UAVs equipados con LiDAR

6 formas en que el LiDAR está revolucionando la cartografía y los datos geoespaciales

Ya sea para documentar la escena de un accidente de tráfico por la noche, para diseñar sistemas de riego en campos de arroz o para inspeccionar yacimientos arqueológicos bajo densas copas de árboles, los avances en la cartografía 3D y la captura de datos geoespaciales están haciendo que estas tareas, que antes llevaban mucho tiempo, sean más rápidas y eficientes que nunca.

Aunque se ha prestado mucha atención al creciente uso de drones con cámaras RGB y a la fotogrametría para conseguir mejoras -como la reducción de las repeticiones de ciertos proyectos de construcción en un 25%-, la tecnología LiDAR ha empezado a ser accesible lentamente como opción de alta resolución y precisión.

LiDAR (Light Detection and Ranging) es una tecnología de teledetección que utiliza impulsos láser rápidos para cartografiar la superficie de la tierra. El LiDAR es útil cuando se utiliza para crear superficies digitales de alta resolución, terrenos y modelos de elevación utilizados para diversas aplicaciones empresariales. Gracias a las innovaciones realizadas por los principales fabricantes de LiDAR, como Livox y Velodyne, para reducir los costes y el tamaño de los modelos LiDAR, y a los integradores de sistemas, como GreenValley, YellowScan, Emesent y LiDARUSA, entre otros, las empresas pueden ahora desplegar fácilmente un sistema LiDAR montado en un UAV como dispositivo de cartografía 3D todo en uno.

Y ahora, con el reciente anuncio de la Zenmuse L1, la primera carga útil LiDAR de DJI diseñada específicamente para el M300 RTK, el LiDAR aéreo nunca ha sido tan accesible como ahora.

Ejemplos de LiDAR y drones en acción:

1. Escenarios de accidentes

El LiDAR es un sistema activo que utiliza luz ultravioleta y casi infrarroja para obtener imágenes de objetos que no requieren luz externa para una cartografía eficaz. Por ejemplo, cuando se supervisa un accidente en una autopista por la noche, se puede desplegar fácilmente una aeronave no tripulada equipada con LiDAR, haciendo una sola pasada por el lugar.

Al tratarse de una solución basada en UAV, se obtendrá información precisa con detalles visibles de forma instantánea, que podrá ser admitida como prueba en los tribunales. Sobre el terreno, los operarios y los equipos de saneamiento pueden iniciar el proceso de limpieza rápidamente, ahorrando miles, si no millones, de euros al liberar a los viajeros y gastar menos en personal para accidentes.

2. Silvicultura

La producción de papel, jarabe de arce y otros productos esenciales requiere una gestión eficaz de los bosques productivos, pero la gestión de estas vastas áreas puede ser abrumadora debido a su gran tamaño. Los métodos tradicionales para evaluar un inventario forestal llevan mucho tiempo y son ineficaces, ya que a veces se basan en estimaciones aproximadas para grandes superficies. Con un dron equipado con LiDAR, los silvicultores pueden medir la altura del dosel, la cobertura, la densidad de los árboles e incluso la ubicación y la altura de cada uno de ellos.

Esto elimina las conjeturas y la ineficacia de los métodos tradicionales, con la ventaja añadida de que el LiDAR puede realizar estas mediciones incluso cuando los ojos humanos no pueden hacerlo, ya que no dependen de la luz natural para funcionar.

3. Agricultura y jardinería

En las explotaciones agrícolas a gran escala, la cartografía 3D del paisaje se ha convertido en algo crucial para implementar sistemas de riego eficaces. Por ejemplo, en las grandes plantaciones de arroz, los agricultores necesitan construir diques, lo que requiere un conocimiento preciso del terreno para que un sistema de diques funcione. Un dron equipado con LiDAR puede recoger datos en una sola pasada, lo que permite a los agricultores o consultores avanzar rápidamente por un gran campo. Los métodos anteriores resultaban engorrosos e implicaban esperar a que los campos se secaran lo suficiente como para que los camiones pudieran maniobrar el terreno.

4. Modelado del terreno

A la hora de planificar la mejor manera de preparar el cambio de tierra para su negocio, es crucial conocer la cantidad hasta el metro cuadrado. A los operarios de mudanzas se les paga por metros cuadrados y los costes se acumulan si los cálculos son inexactos. El LiDAR ofrece un ahorro significativo con respecto a los métodos de medición del terreno. Mediante un método de detección de objetos distantes como hojas, arbustos, árboles e incluso hierba, el LiDAR puede determinar su posición, velocidad y otras características analizando la luz láser pulsada que se refleja en la superficie de un objeto. De este modo se obtiene un modelo 3D de los contornos topográficos del terreno a partir del cual pueden trabajar los operadores de tierra.

5. Arqueología

Mientras que los métodos tradicionales de prospección de grandes sitios históricos solían tardar años en completarse, con la nueva tecnología LiDAR se pueden cartografiar ciudades enteras en 3D y en cuestión de minutos. Gracias a la solución basada en los vehículos aéreos no tripulados, cada día se redescubren lugares que antes se consideraban "perdidos".

6. Inspecciones de minas

Los drones equipados con LiDAR no están hechos sólo para operaciones exteriores y han demostrado ser útiles también para inspeccionar minas. En este caso, el LiDAR funciona como una herramienta de detección de colisiones para llevar a cabo la localización y el mapeo simultáneos (SLAM), proporcionando a las empresas datos de inspección y permitiendo al mismo tiempo que el dron funcione de forma semi o totalmente autónoma.

Este tipo de trabajo permite a los mineros inspeccionar una mina después de una detonación planificada para asegurarse de que la estructura de la mina es estable antes de enviar a cualquier persona.

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