entre los pétreos y el sol. Esto
permite a otros campos como la arqueología para analizar los resultados y complementar la
información existente sobre la astronomía de los pueblos antiguos.
1.4. Topografía y arqueología
Las técnicas geomáticas para la documentación e investigación de
patrimonio cultural, tan en boga actualmente, han supuesto un gran paso cuantitativo en la
topografía arqueológica. El láser escáner, los drones, etc., y su aplicación, han
revolucionado la arqueología y su representación gráfica, siendo necesario una aplicación
metodológica y unos protocolos y recomendaciones de desarrollo y aplicación. (Sáez
Carlos, Bueno Manuel 2017).
Durante los últimos años han surgido nuevas técnicas de documentación
geométrica aplicadas al patrimonio cultural. Estas han supuesto toda una revolución
científico-divulgativa dentro de los campos de la arquitectura, el arte y la arqueología. La
utilización de estas herramientas ha permitido una reproducción muy precisa, además de
12
detallada, de cualquier estructura mueble o inmueble y sus posteriores análisis
morfológicos. No obstante, la carencia de estándares o procesos normalizados, tanto en el
desarrollo como en la gestión de los modelos tridimensionales, ha sido causa de un menor
aprovechamiento de todos sus recursos.
Dentro de estas nuevas técnicas destinadas a la documentación del
patrimonio destaca la aplicación del láser escáner 3D. A través de la información generada
por esta herramienta se obtiene un modelado 3D totalmente exacto y preciso del original,
del cual se pueden realizar una gran cantidad de análisis posteriores para optimizar el
conocimiento y la documentación del monumento. (Angás Jorge, Uribe Paula 2017).
1.5. Escáner laser terrestre
La tecnología del escáner laser se ha convertido en una técnica avanzada
implementada hoy en día en el ámbito laboral tanto de construcción como de los demás
campos relacionados con el estudio estructural y la medición de porciones de tierra. La
topografía se ve beneficiada con la aparición de estas técnicas de levantamientos por medio
de escáner laser 3D, pues el trabajo se facilita en campo y los resultados son aceptables en
comparación a las técnicas de levantamiento topográfico convencionales (Teodolito,
Estación, y GPS)
La técnica del escáner laser representa un nuevo y eficiente método para
digitalizar y modelar objetos y porciones de tierra de cualquier forma o tamaño. El
resultado del escaneo es una superficie 3D casi continua, a través de mediciones de un gran
número de puntos.
Dicha técnica está basada en la medición de distancias promedio de ondas
electromagnéticas, también conocido como LIDAR (Light Detection and Ranging). (Torres
Alejandro, 2014).
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Las ventajas del uso de esta tecnología es la toma detallada de elementos a
trabajar, esto quiere decir que los resultados de un escaneo serán mucho más detallados de
lo cual se puede obtener un modelo preciso que permita analizar con profundidad el terreno
o estructura levantada. El resultado del levantamiento 3D usando escáner laser es un
modelo tridimensional de los objetos detectados donde las coordenadas de cada punto
medido son conocidas. Luego de realizar el procesamiento con el software de
reconstrucción de datos, no solo obtiene una nube de puntos geo-referenciada, sino que
puede incorporar la propia textura de la superficie capturada y a posteriori exportar el
modelo 3D completo al programa de modelado de su preferencia. (Torres, A., 2014).
La aplicación de estas técnicas se ve reflejada en distintos campos de estudio
como la arquitectura, la topografía, geología, arqueología, etc. Ahora bien, en el presente
trabajo se realizó la combinación idónea, en la cual involucra dos ramas que implican la
dependencia de una a la otra como lo son la Topografía y Arqueología. La problemática
propuesta para el presente trabajo se basa en el rescate del patrimonio arqueológico del país
utilizando para ello técnicas topográficas modernas para justificar el valor histórico y
cultural de dichas estructuras.
