SISTEMAS AVANZADOS Y PROYECTOS S.A. DE C.V. Fotogrametría Digital, LiDAR y Supervisión de Obra

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1 SISTEMAS AVANZADOS Y PROYECTOS S.A. DE C.V. Fotogrametría Digital, LiDAR y Supervisión de Obra info@sap.mx

2 INTRODUCCIÓN La demanda de datos topográficos exactos crece cada vez más. Los grandes proyectos lineales necesitan diseños fiables, pero por otro lado ni el presupuesto ni el tiempo disponibles son suficientes para ejecutar un levantamiento topográfico tradicional con gran cantidad de información. Cómo conseguir la información requerida con los fondos y tiempo disponibles? La tecnología LiDAR y los levantamientos fotogramétricos aéreos permiten la adquisición de datos topográficos y la creación de mapas y modelos de terreno más rápida y económicamente para una gran cantidad de proyectos.

3 LA TECNOLOGÍA LiDAR DATOS TÉCNICOS La tecnología LiDAR funciona a través de pulsos de energía láser. El láser emite miles de pulsos por segundo hacia la tierra creando una franja de puntos en 3D. Para calcular la distancia, el sistema mide el tiempo que toma cada pulso de energía láser en viajar del sensor al objetivo y volver, multiplica este tiempo por la velocidad de luz y divide el resultado por dos. El GPS determina la posición del avión. El IMU (Inertial Measurement Unit) determina la inclinación del sensor (mide el banqueo, cabeceo y dirección del sensor).

4 LA TECNOLOGÍA LiDAR COMPORTAMIENTO DE LA SEÑAL Reflexión Especular Retornos débiles 1 solo retorno Absorción 15 m Reflexión Especular* De 1 a 8 retornos Comportamiento similar en superficies asfaltadas

5 LA TECNOLOGÍA LiDAR PATRÓN DE BARRIDO Y DISTRIBUCIÓN GEOMÉTRICA DE LOS PUNTOS

6 LA TECNOLOGÍA LiDAR El LiDAR aerotransportado se compara favorablemente con varias tecnologías, ante todo debido a su exactitud, cualidad de sensor activo y capacidad de penetrar el dosel forestal. Existen tres razones principales para la expansión de esta tecnología: exactitud, rapidez y detalle (cantidad de información). Ningún otro método de levantamiento topográfico ofrece estos tres aspectos. Los métodos de levantamiento terrestre no mantienen competitividad en términos de costo, tiempo y detalle. Los otros métodos requieren de tiempo para colectar una fracción de los datos de elevación que puede proveer LiDAR.

7 EXACTITUD COMPARACION ENTRE LAS ALTURAS MEDIDAS GPS VS. LiDAR

8 EXACTITUD COMPARACION ENTRE LAS ALTURAS MEDIDAS CON MÉTODOS TOPOGRÁFICOS TRADICIONALES VS. LiDAR

9 DETALLE Y RAPIDEZ COMPARACIÓN LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO EN CAMPO VS. LIDAR EN UNA SECCIÓN Proyecto San José, Estado de Guerrero

10 DETALLE Y RAPIDEZ COMPARACIÓN LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO EN CAMPO VS. LiDAR Proyecto Libramiento Poniente, Puebla

11 APLICACIONES EN INGENIERÍA VIAL FASES PARA LA ELABORACIÓN DE ANTEPROYECTO CARRETERO UTILIZANDO TECNOLOGÍA LiDAR 1. Se toman los datos LiDAR y fotografía aérea. Proyecto carretero Caleta de Campos, Michoacán 2. Para el análisis de alternativas de trazo se genera un MDT con resolución espacial de 1 m. Este MDT se importa a un software especializado en diseño vial (CLIP) y se utiliza para modelar el terreno de forma precisa y confiable para el diseño de la ruta. Adicionalmente se pueden generar perfiles y secciones mediante curvas de nivel o nube de puntos.

12 APLICACIONES EN INGENIERÍA VIAL FASES PARA LA ELABORACIÓN DE ANTEPROYECTO CARRETERO UTILIZANDO TECNOLOGÍA LiDAR Proyecto Vallecitos - Guerrero 3. Con el MDT y las ortofotos, se realiza un análisis de alternativas de rutas, considerando las especificaciones del proyecto y garantizando ejes con características óptimas para su aprobación. 4. Una vez que se selecciona el eje óptimo, se procede a generar los productos correspondientes utilizando todos los puntos clasificados como terreno.

13 APLICACIONES EN INGENIERÍA VIAL PRODUCTOS GENERADOS Proyecto Vallecitos - Guerrero Planos de planta con alternativas de trazo. Planos de perfiles longitudinales con alternativas de trazo. Cuadro comparativo de alternativas Carta de ruta con la alternativa aprobada escala 1:50,000 sobre cartas de INEGI. Ubicación del eje aprobado en las fotografías, escala 1:10,000. Planos de planta con alternativa seleccionada escala 1:2,000 sobre restitución y ortofoto detallando las estructuras correspondientes.

14 APLICACIONES EN INGENIERÍA VIAL PRODUCTOS GENERADOS Planos de perfil longitudinal escala horizontal 1:2,000 y vertical 1:200 resaltando las pendientes y estructuras correspondientes. Matematización del eje seleccionado. Listado del anteproyecto de terracerías. Secciones transversales en formato VF. Vídeo de recorrido virtual Proyecto Autopista Guamuchil, Sinaloa - Sonora

15 APLICACIONES EN INGENIERÍA VIAL BENEFICIOS Rapidez en la generación de elementos cartográficos para realizar en menor tiempo un proyecto determinado. Configuración precisa del terreno, que facilita la proyección de alternativas de trazo con mayor detalle. Confiabilidad en el diseño de trazos, que garantiza un resultado óptimo para los trabajos subsecuentes. Obtención de un perfil longitudinal de trazo, con el detalle y la precisión requerida, con la altura real de corte y terraplén a lo largo del eje de la alternativa seleccionada.

