Sábado, 21 Enero 2017
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Métodos de Levantamiento PDF Imprimir E-mail
Técnicas de medición con LS3D Estático – Parte 2

Escoger la técnica de medición es muy importante en el desenvolvimiento del trabajo buscando aumentar la productividad y atender la precisión necesaria para una finalidad. En la medición anterior vimos los métodos de Poligonal Scanner y Scanner Libre. Continuamos en esta parte explorando los métodos de levantamiento que permiten registrar las escenas:

Elementos de Referencia

Este método es muy útil cuando existen en el área escaneos de varios elementos regulares, como planos, esquinas, esferas. En cada escena podemos identificar estos elementos naturales manualmente o algunos softwares hacen esto mismo de forma automática.
Algoritmos procesan los datos identificando básicamente planos. Un plano generado sobre la puerta podrá servir de referencia. Haciendo la intersección de dos planos generados en caras de un pilar. Utilizando la intersección de tres planos creados en las caras de un cuadro eléctrico, tenemos una esquina, que es el mejor elemento geométrico para uso en el registro de las escenas (ver figura). Entonces es necesario targets, ya que los puntos existentes de las escenas servirán como objetivos naturales. Los elementos que están en común entre las escenas servirán de referencia para la rotación y traslación de las mismas. Puntos de control usando targets colocados todos en bloque de escenas en el sistema de coordenadas correcto, generando una única nube de puntos.


Elementos creados sobre la Nube de Puntos a partir de planos

 
Tipos de laser escaners 3D terrestres PDF Imprimir E-mail

El Láser Scaners 3D Terrestre (LS3D) mide, básicamente, coordenadas polares (ángulos y distancias) y almacena las coordenadas rectangulares (x, y, z). La componente que mayor destaca es, sin duda, la medición de distancia.

En función de la medición de la distancia, podemos clasificar los LS3D en 2 tipos:

TOF (Time of Flight – tiempo de vuelo) – esta técnica se basa en la medición del tiempo de transmisión del laser a partir del emisor, reflectando en el obtejo escaneado y retornando hasta el receptor (Figura 1). Esta técnica permite que el retorno del laser pueda ser controlado y sean almacenados varios retornos a partir de un único pulso. Para cada giro horizontal y/o vertical, calculado en función de la resolución requerida, es emitido un pulso donde tenemos entonces el tiempo medido y, consecuentemente, la distancia determinada por la velocidad concibida del laser. Ahora, existen equipamientos que permiten la medición de poco más de 100 mil puntos por segundo, alcanzando hasta cuatro kilómetros de distancia. Estos equipos son muy utilizados para topografía, donde la mayor distancia alcanzada permite ganar en productividad, más precisión de las coordenadas llega a algunos centímetros por causa de la precisión angular.


Figura 1: Esquema gráfico de la medición del tiempo

 
Cartografía Geológica y Geotécnica PDF Imprimir E-mail
Equipo Lidar topográfico de largo alcance y de alta densidad

Junto con el hardware y software especializado para análisis geotécnicos, este permite a los operadores de canteras recolectar e interpretar los datos de masas de roca a una distancia segura, a veces tan lejos como en la periferia de la cantera. Herramientas Lidar como Optech ILRIS no sólo permiten la recolección remota de datos geotécnicos, sino que también proporcionan información del levantamiento más detallada que las herramientas anteriores, como una brújula-clinómetro.

Cambiar las reglas

En 1999 se aprobaron nuevas regulaciones que rigen las operaciones mineras en las canteras en todo el Reino Unido. Las regulaciones en minas establecen que todas las excavaciones y pronósticos deben ser diseñados y evaluados de conformidad con protocolos específicos. Si una evaluación identifica riesgos importantes, se requiere a continuación una evaluación geotécnica. El detalle de los reglamentos de la manera en que la evaluación geotécnica se llevará a cabo, y garantizar las medidas requeridas en que se realizan en una cierta secuencia, tales como: Site Survey; Investigación del Sitio; resultados de análisis; requisitos durante y después de la construcción.