1.6. Astronomía cultural
La Astronomía Cultural es una disciplina académica que busca entender los
Múltiples formas en las que los objetos y fenómenos celestes se registran, influyen,
impactan y guían las tradiciones culturales, creencias y sistemas de conocimiento. Es
altamente interdisciplinaria, desde la base de las ciencias naturales y físicas y las
humanidades con aplicaciones prácticas en áreas tales como la educación, economía, artes,
política y patrimonio.
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La disciplina examina las culturas contemporáneas y del pasado utilizando
un amplio rango de técnicas para entender aspectos como la navegación, cosmografía,
calendarios y registro del tiempo, cosmogonías, estructura social, ley tradicional,
subsistencia y supervivencia, oralidad, escritura y arte que son motivados por las estrellas.
En ocasiones llamada “antropología de la astronomía”, la astronomía cultural se divide en
varias subdisciplinas, aunque tradicionalmente se divide en dos subdisciplinas principales:
(1) Arqueoastronomía: estudia las culturas del pasado enfocándose en el
registro material basándose fuertemente en los datos arqueológicos e
históricos
(2) Etnoastronomía: se centra en culturas contemporáneas –principalmente
indígenas utilizando métodos históricos y etnográficos. (Duane Hamacher, 2016)
1.7. Posicionamiento GPS
El sistema de posicionamiento Global (GPS) es un sistema de satélites usado
en navegación que permite determinar la posición las 24 horas del día, en cualquier lugar
del globo y en cualquier condición climatológica. El sistema de posicionamiento Global
consiste en un conjunto de 24 satélites que circundan la tierra y envían señales de radio a su
superficie. Un receptor GPS es un aparato electrónico pequeño, utilizado por aquellos que
viajan por tierra, mar o aire, que permite recibir las señales de los satélites. Este receptor
utiliza las señales de radio para calcular su posición, que es facilitada como un grupo de
números y letras que corresponden a un punto sobre un mapa. (Lawrence Letham, 2001).
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1.8. Posicionamiento GPS estático
Consiste en recoger la información en el mismo lugar, durante varias
horas. Entonces la calidad de la medición puede ser del orden del milímetro, con receptores
de alta precisión. (Paul Correia, 2000).
1.9. Posicionamiento GPS estático rápido
Consiste en recoger informaciones permaneciendo estacionado un tiempo que varia de algunos
minutos a una hora. Esta técnica permite el levantamiento de varios puntos el mismo día, con una
precisión del orden de un centímetro. (Paul Correia, 2000).
1.10. Posicionamiento GPS cinemático.
Permite efectuar levantamientos desde un móvil. Gracias a él, puede señalarse por ejemplo el trazo
de una carretera o los perfiles de un terreno con una precisión del orden de unos pocos centímetros.
La mayoría de tratamientos cinemáticos necesitan una iniciación estática, es decir, hay que
permanecer algunos minutos en el punto de partida antes de efectuar el levantamiento. (Paul
Correia, 2000).
16
5. METODOLOGÍA
Como inicialmente se menciona la metodología que se llevó a cabo para el
desarrollo del proyecto se divide en dos fases de trabajo, la primera fase se denominará
trabajo de campo y esta se dividirá en diferentes sesiones de trabajo con el fin de explicar la
metodología que se realizó en campo de una manera clara. Por otra parte, estará la segunda
fase que corresponde a el trabajo de oficina donde se explicara el procesamiento de
información obtenido a partir de los datos crudos recolectados en campo, también tendrá
diferentes sesiones en las cuales se especificara cada paso que se empleó en dicho post-
proceso.
en la parte de trabajo de oficina, se debe hacer una aclaración en cuanto el termino post-
proceso, cuando se hace referencia a ello se quiere mostrar el proceso que se lleva a cabo
posterior al trabajo en campo, es decir el manejo de los datos que se obtienen del
levantamiento con el escáner laser terrestre.
