Mapeo tridimensional Lidar al fin del mundo para servicios sanitarios.

Transcripción

1 Mapeo tridimensional Lidar al fin del mundo para servicios sanitarios. Alfredo Escobar XYGO (CEO) Esteban Ruiz-Tagle XYGO CI6031-V Esta clase cuenta sobre la primera experiencia en Sudamérica de trabajar con la tecnología Lidar terrestre para una empresa sanitaria. Es un proyecto único e innovador realizado en las ciudades del extremo sur de Chile al fin del mundo. Sin duda un proyecto que revolucionará a la industria de los servicios sanitarios y que vale la pena conocer. Learning Objectives At the end of this class, you will be able to: Reconocer los desafíos del proyecto de Lidar terrestre Aprender sobre el proceso de terreno: el antes y el después de Lidar Aprender sobre el proceso de gabinete con Lidar terrestre Identificar las dificultades, beneficios y conclusiones del proyecto About the Speaker Engineer and Licensed in the computer science of Universidad Chile. Professional with a large experience in management of important technological projects with technology geoespacial in Chile and other countries of the region Actually is Founder and CEO of XYGO LATAM ex Mapas Digitales S.A., Chilean company that bring Geo solutions services and GIS project in Latino America, with offices and loca operations in Chile, Argentina, Perú and Colombia. These company create a ZIP code for Chile, and have a biggest and the best data base of maps for a Chile, Argentina, Peru and Colombia ( ) Founder and Technical Director of SIGBA, Argentine company that bring Geo solutions services and GIS project ( ) Founder and Technical Director of SIGUR, Uruguayan company that bring Geo solutions services and GIS project. ( ) Consultant business technological of Autodesk Inc for South region of Latin America ( )

2 Reconocer los desafíos del proyecto de Lidar terrestre Las tarifas de los servicios sanitarios incorporan, en su cálculo, los costos eficientes de instalación de tuberías. Para esto, en los procesos tarifarios se realiza, entre muchos otros estudios, el levantamiento y caracterización del espacio urbano con el objetivo de determinar la cantidad de pavimento a intervenir en la instalación de nuevas redes. Este trabajo era normalmente realizado con muestras puntuales de calles, que eran catastradas mediante levantamientos topográficos tradicionales. En el proceso tarifario que fijará las tarifas del periodo , Aguas Magallanes será pionera en utilizar una moderna tecnología, que permite realizar un mapeo tridimensional del terreno, a través de un sistema láser que incluye GPS y fotografía en 360º de las calles de cada una de las localidades atendidas por la empresa. Esta tecnología se denomina LiDAR (Light Detection And Ranging) y se basa en el uso de equipos que se instalan en un vehículo que recorre las calles y dispara 90 mil de haces por segundo, capturando imágenes en tramos que van entre cinco y treinta (30) metros. Con esto, se obtiene un conjunto de datos georreferenciados que permiten, luego del procesamiento de los datos, recrear una imagen tridimensional clara y detallada del lugar, registrando las medidas de las instalaciones de cada sector, con un nivel de error menor a 5 cm. Así, con este sistema será posible hacer una recorrido virtual de las calles de Punta Arenas, Puerto Natales y Porvenir, y se podrá determinar, de forma remota, algo tan específico como las distancias de anchos de calzada, veredas, postes, árboles y otras instalaciones, mejorando la información disponible para futuros trabajos en la vía pública y la gestión de las redes de la empresa. 2

3 Aprender sobre el proceso de terreno: el antes y el después de Lidar Inicio: Por qué LiDAR? El proceso original para generar cortes transversales y longitudinales de las calles de Punta Arenas, Puerto Natales y Porvenir implicaba mandar una cuadrilla de personas a realizar un catastro, sacar fotos y registrar todas las medidas y materiales en un papel para luego traer esa información de vuelta y alimentar las tablas de datos que permitirían hacer el cálculo de rotura y reposición de pavimento. Uno de los principales problemas asociados a este proceso era el enorme esfuerzo y alto riesgo que implicaba tomar mal un dato, que se olvidara algún punto o las personas en terreno sufrieran algún inconveniente de fuerza mayor que obligara a repetir el proceso. Aun así, era el proceso que se conocía y estaba probado que funcionaba y en esta ocasión generar los cortes de una muestra de más de 600 calles se calculaba demoraría cerca de 4 meses en total si todo marchaba bien (terreno + gabinete). Frente a esta realidad, que no carecía precisamente de problemas, presentaba al mismo tiempo una gran oportunidad. La oportunidad de mejorar el proceso y al mismo tiempo innovar como ninguno en el rubro lo había hecho hasta el momento al menos en Latinoamérica. 3

