Aplicaciones LiDAR para topografía de corredores Sistema ...

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Especificaciones técnicas y

aplicaciones

Aplicaciones LiDAR para topografía de corredores

Sistema Top Eye MK II Y MK III

Montados en aviones

• Optech ALTM Gemini (4)

• Optech ALTM Pegasus (1, junio)

• Optech ALTM 3033 (1)

• LEICA ALS60 (1)

• HAWK EYE II (1) – sistema batimétrico

Montados en helicópteros

• Top Eye MK II y III (5)

Recursos aerotransportados BLOM

Sistemas LiDAR

Recursos Aerotransportados

• 33 aviones en operación

• 4 helicópteros

• 13 sistemas LiDAR

• 20 cámaras fotogramétricas de gran formato

• 55 cámaras Pictometry (11 sistemas)

• 9 cámaras de medio formato

Principio de operación

1. El pulso láser es enviado y el reloj comienza

2. La luz se refleja en los diferentes objetos

3. El sensor captura la cantidad de luz reflejada cada nanosegundo (10-9

seg)

4. El valor de intensidad se almacena junto con el tiempo de lectura

5. Los impactos (ecos) son extraídos de la señal recibida y las posiciones calculadas

Int

Time

Comportamiento del pulso

• Impacto en superficies duras:

un único retorno

• Impacto en agua: no retorno o

baja densidad de retornos

• Impacto en vegetación:

múltiples retornos

• Otros casos de múltiples

retornos: conductores

eléctricos, bordes de edificios

Ejemplo en zona arbolada:

Cuatro retornos

Primer retorno

Segundo retorno

Tercer retorno

Último retorno

Todos

Penetración LiDAR en zonas selváticas

Ejemplo isla de Barro Colorado, Canal de Panamá

Flujo de trabajo procesado LiDAR

1 Procesado básico -> nube de puntos 2 Clasificación de datos y productos básicos

Conductores

Distancia

3 Productos de valor añadido 4 Explotación de datos

Ejemplo de datos en zona selvática

Fuente: BLOM. Proyecto reserva biológica de La Selva. COSTA RICA

Fuente: BLOM. Proyecto isla Barro Colorado. PANAMÁ

RW

(Helicóptero)

FW (Avión)

100

200

300

400

500

600

700

800

100

200

400

500

600

700

800

300

Altura de vueloLíneas de vuelo Puntos / m² Ortofoto

LIDAR TOPEYE

MKIII

LIDAR

OPTECH GEMINI

Sistemas LiDAR – Diferencias FW-RW

Características técnicas Top Eye MK III

Parámetro Valor

Altura de operación (AGL,

altura del vuelo)Entre 60 y 700 m

PRF, Frecuencia de emisión

de pulsos

Hasta 210.000

Pulsos/seg

Precisión vertical < 5 cm y hasta 20 mm

Resolución imágenes Gsd entre 1 y 10

cm/píxel

Densidades típicas Entre 10 y 100 ptos/m2

Características técnicas aplicaciones y precisión sistema TopEye MKIII

Aplicaciones:

• Infraestructuras lineales (líneas eléctricas,

vías férreas, carreteras, gasoductos)

• MDE de gran resolución

• Generación modelos 3D ciudades

• Estudios obras de paso

• Proyectos de respuesta rápida (emergencias)

Proyectos de referencia:

• 12.000 Km de líneas eléctricas EON

• 220.000 Ha riesgos de inundación HPR

Holanda

• 1200 Km de Gasoductos en Bélgica

• Contratos ejércitos Suecia y Noruega

• Tecnología exclusiva BLOM –

especificaciones técnicas únicas

• Flexibilidad, rapidez de operación y

precisión – Hasta 20 mm

TopEye MK III – Parámetros de vuelo

Corridor width per flight line:

60 – 540 m

Altitude Above Ground:

60 – 750 m

40/60°

AAG Corredor Puntos / m² Imágen GSD

100 m 73-116 m 60 - 100 1 or 2 cm

200 m 146-232 m 30 - 50 2 or 4 cm

300 m 218-348 m 20 - 33 3 or 5 cm

500 m 364-580 m 10 – 20 5 or 9 cm

700 m 510-812 m 5 – 15 7 or 12,5 cm

PRF aggregated

• 210 kHz (60º)

• 170 kHz (40º) - Range precision 10 mm

Precisiones datos LiDAR TopEye MKIII:

• Elevación 2 cm – producto estándar 5 cm

• Planimetría 5 cm – producto estándar 10 cm

Características Top Eye MK II

Parámetro Valor

Altura de operación (AGL, altura del vuelo) Entre 60 y 500 m

PRF, Frecuencia de emisión de pulsos 50000 Hz

Frecuencia de escaneo 2100 rpm

Range capture (Número de medidas tomadas por

cada pulso enviado)Hasta 4 retornos

Captura de intensidad Hasta 4 lecturas de intensidad por cada medida

Scan angle (Ángulo de escaneo) Entre 14º y 20º

Swath width (Anchura de escaneo) Desde 45 hasta 380 m

Velocidad de escaneo Entre 36 y 130 Km/h

Láser Clase IV (FDA 21 CFR)