La metodología propuesta se basa en fundamentos teórico prácticos brindados en asignaturas
de topografía como lo es Planimetría, Altimetría, Levantamientos especiales, etc. Se plantea
la siguiente metodología para la obtención de resultados:
Ilustración 4Flujograma de cronograma de actividades
Fuente: propia
17
1.11. Primera Fase: Trabajo en campo (recolección de datos).
1.12. Planeación del levantamiento
La planeación del levantamiento se hace previamente antes de empezar la recolección de los
datos en campo, en este caso se utilizó la herramienta de Google earth con la cual se hace un
esquema de la posible distribución de las esferas y el número de sesiones que se realizaran de
acuerdo al área que se desea levantar.
Ilustración 5. planeación del levantamiento
Fuente: propia.
1.13. Reconocimiento del terreno
El reconocimiento del terreno se lleva a cabo una vez el equipo de trabajo este en campo, este
proceso se hizo en un tiempo de 15 a 20 minutos, debe ser un reconocimiento rápido, pero a
la vez que sea bien estructurado de manera que garantice una ejecución sea óptima.
Puestas del
escáner laser
Dirección del
levantamiento
18
Ilustración 6.Reconocimiento del terreno
Fuente: propia
Al finalizar el reconocimiento del terreno se debe hacer una comparación
con la planeación que se hizo previamente, para determinar si hay diferencias o si no se
deben hacer cambios. En este reconocimiento se deben tener en cuenta algunos elementos
como los sitios indicados para ubicar las esferas, en este caso como no había suficientes
trípodes para utilizarlos como soporte se determinaron elementos pétreos para que las
esferas sean puestas sobre estos.
1.14. Puesta de las esferas
Las esferas son elemento fundamental para el levantamiento con escáner
laser terrestre por lo tanto es importante tener en cuenta algunos aspectos técnicos para
realizar el proceso con un rango de precisión aceptable.
Ilustración 7. Distribución geométrica de las esferas. Fuente: propia
19
cuando se habla de la posición de las esferas se debe tener en cuenta la
geometría ideal entre las esferas, es decir una geometría que proporcione todos los
estándares de precisión, en el caso de la figura 7 muestra la geometría aplicada para este
caso, en la primera se ve la equidistancia entre cada esfera y el numero de esferas que se
utilizaron, en este caso son tres esferas puesto que durante el procesamiento para realizar el
amarre de cada escena mínimo debe tener este número de esferas.
Ilustración 8.Posición ideal de las esferas
La posición de las esferas con respecto a la armada del escáner laser debe
garantizar que en el momento de radiación de puntos las esferas no queden sobrepuestas
una de otra, es decir evitar que queden paralelas ya que en las fotografías tomadas por el
escáner pueden quedar remontadas uno de otra, por lo tanto, esto dificulta el
reconocimiento de las esferas durante el proceso de creación de nube de puntos en el
software.
Durante la ejecución de la poligonal o circuito de levantamiento con el
escáner laser, la distancia entre las esferas debe ser un aspecto a no descuidar, esta distancia
no puede tener un rango mayor a 25 metros (>25m) por que al estar a distancias mayores
existen menos posibilidades de procesar la nube de puntos, esto no quiere decir que el
escáner tenga este rango de alcance en cuanto toma de elementos en la radiación, solo que
las esferas son elementos que no pueden estar tan lejos de la puesta del escáner.
20
Ilustración 9.Detección de las esferas en el software.
Fuente: propia.
1.15. Configuración preliminar del escáner
Antes de iniciar el proceso de radiación se debe realizar una configuración
preliminar del escáner en el cual se definirán parámetros de escaneo como: la duración, la
calidad y resolución de las fotografías. En el caso del levantamiento realizado se definieron
los parámetros que se ven en la figura _, estos parámetros se determinaron según el tipo de
terreno que se quería levantar.
