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.

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Partenavia P68 TC OBSERVER

Sensor LiDAR ALS60

Cámara Fotogramétrica

Digital ADS80

Medios técnicos

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LiDAR

LiDAR

LiDAR

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Li D A R Ligth Detection And Ranging

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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

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• Tratamiento de los datos brutos.

• Posibles aplicaciones.

• Explotación de los datos.

• Herramientas.

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Clasificación de los datos

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11

Modelo Digital del Terreno

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12

Modelo Digital del Terreno con puentes

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13

Modelo Digital del Terreno con edificios

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14

Modelo Digital del Terreno con vegetación

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15

Modelo Digital de Superficie

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Modelo del Terreno LiDAR (MTL)

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

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Casos de estudio

• “Pequeños” trabajos – Grandes escalas

• Trabajo Local – Escalas medias

• Obra pública – Pequeñas escalas

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• 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

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• 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,…

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Utilizando los Datos LiDAR:

Generamos curvas de nivel: Equidistancia 1m

• Caso 1: “Pequeños” trabajos

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

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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 1: “Pequeños” trabajos

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• 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

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• 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

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• 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?

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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

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• Caso 3: Obra pública – “Grandes” proyectos

• Trazado Carretera A-21.

• Trazado Tren de Altas Prestaciones (TAP)

• Trazado del Canal de Navarra.

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• Caso 3: Obra pública – “Grandes” proyectos

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• Caso 3: Obra pública – “Grandes” proyectos

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• Caso 3: Obra pública – “Grandes” proyectos

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.

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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.

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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.

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Proyectos en los que se esta utilizando:

Estudios de Inundabilidad:

Geomorfológico - Hidráulico

Mapas estratégicos de Ruidos

Mapas edafológicos: Tipos de suelo

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Proyectos en los que se esta utilizando:

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

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Proyectos en los que se esta utilizando:

Visualizaciones 3D

Emergencias

Deportivos: Mapas de orientación, canoping

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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,…

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¡Muchas gracias por vuestra atención!

vgarcia@tracasa.es