Principios y Aplicaciones de la Tecnología Láser en Levantamientos Topográficos

Sistema de Referencia del Láser

Sistema de Referencia del Instrumento

Se encuentra en el origen del centro del espejo oscilante a lo largo del eje Z.

Sistema de Referencia del Escáner

El pulso láser y la variable de tiempo se encuentran en el eje Z, en la dirección del haz láser. El eje X coincide con el eje X de referencia del instrumento.

Sistema de Referencia del Instrumento (Cuerpo) / Sistema de Referencia Tangencial de la Tierra

Función de la Clasificación Automática

¿Por Qué es Necesaria?

Clasificar: Diferenciar puntos en función del objeto al que pertenecen.

Filtrar: Elimina puntos en función de una segmentación o clasificación previa, para rotaciones, recortes, líneas de vuelo y geometrías.

Principios Físicos del Láser

El sistema emite un haz de luz. El pulso es reflejado sobre el objeto y es captado por el sistema receptor. Un contador de alta velocidad mide el tiempo de viaje. El tiempo medido es convertido en un vector utilizando una constante.

Orientación Exterior

Fotogrametría Tradicional

Técnica fotogramétrica que, a partir de un número de puntos de control y mediciones, determina las coordenadas de los puntos de enlace y parámetros que permiten la fase de orientación exterior de cada uno de los fotogramas individuales con posición X, Y, Z.

Fotogrametría con Sistema GPS/INS

El receptor de doble frecuencia del GPS entrega la posición X, Y, Z, y el sistema de medida inercial (IMU) entrega los ángulos Omega, Phi, Kappa. Se realiza la orientación exterior a las fotografías simultáneamente.

Banda de Emisión del Láser

Debe emitir con gran potencia, con una corta duración, con un ancho de banda estrecho y con una baja divergencia. El rango del espectro va desde el ultravioleta al infrarrojo cercano (IRC). Según la banda de emisión, se distinguen dos tipos de sensores: banda IRC y banda verde.

Filtro de Kalman y Sensor de Pulso

Filtro de Kalman: Ecuación matemática que sirve para encontrar el estado no medible o con ruido. Permite estimar mediciones con precisión.

Sensor de Pulso: Configuración del sensor láser que se encarga de enviar pulsos a intervalos regulares de tiempo.

Ventajas y Desventajas del Levantamiento con Láser Aerotransportado

Ventajas

• Gran cantidad de información en poco tiempo.
• Adquiere datos con precisión, homogeneidad espacial y detalle.
• Levantamientos de día y de noche.

Desventajas

• Dificultad de identificar el cuerpo en el que impacta el láser.
• Requiere un grado de control manual.
• No realiza mediciones sobre el agua por su reflectancia.

IMU (Unidad de Medida Inercial)

Sistema cerrado que detecta orientación, localización y movimiento. Está compuesto por acelerómetros y giroscopios. Su función es medir la velocidad angular.

Componentes del Sensor Láser

• Láser: Genera la luz polarizada.
• Emisor de salida.
• Obturador de salida.