Tabla 2Parámetros de configuración preliminar para el escaneo de puntos
Fuente: propia.
Perfil Seleccionado
Resolución (Megaptos.)
Calidad
Duración del escaneo (mm:ss)
Tamaño del escaneo (Pto.)
Distancia de puntos (mm/10m)
28,0
7.67
PARAMETROS
Exterior distancias lejanas
3X
06:23
21
A continuación, se mostrará la configuración preliminar del escáner laser en
base a los tutoriales que ofrece FARO como guía para los usuarios:
Ilustración 10. Pantalla principal
Fuente: FAROSpain (2016).
Ilustración 11. Administración de proyectos
Fuente: FAROSpain (2016).
22
Ilustración 12. Configuración de parámetros
Fuente: FAROSpain (2016).
1.16. Levantamiento del área propuesta
Inicialmente se propone realizar la toma de datos de todo el parque, sin
embargo, por limitaciones de tiempo en la salida pedagógica se realiza el escaneo de las
zonas primarias y secundarias para asegurar los elementos del parque que eran de interés
para la generación de la nube de puntos con esto se hace referencia a las hileras pétreas.
Ilustración 13.Zonas de escaneo
Fuente: Google Earth
Zonas
primarias
Zonas
secundarias
Zonas
terciarias
23
Zonas primarias
Las zonas primarias hacen referencia según lo estudiado a los elementos de
mas importancia dentro de los objetivos del levantamiento, en este caso corresponde a las
hileras pétreas que se encuentran en la parte sur occidental del lote.
Ilustración 14. Escaneo de las zonas primarias
Fuente: propia
Zonas secundarias
La zona secundaria corresponde a los elementos que tienen cierto grado de
importancia para cumplir el objetivo propuesto, sin embargo, estas funcionan como
complemento de las zonas primarias y proporcionan más información de los demás
elementos arqueológicos que se encuentran en el parque, como lo es la Tumba dolménica y
los otros pétreos esparcidos en el terreno.
24
Ilustración 15Escaneo de zonas secundarias
Fuente: propia
Zonas terciarias
Las zonas terciarias son aquellos elementos que no se tienen previsto
levantar, simplemente se toman como puntos para poder determinar limites de lindero y
elementos del paisaje que pueden complementar la nube puntos, no necesariamente se
deben escanear estas zonas. Estas no vienen previstas en la planeación preliminar por lo
tanto no hacen parte de la poligonal.
Ilustración 16. Escaneo de zonas terciarias
Fuente propia
25
1.17. Georreferenciación
La práctica pedagógica tenía como objetivo recolectar toda la información
topográfica por medio de métodos de medición aplicados en prácticas de campo y oficina
(Levantamiento con estación, RTK, vuelo con Drone y escáner laser terrestre). A su vez se
realizó el posicionamiento de las placas GPS materializadas en prácticas anteriores por la
universidad distrital.
El proceso de georreferenciación consiste en utilizar una de las esferas con
las que se realizó el amarre de las escenas como punto de referencia o bien podría usarse un
target ubicado en la mejor posición garantizando precisión en este proceso. La esfera que se
eligió debe estar soportada sobre un tipo de señalización que indique la posición de la
esfera, esta posición no puede variar, es decir no puede moverse de su sitio, por lo tanto se
recomienda usar algún tipo de cinta que se adhiera a la superficie y sostenga la esfera o
target como se muestra en la figura_.
Ilustración 17. Materialización de soportes en cinta de enmascarar de las esferas a georreferenciar
Fuente: propia
26
Luego de posicionar los soportes en cinta de enmascarar se procede a
otorgarles coordenadas, esto mediante un posicionamiento GPS. Para llevar a cabo este
proceso en el desarrollo del proyecto, se utilizó el método de posicionamiento ‘’Stop and
Go’’, utilizando como base un punto materializado en el parque (estaca) y poniendo el
receptor en cada punto del cual se quería obtener coordenadas. Se les otorgo coordenadas a
tres esferas las cuales corresponden a las primeras esferas utilizadas en la primera sesión.
