¿ QUE ES LIDAR?

LIDAR (un acrónimo del inglés Light Detection and Ranging o Laser Imaging Detection and Ranging) es una tecnología que permite medir la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz pulso láser. Al igual que con la tecnología radar, donde se utilizan ondas de radio, la distancia al objeto se determina midiendo el tiempo de retraso entre la emisión del pulso y su detección a través de la señal reflejada.

RAZONES PARA LA UTILIZACIÓN DE LIDAR EN EL DISEÑO DE DUCTOS, VÍAS U OTROS PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA

Razones sociales

Los inconvenientes sociales en algunas regiones o comunidades nos obliga a usar más los sensores remotos al ahora de trazar y diseñar obras lineales.

La mayor cantidad de quejas y negación de permisos para ingreso a predios suceden en el momento del levantamiento topográfico cuando se realiza mediante métodos convencionales y acarrean como consecuencias la no obtención de la topografía en la totalidad del trazado, la revocación de permisos para ingreso a predios en etapas posteriores, requerimiento de realineamientos para ajustarse al deseo del propietaria lo cual generalmente alarga el corredor y exigencia de pagos por afectación en la vegetación o al suelo.

Generación de expectativas, pues las comunidades creen que una vez se levanta la topografía en un proyecto lineal ya dan por hecho el proyecto.

Encarecimiento del suelo a través de proyectos que el propietario del predio tramita o realiza una vez conoce por donde pasa el tubo.

Razones técnicas

El tener una imagen con un corredor amplio nos permite realizar realineamientos dentro de este corredor, lo que no sucede cuando se tiene una topografía convencional pues cuando se levanta topografía convencional sólo se levanta un corredor pequeño del orden de 50 m o menos. Con la LIDAR podemos obtener corredores del orden de 500 m o mayores, lo que nos permite tener una imagen de alta resolución y modelo de elevación del terreno en esa franja y si se requiere modificar el trazado por alguna razón técnica, ambiental, social o de predios la información ya se tiene y el realineamiento se puede realizar sin mayores atrasos o reprocesos.

La reducción de tiempo usando LIDAR es significativa pues mientras una topografía convencional puede tardar del orden de cuatro meses para una longitud de 150 km la información por medio de LIDAR se puede obtener del orden de dos meses y algunos productos como la imagen de alta resolución se puede obtener incluso antes.

Razones de seguridad

Por el lado de la seguridad la tecnología LIDAR permite una menor exposición de profesionales de topografía en el campo. Colombia tiene regiones en donde el riesgo de encontrase con guerrilla o grupos al margen de la ley es alto, por lo que la tecnología LIDAR nos permite adquirir información topográfica de alta precisión disminuyendo al máximo los tiempos de profesionales en campo.

VENTAJAS Y UTILIDADES DE LA INFORMACIÓN OBTENIDA CON LIDAR

Los tiempos de recolección de datos son muy inferiores cuando se trata de LIDAR, pues la toma de un corredor de 500 metros y 150 kilómetros puede ser volado en dos días y la información procesada en alrededor de 25 días.

La alta densidad de puntos nos permite la generación de modelos de elevación digital con alta precisión

La tecnología LIDAR nos permite conocer la superficie del terreno bajo vegetación espesa y arbórea

Actualmente existen varias varios software o programas capaces de manejar la cantidad información que se genera con LIDAR por lo que esto actualmente no es una desventaja.

Las imágenes de alta resolución nos permiten ver detalles como tipo de vegetación, cercas, casas, vías jagüeyes y otras estructuras para conocer los cruces que tendrá el proyecto y la interacción con infraestructura existente.

Al tener una superficie en una franja amplia del orden de 500 m esto nos permite conocer y entender mejor el drenaje de la zona y no nos limita a simplemente la topografía del derecho de vía, por lo que se pueden proponer mejores obras de control de aguas y de estabilización geotécnica.

Otra de las ventajas que tiene el LIDAR es que se convierte en la mejor herramienta que puede tener una compañía operadora para refutar reclamos, pues es una prueba irrefutable del estado en que se encontraba el corredor escogido antes de ser intervenido.

Cada vez más la tecnología LIDAR está siendo conocida en el país y va ganando confianza por parte del cliente y de las consultoras que la usan y ya no la ven con escepticismo, lo que permite ofrecerla como solución a cualquier proyecto entendiendo sus ventajas y limitaciones.