Históricamente, los datos geológicos y geotécnicos en una cantera a menudo han sido difíciles de obtener de forma segura. En consecuencia, en situaciones donde la información geotécnica completa y precisa para el análisis no está disponible, y los criterios de diseño podrían ser defectuosos. Más recientemente, sin embargo, con lidar (Light Detection and Ranging) ha permitido a los ingenieros geotécnicos adquirir datos geológicos y geotécnicos detallados mediante el escaneo de las superficies de cantera desde distancia, fuera de peligro, utilizando un láser de largo alcance para generación de imágenes.


Figura 1: ILRIS configurado para escanear la cara de la cantera.

Junto con el hardware y software especializado para análisis geotécnicos, permite a los operadores de cantera reunir e interpretar datos de masa rocosa desde una distancia segura, a veces tan lejanos como la periferia de la cantera. Herramientas como Lidar de Optech ILRIS no sólo permiten la recolección remota de datos geotécnicos, sino que también proporcionan información del levantamiento más detallada que las herramientas anteriores, como una brújula-clinómetro. Por otra parte, una encuesta lidar también proporciona un registro permanente de la condición de la cantera que se evalúa día a día, como una base de datos puede servir como estándar para futuros estudios de detección de cambio.

 
MDT PDF Imprimir E-mail

La creciente demanda por datos que representen las formas de los terrenos. Como reflejo de eso, las alternativas para adquisición de datos de elevación ha aumentado constantemente, principalmente a partir del avance tecnológico de satélites y por la investigación en innovación realizada por empresas dedicadas a datos geográficos.

Al colocar en la balanza, de un lado se encuentran los datos de baja resolución, como los tradicionales Modelos Digitales de Elevación (MDE) advenidos de la misión Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) y productos derivados, que atienden las demandas de proyectos que no necesitan de alto detalle, precisión altimétrica y posicional. De otro lado se encuentran los Modelos Digitales de Terreno (MDT) con alto grado de detalle, generados principalmente a partir de aerofotogrametría o pares estereoscópicos de imágenes de satélite de alta resolución espacial.

Baja Resolución

Para estudios de ingeniería, los datos del SRTM pueden presentar algunas limitaciones, como la deficiencia para la identificación visual de blancos, debido al pixel de 90 metros, sin embargo son indicados para diversos fines como la planificación de grandes obras, que no exijan detalles, ortorectificacion de imágenes satelitales, entre otras aplicaciones.

Como salida para atender a los proyectos que necesiten de datos de elevación de bajo costo y mayor detalle que los disponibles por SRTM, empresas como Surface tienen invertido en el desarrollo de metodologías avanzadas de procesamiento, interpolación y validación, generando modelos adherentes para tales demandas, como la ilustración en el zócalo.

Este modelo creado por Surface posee resolución espacial de 10 metros, presentando mayor detalle que el SRTM. Después de realizar pruebas de precisión, comparando el SRTM y el nuevo modelo, y considerando un MDT de alta precisión como solución, los resultados prueban que, además de poseer mayor detalle, el nuevo modelo presenta mejor precisión y exactitud.


Análisis de dispersión comparando el SRTM de la Nasa y el Surface DEM

 
Ciudades 3D Inteligentes PDF Imprimir E-mail

Modelado 3D de la Ciudad y SIG 3D son temas calientes en el mercado. Vemos que muchos vendedores abordan este mercado, mientras que los usuarios están tratando de justificar los beneficios y rentabilidad de las inversiones que se prevén en la creación y gestión de un modelo 3D de la ciudad. En el congreso de Bentley inspirado en BE pensado en Ámsterdam, más de 100 participantes debatieron sobre el estado de la tecnología y los casos de negocios relacionados con el modelado 3D de la ciudad. El debate fue moderado por Pat McCrory, el alcalde de Charlotte durante los últimos 14 años, capital de Carolina del Norte y la ciudad más grande con una población total de 750.000 ciudadanos.

