Clasificación de puntos LIDAR

La tecnología LIDAR (Light Detection and Ranging) es un tipo de teledetección activa, en la cuál, el sensor emite su propia energía, a diferencia de la teledetección pasiva que utiliza la energía reflejada por los objetos.

La utilización de datos LIDAR es cada vez más frecuente en la ingeniería en general y en el campo forestal y medio ambiental en particular.

Los datos LIDAR suelen venir en un formato de archivo especial con extensión “LAS”, aunque a veces hay proveedores que utilizan otros formatos.

Para poder utilizarlos hay que utilizar programas especiales que sean capaces de trabajar con ellos hasta depurarlos y conseguir los productos que se necesitarán posteriormente para, por ejemplo, realizar un inventario, conseguir un Modelo Digital de Elevaciones de gran detalle ajustado a nuestra zona de estudio, analizar la densidad de copas en un rodal o incluso utilizarlo conjuntamente con otras fuentes de datos de teledetección pasiva para clasificar modelos de combustible en un monte y analizar su comportamiento en un posible incendio forestal.

Cuando abrimos un archivo con datos LIDAR para analizarlo, nos encontramos con una nube de puntos georreferenciados y con un atributo de altitud asociado a cada punto:

Nube de puntos

En la imagen se observa un corte transversal de una nube de puntos clasificados por colores según su altura.

La correcta clasificación de estos puntos para diferenciar lo que es vegetación de diferentes alturas, suelo, edificios… es algo que debe realizarse antes de poder trabajar con los datos.

Existen varios algoritmos que permiten diferenciar los puntos que pertenecen al suelo, los que pertenecen a edificios… algunos más aptos para unas zonas, otros para otras… Dichos algoritmos permiten la introducción de parámetros por parte del analista para ajustar mejor la clasificación a la realidad.

Clasificación de puntos de suelo

Clasificación de puntos de suelo

En la imagen se aprecian los puntos que, el algoritmo adaptado de Kraus y Pfeifer (1998) y basado en la predicción lineal de Kraus y Mikhail (1972), ha clasificado como terreno (azul turquesa). En azul oscuro se presentan los puntos sin clasificar todavía.

El perfil está tomado en un claro en una masa de encinas en el cual se encontraban varias encinas dispersas por el claro.

Con los puntos clasificados como terreno podemos crear como producto, el MDE de la zona con una gran resolución espacial, en este caso lo hemos creado con un tamaño de pixel de 3x3m:

MDE generado a partir de datos LIDAR

MDE generado a partir de datos LIDAR

Como se puede observar en la imagen del MDE, se aprecian zonas donde se ven errores de clasificación, ya que aparecen puntos aislados que se ven claramente que no forman parte del suelo y crean un cono cuyo vértice es el punto mal clasificado.

Esto se puede solucionar afinando los parámetros utilizados en el algoritmo de filtrado de los puntos, o bien utilizando otro algoritmo más apropiado para el tipo de terreno o finalmente, edición manual. Un posterior trabajo de campo nos permitirá calcular el error de manera estadística y ver la aproximación del modelo.

Pulse aquí para ver más detalles.

5 comments

  1. Sloph-2011 dice:

    Excelente explicación, me encantaría conocer más sobre teledetección digital, pues cuando estudie en la universidad solamente recuerdo teledetección con estereoscopio de mesa.

    • Muchas gracias por el comentario.
      Si no quieres perderte ninguna entrada nueva, puedes suscribirte por e-mail o por cualquiera de las redes sociales que tenemos habilitadas.
      Seguiremos en la línea de publicar entradas de interés con aplicaciones prácticas.
      Un saludo

  2. Insecta net dice:

    Me gustaría daber con qué programa manejas los datos LIDAR. Yo he trabajado con Fusión, por ser software libre, pero es un programa realmente incómodo y básico.
    Lo cierto es que el LIDAR tiene muchñisimas aplicaciones en el terreno forestal, como comentabas, por ejemplo se pueden generar modelos de dosel de copas, medir alturas de árboles y parcelas, estimas la fracción de cabida cubierta etc.

    • Utilizamos también FUSION, ya que aunque en principio es algo incómodo el uso de los comandos, una vez que tienes los básicos preparados el uso es muy rápido y permite una gran configuración de parámetros.
      Hemos probado MARS MERRICK, un programa mucho más gráfico, pero, aunque facilita mucho las cosas, es de pago, al contrario que FUSION.
      Un saludo
      Gracias por el comentario

  3. […] se ha explicado en entradas anteriores, el LIDAR (Light Detection And Ranging), es un Sistema Activo de detección remota basado en un […]

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