Presentacin de PowerPoint

(LIght Detection And Ranging -deteccin por luz y distancia)

Por: Jhonny Prez.

INTRODUCCIONEl LIDAR (Light Detection and Ranging) es una tecnologa que permite determinar la distancia desde un emisor a un objeto o superficie utilizando un haz lser. Al igual que ocurre con la tecnologa radar, donde se utilizan ondas de radio en vez de luz, la distancia al objeto se determina midiendo el tiempo de retraso entre la emisin del pulso y su deteccin a travs de la seal reflejada. En general, la tecnologa Lidar tiene aplicaciones en Ingeniera, Topografa, Cartografa, geologa, sismologa y fsica de la atmsfera.

OBJETIVOEl objetivo de la capacitacin es entregar las herramientas necesarias para que los asistentes puedan manejar los conceptos relacionados con aspectos de Sensores Remotos, Sistema Lidar Areo y Terrestre, estructurar y manejar proyectos que involucren la utilizacin de otros sistemas para toma de datos de terreno y aplicar dichos conocimientos bajo el uso de las herramientas de Percepcin remota.

SENSORES REMOTOSLa teledeteccin o percepcin remota engloba una serie de tcnicas y procesos que permiten obtener una imagen de la superficie terrestre de forma remota, es decir captada por sensores situados en satlites o aviones, y posteriormente tratarla e interpretarla con el objetivo de obtener informacin de la superficie terrestre y de sus cambios, teniendo en cuenta que esta informacin:

Es global, abarcando grandes reas con buena resolucin espacial.Es objetiva, pues se recoge mediante sensores calibrados.Es peridica, pues se recoge incluso varias veces al da.Es digital, por tanto, susceptible de tratamiento informtico.

Fuente: IGAC

SENSORES REMOTOSUn sistema de teledeteccin espacial se compone de los siguientes elementos:

Fuente de energa, que supone el origen de la radiacin electro - magntica que detecta el sensorCubierta terrestreSistema sensor (sensor-plataforma)Sistema de percepcinIntrprete, que convierte los datos en informacin de intersUsuario final

Fuente: http://rodrigogeografo.ucoz.es/index/teledeteccion/0-19

SENSORES REMOTOSCLASIFICACION:

PASIVOS:- Sensores fotogrficos- Sensores electro-pticos- Sensores de microondasACTIVOS: - Lidar. - Satlites.

Fuente: http://rodrigogeografo.ucoz.es/index/teledeteccion/0-19

SISTEMA LIDARLidar es una tecnologa que se emplea en una diversidad de plataformas y de sistemas que utilizan la luz/lser para la medicin

- Que podemos hacer con Lidar?

Medir distancias Medir velocidadMedir movimientosMedir intensidad Medir composiciones qumicas y concentraciones

- Amplificacin luminosa a travs de la estimulacin de la emisin de radiacin.

- Un dispositivo que genera una corriente de las partculas de alta energa (los fotones), generalmente dentro de un gama extremadamente estrecha de longitudes de onda irradiadas.

SISTEMA LIDAR AEREOLa tecnologa LIDAR es resultado de la integracin las tecnologas GPS, Unidad de Medicin Inercial y sensor lser, que se utilizan para la colecta de datos geomtricos y de altitud. Estos datos sirven para definir la superficie del terreno y generar Modelos Digitales de Elevacin (MDE).

El levantamiento LIDAR tiene ventajas sobre la captura con mtodos convencionales: requiere de mnimo control geodsico en tierra, los datos tienen una mayor densidad y una mayor precisin.

SISTEMA LIDAR AEREOQue informacin nos proporciona el sistema LIDAR?

Determina lat/lon/elev e intensidad de puntos sobre el terreno a partir de:

Posicin de la aeronave (lat/lon/elev)Orientacin de la aeronaveAngulo de barrido transversalTiempo de propagacin de la onda ida y vueltaIntensidad de la seal recibidaModelo atmosfricoDatos registrados en vuelo y en estacin GPS de referenciaPost-proceso en tierra de todos los datos registrados

El sistema LIDAR consta principalmente de tres componentes:TransmisorReceptorSistema de deteccin

COMPONENTES

CLASIFICACIONPor tipo de lser:

LIDAR de pulsos.LIDAR de medicin de fase.

CLASIFICACIONPor tipo de escaneado:

CMO FUNCIONA?El LIDAR aerotransportado, es un sensor activo que consta de un telmetro emisor de luz lser y de un espejo que desva el haz perpendicularmente a la trayectoria del avin, generando una serie de pulsos de luz que al entrar en contacto con los objetos o el terreno refleja al sensor parte de la energa del pulso emitido.

Una caracterstica distintiva de los retornos en zonas de vegetacin es que stos se pueden producir a diferentes niveles, siendo posible que el ltimo retorno se produzca al nivel del terreno.

CMO SE PROCESA?Para la generacin de la nube de puntos, se eliminan los retornos que presentan anomalas altimtricas (puntos altos y bajos); enseguida los puntos de la nube se comparan con puntos de control terrestre con el objeto de reducir errores sistemticos en altura; finalmente, se aplica un proceso de ajuste entre lneas que permite reducir otros errores a fin de procurar la redundancia en reas de sobre posicin.

