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Aplicaciones LiDAR para topografía de corredores
Sistema Top Eye MK II Y MK III
Especificaciones técnicas y
aplicaciones
Recursos aerotransportados BLOM
Recursos Aerotransportados
Sistemas LiDAR
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)
•
•
•
•
•
•
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
Distancia
Conductores
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
Sistemas LiDAR – Diferencias FW-RW
RW
(Helicóptero)
Líneas de vuelo
Altura de vuelo
800
700
600
500
400
300
200
LIDAR TOPEYE
MKIII
100
800
FW (Avión)
700
600
500
400
LIDAR
OPTECH GEMINI
300
200
100
Puntos / m²
Ortofoto
Características técnicas Top Eye MK III
Características técnicas aplicaciones y precisión sistema TopEye MKIII
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
• Tecnología exclusiva BLOM –
especificaciones técnicas únicas
• Flexibilidad, rapidez de operación y
precisión – Hasta 20 mm
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
TopEye MK III – Parámetros de vuelo
Altitude Above
Ground:
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
60 – 750 m
40/60°
Precisiones datos LiDAR TopEye MKIII:
• Elevación 2 cm – producto estándar 5 cm
• Planimetría 5 cm – producto estándar 10 cm
Corridor width per flight line:
60 – 540 m
PRF aggregated
• 210 kHz (60º)
• 170 kHz (40º) - Range precision 10 mm
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)
Plataforma aerotransportada,
helicópteros Eurocopter:
• Ecureuil AS350 BA, B1, B2 y
B3 (monoturbina)
• AS355 (biturbina)
LÁSER
INS
GPS
CÁMARA
Top Eye MK III - Hardware del sistema (II)
Control y almacenamiento
Navegación
Operación del sistema: Captura LIDAR
GPS + INS
GPS - Ground Reference
Direction and Range
Operación del sistema: Captura LIDAR
GPS + INS
GPS-Reference Station
Range & Direction
El proyecto
Planificación
Vuelo
Procesado de
datos
GPSestaciones de
referencia
Producto básico: nube de puntos LiDAR
Ventajas TopEye
Precisión en zonas escarpadas
Muy altas densidades de datos
Caracterización vertical y
horizontal
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
Software de trabajo:
Formatos:
• Autocad/Autocad Map
• ASCII XYZ
•Microstation
• ARC Inpho GRID
• ArcGIS
• KML/KMZ
• Global Mapper
•ERDAS
Producto básico: MDS
Fuente: BLOM. Proyecto REFER
Software de trabajo:
Formatos:
• Autocad/Autocad Map
• ASCII XYZ
•Microstation
• ARC Inpho GRID
• ArcGIS
• KML/KMZ
• Global Mapper
•ERDAS
Resultado MDT zona selvática (I)
Fuente: BLOM. Proyecto Hidrológico Reventazón. COSTA RICA
CLIENTE: ICE
Resultado MDT zona selvática (II)
Fuente: BLOM. Proyecto Hidrológico Reventazón. COSTA RICA
CLIENTE: ICE
Curvas de nivel
Ejemplo curvas 0,5 m
Productos derivados MDE: perfiles
topográficos
Fuente: BLOM. Río Jarama
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
Modelos de Elevaciones de Vegetación
Estudios de vegetación – Riesgos de Incendios en corredores
Otros modelos adicionales: mapas alturas
vegetación
Fuente: BLOM. Inventario forestal Córdoba
TOPEYE MKII. Toma de datos obras
transversales
Fuente: BLOM.
Vía férrea Teruel
Datos en pared vertical obtenidos
gracias a la configuración en espejo
rotatorio del LIDAR BLOM Top Eye
MK II
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
Fuente: BLOM. Rio Carrión
• Justificación trabajos
Trabajos topográficos – mantenimiento –
Software propio
Software de desarrollo propio
Diseños a medida
Productos complejos y de alto valor
añadido
Cálculo RFV
A partir set datos LiDAR
Continuidad Longitudinal
Continuidad Transversal
Complejidad del Bosque Ripario
Regeneración Bosque Ripario
Estudios de vegetación de ribera
Aplicación SIG
Aplicación SIG – Generación de Perfiles
Gracias por su atención