Nube de puntos LiDAR y fotogramétrica

Qué es una nube de puntos

Una nube de puntos es un conjunto de millones de puntos con coordenadas tridimensionales que describen la forma de un terreno, un edificio o una infraestructura. Cada punto puede llevar además el color real, la intensidad de la señal láser, el número de retorno y una clase (suelo, vegetación, edificio).

No es un modelo continuo: es una muestra densa de la realidad. De ella se interpolan el MDT y el MDS, se generan las curvas de nivel y se construyen las mallas 3D. También se puede medir directamente sobre la nube, con la ventaja de que no hay simplificación intermedia.

Nube de puntos LiDAR o fotogramétrica

La nube LiDAR la genera un sensor láser montado en el dron. Mide distancias de forma directa y registra varios retornos por pulso. Los múltiples retornos ayudan a registrar el terreno a través de los huecos de la vegetación, y el láser capta cables, torres y estructuras finas. Es la opción para corredores de líneas eléctricas, zonas con arbolado y terrenos con matorral.

La nube fotogramétrica se calcula a partir de las fotografías de la cámara RGB métrica, por correlación entre imágenes. Tiene color real en cada punto y una densidad muy alta en superficies bien texturizadas. Es la opción para obras, canteras, polígonos y terrenos despejados. Cuando el proyecto lo pide, combinamos las dos en una misma nube.

Clasificación de la nube de puntos

Una nube sin clasificar es solo geometría. La clasificación asigna a cada punto una clase según el estándar ASPRS: suelo, vegetación baja, media y alta, edificio, agua, conductores y torres eléctricas, puentes o ruido. Se hace con algoritmos automáticos y se revisa a mano en las zonas delicadas.

De los puntos clasificados como suelo se interpola el MDT. Comprobamos la cobertura obtenida, porque bajo vegetación muy densa los puntos de suelo pueden ser escasos. De la clase edificio salen las alturas y las cubiertas. De las clases de vegetación y conductores salen los análisis de distancias de seguridad en líneas de alta tensión. Una clasificación cuidada es lo que separa un dato útil de un archivo pesado.

Densidad, precisión y formatos

La densidad se mide en puntos por metro cuadrado. Un LiDAR desde dron trabaja con densidades de cientos de puntos por m², frente a los pocos puntos por m² de los vuelos tripulados del PNOA-LiDAR. La fotogrametría, con un GSD de 2 a 5 cm/px (resolución de la imagen), alcanza densidades del mismo orden o superiores en superficies con textura.

La exactitud típica es de 2 a 5 cm, expresada como error medio cuadrático (RMSE) sobre terreno despejado o superficies bien definidas, en el sistema de referencia del proyecto (ETRS89 / UTM, con alturas ortométricas salvo que se pida otra referencia). Se comprueba sobre puntos de comprobación independientes que no entran en el ajuste. Depende del sensor, del GSD, del apoyo en campo y de la vegetación. La exactitud de cada proyecto se acuerda en la propuesta y se documenta en el informe de control.

Entregamos la nube en LAS o LAZ (comprimido) con clasificación y color, en E57 para software de ingeniería y en PLY o XYZ cuando se pide. Para consultarla sin instalar nada, la publicamos en nuestra plataforma web GIS con un visor 3D.

Para qué sirve una nube de puntos

La nube de puntos es el origen de todos los demás productos y un entregable en sí misma:

• Generar el MDT, el MDS, las curvas de nivel y los perfiles de un proyecto.
• Inspección de líneas de alta tensión: distancias de la vegetación a los conductores y catenaria real.
• Modelos 3D de edificios, naves y estructuras para BIM y arquitectura.
• Medición de volúmenes y comparación entre fechas en obra y cantera.
• Inventario de elementos en polígonos industriales, carreteras y vías férreas.
• Documentación del estado actual de una infraestructura.