16 APLICACIONES EN INGENIERÍA VIAL BENEFICIOS Exportación de secciones de terreno con el ancho requerido y con mayor cantidad de puntos que determinan con certeza y calidad el terreno seccionado. Listados de volumetría certeros y con los estándares de exactitud requeridos, aptos para proyectar con un criterio de compensación real y confiable en los tramos. Permite detectar de manera anticipada áreas protegidas que pudiesen impedir la ejecución del proyecto (zonas arqueológicas, etc.).

17 APLICACIONES EN INGENIERÍA VIAL BENEFICIOS Se garantiza la configuración real del terreno en zonas de alta y densa vegetación, para poder proyectar un trazo con toda certeza en dichas zonas. Proyecto Paso La Reina, Oaxaca Detección de zonas con derrumbe para rehabilitación de tramos afectados. Inspección/supervisión de carreteras. Mediante análisis detallados se puede identificar deformaciones en la carpeta asfáltica para mantenimiento / rehabilitación.

18 APLICACIONES EN INGENIERÍA VIAL VÍDEO 3D DE RECORRIDO VIRTUAL

19 OTRAS APLICACIONES EVALUACIÓN DE DESASTRES NATURALES Puente del Cuajilote, Guerrero

20 OTRAS APLICACIONES DISEÑO DE GASODUCTOS Proyecto Los Ramones, San Luis Potosí

21 OTRAS APLICACIONES CÁLCULOS VOLUMÉTRICOS Y DETECCIÓN DE CAMBIOS MINA A CIELO ABIERTO CANDA - CHIHUAHUA MINA DE ARENA - CUERNAVACA info@sap.mx

22 VENTAJAS Entrega Rápida Plazos de entrega muy cortos puesto que se trata de un sistema aerotransportado capaz de adquirir datos sobre cientos de km2/ día. Cantidad de Información Tienen mucho detalle por la cantidad enorme de puntos. Densidades superiores a 1 punto por m2 son comunes. Esto significa que LiDAR puede proveer más de un millón de puntos en 1 km2. Usos Múltiples Tiene otros usos, porque los pulsos láser reflejan casi cualquier objeto. Habrán puntos que correspondan a vegetación, edificios y otros objetos. Estos se pueden usar para modelar bosques, edificios y otros elementos antropogénicos. info@sap.mx

23 VENTAJAS Acceso por tierra mínimo LiDAR ofrece el beneficio de no requerir acceso directo por tierra a la zona de interés, lo que conlleva ventajas tanto de seguridad como de costo en las zonas inaccesibles o de mucho tránsito. Penetración a través de la vegetación LiDAR puede adquirir simultáneamente información del piso y dosel del bosque. Combinación con fotogrametría Al combinarlo con fotogrametría, la extracción de la planimetría es mucho más fácil y exacta porque el operador de fotogrametría sigue los elementos visibles y puede compilar con gran exactitud las líneas de ruptura donde existen cambios topográficos abruptos.

24 PRODUCTOS ESPECIALES DELIMITACIÓN DE GEOFORMAS CÁRSTICAS 1. Organización y administración de los datos LiDAR. 2. Análisis e interpretación de formas cársticas utilizando el MDT, curvas de nivel y ortofotos digitales. 3. Creación de mapas temáticos de formas cársticas. INTERPRETACIÓN ANALÓGICA DE GEOFORMAS CÁRSTICAS Y LINEAMIENTOS ESTRUCTURALES MAQUETA DIGITAL DEL TERRENO ESCALA 1:20 000

25 PRODUCTOS ESPECIALES MODELO DIGITAL DEL TERRENO DE LiDAR IMPRESO EN 3D INTERPRETACIÓN DE GEOFORMAS CÁRSTICAS Y LINEAMIENTOS ESTRUCTURALES MAPA TEMÁTICO DE FORMAS CÁRSTICAS

26 PRODUCTOS ESPECIALES DETERMINACIÓN DE ELEMENTOS ARQUEOLÓGICOS Nube de puntos con colores reales extraídos de imagen, en donde no es posible determinar nada por la densidad de la vegetación. Imagen del mismo polígono con la interpretación de los elementos arqueológicos con un alto nivel detalle.

27 PRODUCTOS ESPECIALES En esta imagen podemos observar una interpretación a partir de los abastecimientos marcados en un circulo amarillo y distribuidos de la siguiente manera, al centro el No.1, en el oriente el 4 y 5 y para la parte noroeste, la integración de los abastecimientos 2 y 3 alrededor de los cuales se ubican los núcleos habitacionales

28 PRODUCTOS ESPECIALES VÍDEO DETERMINACIÓN DE ELEMENTOS ARQUEOLÓGICOS

29 PRODUCTOS ESPECIALES DETERMINACIÓN DE BIOMASA / IMPACTO AMBIENTAL 1. Los datos RGB se obtienen de la fotografía aérea y se fusionan con el LiDAR. Esto se convierte en una herramienta para analizar formas y para mejorar la clasificación automatizada de uso del suelo y tipos de vegetación. 2. La nube de puntos da opciones para medir el dosel así como las alturas con esto es posible obtener la biomasa y cuantificar el impacto de realizar un desarrollo vial en la zona.

30 PRODUCTOS ESPECIALES

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