Introducción a los modelos en Ciudad 3D

El alcalde McCrory inició el debate con la afirmación de que tendría que gastar el dinero para construir y mantener un modelo inteligente de su ciudad, para mejorar la planificación, comunicación y realización de proyectos complejos de infraestructura, hoy en día. Los líderes visionarios en el gobierno, como el alcalde McCrory, están siempre en busca de mejorar la calidad de los servicios, al tiempo que reduce los riesgos y mejora la eficiencia.
Sisi Zlatanova, co-anfitrión de la mesa redonda y profesor asociado en la sección de Tecnología SIG, Universidad Tecnológica de Delft, Holanda y una autoridad en la investigación SIG 3D y publicaciones, explicó a la audiencia los requisitos para crear un modelo 3D de la ciudad sustentable. Hizo hincapié en la necesidad de la semántica (características inteligentes) y topología 3D (geometría inteligente) como base para la construcción de un modelo 3D de la ciudad. Bastantes imágenes por sí solas no son lo suficientemente buenos! Además, explicó que el modelado 3D integrado es una necesidad por encima y por debajo de la tierra de infraestructuras con un fuerte enfoque en la integración de este en un medio ambiente. También discutieron la necesidad de una arquitectura de sistemas integrados que permita un enfoque unificado de información.

 
Ciudades 3D Inteligentes PDF Imprimir E-mail

Modelado 3D de la Ciudad y SIG 3D son temas calientes en el mercado. Vemos que muchos vendedores abordan este mercado, mientras que los usuarios están tratando de justificar los beneficios y rentabilidad de las inversiones que se prevén en la creación y gestión de un modelo 3D de la ciudad. En el congreso de Bentley inspirado en BE pensado en Ámsterdam, más de 100 participantes debatieron sobre el estado de la tecnología y los casos de negocios relacionados con el modelado 3D de la ciudad. El debate fue moderado por Pat McCrory, el alcalde de Charlotte durante los últimos 14 años, capital de Carolina del Norte y la ciudad más grande con una población total de 750.000 ciudadanos.

Introducción a los modelos en Ciudad 3D

El alcalde McCrory inició el debate con la afirmación de que tendría que gastar el dinero para construir y mantener un modelo inteligente de su ciudad, para mejorar la planificación, comunicación y realización de proyectos complejos de infraestructura, hoy en día. Los líderes visionarios en el gobierno, como el alcalde McCrory, están siempre en busca de mejorar la calidad de los servicios, al tiempo que reduce los riesgos y mejora la eficiencia.
Sisi Zlatanova, co-anfitrión de la mesa redonda y profesor asociado en la sección de Tecnología SIG, Universidad Tecnológica de Delft, Holanda y una autoridad en la investigación SIG 3D y publicaciones, explicó a la audiencia los requisitos para crear un modelo 3D de la ciudad sustentable. Hizo hincapié en la necesidad de la semántica (características inteligentes) y topología 3D (geometría inteligente) como base para la construcción de un modelo 3D de la ciudad. Bastantes imágenes por sí solas no son lo suficientemente buenos! Además, explicó que el modelado 3D integrado es una necesidad por encima y por debajo de la tierra de infraestructuras con un fuerte enfoque en la integración de este en un medio ambiente. También discutieron la necesidad de una arquitectura de sistemas integrados que permita un enfoque unificado de información.

 
Una nueva evaluación: Minería en sitio Patrimonio de la Humanidad Cornwalls PDF Imprimir E-mail

Continúa el trabajo en terreno e investigación centrada en Minería en Paisajes Patrimonio de la Humanidad Cornwall y West Devon, Reino Unido - y 175 sitios conocidos por estar asociados con los patrones de migración en todo el mundo asociados a los siglos 19 y 20 - representa la aplicación y el uso de herramientas de la Era de la Información con el fin de comprender el pasado industrial. Los ejemplos mostrados en este artículo son tomados del trabajo en terreno realizado en el Grass Valley - California, Estados Unidos., y Wheal Coates, Cornwall, Reino Unido. Todo el trabajo no habría sido posible sin la ayuda y el apoyo de CyArk (fundada por Ben Kacyra), Adam Technologies, Canon, Leica Geosystem, Faro UK y Point Tools.


El pack Adam Technology’s Powerful 3DM para análisis fotogramétricos que se utiliza para asignar una mina a rajo abierto. Asignación de un gran hoyo. El área que está siendo capturado es casi de 3 km de largo y que van desde 300 hasta 600 m de profundidad. Las dos estaciones de la izquierda está usando una lente de 100 mm a una distancia de 450-700 m; las tres de la derecha está utilizando un lente de 200 mm a una distancia de 1.000-1.400 m de la pared de enfrente.

