Laser Scanners

La descripción y el detalle son necesarios durante todas las fases de gestión de desastres: estado de preparación, prevención, respuesta de emergencia, recuperación, mitigación y valoración de daños; y ambos se pueden proporcionar simultáneamente por la observación de tierra (EO) desde el aire o espacio. Tres principales tecnologías de EO pueden ser utilizadas: imágenes ópticas, radar y laser, los últimos dos son técnicas activas que emiten energía del sensor y que detectan el retrodifusor.

Las imágenes ópticas requieren luz del sol, y son de uso frecuente. Puesto que la información es similar a la percibida por el ojo humano, su interpretación no está restringida. Los mapas geocodificados de las imágenes y de ortofotos se pueden producir también automáticamente con la ayuda de la fotogrametría. Cualquier persona puede realizar simples mediciones manuales, tales como distancia, en estos productos. Hoy en día, los modelos superficiales digitales (DSM) que representan el canopy sobre el paisaje natural y artificial (las azoteas de las casas, copas de árbol, automóviles, etc.) se pueden también generar automáticamente. Sin embargo, sus características débiles se determinan y son por lo tanto de uso limitado en gestión de desastres; los principales usos están en la visualización, entrenamiento y la comunicación (PR).

El radar, especialmente radar de abertura sintética (SAR), proporciona una resolución baja de imágenes de plataformas basadas en los satélites en día y noche, independiente de la cubierta de nubes. Éstas son buenas características para la fase de respuesta de emergencia, pero el proceso y la interpretación de los datos requiere el conocimiento experto y pueden transcurrir varios días después de la ocurrencia de un acontecimiento antes de que los satélites pasen sobre el área afectada. También, las características de las imágenes laterales son desfavorables para las áreas de la ciudad debido a obstrucciones y otros efectos. Cuando el tiempo no es crítico, por ejemplo en inundaciones para la valoración de daños, o la detección del cambio de la humedad del suelo, SAR proporciona la información única que no se puede adquirir por otros métodos EO.

La exploración aerotransportada del laser (ALS), comienza en los años noventa, es una tecnología más joven. Un de rayo láser pulsado se proyecta a través del terreno y las distancias del sensor a la superficie medida. ALS se restringe actualmente para utilizarlo en aire. Aunque la luz independiente del sol, como imágenes pasivas, exija la ausencia de nubes, y también sea restringida por condiciones de vuelan. La información en bruto consiste en coordenadas xyz de localizaciones de las cuales se refleja el rayo láser. Los DSMs y los modelos digitales del terreno (DTMs) se pueden derivar automáticamente y se pueden interpretar fácilmente por otros GI, aunque la verdadera familiaridad requiera una segunda mirada. La descripción geométrica incomparable del terreno de alta resolución permite la caracterización de procesos naturales tales como erosión y caída de rocas. Para la simulación de inundación, incluso en las áreas boscosas, ALS se ha convertido en una fuente de datos estándar.

Los grupos de datos de áreas extensas ya existen, incluyendo partes de Europa y Norteamérica, de modo que la información, de alta resolución 3D esté disponible para modelar, monitorear, mapear y predecir peligros. La adquisición repetitiva de la misma área permite en un cierto plazo el análisis de cambios y la cuantificación del desarrollo de procesos naturales y de la infraestructura afectada. El Centro de Administración de Peligros Naturales está investigando el papel del ALS. Recientemente un grupo de científicos europeos con los fondos en exploración laser y la investigación de peligros naturales, reunido en un taller financiado por la Fundación Europea de la Ciencia para estimular la investigación interdisciplinaria.

La tecnología del ALS se está convirtiendo constantemente y su papel en gestión de desastres se ampliará. Las alturas de vuelo pueden ser aumentadas sin afectar la resolución en terreno, permitiendo acortar el tiempo de la adquisición. La señal retrorreflectada se puede muestrear densamente (compleja exploración del laser en forma de onda) proveyendo una información más detallada en las características verticales de objetos tales como árboles. Esfuerzos hacia la derivación de la reflectividad superficial de la señal retrorreflectada están en curso. Otros progresos incluyen la exploración con los lasers múltiples en las longitudes de onda en el espectro infrarrojo visible y cercano, que ayuda a la clasificación y realza la visualización. Las mejoras en disponibilidad de datos y el desarrollo de algoritmos y de estrategias rápidas de administración de datos conducirán la integración de los datos de exploración laser y información 3D en gestión de desastres.

El nivel de automatización, robustez y confiabilidad de la generación de productos de alto nivel más allá de ortofotos y DSMs/DTMs no es todavía satisfactorio. La integración de las fuentes de datos, pero también la formalización del conocimiento humano, nos ayudará a tomar las siguientes medidas. La naturaleza complementaria de las imágenes ópticas y de la exploración laser apenas se ha explotado debido a la carencia de metodología y de algoritmos. Con la superación de estos problemas se presentará el siguiente embotellamiento:

Los sistemas SIG no están bien equipados para analizar datos EO, aunque hayan sido muy acertados en la gestión de datos y la visualización de integración. Los defectos incluyen la transformación de datos del raw del EO a partir de una forma a otra, por ejemplo de una nube de puntos a los modelos del edificio; combinando diversas capas de datos, realizando análisis de red y así sucesivamente. La solución requiere otros esfuerzos referentes y a estándares de los metadatos. Finalmente, el hardware de hoy, incluyendo interfaces tales como monitores, y comunicación, limita el uso del SIG en operaciones de campo, mientras que todas las fases de gestión de desastres requerirán un eventual SIG como espina dorsal estándar.

Fuente:

Gim International

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