Ilustración 18. Numeración de las esferas
Fuente: propia
Teniendo estos puntos de referencia se puede establecer una
georreferenciación, sin embargo, el método recomendable para georreferenciar una nube de
puntos es establecer una ‘’señal de azimut’’ (ver figura 19.) entre una de las esferas con un
vértice geodésico que tenga coordenadas reales. La señal de azimut se propuso de la
siguiente manera: ubicar una esfera sobre el vértice Geodésico GPS-1 ubicado dentro del
parque arqueológico de manera que en la radiación del escáner tome la posición de esta
2255
2222
2266
27
esfera. La sesión en la que se realizó este proceso fue en la numero tres como se muestra en
la figura_.
Ilustración 19.Señal de azimut propuesta
Fuente: propia
Ilustración 20. Posicionamiento de la esfera sobre el vértice geodésico
Fuente: propia
28
En este orden de ideas el proceso de georreferenciación se efectúa
correctamente y como resultado se obtienen dos referencias con coordenadas reales para
dar una orientación a la nube de puntos. En la siguiente tabla se pueden observar las
coordenadas geográficas obtenidas en dicho proceso:
Ilustración 21. Esferas georreferenciadas
Fuente: propia
Ilustración 22. coordenadas geográficas de las esferas.
Fuente: propia
Ilustración 23. Vértice geodésico: GPS-1. Tabla 3. coordenadas geocéntricas GPS-1.
Fuente: propia Fuente: propia
N° DE PUNTO LATITUD LONGITUD ALTURA ELIPSOIDAL N° DE TARGET
26 5°38' 51.38012'' N 73° 33' 33.79049'' W 2111,857 TARGET A
22 5° 38' 51.34879'' N 73° 33' 33.79432'' W 2111,782 TARGET B
25 5° 38' 51.35878" N 73° 33' 33.81209'' W 2111,795 TARGET C
29
1.18. Segunda Fase: Trabajo en oficina (procesamiento de datos)
1.19. Organización de los archivos crudos
Luego de la recolección de los datos se procede a realizar el procesamiento
de la información para la obtención final de los resultados. En este apartado se tratará a
cerca del proceso del manejo de los archivos crudos que arroja el escáner laser, estos
archivos vienen en formato (. fls) y son carpetas ejecutables las cuales contienen diferentes
tipos de archivos que reconocerá el software.
Ilustración 24.Archivos crudos descargados del escáner FARO focus.
Fuente: propia
Ilustración 25. Estructura de los archivos crudos.
Fuente: propia
30
Cada de uno de estos archivos contiene elementos especiales para que el software reconozca
cada escena que se importe.
1.20. Software SCENE 7.1
SCENE está especialmente diseñado para todos los escáneres láser de FARO
Focus S, Focus3D y equipos de terceros. SCENE procesa y administra datos de escaneo de
forma sencilla y eficiente, empleando el reconocimiento automático de objetos, registro de
escaneos y posicionamiento, proporcionando imágenes en color. SCENE también cuenta
con herramientas para el posicionamiento automático de escaneos con o sin objetivo
mientras genera datos de alta calidad de manera rápida y conveniente. (FARO Products,
2017)
1.21. Importación de archivos crudos al software SCENE
Siguiendo con el procesamiento de los datos, se debe realizar la debida
importación de los datos al software SCENE este proceso es básico y simple, consiste en
arrastrar los archivos a la plataforma del programa.
Ilustración 26. Plataforma del software SCENE
Fuente: propia
31
1.22. Registro de escenas
Este paso del procesamiento viene siendo un paso clave dentro del proyecto,
ya que este definirá la unión total de la nube de puntos y la generación del modelo en
tercera dimensión. El registro consiste en darle un identificador puede ser alfanumérico, a
cada esfera que se puso en cada escena esto con el fin de hacer la unión de la nube de
puntos.