ESPECIFICACIONES MÍNIMAS PARA LIDAR

Todo proyecto tiene requerimientos específicos según su objetivo, a continuación enumero algunos que pueden ser aplicados a un proyecto lineal de ductos para levantamiento de información LIDAR e imagen ortorectificada.

Ancho del corredor a levantar información o polígono del área a levantar
Sistema geográfico (magna sirgas de origen según sitio)
Sistema de referencia vertical (nivel medio del mar según modelo geoidal escogido, puede ser GEOCOL 2004)
Precisión absoluta en X,Y y Z (15 cm o mayor según requerimiento)
Densidad mínima de puntos por metro cuadrado (mínimo 4 puntos por metro cuadrado en zonas de vegetación densa)
Resolución de la imagen ortorectificada (mínimo 20 cm por pixel)
Planimetría 2D y 3D (con layers según clasificación INVIAS E IGAC)
DTM en formato según requerimiento
Puntos terreno (el .las es el formato mas común)
Puntos no terreno (el .las es el formato mas común)

TRABAJAR UNA SUPERFICIE LIDAR EN AUTOCAD CIVIL 3D 2016

Para trabajar con datos LIDAR en civil 2016 lo más recomendable es importar los puntos de terreno *.las en el recap y guardar el archivo *.rcp y luego cargar este archivo *.rcp en el civil 3D y del point cloud elaborar la superficie según la separación de puntos que convenga según si el trabajo es conceptual o detallado. Se puede comenzar con una superficie no muy detallada escogiendo puntos cada 5 metros y hacer un data shortcut y luego reemplazar la superfice referenciada por una mas detallada pero limitada por un boundary y exportada a un xml o utilizando un dataclip.

RECOMENDACIONES PARA CONTRATAR LIDAR

Lo primero es entender la tecnología, sus ventajas y desventajas, para esto es útil consultar colegas que hayan usado productos LIDAR para tener en cuenta sus recomendaciones, también es recomendable contactar empresas proveedoras de LIDAR para escuchar directamente de ellas los productos que ofrecen, sus metodologías, la tecnología que poseen y las restricciones de su tecnología, estas empresas siempre están dispuestas a exponer sus productos. Estas reuniones con los proveedores son necesarias y muy valiosas para entender la tecnología y sus aplicaciones.

Se debe consultar por experiencias de trabajos previos con otras empresas de ingeniería y colegas, para conocer la reputación de la empresa que se va a contratar.

No se recomienda contratar con empresas que no sean propietarias de los sensores, pues suelen tenerse problemas de disposición del sensor cuando esto pasa, además contaratar con una empresa intermediara eleva costos y tiempos. Si el trabajo que se requiere es solamente el levantamiento LIDAR, sin diseños u otro valor agregado lo mejor es contratar empresas que se dediquen a levantamientos LIDAR y posean sus propios sensores.

Se debe conocer los programas que utilizarán los productos obtenidos del LIDAR, tales como nubes de puntos, modelos de elevación digital y ortoimagenes (ArcGIS, Autocad CIVIL 3D, etc) para saber las extensiones de los archivos que usan estos programas e incluirlos dentro de los requerimientos.

La tecnología LIDAR como tal, implica que el producto principal es la nube de puntos, sin embargo, la mayoría de veces en el sobrevuelo también se levanta una ortoimagen con excelente resolución de la cual se puede obtener información como planos DWG de infraestructura mediante fotogrametría. Estos requerimientos deben quedar explícitos.

Dentro de los términos de referencia del contrato debe incluirse lo siguiente y si es necesario se deben programar reuniones con los posibles proveedores para realizar aclaraciones:

Área a levantar
Precisión requerida
Densidad de puntos
Resolución de imagen ortorectificada
Entregables con extensión de archivos
Sistema de coordenadas y el datum vertical
Tiempos de entrega de productos preliminares y tiempos de entrega de productos finales
Restricciones en la zona y posibles riesgos
Mojones a construir en campo y sus posibles sitios

Acordar un canal de transmisión de datos como FTP (file transfer protocol), pues los productos entregables suelen ser de gran tamaño.

En caso que el trabajo requiera realización de batimetrías además del levantamiento LIDAR, se debe procurar programar el levantamiento en clima seco para tener una menor lámina de agua en los cauces y se debe procurar levantar las batimetrías y el LIDAR al mismo tiempo para evitar diferencias de topografías por modificación de geometría de cauces.