LiDAR o fotogrametría: cuál usar en topografía y minería

El lidar mide la distancia directamente. El escáner emite breves pulsos de luz láser; el tiempo de viaje de cada reflexión da la distancia, y el GNSS y un sistema de navegación inercial dan la posición y la orientación del escáner, así que cada reflexión se convierte en un punto 3D. Un solo pulso puede producir varios retornos —del dosel, de las ramas y del suelo de debajo—, y el formato LAS registra qué retorno fue cada punto.

La fotogrametría mide de forma indirecta. Las fotografías solapadas del mismo terreno se emparejan mediante el procesado structure-from-motion, que recupera desde dónde se tomó cada foto y después la posición 3D de cada detalle emparejado. Mide lo que ve la cámara —textura bajo la luz— y aporta el color sin coste.

Esta es la mayor diferencia práctica. Los pulsos lidar pasan por los huecos del dosel, así que algunos llegan al suelo; clasificar esos retornos como suelo es lo que produce un MDE de suelo desnudo. La fotogrametría solo ve la superficie superior: bajo un dosel continuo mide las hojas, y ningún procesado puede recuperar un suelo que nunca vio. Las normas de precisión cartográfica del USGS señalaron el mismo límite hace décadas: las zonas de bosque denso son una excepción porque la fotografía aérea no aporta allí el detalle necesario.

En obras despejadas —cortas, canteras, patios de acopio, movimientos de tierras— la diferencia casi desaparece, y por eso la fotogrametría domina esos levantamientos.

La fotogrametría necesita textura. Las superficies uniformes, como asfalto nuevo, nieve, arena o agua en calma, dan poco a lo que agarrarse al emparejado y salen con ruido o con huecos; los objetos en movimiento y las sombras profundas también dan problemas.

El lidar necesita una reflexión. El agua devuelve poco o nada a un láser topográfico —por eso en los MDE lidar las masas de agua se aplanan con líneas de quiebre—, los materiales muy oscuros o mojados reflejan débilmente, y cualquier error en la posición o la calibración del escáner pasa directamente a cada punto.

Ambos pueden dar alturas de nivel centimétrico en un levantamiento bien controlado, y ambos pueden desviarse mucho en uno mal controlado. En fotogrametría, la precisión depende de la distancia de muestreo en el terreno, el solape, los puntos de apoyo o el posicionamiento RTK/PPK y la textura de la superficie. En lidar depende de la solución de trayectoria, la calibración entre escáner y unidad inercial y la precisión de distancia del escáner. Juzga ambos con puntos de control independientes, no con el informe de procesado.

El lidar entrega una nube de puntos, normalmente en LAS o LAZ, con intensidad y —si también voló una cámara— color; se clasifica en suelo, vegetación y edificios, y de ella se derivan MDT de suelo desnudo y modelos de superficie. La fotogrametría entrega una nube de puntos densa, un modelo de superficie, un ortomosaico y a menudo una malla texturizada. Una nube fotogramétrica también puede clasificarse, pero bajo la vegetación sus puntos de suelo sencillamente no existen.

Para cortas, canteras y patios de acopio, la fotogrametría suele dar al levantamiento mensual todo lo que necesita —una superficie, volúmenes y una ortofoto sobre la que dibujar— con un equipo más barato. Elige lidar donde la vegetación oculta el suelo: levantamientos previos al desbroce en terreno arbolado, corredores de pistas a través de monte, zonas de restauración y estudios de drenaje en laderas con vegetación. Muchos equipos con acceso a ambos vuelan fotogrametría de forma habitual y lidar donde el dosel lo exige.

STREAM no procesa fotos en bruto ni trayectorias lidar; trabaja con sus productos. Abre LAS y LAZ de cualquiera de los dos métodos, transmite los archivos grandes por bloques y construye un MDE de suelo desnudo con los puntos clasificados como suelo, un modelo de superficie con todos los puntos y una ortofoto con el color de los puntos. Los MDE y ortofotos de fotogrametría se cargan directamente como GeoTIFF. A partir de ahí, volúmenes, curvas de nivel, perfiles, pendientes y cambios entre levantamientos funcionan igual con cualquier sensor.