4 Proceso de Terreno El proceso inició el 31 de enero de 2011 con el compromiso de grabar todas las calles de Punta Arenas, Puerto Natales y Porvenir para generar posteriormente en gabinete los cortes transversales y longitudinales junto con las fotos de todas las calles de la muestra requerida. Llegamos a Punta Arenas con un retraso de 30 días producto de las protestas que en esa época había en la zona, los caminos estaban bloqueados, los viajes cancelados y además, el barco donde viajaba el vehículo LiDAR desde Puerto Montt a Puerto Natales chocó lo que demoró aún más la entrega del equipo. Durante la primera semana se trabajó en el ensamble y montaje del equipo, realizar las configuraciones y calibraciones necesarias y con eso iniciar las pruebas de LiDAR. Realizadas y listas estas tareas finalmente comenzamos a grabar el viernes 4 de febrero de 2011 en Punta Arenas y luego de pasar por todas las calles de Punta Arenas, Puerto Natales y Porvenir dentro del radio urbano y rural terminamos el miércoles 16 de febrero de

5 Aprender sobre el proceso de gabinete con Lidar terrestre Ya de vuelta en las oficinas de XYGO, se inició la segunda etapa del proyecto en backoffice. La empresa Aguas Nuevas nos envió la información, en un archivo PDF, de los sectores necesarios a levantar (calles). A continuación vino el proceso de convertir lo grabado en terreno a un formato conocido, para luego comenzar a generar planillas EXCEL con los cortes transversales (principal y secundario) y los longitudinales (izquierdo y derecho) Cabe mencionar que LiDAR es un equipo de mapeo tridimensional móvil que captura muchísima más información que un sistema tradicional de levantamiento topográfico y en resumen incluye la trayectoria del vehículo en 3D, una nube de millones de puntos a color y georreferenciados del terreno en un radio de 30 metros y cientos de fotos en 360º de todo el entorno capturadas durante el recorrido. Una vez que la información estuvo disponible para ser trabajada por el equipo de backoffice de XYGO el total de cortes generados por Comuna al cabo de un poco más de 1 mes son los siguientes: Punta Arenas = 254 Puerto Natales = 210 Porvenir = 152 5

6 - Hotel Casino Dreams de Punta Arenas Imagen capturada con el equipo XYGO-LiDAR 6

7 Identificar las dificultades, beneficios y conclusiones del proyecto Sobre los problemas o dificultades Hubieron calles que no pudieron ser levantadas porque estaban cerradas (condominios, rejas, recintos privados, etc) La lluvia fue el principal problema que impedía grabar porque dificultaba la visión de la cámara y el láser capturaba la lluvia como parte de la información. Si no hubiera sido por la lluvia el proceso de terreno habría demorado, en vez de 12 días, 8 días. Dado que LiDAR captura mucha información ésta tiene un tamaño también grande y requiere grandes capacidades de almacenamiento. No teníamos experiencia previa con trabajos de tanta resolución y información tan rica en términos gráficos lo que obligó a hacer inversión en hardware de alto desempeño gráfico. Beneficios de la implementación de la tecnología LiDAR Los tiempos de captura de información y levantamiento topográfico son muchísimo más rápido que un sistema tradicional La nube de puntos que crea el entorno en 3D está inmediatamente georreferenciado y todo lo que allí hay (edificios, casas, postes, grifos, cámaras, etc) Se acelera y adelanta el trabajo de backoffice dado que la información está disponible más rápido y traemos el terreno a la oficina. Al traer el terreno a la oficina el terreno se elimina el problema de volver a repetir el proceso de levantamiento porque faltó una calle, no hay personas accidentadas y aumenta mucho más el control y seguridad sobre lo que se hace. 7

8 Conclusiones y el futuro del servicio LiDAR-XYGO Esta experiencia sirvió para darse cuenta del tremendo potencial que tiene la tecnología LiDAR-XYGO aplicada a un proceso tradicional como el anterior Este proceso no solo arrojó resultados interesantes en términos de usabilidad de la información sino que también permitió entender cuánto comparativamente hablando es capaz de hacer esta tecnología. Por ejemplo: En un día podemos capturar más de 120km de datos (recorrido, nube de puntos en 3D y fotos 360º), Captura 2500% más de información de un sistema tradicional de levantamiento topográfico y 60 veces más rápido y Con un margen de error inferior a los 5cm, es decir, es decir, casi exacto. Procesos futuros que se podrán automatizar e incorporar como los servicios de XYGO-LiDAR: o Automatización del cálculo de rotura y reposición de materiales o Catastro y georreferenciación masivo de activos "áereos" o Reporting de mediciones exactas vía web o Creación de curvas de nivel a partir de la nube de puntos o Estudios de factibilidad y fiscalización de proyectos de terceros o Alta producción de cartografía en HD 8

9 Publicaciones de prensa (links) 1. LiDAR Magazine (paginas 30 en adelante) 2. Chile mapea ciudades con LiDAR 3. XYGO mapea las principales ciudades de Chile con LiDAR 9