Las tareas de captura de datos en campo para su posterior inclusión en un sistema GIS ha sido siempre uno de los caballos de batalla más complejos de resolver dentro del ámbito GIS.
Sin embargo, la imparable evolución tecnológica y el drástico abaratamiento de precios han permitido la aparición en el mercado de sistemas de mobile mapping ligeros y asequibles, optimizados para la generación de datos GIS en campo a gran velocidad y con total autonomía.
Artículo invitado. Autor: Francisco Izquierdo Lázaro. Estará en la Conferencia de usuarios de Esri España el jueves 23 a las 10:30
¿Qué es un sistema de mobile mapping (MMS)?
Son sistemas embarcables en cualquier tipo de vehículo, rodado o aéreo, compuestos por un sensor de captura de información (cámara, lidar, cámara térmica..) y una solución de navegación (GPS e IMU). Permiten obtener un modelo digital del entorno geo-posicionado y a escala a gran velocidad, para posteriormente en gabinete poder digitalizar información integrable en el GIS.
La utilización de estos sistemas minimiza el trabajo de campo, desplazando toda la producción a gabinete, con el consiguiente aumento de rendimientos y abaratamiento de costes.
Hay multitud de tecnologías pero podemos hacer una sencilla agrupación en dos tipos dependiendo de la técnica que utilizan para calcular las coordenadas de los objetos del inventario
- Basados en Fotogrametría
- Basados en LIDAR
MMS basados en fotogrametría
¿Qué es, para qué sirve y precios?
Este tipo de sistemas capturan una colección de imágenes HD geo-posicionadas tomadas periódicamente a distancias variables entre 1 a 5 metros; utiliza la fotogrametría como técnica para posicionamiento de objetos, indicando en dos fotogramas consecutivos un objeto, el sistema calcula mediante triangulación la posición a partir de las coordenadas conocidas de la cámara. Los sistemas permiten digitalizar puntos, líneas y polígonos en 3D directamente sobre la imagen con precisión submétrica y realizar mediciones de cualquier objeto visible en la imagen.
Este tipo de sistema tienen una clara ventaja competitiva, el tamaño de la información generada es mucho menor que los sistemas basados en LIDAR, lo que permite aumentar la recurrencia del levantamiento para poder documentar gráficamente la evolución de la infraestructura y garantizar la actualización del inventario.
Al no integrar equipos LIDAR son los que cuentan con un precio de adquisición más competitivo. Los flujos de trabajo optimizados y especialmente diseñados por los fabricantes para inventariación de activos, aseguran un precio de operación muy ajustado, incluso menor que los método de inventario tradicionales.
¿Quién lo fabrica?
El primer fabricante que apostó por este tipo de MMS es IMAJING. Es un MMS ligero especialmente diseñado para la realización de inventarios de infraestructuras lineales y para la generación de visitas virtuales integrables en un GIS.
Ha sido concebido y desarrollado por usuarios GIS para usuarios GIS, con la máxima de la sencillez de utilización.
La tecnología IMAJING se compone de un conjunto de soluciones tecnológicas que permiten al usuario cubrir todos los pasos de una manera sencilla y eficaz, desde el campo hasta la geodatabase de nuestro GIS. Las piezas que componen esta cadena son:
- IMAJBOX. Equipo de levantamiento en campo. Compuesto por una cámara de 5 mpix, un GPS de precisión y una IMU a medida para garantizar el cálculo del posicionamiento en situaciones de perdida de señal GPS. EL sistema se instala en menos de diez minutos en cualquier tipo de vehículo rodado: tren, coche, quad… y es totalmente autónomo en su funcionamiento.
- IMAJVIEW. Un potente software GIS de producción desde el que el usuario puede navegar la información capturada en campo y posicionar y categorizar cualquier elemento visible en la imagen. El sistema exporta a varios formatos vectoriales, shp entre otros.