El proceso de registro requiere de una metodología precisa para hacer la
respectiva unión, esta puede ser manual o automática. En el caso del proyecto se realizó de
forma manual ya que al hacerlo de manera automática el software une la nube de puntos de
manera intuitiva utilizando elementos en común y esto puede generar cierta confusión y
generar la nube en desorden.
Ilustración 27. Herramienta Mark Targets
Fuente: propia
El programa permite marcar los puntos de referencia, que en este caso son
esferas, este proceso es manual, pero con la asistencia del software que verifica y reconoce
cuando se ponen los elementos en común. Como bien se especificó iniciando este artículo,
no se utilizaron targets para garantizar precisión.
32
Ilustración 28. Visualización de escenas en el software
Fuente: propia
Lo interesante de este software es que permite a los usuarios realizar el
procesamiento de datos de la manera más cómoda, la visualización de las escenas se hace
por pantalla individual de manera que se pueda observar y marcar los puntos de referencia.
Durante este proceso se requiere tener mucho cuidado y revisar las esferas de manera que
se asignen correctamente, si una esfera queda mal referenciada las escenas no se podrían
unir.
Ilustración 29. Unión de escenas, identificación de las esferas.
Fuente: propia
33
Volviendo a la poligonal propuesta inicialmente, acá se debe tener en cuenta que hay que
llegar con un error de cierre mínimo, esto implica a detectar las esferas correctamente ya que
este error es acumulativo. El software finalmente muestra los resultados de la unión de la
nube de puntos generando un reporte con el error promedio y el error mayor que hubo durante
el procesamiento.
Ilustración 30. Reporte final de la unión de la nube de puntos.
Fuente: propia
Ilustración 31. Reporte de los puntos de escaneo.
Fuente: propia
34
En las figuras 30 y 31 se puede apreciar el error de “color de codificación “y
el error entre puntos de escáner, este corresponde al error en distancia que se genera entre
los puntos. El error mayor fue de 0.0556 m y el error promedio fue de 0.0234 m. esto se
debe a que en una de las escenas las esferas se encontraban a una distancia fuera de rango.
En base a estos resultados se puede determinar que esta precisión puede ser admisible
teniendo en cuenta que se maneja un área de mayor amplitud.
Ilustración 32. Error de escaneo estadísticas.
Fuente: propia
Ilustración 33. Error de escaneo.
Fuente: propia
35
El error máximo de puntos fue de 0,055 m en las escenas N° 5 y 6, este error se debe a
la distancia que se posicionaron las esferas en la escena N° 6 fuera del rango admisible.
Ilustración 34. Error promedio de puntos.
Fuente: propia
Ilustración 35. Error promedio de puntos.
Fuente: propia
36
Finalmente, el software entre en una ventana de visualización de la unión de todas las
sesiones con la vista correspondiente de cada escena. Se puede observar la superposición
entre puntos y cada uno esta designado con un LAYER distinto.
Ilustración 36.Vista de las sesiones y su respectiva ubicación
Fuente: propia
1.23. Nube de puntos
Al terminar el procesamiento de cada escena se obtiene la nube de puntos con un error de
cierre promedio de 0.026 m, esto da paso el siguiente paso que es la limpieza de ruido y
distorsión de puntos.
37
1.24. Limpieza de nube de puntos
La depuración es un proceso esencial para empezar el modelamiento de la nube de puntos, por
lo general después de realizar la radiación con escáner se pueden obtener objetos incompletos,
objetos distorsionados y elementos que no son parte del paisaje (personas, carros, animales,
etc.). Para la limpieza se utilizó el software SCENE y Autodesk RECAP, con la ayuda de
estos dos programas que presentan una interfaz sencilla se realiza la depuración de ruido.
