Las iniciales de las palabras inglesas “Laser Imaging Detection and Ranging” son las que dan el nombre a la tecnología LIDAR. Así es como se llama a un mecanismo que ha renovado la forma en que construimos nuestro mundo. Su traducción en español significa “Detección por luz y distancia”.
Este tipo de dispositivo emite un haz de luz láser que se usa para escanear. La distancia a la que se encuentran los objetos se calcula a través del tiempo que la luz tarda en ir y volver desde su objetivo. Como se pueden escanear miles de puntos por segundo es posible crear mapas de alta precisión.
La característica de la tecnología LIDAR es que el dispositivo láser debe ser aerotransportado. Este requerimiento se debe a que el escáner funciona con dos movimientos. El desplazamiento longitudinal corresponde al desplazamiento del dispositivo volador y el movimiento trasversal es generado por el propio dispositivo que usa un espejo móvil para orientar el haz de luz.
Clasificación de la tecnología LIDAR
Se puede hacer clasificaciones de los escáneres láser de acuerdo a las siguientes dos características:
Tipo de escaneado:
– Lineal. En este caso el sistema de rotación del espejo solo se mueve en una dirección. El resultado es un patrón de escaneado con líneas paralelas. El inconveniente con este método es que no se realizan mediciones mientras el espejo vuelve.
– Elíptico o “Palmer”. Este tipo de escaneo de la tecnología LIDAR se realiza con dos espejos que se mueven en forma elíptica. Su ventaja es que las mediciones se realizan desde dos puntos de vista diferentes. Sin embargo, la dificultad de la medición es mayor.
– Zigzag. Con este sistema el espejo se mueve de ida y vuelta creando un patrón de escaneado en zigzag. Su ventaja es que todo el tiempo está midiendo, pero la cantidad de puntos de referencia que toma no es uniforme. En los límites del área escaneada se concentra un mayor número de marcadores.
– De fibra óptica. Este método de escaneado dibuja un patrón de hileras de círculos solapados. Por medio de espejos el láser se dirige el cable principal hacia unas ramificaciones de la fibra óptica. La ventaja de este sistema es que es el más rápido de todos, pero su ángulo de escaneo es estrecho.
Tipo de láser:
– Tecnología LIDAR de pulsos. En este sistema la luz que se emite es intermitente. Se mide el tiempo de regreso de cada pulso de luz hasta que vuelve al escáner.
– Tecnología LIDAR de medición de fase. En este caso se emite una señal láser continua. Cuando la luz regresa se mide la diferencia entre sus fases, es decir, los cambios de las ondas lumínicas.
Aplicaciones de las tecnología LIDAR
Los siguientes campos de trabajo son lo que mejor pueden aprovechar las ventajas que les ofrece esta nueva tecnología láser.
Topografía
Un escáner láser para obras topográficas tiene tal potencial que está revolucionando las mediciones acerca de la elevación de terrenos y la elaboración de mapas topográficos a gran escala. Nunca había sido tan fácil obtener datos para establecer contornos y curvas de nivel.
El sistema de puntos de luz permite obtener una marcadores muy densos, con intervalos de 1 a 3 metros. Los escáneres láser más sofisticados obtienen información tanto de la altura del terreno como de su vegetación. Los sensores que poseen pueden captar la luz reflejada por las copas de los arboles y aparte las del suelo.
La recomendación de los expertos es realizar el procesamiento de los datos con un software 3D. A pesar de la exactitud de la tecnología LIDAR, las mediciones topográficas realizadas con este método deben ser verificadas. Es común que los modelos elaborados con un escáner láser no sean idénticos a los convencionales, pues también son susceptibles a algunas distorsiones que deben ser rectificadas.
Óptica adaptativa
Esta es una técnica aplicada a las mediciones astronómicas. Su propósito es corregir las perturbaciones en las mediciones que hayan sido causadas por la acción de la atmósfera terrestre. El sistema de óptica adaptativa se está instalando en todos los observatorios con telescopios de menos de 4 metros.
Con la tecnología LIDAR se pueden obtener imágenes más nítidas. Aparentemente, el uso de los escáneres láser tiene un gran impacto en la “resolución espacial”. Los astrólogos mencionan que la diferencia es como ver una imagen en el fondo de una piscina con agua y sin ella.
Geología y edafología
El estudio de la tierra también se ha visto beneficiado con los nuevos avances en los escáneres láser. La obtención de modelos topográficos es una de las formas más útiles en que se usa la tecnología LIDAR para el estudio geológico.
Poseer información acerca de accidentes geográficos, como canales fluviales o montañas, ayuda a entender procesos físicos y químicos de la superficie terrestre. Este conocimiento también se ve enriquecido con estudios sobre el impacto de la intervención humana, como los procesos de erosión y meteorización en las rocas en zonas mineras.
Ese tipo de fenómenos se estudian para encontrar formas de mitigarlos o neutralizar los agentes que los causan. Asimismo, también se pueden monitorear la expansión del área de explotación como en las minas de tajo abierto.
Otros campos de uso
La tecnología LIDAR también se puede usar para escanear macizos rocosos, una actividad propia de la mecánica de las rocas. Asimismo, análisis similares pueden servir para detectar cambios en los taludes que son muy útiles en el campo de la construcción y la prevención de desastres.
Inclusive se pueden llegar a detectar fallas geológicas ocultas y hasta monitorear el movimiento de las placas tectónicas. La precisión de los datos recogidos con nubes de puntos es tal que es posible medir la densidad de los gases en la atmósfera con estos instrumentos.
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