Tecnología Lidar y Arqueología

En varias ocasiones, ha salido en alguna conversación el tema de la aplicación de tecnología o datos LIDAR a la arqueología. Es un tema que me pilla bastante lejos, por lo que he buscado algo de información en la Red.  Os recomiendo visitar la web lidar.es.com . En este completísimo blog editada por Alberto Cerrillo Cuenca podréis encontrar un elevado número de recursos y noticas sobre la tecnología LIDAR. Mucha de la información de esta entrada está sacada del este blog.
 
¿Qué es LIDAR? 
 
El sistema LIDAR (Light Detection And Ranging) es un sistema óptico de medición de la luz reflejada por objetos lejanos para determinar la distancia y, a partir de esta información, precisar una posición. Acompañadas por sistemas de orientación (INS) y posicionamiento preciso (GPS diferencial), las tecnologías LIDAR pueden tomar mediciones 3D de objetos y superficies por medio de muestreos de alta densidad. Sus aplicaciones incluyen la ingeniería, la detección a distancia, la selvicultura, la geomática, etc. Hoy día, los sistemas LIDAR pueden ser divididos en dos grandes categorías: terrestres y aéreos. Los sistemas terrestres (escáner laser 3D) son operados mediante un escaneo vertical a nivel de la tierra, al tiempo que van rotando a través de un eje vertical. Este sistema está siendo ampliamente utilizado en el campo de la documentación patrimonial, enfocado tanto a la restauración como a la documentación. Este sistema ha sido utilizado en el escaneado masivo de los  235 complejos funerarios y estructuras superficiales de la Necrópolis de Carmona.


Los sistemas aéreos están montados en una aeronave enfocada hacia abajo, escaneando en dirección perpendicular al vuelo. En el sistema aéreo cuando el rayo láser llega al terreno se comporta de forma diferente dependiendo de las características de los objetos que se encuentre: 

• En una superficie sólida (edificios, suelo, etc.), el rayo se refleja sin ningún problema y vuelve al avión.
• En el agua el rayo láser es absorbido rápidamente y no vuelve al avión, por lo que no se obtiene ninguna información.
•  En vegetación, el rayo choca en primer lugar con la copa del árbol. En este momento parte del rayo se refleja y vuelve al avión, pero al tratarse de una superficie no sólida, hay otra parte del rayo que atraviesa la vegetación hasta llegar al suelo y vuelve al avión. El sistema guarda el primer y último pulso.

De esta forma se obtienen las alturas del terreno con una precisión del orden de 15 cm. Si el sensor trabaja con una frecuencia de hasta 150 Khz, el proceso de medida descrito anteriormente se repite 150000 veces por segundo, lo que permite obtener modelos de alta precisión, con una resolución espacial de 1 metro por pixel.
 

Formatos de archivos de datos LAS
 
LAS es un tipo de formato de archivo para el intercambio de datos de puntos 3D, que ha sido y es mantenido por  la American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS) como estándar Almacena los tres valores  x, y, z para cada punto. Además, información como la intensidad actual del valor de retorno, y los valores definidos por usuarios, otros datos como la clasificación de puntos, pueden ser almacenados.
 
Usos
 
En la actualidad la tecnología LIDAR  tiene su  ámbito de aplicación en campos como los estudios hidráulicos, la medición de líneas eléctricas (inventario, mantenimiento y detección de objetos cercanos al tendido eléctrico), aplicaciones forestales  (medición precisa de la altura de cada árbol, extracción de diferentes parámetros de la vegetación) telecomunicaciones (levantamiento en 3D de ciudades, análisis de las distancias críticas de cobertura) o aplicaciones cartográficas (a partir del MDT se pueden extraer curvas de nivel en 3D con una gran precisión en altura)

Para saber más

• Wikipedia
•  Blog  lidar.es.com
• Artículo en Directions Magazine. Administración de datos LIDAR  (Editorial, 21 de junio de 2010)
• DIELMO 3D S.L.

Acceso público  a datos LIDAR en España.

•  Canarias. En la web  de IDECanarias se puede consultar el Primer vuelo LIDAR de Canarias con una densidad de 0,8 puntos por metro cuadrado en el nadir (vertical).
• País Vasco. Nube de puntos en formato LAS procedentes de los Vuelos LIDAR de los Territorios de Álava y Bizkaia de 2008 con 2ptos/m2 y de Guipúzcoa
• Región de Murcia. La Región de Murcia, desde abril de 2009, tiene disponible para su descarga vía FTP la nube de puntos LiDAR de todo su territorio en formato *.las bajo licencia “creative commons”. La información fue generada dentro del proyecto NATMUR-08

Lidar en Arqueología
 
A continuación os dejo uno enlaces relacionados con el usos de LIDAR en el ámbito de la Arqueología.

• Dentro del portal English Heritage se puede encontrar una introducción al uso de tecnología LIDAR, en relación a las tecnologías de prospección aérea (satélite, imágenes multiesprectrales, fotografía aérea) 
• Visualización 3D  y video con datos LIDAR del territorio de Stonehenge, realizado por la WessexArchaeology

• Datos LIDAR del territorio de la ciudad maya de Caracol (Belice) dentro del Proyecto Arqueológico Caracol dirigido por los profesores Arlen y Diane Chase, de la Universidad of Central Florida (UCF). Noticia en español en Tendencias Tecnológicas

Imagen en color tomada con tecnología LIDAR muestra la densidad de los bancales en el centro de la ciudad. Fuente: UCF.