Ilustración 37.Proceso de limpieza de puntos en el Software SCENE y RECAP.
Fuente: propia
Se utilizaron los dos programas ya que en el SCENE se dificultaba seleccionar los objetos que
se querían eliminar, por el contrario, el RECAP tiene una herramienta más versátil para la
limpieza de puntos la cual hizo que el trabajo fuese más rápido. Esta depuración de puntos no
incluye arboles ni construcciones, por lo tanto, se conservaron estos elementos sin embargo
hay que tener en cuenta que, en el momento de conservar dichos elementos, no se puede
generar curvas de nivel ya que todo hace parte de una sola superficie.
38
Ilustración 38. Producto de la limpieza en RECAP, vista en planta.
Fuente: propia.
Ilustración 39. Producto de la limpieza en RECAP, vista frontal.
Fuente: propia.
39
1.25. Definición de la Clipping box
La ‘’Clipping box’’ o caja de corte corresponde al área de selección producto de la limpieza
de la nube de puntos el cual servirá para crear la ‘’mesh’’. Esta caja de corte se define luego
de obtener la nube limpia. En este caso se definieron cajas de corte para poder abarcar el área
total, ver figura 40. Con estas dos selecciones se generará la mesh, en las cuales se tienen en
cuenta las zonas primarias y secundarias de las mencionadas al inicio del tomo.
Ilustración 40. Cajas de corte definidas.
Fuente: propia
Ilustración 41. Nube de puntos lista para crear mesh.
Fuente: propia
40
6. RESULTADOS
1.26. Creación de la mesh o solido
Finalmente, como producto final de todo el proceso que se llevó a cabo durante el desarrollo
de este proyecto, se explicara la metodología para obtener el sólido en 3D de la nube de
puntos del observatorio astronómico muisca de Saquenzipa. El proceso es muy básico, el
software proporciona una interfaz sencilla que permite una configuración rápida y específica
para crear dicho sólido.
Ilustración 42. Parámetros para crear la mesh.
Fuente: propia.
Los elementos a tener en cuenta para crear el sólido son: la triangulación, la luz de agua y el
suavizado de la contextura del modelo. Los parámetros utilizados fueron:
Tabla 4. Parámetros definidos para la mesh.
Fuente: propia.
Non- waterlight 100
activate
1
PARAMETROS
smoothing
Maximum
number of 350
Optimize
Geometry and YES
41
1.27. Solido en 3D o ‘’mesh’’
Ilustración 43.Obtención del modelo en tercera dimensión del Observatorio Muisca de Saquenzipa.
Fuente: propia.
Sin embargo, se adiciona un poster como anexo del documento donde contiene la vista del modelo
en 3D del parque. Ver Anexo 1.
1.28. Plano topográfico en AutoCAD
En base a la nube de puntos georreferenciada que se creó, se utiliza para digitalizar un plano
topográfico del parque arqueológico. Este plano topográfico contiene información básica de
los linderos del predio, la posición de la tumba dolménica y las hileras de pétreos. Los
linderos del plano son producto de los puntos que alcanza abarcar el escáner en el momento
de la radiación, estos puntos corresponden a las zonas terciarias que se mencionaban al inicio
del tomo, aprovechando que se pudo obtener información del lindero se utilizan estos
resultados. El plano topográfico se encuentra en el Anexo 2.
42
7. ANALISIS DE RESULTADOS
1.29. Objetos en 3D
A continuación se hace una comparación visual del modelo en 3D por individual de los elementos
del parque arqueológico con fotografías tomadas el día de la recolección de los datos.
Ilustración 44. Hileras de pétreos, Modelo en 3D.
Fuente: propio.
Ilustración 45. Fotografía de hileras pétreas tomada en campo. (23 Mayo 2017)
Fuente: propia.
43
Ilustración 46. Tumba dolménica comparación entre fotografía real y modelo en 3D.