El Cornish Engine House icóno con su forma de ingeniería simple pero distintivo a hecho su camino en todo el mundo. Con su diseño fue la fuerza de trabajo de los mineros altamente calificados e ingenieros, cuya influencia en los paisajes de México, África, Australia, Nueva Zelanda y América del Norte y del Sur (por citar sólo algunos) todavía sobreviven hoy en día. Sitios web como cousinjack.org proporcionan enlaces a las sociedades formadas por los restos genéticos de estas fuerzas de trabajo. En Grass Valley, una gran comunidad de trabajadores Cornish a hecho su camino desde las regiones del Alto Medio Oeste de minería de plomo, México (donde también se introdujo el fútbol en el país), de Cornwall y de más lejos en 1854 para aprovechar la fiebre del oro. Celebración anual celebrada en julio, tradicionales empanadas de Cornualles, lugar y pruebas de apellido dan una idea de la minería y del impacto cultural que había en la zona. Tales lazos culturales están intrínsecamente entrelazados con el impacto físico de la minería en la zona, ahora fosilizados en el paisaje por las características como el Hotel Holbrooke, las organizaciones dirigidas por voluntarios, como el Museo Estrella de la Minería del Norte y la tienda del Primo de Jack Pasty.

 
Modelos de Ciudad 3D PDF Imprimir E-mail
Herramienta de Apoyo para la Planificación Urbana y Diseño

Abasabad en el norte de Teherán se ha designado un área de desarrollo para servir a los millones de personas que viven en la metrópoli. Con el fin de la marcha del plan de zonificación general de los planos detallados de edificios, carreteras, zonas verdes y parques infantiles, geodatos precisos y detallados, preferentemente en forma de mapas digitales a gran escala y modelos 3D de la ciudad. Los autores describen cómo se produce este tipo de datos geográficos 2D y 3D con alta resolución de imágenes digitales aéreas y mapas a escala 1:500.

 
Normalizado de archivos de árboles en Modelos Digitales de Superficie PDF Imprimir E-mail
Introducción

El interes en el curso de datos de escáners láser para la extracción de features cartográficos ha surgido debido a:

  • madurez del sistema

  • creciente disponibilidad de datos

En ambientes urbanos -> Métodos de desarrollo para la detección de árboles:

  • Muchos métodos están relacionados con la detección de construcción o reconstrucción.

  • Normalmente comienzan por la extracción de la superficie del suelo usando un algoritmo de filtrado.

  • Objetos sobre tierra pueden ser fácilmente detectados a partir de datos de altura (por ejemplo, normalizado Modelo Digital de Superficie).

  • Después de esto, la tarea más importante es distinguir la construcción de los árboles.

 
Evaluación de la Calidad de los DEM y SRTM y ASTER PDF Imprimir E-mail
... en una Cuenca Costera de la Región de la Araucanía, bajo distintas condiciones de Relieve y Cobertura Vegetal

El conocimiento del factor topográfico es un insumo básico para comprender gran parte de los procesos ocurridos en la superficie de la tierra. Es por esto, que para facilitar el procesamiento computacional de la información se ha generado lo que se conoce como Modelo de Elevación Digital (DEM). Las crecientes necesidades de contar con datos de elevación con una baja demanda de tiempo, procesamiento y a un costo accesible, ha incentivado el desarrollo de diversas plataformas satelitales destinadas a generar información de la superficie terrestre en forma de DEM, sin embargo, a pesar de que los rangos de precisión están en general bien descritos para cada plataforma, diversos autores recomiendan que las validaciones deben realizarse a nivel local para tomar mejores decisiones. El objetivo de este trabajo es realizar un análisis cuantitativo de la calidad de los DEM SRTM y ASTER comparados con puntos de control terrestre bajo diversos tipos de relieve y cobertura vegetal. El análisis comparativo se baso en la definición de cuatro tipologías de superficie terrestre en las cuales se capturaron datos de altitud GPS para su posterior contraste con los DEM. Los resultados indican que existen diferencias significativas entre la distribución de los errores en cada tipología de superficie, siendo comparativamente menores en sectores de llanura, aunque indistintamente del tipo de cobertura vegetal. En relación a la calidad de ambos modelos, SRTM se presenta con mejores resultados en cada uno de los parámetros evaluados tanto a nivel global como por tipologías.


Figura 1. DEM de diferencias entre los modelos SRTM y ASTER

 
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