Tendencia mundial en tecnologías de sistemas de mapeo móvil implementadas con láser

Global trend in mobile mapping system technologies implemented with laser

El escáner láser móvil es una tecnología emergente que se ha venido afianzando en la industria LiDAR. Este instrumento tiene la capacidad de captar con precisión milimétrica información topográfica y geométrica de los objetos circundantes y operar en movimiento con la integración de cámaras con visión de 360º y receptores de posición y navegación. El avance tecnológico ha permitido integrar los sensores remotos para conformar los sistemas de mapeo móvil y proporcionar soluciones para la adquisición de datos espaciales de forma rápida y rentable. La información recolectada se utiliza para la navegación virtual a nivel de calle y la planeación urbana. El objetivo de este estudio es proveer una revisión del estado del conocimiento sobre la tendencia en la implementación de sistemas de mapeo móvil comerciales y prototipos desarrollados en la academia a nivel mundial indicando los antecedentes, las especificaciones técnicas de los equipos, el software de control y posprocesamiento, las plataformas tecnológicas de transporte, los fundamentos de diseño de los principales componentes y los proveedores de servicios.

1. Introducción

Inicialmente, la forma de realizar inventarios viales se basaba en inspecciones visuales en campo, ejecutadas por una comisión de  especialistas  encargada  de diligenciar formularios y mapear manualmente los elementos viales durante el recorrido en carretera, procedimiento que se caracterizaba por ser lento, extenuante e impreciso. Por lo anterior, se han venido desarrollando sistemas automáticos móviles que captan el entorno y hacen mediciones sobre la superficie de la tierra de forma rápida, precisa y rentable [1, 7]. El avance de estos sistemas ha sido impulsado por las agencias de transporte y carreteras mediante el desarrollo de sistemas de inspección automática de pavimentos, Sistemas de Transporte Inteligente (ITS, por su sigla en inglés) y los Sistemas de Información Geoespacial de Transporte (GIS-T, por su sigla en inglés) [8].

El desarrollo de los sistemas de  mapeo  móvil (MMS, por su sigla en inglés) comienzan con el uso de cámaras fotográficas [8, 9], pasando por cámaras de video, en que se fueron articulando con sensores de posicionamiento [8, 10, 12], posteriormente con la  tecnología  LiDAR (del  inglés  Light   Detection   and   Ranging), y se convirtieron en una importante herramienta para  la cartografía  moderna [7], [13, 18]. Con el avance tecnológico de  las plataformas de transporte, para la ejecución de estudios en diversos escenarios los MMS ampliaron la versatilidad usando diferentes tipos de plataformas móviles, como las terrestres [2, 19], las aéreas [1, 6, 20, 23, las fluviales [24] y los backpack [4, 25, 27].

Los MMS tienen la capacidad de combinar múltiples plataformas y sensores remotos e integrar los datos para la aplicación en diversas disciplinas [8]. Los MMS están compuestos por sensores de captación de imágenes y por tecnología LiDAR, que permiten adquirir un conjunto de puntos que representan las coordenadas XYZ de la superificie de los objetos escaneados, que junto con la intensidad de color facilitan las mediciones y la representación de los elementos del entorno. Además, integran los sistemas de navegación para la georreferenciación de los datos y el DMI (del inglés Distance Measurement Instrument), que registra la distancia recorrida [17, 28]. Generalmente, para el procesamiento de los datos se requiere software desarrollado por los fabricantes de los LiDAR, con el fin de manipular, analizar y extraer objetos contenidos dentro de la nube de puntos [29].