¿Cómo se clasifica el terreno en una nube de puntos? De la limpieza de ruido al modelo de terreno desnudo

Solo una parte de los millones de puntos de una nube toca realmente el suelo.

Por qué la clase de terreno va primero

Una nube de puntos contiene todo lo que vio el sensor: suelo, copas de árboles, tejados, vehículos, cables. El Reglamento de Producción de Mapas a Gran Escala e Información Cartográfica de Türkiye marca la diferencia con dos términos: el modelo digital de superficie (MDS) representa la superficie con la vegetación y las construcciones, y el modelo digital del terreno (MDT) representa el terreno desnudo, sin ellas. Las curvas de nivel, los perfiles, los volúmenes de desmonte y terraplén y el drenaje se calculan sobre el terreno desnudo. En el estándar LAS de la ASPRS los puntos de terreno son la clase 2, y el modelo de terreno se construye a partir de esa clase. En una nube sin clasificar, la copa de un árbol se comporta igual que la cima de una colina.

Primero, limpiar el ruido

Los puntos erróneos se eliminan antes de pasar el filtro de terreno. El ruido alto (aves, polvo, reflejos) suele destacar y hace poco daño. El verdadero peligro son los puntos bajos que caen por debajo del suelo: los reflejos multitrayecto o los errores de medición pueden producir puntos varios metros por debajo de la superficie. Como la mayoría de los filtros de terreno parten de los puntos más bajos, un solo punto bajo falso abre un hoyo en la superficie y hace que el filtro rechace los puntos de terreno reales que lo rodean. LAS 1.4 tiene la clase 7 para el ruido bajo y la clase 18 para el ruido alto; pasar el ruido a esas clases es más trazable que borrarlo.

Cómo funcionan los filtros automáticos

Los enfoques habituales se agrupan en tres familias. Los filtros morfológicos comparan cada punto con la superficie más baja dentro de una ventana móvil y agrandan la ventana paso a paso. La densificación progresiva de TIN es el método que Axelsson describió en 2000: construye una red de triángulos a partir del punto más bajo de cada celda de una cuadrícula y después añade al terreno los puntos cuya distancia y ángulo respecto a un triángulo quedan dentro de unos umbrales. La simulación de tela da la vuelta a la nube y deja caer sobre ella una tela virtual; los puntos que toca la tela cuentan como terreno. Todos tienen parámetros: el tamaño de celda suele elegirse a partir del edificio más grande de la zona, y los umbrales de pendiente y distancia se ajustan al terreno. Lo que funciona en una ciudad falla en la montaña.

Dónde se equivoca el resultado automático

En terreno abierto y llano el resultado automático suele ser suficiente. Los errores se concentran en lugares concretos: en puentes y pasos elevados el tablero se toma por terreno o desaparece la carretera de debajo; en taludes empinados y desmontes de carretera el borde se recorta y se redondea; en vegetación baja densa y cultivos la parte superior de las plantas se toma por suelo; muros, estructuras de contención y vehículos aparcados se mezclan con el terreno; las superficies de agua devuelven muy pocos puntos. La mejor manera de encontrar estos lugares es buscar bultos y hoyos en una vista de sombreado del relieve y trazar perfiles por los puntos sospechosos. Corregir significa cambiar a mano la clase de los puntos sobre el perfil.

LiDAR frente a fotogrametría

Los pulsos LiDAR pueden pasar por los huecos entre las hojas; un pulso puede devolver varios ecos, y los últimos retornos suelen llegar al suelo bajo los árboles. Una nube de puntos fotogramétrica solo registra la superficie visible en las fotos. Si no hay puntos de terreno bajo un bosque o un matorral densos, ningún filtro puede crearlos; la clasificación solo separa los puntos que existen. En esas zonas el terreno debe medirse en campo con GNSS o estación total, y esas mediciones deben añadirse al modelo de terreno.

El modelo de terreno y su control

El modelo de terreno se construye a partir de los puntos de terreno como red de triángulos (TIN) o como cuadrícula regular; el paso de la cuadrícula no debe ser más fino de lo que permite la densidad de puntos. Las curvas de nivel y los volúmenes salen de este modelo. Antes de la entrega, contrasta el modelo con mediciones independientes: mide puntos de terreno con GNSS o estación total en distintos tipos de cobertura, como terreno abierto, césped y bajo árboles, e informa las diferencias de altura por separado para cada tipo de cobertura. En Türkiye, el mismo reglamento también controla la exactitud de las curvas de nivel de los mapas con perfiles medidos en campo, con puntos separados como máximo 20 m a lo largo de cada perfil.

Preguntas frecuentes

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