¿Qué es la tecnología LiDAR y cómo funciona?

LiDAR, o detección y alcance de luz (de sus siglas en inglés Light Detection and Ranging), es un método popular de teledetección utilizado para medir la distancia exacta de un objeto en la superficie de la tierra. Aunque se utilizó por primera vez en los años sesenta, cuando se montaron escáneres láser en aviones, LiDAR no alcanzó la popularidad que merecía hasta veinte años más tarde.

Fue sólo durante la década de 1980, después de la introducción del GPS, que se convirtió en un método popular para calcular mediciones geoespaciales precisas.

Ahora que su alcance se ha extendido a numerosos campos, deberíamos saber más sobre la tecnología de mapeo LiDAR y cómo funciona. Aquí hay algunas ideas sobre el tema que es bueno conocer.

Tecnología LiDAR

Según el Instituto Americano de Geociencias, el LiDAR utiliza un láser pulsado para calcular las distancias variables de un objeto desde la superficie terrestre. Estos impulsos de luz, junto con la información recogida por el sistema aerotransportado, generan información 3D precisa sobre la superficie terrestre y el objeto de destino.

Hay tres componentes principales de un instrumento LiDAR: el escáner, el láser y el receptor GPS. Otros elementos que juegan un papel vital en la recolección y análisis de datos son el fotodetector y la óptica. La mayoría de las organizaciones gubernamentales y privadas utilizan helicópteros, aviones teledirigidos y aviones para adquirir datos LiDAR.

Tipos de sistemas LiDAR

Los sistemas LiDAR se dividen en dos tipos según su funcionalidad: LiDAR aerotransportado y LiDAR terrestre.

LiDAR aerotransportado

El LiDAR aerotransportado se instala en un helicóptero o avión teledirigido para recoger datos. Tan pronto como se activa, el LiDAR aerotransportado emite luz hacia la superficie del suelo, que regresa al sensor inmediatamente después de golpear el objeto, dando una medida exacta de su distancia. El LiDAR aerotransportado se divide a su vez en dos tipos: LiDAR topológico y LiDAR batimétrico.

LiDAR terrestre

A diferencia de los aerotransportados, los sistemas LiDAR terrestres se instalan en vehículos en movimiento o trípodes en la superficie terrestre para recoger puntos de datos precisos. Estos son bastante comunes para observar las carreteras, analizar la infraestructura o incluso recoger nubes de puntos del interior y exterior de los edificios. Los sistemas LiDAR terrestres tienen dos tipos: LiDAR móvil y LiDAR estático.

¿Cómo funciona LiDAR?

LiDAR sigue un principio sencillo: arrojar luz láser a un objeto en la superficie terrestre y calcular el tiempo que tarda en volver a la fuente LiDAR. Dada la velocidad a la que viaja la luz (aproximadamente 186.000 millas por segundo), el proceso de medición de la distancia exacta a través de LiDAR parece ser increíblemente rápido. Sin embargo, es muy técnico. La fórmula que utilizan los analistas para llegar a la distancia exacta del objeto es la siguiente:

La distancia del objeto = (velocidad de la luz x tiempo de vuelo) / 2

LiDAR puede ser utilizado para lograr muchos objetivos de desarrollo, algunos de los cuales son:

Oceanografía

Cuando las autoridades quieren conocer la profundidad exacta de la superficie del océano para localizar cualquier objeto en caso de accidente marítimo o con fines de investigación, utilizan la tecnología LiDAR para cumplir su misión. Además de la localización de objetos, el LiDAR también se utiliza para calcular la fluorescencia de fitoplancton y la biomasa en la superficie del océano, lo que constituye un gran reto.

Modelo digital de elevación o terreno

Las elevaciones del terreno juegan un papel crucial durante la construcción de carreteras, grandes edificios y puentes. La tecnología LiDAR tiene coordenadas x, y y z, lo que hace increíblemente fácil producir la representación en 3D de las elevaciones para asegurar que las partes interesadas puedan sacar las conclusiones necesarias con mayor facilidad.

Agricultura y arqueología

Las aplicaciones típicas de la tecnología LiDAR en el sector agrícola incluyen el análisis de las tasas de rendimiento, la exploración de cultivos y la dispersión de semillas. Además de esto, también se utiliza para la planificación de campañas, mapeo bajo el dosel del bosque, y más.

Aparte de las aplicaciones mencionadas anteriormente, el LiDAR es utilizado por geocientíficos para desenterrar secretos relacionados con la geomorfología, así como por militares para llevar a cabo diversas operaciones de seguridad cerca de las fronteras nacionales.

Traducido desde: Geospatialworld