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Título
Automatización en procesamiento de datos LiDAR, teledetección y procesamiento de imágenes digitales
Autor(es)
Director(es)
Materia
Tesis y disertaciones académicas
Universidad de Salamanca (España)
Tesis Doctoral
Academic dissertations
Radar óptico
Teledetección
Imágenes digitales
Clasificación UNESCO
3311.01 Tecnología de la Automatización
2511.07 Ingeniería de Suelos
2504.02 Cartografía Geodésica
Fecha de publicación
2022
Resumen
[ES] Las herramientas de captura de información han ido evolucionando para permitir cada
vez mayor precisión en la digitalización de la realidad. Los equipos de medición
LiDAR (Light Detection And Ranging) proporcionan nubes de puntos 3D masivas con
información geométrica de escenarios complejos. Los vuelos fotogramétricos
permiten obtener ortoimágenes aéreas digitales, georreferenciadas y cada vez de
mayor resolución. Se puede hablar de Big Data geoespacial para referirnos a esta
ingente cantidad de información que se necesita procesar para dotarla de propiedades
semánticas según los puntos o los pixeles capturados se relacionan entre sí. En esta
Tesis Doctoral, se desarrollan metodologías y algoritmos que automatizan el análisis
y procesamiento de estos volúmenes extremadamente grandes de datos, para dotarlos
de propiedades semánticas que facilitan su manejo. La investigación realizada aporta
soluciones al procesamiento de la información obtenida en la digitalización 3D de
infraestructuras viarias y edificios, centrándose en avanzar hacia los ODS (Objetivos
de Desarrollo Sostenible) de la Agenda 2030 especialmente en el uso de energías
renovables (ODS 7 – energía asequible y no contaminante; ODS 11 – ciudades y
comunidades sostenibles) y en el plan de Visión 0 (0 muertos, 0 heridos, 0 atascos y 0
emisiones) para fomentar la seguridad vial y el desarrollo sostenible en movilidad y
transporte. La investigación científica se enmarca de manera directa dentro de los
proyectos InRoad: Sistema integral para la prevención y la asistencia al rescate en
accidentes de tráfico, financiado por el Ministerio de Energía, Turismo y Agenda
Digital y Ener3DMap: Gestión de Clientes y recursos energéticos distribuidos:
mapeado energético, dentro de la Cátedra Iberdrola-USAL VIII Centenario, aunque
el doctorando ha realizado desarrollos en otros numerosos proyectos de investigación
durante la evolución de la tesis.
El primer reto de esta investigación se centra en automatizar el procesamiento de nubes
de puntos de una infraestructura viaria capturados con un sistema de cartografiado
móvil MLS (Mobile LiDAR System). Se busca conseguir la extracción del eje de la
carretera para obtener la alineación en planta, con sus tramos curvos, rectos y curvas
de transición. A partir de esta información se pretende calcular tres parámetros de
estabilidad y se asigna un índice de consistencia geométrica y un nivel de seguridad
para cada tramo. Con ello, se puede disponer de una herramienta preventiva para
extremar las precauciones en tramos de mayor peligrosidad. Este procesamiento
automático se desarrolla en la aplicación informática inRoad in Alert (apéndice B). El siguiente reto que se quiere afrontar, es combinar el procesado de nubes de puntos
de LiDAR aerotransportado y ortoimágenes digitales, procedentes de vuelos
fotogramétricos realizados por el Instituto Geográfico Nacional, para caracterizar
geométricamente las aguas de los tejados de edificios, calculando sus inclinaciones,
orientaciones y superficies. De igual forma, se procede a calcular su potencial solar
fotovoltaico. Combinando estos dos procesados se fortalece la debilidad que presentan
los datos LiDAR disponibles en cuanto al cálculo de la superficie de tejados, con la
información que se puede obtener de las ortoimágenes. Este procesado se desarrolla
en el software Ener3dmap-Solar Roofs (apéndice B).
La información de salida de este procesado permite generar una capa con los datos
geométricos de los tejados, para la aplicación de mapas web desarrollada Ener3DMapSolarWeb Roofs (apéndice B). Esta herramienta utiliza la librería para mapas Leaflet,
integra esta capa con mapas base, datos catastrales y el modelo de radiación solar
validado PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System). Este desarrollo
permite calcular la producción solar de una instalación de paneles fotovoltaicos de una
forma ágil, proporcionando datos de producción anual, mensual y diaria, tanto para un
tejado de un edificio existente, como en una parcela sin edificación, o un edificio
proyectado.
Adicionalmente se programa otra infraestructura de datos espaciales SolarWeb Cities
(apéndice B), con la misma base de funcionamiento que la aplicación anterior, para
realizar una prospectiva de potencial solar fotovoltaico a nivel de barrio o ciudad.
Descripción
Tesis por compendio de publicaciones
URI
Colecciones