1. Resumen:

La implementación tecnológica en el Perú, en el ámbito de la geomática y cartografía digital, muestra una aceptación y crecimiento cada vez más acelerado con el fin de contribuir en la mejora de los proyectos que requieren de un levantamiento topográfico confiable, principalmente en proyectos mineros, carreteras, ferroviales, líneas de transmisión eléctrica, parques eólicos y solares, oleoductos, minero ductos, catastro, agricultura, entre otros.

Todos estos proyectos mencionados se encuentran ampliamente distribuidos y se extienden o atraviesan la costa, sierra y selva del Perú. Esto tiene consideraciones que deben ser atendidas desde el planeamiento de un levantamiento topográfico debido a que la expectativa del levantamiento debe precisarse con requerimientos acorde al método de levantamiento empleado y su aplicación en las regiones naturales para lograr la optimización y resultados positivos. Esta publicación muestra los planes de vuelo empleados en el levantamiento LiDAR aerotransportado en las regiones de costa, sierra y selva realizadas por sensores aerotransportados de alta gama (Terrain Mapper de Leica Geosystems).

2. Introducción:

El avance de la tecnología ofrece una mejor capacidad de captura y procesamiento de datos y es necesario aplicarlos correctamente de acuerdo a los requerimientos del proyecto, en ese sentido aun en el Perú no se dispone de un procedimiento para el levantamiento con LiDAR aerotransportado lo que hace necesario una descripción del proceso para lograr el entendimiento y llevar las expectativas de las partes interesadas a requerimientos que deben ser cumplidos.

Actualmente los procesos del levantamiento aerotransportado LiDAR son:

• La planificación del vuelo
• Misión de vuelo
• Determinación de trayectorias
• Extracción de la data cruda
• Procesamiento de datos
• Extracción de productos

Debemos tener en cuenta que los procesos de planificación y procesamiento de datos deben considerar el tipo de proyecto y el terreno en donde se va a ejecutar el levantamiento y el procesamiento de los datos, ya que las condiciones morfológicas del terreno y la vegetación son diferentes en la costa sierra y selva durante la producción de cartografía digital.

3. Planificación de vuelo:

Los requisitos del proyecto en términos de densidad de puntos y características del área del proyecto (extensión, ubicación y topografía) forman la base para la planificación del vuelo topográfico En función de las demandas del proyecto, por un lado, y los parámetros de rendimiento del escáner láser en uso, por el otro, primero se debe definir una configuración de escáner láser.

Por lo general, el fabricante del sistema entrega un programa de configuración para este propósito, que necesita información como la altura del levantamiento, la velocidad de crucero y el ángulo de escaneo para ingresar parámetros como la densidad promedio de puntos y el ancho de la franja.

La elección adecuada de un ángulo de exploración es de vital importancia. Visto desde el punto de vista económico, el objetivo es encontrar el mayor ángulo de exploración en el que todavía se cumplen los requisitos del proyecto. En terreno plano, los ángulos de escaneo más grandes pueden ser la mejor opción. En áreas urbanas o en presencia de vegetación densa (bosque), se deben tener en cuenta los efectos de sombra. Por lo tanto, aquí se deben elegir ángulos de escaneo más pequeños. [Vosselman]

3.1. Planificación de vuelo en costa:

De acuerdo a la descripción anterior en los terrenos planos y los que encontramos principalmente en la costa podemos emplear un ángulo de escaneo amplio, lo que nos permite cubrir una mayor área por cada línea de vuelo, esta condición también es viable debido a que la vegetación en la costa es mínima. También la extensión plana de la costa permite aprovechar la longitud máxima posible de la línea de vuelo.

Figura 1. Plan de vuelo en región Lambayeque. Mórrope.

En la figura 1 se muestra un caso de plan de vuelo en la costa norte del Perú, en la región de Lambayeque con desniveles de terreno de hasta 20 m aprox. y vegetación escasa.

Los datos respecto al plan de vuelo en una zona costera, es el siguiente:

3.2. Planificación de vuelo en sierra:

En lugares con diferencias de elevación del terreno, típico de la zona sierra debemos considerar la pendiente del terreno para la orientación de las líneas de vuelo y reducir el ángulo de barrido para mantener una densidad de puntos y asegurar la llegada del láser, además si el vuelo LiDAR es acompañado por un sensor óptico, es decir una cámara métrica los cambios del nivel en el terreno afectan la resolución de las imágenes, por lo que genera restricciones en las dimensiones de las líneas de vuelo acortándolas y en algunos casos establecer diversas altitudes de vuelo para mantener una resolución de imagen promedio.

Figura 2. Plan de vuelo en región Arequipa - Nevado Coropuna.

En la figura 2 se muestra un caso de plan de vuelo en sierra del Perú, en la región de Arequipa con desniveles de terreno de hasta 1500 m aprox. y vegetación escasa.

Los datos respecto al plan de vuelo en una zona sierra, es el siguiente:

3.3. Planificación de vuelo en Selva:

En lugares con alta vegetación se debe considerar reducir el ángulo de barrido para tener mediciones ortogonales al terreno y aumentar la densidad de puntos para no verse afectado por la vegetación que a priori no es posible saber con exactitud cuantos de los puntos programados llegaran al terreno.

Figura 3. Plan de vuelo en región San Martín - Moyobamba.

En la figura 3 se muestra un caso de plan de vuelo en la selva del Perú, en la región de Moyobamba con desniveles de terreno de hasta 300 m aprox. y a diferencia de los casos anteriores aquí tenemos una densa vegetación típica de la selva peruana.

Los datos respecto al plan de vuelo en una zona selva, es el siguiente:

4. Conclusiones:

La topografía del terreno y la vegetación condiciona el planeamiento de vuelo.

Se observa en la comparación de los planes de la costa y sierra una relación directa con respecto al desnivel, mientras mayor sea aumentan las líneas de vuelo.

Se observa en la comparación de los planes de la costa y selva que se duplica la cantidad de líneas de vuelo pese a que el plan de la selva tiene una menor extensión, sin embargo, por la condición de la vegetación es necesario reducir el ángulo de barrido duplicando las líneas de vuelo.

Agradecimientos
A la tripulación de Global Mapping por la planificación de estos planes de vuelo.

Referencias
Vosselman, George / Mass, Hans-Gerd. 2013. Airborne and terrestrial Laser Scanning, 1ra edición, p. 30.
Global Mapping SAC., 2022. Repositorio planes de vuelo.