Resolución Orto Gsd entre 2 y 12 cm/píxel

Densidad de datos LiDAR Entre 5 y 50 ptos/m2 por pasada

Precisión

Precisión vertical Por debajo de 10 cm asegurado. Tipicamente

por debajo de 5 cm; ±1-sigma

Top Eye MK III - Hardware del sistema (I)

INS

CÁMARA

LÁSER

GPS

Plataforma aerotransportada,

helicópteros Eurocopter:

• Ecureuil AS350 BA, B1, B2 y

B3 (monoturbina)

• AS355 (biturbina)

Top Eye MK III - Hardware del sistema (II)

Control y almacenamiento

Navegación

Direction and Range

GPS - Ground Reference

GPS + INS

Operación del sistema: Captura LIDAR

GPS-Reference Station

GPS + INS

Range & Direction

Operación del sistema: Captura LIDAR

El proyectoPlanificación

Vuelo

GPS-

estaciones de

referencia

Procesado de

datos

Precisión en zonas escarpadas

Caracterización vertical y

horizontal

Muy altas densidades de datos

Producto básico: nube de puntos LiDAR

Ventajas TopEye

Producto básico: nube de puntos LiDAR

Producto básico: Imagen de alta

resolución

Resolución de pixel = 2 cm

Producto básico: Generación de Cartografía

por digitalización

Fuente: BLOM. Proyecto REFER

Producto básico: Generación de Cartografía

por digitalización

Fuente: BLOM. Proyecto REFER

Producto básico: MDT

Fuente: BLOM. Proyecto REFER

Formatos:

• ASCII XYZ

• ARC Inpho GRID

• KML/KMZ

Software de trabajo:

• Autocad/Autocad Map

•Microstation

• ArcGIS

• Global Mapper

•ERDAS

Producto básico: MDS

Fuente: BLOM. Proyecto REFER

Formatos:

• ASCII XYZ

• ARC Inpho GRID

• KML/KMZ

Software de trabajo:

• Autocad/Autocad Map

•Microstation

• ArcGIS

• Global Mapper

•ERDAS

Fuente: BLOM. Proyecto Hidrológico Reventazón. COSTA RICA

CLIENTE: ICE

Resultado MDT zona selvática (I)

CLIENTE: ICE

Resultado MDT zona selvática (II)

Fuente: BLOM. Proyecto Hidrológico Reventazón. COSTA RICA

Curvas de nivel

Ejemplo curvas 0,5 m

Fuente: BLOM. Río Jarama

Productos derivados MDE: perfiles

topográficos

MDT y MDS. Aplicaciones

• Volúmenes de extracción (canteras,

obra nueva)

• Mapas de pendientes

• Perfiles y secciones (topografía básica)

• Detección de pasos de agua

• Cambios y movimientos del terreno

• Erosión

• Cambios en vegetación/cortas

• Construcciones

• Simulaciones hidrológicas e

inundabilidad

Generación de mapas y planos

cartográficos

Otros productos: Modelo de Elevaciones de

Vegetación

Fuente: BLOM. Proyecto EDP - Salomonde

Otros productos: Modelo de Elevaciones de

Vegetación

Fuente: BLOM. Proyecto EDP - Salomonde

Formatos:

• ARC Inpho GRID

• Ráster

• Geo Tiff/ Jpeg

Aplicaciones:

• Estudios ambientales

• Planificación de trabajos de campo

• Planificación de cortas

• Riesgos líneas eléctricas

• Detección cambios

Modelos de Elevaciones de Vegetación

Estudios de vegetación – Riesgos de Incendios en corredores

Estudios de vegetación – Riesgos de Incendios en corredores

Modelos de Elevaciones de Vegetación

Otros modelos adicionales: mapas alturas

vegetación

Fuente: BLOM. Inventario forestal Córdoba

TOPEYE MKII. Toma de datos obras

transversales

Datos en pared vertical obtenidos

gracias a la configuración en espejo

rotatorio del LIDAR BLOM Top Eye

MK II

Fuente: BLOM.

Vía férrea Teruel

Ejemplo datos helicóptero – Río Jarama

Fuente: BLOM. Río Jarama

Trabajos topográficos – mantenimiento –

Software propio

Software de desarrollo propio• Generación automática de perfiles

• Integración LiDAR topografía

• Control de calidad

• Planificación trabajos

• Justificación trabajosFuente: BLOM. Rio Carrión

Software de desarrollo propio

Diseños a medida

Trabajos topográficos – mantenimiento –

Software propio

Estudios de vegetación de ribera

Productos complejos y de alto valor

añadido

Continuidad Longitudinal

Continuidad Transversal

Complejidad del Bosque Ripario

Regeneración Bosque Ripario

Cálculo RFV

A partir set datos LiDAR

Aplicación SIG

Aplicación SIG – Generación de Perfiles

Gracias por su atención