LIDAR. LA NUBE DE DATOS.

• El LIDAR (Light Detection And Ranging) es un sistema que permite obtener una nube de puntos del terreno captándolos mediante un escáner láser aerotransportado (ALS). Para realizar este escaneado se combinan dos movimientos. Uno longitudinal dado por la trayectoria del avión y otro transversal mediante un espejo móvil que desvía el haz de luz láser emitido por el escáner. 
• Para conocer las coordenadas de la nube de puntos se necesita la posición del sensor y el ángulo del espejo en cada momento. Para ello el sistema se apoya en un sistema GPS diferencial y un sensor inercial de navegación (INS). Conocidos estos datos y la distancia sensor terreno obtenemos un levantamiento detallado de la superficie de estudio.

• Los componentes del LIDAR son:
• Escáner Láser Aerotransportado (ALS). Emite pulsos de luz infrarroja que servirán para determinar la distancia entre el sensor y el terreno.
• G.P.S. Diferencial. Mediante el uso de un receptor en el avión y uno o varios en estaciones de control terrestres (en puntos de coordenadas conocidas), se obtiene la posición y altura del avión.
• Sistema Inercial de Navegación (INS). Nos informa de los giros y de la trayectoria del avión.
• Cámara de vídeo digital (opcional), que permite obtener una imagen de la zona de estudio, que servirá para la mejor interpretación de los resultados. 
• Medio aéreo. Puede ser un avión o un helicóptero. 
• Las medidas obtenidas por los tres componentes principales, ALS, GPS y IMU, se toman con una misma etiqueta de tiempos acorde con el GPS. De esta forma después se pueden relacionar fácilmente en el cálculo posterior.
• Por cada pulso emitido puede captar 2 o más ecos (retornos). Esto nos permite recoger información a diferentes alturas. Por ejemplo, si estamos sobrevolando una zona arbolada, el primer eco puede responder a la copa de los árboles y el último a la superficie terrestre.

• El Plan Nacional de Ortofotografia Aérea (PNOA) ha conformado una serie de productos que se encuentran disponibles para su descarga/explotación en la Web del Centro Nacional de Información Geográfica. Tan sólo es necesario registrarse y accederemos a la siguiente documentación:
• http://centrodedescargas.cnig.es/CentroDescargas/cambiarMenu.do?destino=presentacion
• LIDAR. Ficheros digitales con información altimétrica de la nube de puntos LiDAR, distribuidos en ficheros de 2x2 km de extensión. El formato de descarga es un archivo LAZ (formato de compresión de ficheros LAS), en la información auxiliar se ofrece una herramienta de descompresión y visualización de ficheros LAZ y LAS. Las nubes de puntos han sido capturadas mediante vuelos con sensor LiDAR con una densidad de 0,5 puntos/m2, y posteriormente clasificadas de manera automática y coloreadas mediante RGB obtenido a partir de ortofotos del PNOA con tamaño de pixel de 25 o 50cm. Sistema geodésico de referencia ETRS89 en la Península, Islas Baleares, Ceuta y Melilla, y REGCAN95 en las Islas Canarias (ambos sistemas compatibles con WGS84) y proyección UTM en el huso correspondiente a cada fichero. Alturas ortométricas. No se dispone de ficheros LIDAR de todo el territorio nacional por el momento (consulte la cobertura LIDAR en http://pnoa.ign.es/coberturalidar).
• Aquí observamos un modelo digital de elevación a partir de nube de puntos LIDAR en una zona urbana en Madrid; Paseo de la Castellana entre el Santiago Bernabéu y la Plaza de Castilla (visualizado con Arcgis_LAS_DATASET- intervalos por alturas).

• La estadística de la cuadricula LIDAR muestra una captura de 2.6 millones de puntos (sin olvidar que es una población).

• La nube de puntos registrada en la zona del estadio de futbol en visión real RGB (Autodesk  Recap).

• Uno de los grandes inconvenientes de uso de los archivos *.LAS (archivo de extensión), es su gran tamaño y las pocas aplicaciones para la explotación de la nube de puntos. Actualmente hay gran cantidad de empresas que aprovechan al máximo la información que este tipo de imágenes nos facilitan para trabajos GIS, de topografía, medio ambiente, etc.
• Recomiendo para la explotación/conversión y análisis de datos LIDAR el uso de LASTools que son una serie de herramientas creadas por Martin Isenburg. Pueden ejecutarse directamente desde windows (por módulos) o integrarse como pluggin o toolbox en ARCGIS/QGIS.

• En zonas no urbanas se puede apreciar la exactitud del modelo de elevaciones comparado con la cartografía disponible (en este caso un MTN 1:25.000).

• Aquí se efectúa un perfil transversal en el modelo; podemos evaluar distancias y desniveles rápidamente.

• Si mantenemos activos tan solo los datos del último retorno (suelo) podemos obtener con facilidad un plano con curvas de nivel.

• Quizás sea mas interesante; sobre todo para proyectos de ingenieria/similares, trabajar con otros productos "semi_lidar" disponibles en el CNIG (por la dificultad de tratamiento/conversiones y pesadez de los datos en bruto/sin clasificar):
• MDT5-MDT05/LIDAR: Modelo digital del terreno con paso de malla de 5m, con la misma distribución de hojas que el MTN50. Formato de archivo ASCII matriz ESRI (asc) Formato RASTER. Sistema geodésico de referencia ETRS89 (en Canarias REGCAN95, compatible con ETRS89) y proyección UTM en el huso correspondiente a cada hoja.Según la hoja de que se trate, el MDT05 se ha obtenido: por estereocorrelación automática de vuelos fotogramétricos del  PNOA, o bien por interpolación a partir la clase terreno de vuelos LIDAR del PNOA.
• MDT25/MDT200. Modelo digital del terreno con paso de malla de 25m y 200m, con la misma distribución de hojas que el MTN50 (MDT200 tiene distribución provincial). El MDT25 se ha obtenido por interpolación de modelos digitales del terreno de 5 m (mismas carácterísticas) de paso de malla procedentes del Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA).






• Arriba una imagen MDE RASTER en formato ASC con curvas de nivel cada 10m. Proviene de la composición de cuatro cuadriculas MDT05 correspondientes a las hojas del MTN50 numeros 601-602-626 y 627.
• Con esta información disponible y estando capacitado para transformarla, tratarla y convirtiéndola a formatos reconocibles por otro software de trazado/ obra civil /teledetección etc-> ¿ Se os ocurre algo que no se pueda hacer ?.
• Si alguien está interesado en profundizar en el tema; por aquí estaremos.....
• By Rah.