MDE (MODELOS DIGITALES DE ELEVACION.Por su parte, los MDE generados con la nube de puntos LIDAR son tiles, entre otras aplicaciones para:

Modelacin altimtrica (mapas de pendientes, secciones, desniveles)Prevencin y atencin de desastres naturalesDefinicin de reas sujetas a inundacinGeneracin de curvas de nivelEstudios hidrulicos e hidrolgicos; trazo de cauces de agua (Hidrografa)Diseos de ingeniera civilAnimaciones dinmicas en 3D

COMPARACION

Fotografa area convencional Imagen con intensidad LIDAR

COMPARACION

METODOS DE TRABAJOComo parte de las actividades geodsicas que realiza para la generacin de datos LIDAR se tiene:

A. Establecimiento de control geodsico:

Estaciones base GPS para apoyo simultneo al vuelo de captura de datos.Campos de control conformados una malla regular de puntos utilizados para la reduccin de errores sistemticos en altura.

B. Procesamiento primario de datos para la generacin de nube de puntos LIDAR.

METODOLOGIA AL PROCESAR LIDAR.

La nube de puntos se genera en archivos binarios en formato LAS. LIDAR TERRESTRE.

En este caso, el sistema no se mueve (no se encuentra montado sobre ningn dispositivo mvil, sino sobre un trpode), y se utiliza para estudiar un rea concreta de inters (por ejemplo un puente). La precisin es muy alta, pero la cantidad de datos a recoger est limitado puesto que se trata de sistemas estacionarios.

LIDAR TERRESTRE.

El LIDAR Terrestre genera una nube de puntos de hasta 1.5 mm de separacin entre ellos, a partir de esto es posible generar precisos modelos 3D con alto nivel de detalle. Cualquier objeto, estructura instalacin puede ser digitalizada para anlisis de gabinete y guardar un registro de todos sus componentes en el tiempo. Simule escenarios virtuales de sus espacios y evalu las alternativas para el uso de sus objetos.

VENTAJAS DE LIDAR.

- El LIDAR es una herramienta nica para la teledeteccin de objetivos bajo el follaje.

- Detecta objetos que el ojo humano ms entrenado no puede llegar a percibir.

- Tiene gran precisin geomtrica y alto nivel de detalle.Por ser un sensor activo opera a cualquier hora del da o de la noche.

- Opera a gran altura sobre el terreno, lo que aumenta el margen de seguridad para la tripulacin.

- Es compacto y de fcil instalacin en diversas plataformas.DESVENTAJAS DE LIDAR.

El registro masivo de puntos puede convertirse tambin en una desventaja a la hora de su almacenaje.El registro aleatorio de puntos, hace que suponga una desventaja en funcin de la Fotogrametra, pues sobre todo a la hora de determinar los bordes de estructuras perfectamente definidas (edificios) y otros elementos planimtricos Lidar no aportar puntos perfectamente en los bordes, como podemos obtener manualmente en Fotogrametra.Lidar puede proveer exactitudes en terreno plano pero la exactitud ser menor en las pendientes.Bajo efecto de penetracin en vegetacin muy densa.No penetra los cuerpos de agua.APLICACIONES.

TOPOGRAFIA: Los sistemas LIDAR registran datos de posicin (x, y) y de elevacin (z) en intervalos predefinidos. Los datos resultantes dan lugar a una red de puntos muy densa, tpicamente a intervalos de 0.5 cm a 3 m. INGENIERIA: Localiza los "puntos potenciales" para:- Desprendimiento de tierras- Cuantificacin de volmenes- Determinacin de la mejor ruta- Vas y ferrocarriles- Ingeniera de lneas de transmisin. AMBIENTAL: Para lo concerniente a la parte forestal e hdrica, adems de estudios ambientales.CARTOGRAFIA: Elaboracin de planos geogrficos.MILITAR. ARQUEOLOGICA. METEREOLOGICA. GEOLOGICA. AGRONOMICA. BIOLOGICA. VISUALIZACION 3D.

CONCLUSIONES.

Al juntar tres tecnologas avanzadas, Lidar se convierte en una herramienta Topogrfica e Ingenieril muy poderosa.

Su versatilidad y capacidad nicas para ejecutar levantamientos de reas medianas y grandes con economa, rapidez, exactitud y mucho detalle han creado una demanda creciente para Lidar. Mientras las empresas Forestales y de Electricidad utilizan casi todos los datos devueltos, la mayora de los usuarios se interesan solamente en los puntos que representan el suelo y los MDE derivados de estos; para una gran variedad de usuarios como los Urbanistas, Ingenieros Civiles y Gelogos, estos MDE de alta exactitud son esenciales.

!GRACIAS POR SU ATENCIN!Jhonny Alexander Prez SaldaaTopgrafo GEOS E.U.geos.guavio@gmail.com

El da en el que no aprendamos algo, podemos decir que perdimos ese da para nuestras vidas BIBLIOGRAFAhttp://www.ugr.es/~jorgejp/tesis/archivos/anexo4.pdf.

file:///C:/Users/Geos/Documents/CAPACITACION%20LIDAR/experiencia_y_aplicaciones_lidar.pdf.

http://gis.sopde.es/cursosgis/DHTML/que_2.html

http://www.geotecnologias.com/gis.htm

http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp?id_articulo=69