Innovación

Cómo recrear un mapa 3D de un bosque con el sensor LIDAR de un iPad y otros métodos baratos

Un equipo multidisciplinar de investigadores de Polonia, Eslovaquia, República Checa, China y Brasil ha publicado un trabajo en el que cuentan cómo han comparado diversos sistemas de escaneo 3D en un bosque para generar un «mapa de nube de puntos» de la forma más barata, precisa y sencilla posible. El resultado es un conjunto de datos en forma de coordenadas sumamente precisas que permite recrear en 3D cualquier objeto u objetos de una escena y usarse tanto para trabajos sobre la vegetación de la zona como, en otros entornos, los objetos que rodean a una persona o a un vehículo.



Lo más interesante es que los resultados no sólo son bastante espectaculares por la precisión (en muchos casos se detectó el 100% de los árboles) sino que esta tecnología, que también se utiliza en muchos automóviles como medida de seguridad y ayuda a la conducción, puede usarse incluso en sus versiones más económicas: con el sensor LIDAR incluido en los iPad relativamente nuevo (modelos de 2020 en adelante) los resultados son casi perfectos. Dicen que es algo así como aquello de «hacer por 1.000 euros lo que hace unos años costaba 30.000».

mapa 3D de un bosque con sensor LIDAR

Para tomar los datos del mapa basta caminar con el dispositivo por la zona elegida, normalmente siguiendo un recorrido que cubra todos los ángulos. Pueden usarse varios aparatos: un láser profesional, un equipo de fotogrametría (que consiste básicamente en utilizar muchas fotografías desde diversos ángulos) o sensores LIDAR. Los dispositivos se pueden llevar en la mano o en una mochila, a falta de una solución mejor para moverse por terrenos que no siempre son suaves sino más bien pedregosos e irregulares.

El objetivo del estudio era comparar varios de estos equipos comprobando cuántos árboles de diversas zonas de pruebas se podían detectar y si además sus tamaños –en concreto el diámetro de su tronco– podía calcularse con precisión. Esto tiene aplicaciones prácticas directas a la hora de estudiar e inventariar las zonas arboladas, pero es también una forma de comprobar la precisión de los diversos sistemas y comparar su precio y dificultad de uso.

mapa 3D de un bosque con sensor LIDAREn las zonas del bosque de prueba había 301 árboles, de los cuales se tomaron como referencia 268 eliminando los más pequeños. El mejor sistema resultó ser un láser profesional Faro Focus s70, que detectó el 100% de los árboles, seguido del iPad, un escáner de mano GeoSlam Horizon y finalmente un sistema MultiCam de fotogrametría de cuatro cámaras diseñado por los autores. Pero incluso el menos preciso de los sistemas detectó el 90%. La detección fallaba a veces con los árboles más delgados (fueron probando con los de menos de 20 cm, 10 cm y finalmente 7cm), pero curiosamente el iPad quedaba siempre cerca del sistema profesional. Otra diferencia era la precisión a la hora de mapear las zonas altas de los árboles, donde los sistemas profesionales tenían cierta ventaja también.

Pese a todo, los sistemas más pequeños y fáciles de manejar como el iPad, el escáner de mano y el MultiCam resultaban notablemente más rápidos que el escáner profesional: 8 minutos con el MultiCam frente a 40 minutos con el Faro Focus o 15 minutos con el iPad, lo cual unido a su bajo precio hace que apunten muy bien para ciertas aplicaciones futuras. Según dicen la diferencia de precio entre unos y otros es «significativa», no tanto como las diferencias en resultados. Esto significa que estamos en un punto de esa tecnología en la que se pueden premiar la economía, rapidez y sencillez de uso frente a una gran precisión a un enorme precio. Algo que ya ha sucedido con otras tecnologías y que está llegando a esta.

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