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LiDAR, la precisión a tu alcance

Víctor J. García Morales

Área de Cartografía

LiDAR, la precisión a tu alcance JORNADA SITNA 2013

Objetivos de esta presentación:

- Conocer la tecnología LiDAR.

- Qué información existe en Navarra.

- Para qué me pueden interesar estos datos.

- Aplicaciones de esta tecnología.

- Herramientas para la explotación de los datos.

- Productos directos o indirectos.


Partenavia P68 TC OBSERVER

Sensor LiDAR ALS60

Cámara Fotogramétrica

Digital ADS80

Medios técnicos


LiDAR

LiDAR

LiDAR


Li D A R Ligth Detection And Ranging


Datos LiDAR

Capturados

• 29.355.371.603 puntos

• Número de pasadas: 834

• Bloques: 3290 (2x2 Km aprox 8 millones de puntos)

• Formato bruto: LAS 1.1 (Formato Binario)

• Sistema de Referencia: ETRS89

• Proyección: UTM 30N

• Origen de altitudes: Elipsoide GRS80 (cota elipsoidal)

Zona Densidad Fecha Formato Precisión

Vuelo LiDAR Navarra Norte 1 pto/m2 2012 LAS 15-20 cm

Vuelo LiDAR Navarra Centro 1 pto/m2 2011 LAS 25-35 cm

Vuelo LiDAR Navarra Sur 1 pto/m2 2012 LAS 15-20 cm


• Tratamiento de los datos brutos.

• Posibles aplicaciones.

• Explotación de los datos.

• Herramientas.


Clasificación de los datos


11

Modelo Digital del Terreno


12

Modelo Digital del Terreno con puentes


13

Modelo Digital del Terreno con edificios


14

Modelo Digital del Terreno con vegetación


15

Modelo Digital de Superficie


Modelo del Terreno LiDAR (MTL)


Representación de la nube de puntos asociando la información RGB de la Ortofoto 2012 a cada punto


Casos de estudio

• “Pequeños” trabajos – Grandes escalas

• Trabajo Local – Escalas medias

• Obra pública – Pequeñas escalas


• Caso 1: “Pequeños” trabajos

Levantamiento de una parcela para la realización de una modificación en el

perímetro, para la planificación de un colector que recoja el agua de lluvia.

Levantamiento por GPS/Taquímetro


• Caso 1: Trabajo pequeña escala

Información disponible:

- Ortofoto

- Cartografía: Curvas de nivel, viales, hidrografía, construcciones…

La información cartográfica se utiliza para planificación del trabajo: Fecha de

creación, escala de trabajo, precisión,…


Utilizando los Datos LiDAR:

Generamos curvas de nivel: Equidistancia 1m


Detalle curvas del LiDAR

Comparativa curvas del LiDAR y curvas de la cartografía

Curvas generadas a partir de los datos LiDAR

Modelo Digital del Terreno obtenido con datos LiDAR


Conclusiones:

- Datos muy valiosos para estudios previos.

- Resultado directo o trabajo extra.

- Utilización de datos de campo existentes.

- Planificación del trabajo de campo para:

- Mejorar el detalle en zonas con menos información

- Preveer zonas de difícil/imposible acceso

- Productos: Puntos de cota, Curvas de nivel, sombreados, perfiles…



• Caso 2: Trabajo escala local

Generación de curvas de nivel y cartografía de carreteras y caminos de una zona

con mucha vegetación.

Se realizó un vuelo LiDAR, con una densidad de puntos más de 3 ptos/m2


• Caso 2: Trabajo escala local Generación de curvas de nivel con un grado de suavizado y depuración

mínimo. Equidistancia 1 m.

Extracción semi-automática de elementos cartográficos


• Caso 2: Trabajo escala local

Conclusiones:

• Las curvas generadas son de gran precisión y fiabilidad.

• Zona complicada para el acceso.

• Problema de señal GNSS.

• Para trabajos de gran precisión se necesitan medición de

puntos en el terreno.

• El producto obtenido con 1 ptos/m2 suficiente?


Productos Generados:

• INPUT

– Nube de puntos formato LAS

• OUTPUT

– Fichero ASCII: Coordenadas XYZ (con las diferentes clases)

– Curvas de nivel: DXF, DGN, DWG, SHP

– Imagen Ráster con el Modelo de Elevaciones

– Mapa de pendientes

– TIN

– Sombreados – Mapas de iluminación


• Caso 3: Obra pública – “Grandes” proyectos

• Trazado Carretera A-21.

• Trazado Tren de Altas Prestaciones (TAP)

• Trazado del Canal de Navarra.



Conclusiones: • Anteproyecto de Obra muy real – Información del proyecto final.

• Ahorro de tiempo.

• Mejor planificación.

• Optimización de los trabajos de campo.

• Presupuestos más reales.

• Cálculos iniciales de movimientos de tierras.

• Existencia software para la edición, generación de perfiles,

tratamiento de los datos procesados.

• Herramientas personalizadas.


Analizando el uso del LiDAR:

Replanteo/Levantamiento de caminos.

Arqueología: Chequeo de los sombreados para detección de

estructuras sospechosas o susceptibles de ser yacimientos. MCP – Red de abastecimiento,

saneamiento (Puntos de cota, perfiles,

pendientes, mapas de iluminación,

visibilidad) Otro modelo menos preciso.


Proyectos en los que se esta utilizando:

Cubicaciones /Movimiento de Tierras / Extracción en Canteras

2011

2012

2013

Perfil

Líneas alta tensión:

Planificación y Conservación.

Actualización de Cartografía.



Estudios de Inundabilidad:

Geomorfológico - Hidráulico

Mapas estratégicos de Ruidos

Mapas edafológicos: Tipos de suelo



Forestal:

• Mediciones generales: Altura de la vegetación, calidad de

estación, producción de madera, crecimiento.

• Identificación de árboles singulares.

• Cálculo de Biomasa.

• Modelos de combustibilidad.

• Identificación de masas en bosques homogéneos.

• Planificación y gestión de cortafuegos.

17.20 m

27.10 m

27.70 m

17.90

m



Visualizaciones 3D

Emergencias

Deportivos: Mapas de orientación, canoping


Conclusiones

• Disponibilidad de datos LiDAR Territorio Nacional densidad 0.5 ptos/m2 (Paso de malla 2m.)

• Tracasa genera todos los productos de valor añadido con una densidad de 1 pto/m2

• Vuelos para proyectos específicos: densidad, época,..

• Herramientas: Generación de modelos, análisis de los modelos. Personalizables.

• Gran variedad de productos y formatos.

• Mejorar la altimetría de base. MDT, Curvas de nivel,…

• Reducir y optimizar el trabajo de campo. Zonas de difícil acceso. Abaratar costos.

• Dar a conocer esta tecnología y los datos existentes. No obligar al uso, pero generar una necesidad, para actualizar los datos, disponer de los datos clasificados.

• Preocupación por no desaprovechar esta información.

• Feedback de las usuarios. Entender sus necesidades.

• Disponibilidad de hablar de la tecnología, datos,…


¡Muchas gracias por vuestra atención!

[email protected]

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