- IMAJNET. Un servicio de imágenes por internet, con funcionalidad de medición 3D y posicionamiento de elementos directamente en la imagen, integrable en cualquier plataforma GIS que permite al usuario final disponer de imágenes actualizadas de la infraestructura. Resulta clave para minimizar los desplazamientos a campo y una potente fuente de información para la actualización activa del inventario.
MMS basados en LIDAR
¿Qué es, para qué sirve y precios?
Este tipo de sistema integran sensores LIDAR 3D junto con, en algunos casos, cámaras para obtener la dimensión visual del entorno. El sistema obtiene una nube de puntos geo-posicionada y una colección deimágenes también geo-posicionadas y orientadas con precisiones submétricas en posicionamiento. Se utiliza la nube de puntos para obtener las coordenadas de los objetos a inventariar.
Los software existentes para combinar ambas fuentes de información resultantes (LIDAR e Imágenes) permiten llevar a cabo labores:
- Inventarios de activos
- Digitalización 3D
- Extracción automática de objetos mediante algoritmos
- Mediciones libres
- Control de gálibos…
EL elevado tamaño de la información obtenida limita su aplicación en inventarios de grandes redes de transporte o que requieran una cierta recurrencia de actualización.
Son óptimos cuando
- El objeto del trabajo es por ejemplo una digitalización masiva de un núcleo urbano,
- Una comparativa as built frente a proyecto de una infraestructura
- Cuando es necesario disponer de un modelo 3D del entorno para poder ejecutar análisis 3D, como visibilidad o control de gálibos.
Precios
La integración de sensores LIDAR repercute en el precio de adquisición final, partiendo de 2.5 veces el precio de los MMS basados en fotogrametría. El coste de operación es a su vez mayor por la mayor complejidad en la gestión y explotación de la nube de puntos.
¿Quién lo fabrica?
Hemos seleccionado los dos fabricantes que ofrecen los equipos más asequibles del momento, ambos han conseguido optimizar el equipo hasta el punto de poder ser embarcado en un UAV para levantamientos aéreos.
1 LIDAR USA
El primer MMS LIDAR customizable del mercado. LIDARUSA nace de la gran experiencia acumulada por Fagerman Technologies en el ámbito de la utilización del láser para la generación de la nube de puntos.
El know-how acumulado, la versatilidad de integración de diferentes sensores junto con la agresiva política de precios seguida por la marca, está posicionando a LIDARUSA como líder del mercado de los MMS LIDAR, compitiendo en precisión con las grandes marcas del sector y a un precio mucho más competitivo.
El MMS de LIDARUSA, conocido por SNOOPY, permite al usuario obtener de una densa nube de puntos integrable directamente en diferente software de inventario GIS.
El cliente lo puede configurar a su antojo de forma que puede integrar:
- Diferentes soluciones de navegación para cubrir hasta los requerimientos más exigentes como levantamientos en el interior de túneles.
- Diferentes tipos de sensores LIDAR, desde el pequeño HDL-32 de Velodyne, que se ha impuesto como un estándar en los MMS LIDAR para GIS, hasta sensores con precisión topográfica como Faro ó Z&F.
- Golook que permite obtener imágenes panorámicas de la infraestructura.
2 – LIDAR POD.
Este pequeño sistema de la empresa británica Routescene acaba de salir al mercado para cubrir el creciente interés en levantamientos LIDAR aéreos sobre UAV, permite también su operación desde vehículo rodado.
El sistema se compone de:
- Un sistema de captura , bastante fácil de montar, que con 2,5 kilogramos de peso en total permite ser instalado en diferentes drones. Está compuesto por un sensor LIDAR HDL-32 de Velodyne, un GPS RTK y un sensor de movimiento de alta precisión.
- Un software de postproceso y visualización, que permite al usuario tratar la nube de puntos obtenida, visualizarla y extraer diferentes zonas de la misma para poder posteriormente exportarla y consumirla desde los diferentes software de tratamiento de nube de puntos del mercado.
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