Fuente: propia
Ilustración 47. Elemento Fálico comparación entre fotografía real y modelo en 3D.
Fuente: propia
44
1.30. Mediciones realizadas
Dentro de los resultados se pudieron obtener datos de área y perímetro de
acuerdo a los datos que se obtuvieron de lindero. Se utilizará como marco de referencia el
proyecto Actualización Topográfica Del Parque Arqueológico, Observatorio
Astronómico Muisca De Saquenzipa En La Vereda Moniquirá, Villa De Leyva,
realizado por los estudiantes de Topografía Geraldine Zabala y Jonathan Ramos, quienes
entregan como resultado final un plano topográfico obtenido de un levantamiento por
método de posicionamiento GPS.
Tabla 5. Área propuesta en el proyecto: Actualización Topográfica Del Parque Arqueológico, Observatorio Astronómico
Muisca De Saquenzipa En La Vereda Moniquirá, Villa De Leyva.
Fuente: Zabala Geraldine, Ramos Jonathan, 2017
Como resultado del montaje de la nube de puntos en AutoCAD se pudo determinar el Área
del predio mediante el levantamiento con escáner laser terrestre. Cabe agregar que el área obtenida
no se garantiza que sean los puntos exactos de lindero ya que el escáner laser no alcanzaba abarcar
ciertas zonas del lindero, de igual manera al inicio del tomo se hace la aclaración de las zonas que se
escanearan.
Tabla 6. Área y perímetro obtenido mediante AutoCAD
Fuente: propia
45
En base a estos resultados se puede determinar que hay una diferencia entre
áreas de 1973.658, esto se debe a que los resultados del otro proceso son a partir de un
punto fijo, es decir que se levantaron con el fin de conocer el lindero especifico y preciso,
mientras que el levantamiento con escáner laser no tenía dentro de sus propósitos tomar el
lindero.
A la vez se quiere establecer una comparación entre el levantamiento con
GPS y el escáner laser terrestre, de lo cual se obtiene:
Ilustración 48.Comparación entre planos generados mediante los dos métodos de levantamiento.
Fuente: Zabala Geraldine, Ramos Jonathan, 2017
Ilustración 49. Mediciones hechas sobre el modelo en 3D.
Fuente: propia
46
8. CONCLUSIONES
La precisión en un levantamiento con escáner laser terrestre, se puede garantizar con un control minucioso de
la posición de cada esfera que se utilizara en el proceso de toma de datos, no se puede permitir el
desplazamiento de las esferas ya que esto aumenta el error promedio.
Según el proceso llevado a cabo durante este proyecto, se pudo determinar que las esferas proporcionan más
precisión siempre y cuando estas no sean movidas, además que ayudan al distinto software de modelamiento
en 3D (SCENE, RECAP, CYCLONE, VR MESH, ETC.) a procesar de manera automática.
El levantamiento con escáner laser terrestre se convierte en una herramienta innovadora para la elaboración
de trabajos topográficos que se requiera obtener mayor detalle en cuanto a superficies o elementos
arquitectónicos. En el caso del proyecto presentado anteriormente demuestra que los resultados pueden llegar
va ser óptimos y aceptables en cuanto precisión.
La nube de puntos puede ser manipulada siempre y cuando se realice depuración de información de manera
que esta no tan pesada, esto influye a que se utilice un buen ordenador para el procesamiento de la nube.
47
9. RECOMENDACIONES
Se recomienda usar targets para darle coordenadas a puntos específicos (placas, elementos arquitectónicos,
elementos del paisaje, etc.), pero no es recomendable usarlos para unir escenas, ya que se dificulta la
visibilidad en campo y el escáner no puede detectar.
Las esferas en campo deben estar ubicadas en la geometría ideal, la cual se explica anteriormente. La
elaboración del levantamiento se recomienda hacer utilizando una poligonal para que todo el proceso se lleve
correctamente.
10. BIBLIOGRAFÍA
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