Evaluar la distancia entre nubes de puntos es un método excelente para analizar las modificaciones realizadas en un archivo, la precisión fotogramétrica, detectar cambios en el paisaje a lo largo del tiempo o la precisión de un sensor lidar. La herramienta Comparar nubes de puntos de Global Mapper permite comparar fácilmente la elevación entre dos nubes de puntos. La versión 24.1 de Global Mapper Pro incluye la capacidad de generar histogramas de diferencias y una nueva opción de color para una mejor visualización de las distancias medidas.

Mediante la herramienta Perfil de trayectoria, podemos observar la ligera diferencia de elevación entre esta nube generada P2P (RGB) y el lidar (sombreado por elevación). La herramienta Comparar nubes de puntos permite cuantificar esta distancia.

Tipos de nubes de puntos

Las nubes de puntos son una forma común de medir la superficie del terreno y todo lo que hay en ella. En SIG existen dos tipos básicos de nubes de puntos: lidar y fotogramétricas . Ambos tipos utilizan las mismas herramientas en Global Mapper sin distinción, pero es beneficioso para el usuario conocer sus limitaciones. Al comparar lidar con una nube de puntos derivada fotogramétricamente, es recomendable filtrar primero los puntos del terreno desactivando todas las demás clasificaciones con la herramienta Filtrar lidar . Una de las limitaciones de la fotogrametría es la incapacidad de penetrar la densa vegetación forestal. Si se comparan los puntos del terreno obtenidos mediante lidar con los puntos más bajos capturados con fotogrametría, a menudo habrá un error del tamaño de un árbol. Este error puede ser útil si se está midiendo la altura de la vegetación (Thomas, 2020).

En esta vista de perfil de trayectoria de un bosque, observe cómo los puntos más oscuros de la nube de puntos obtenida mediante fotogrametría no siempre capturan el terreno como lo hace el lidar.

Herramienta para comparar nubes de puntos 

La herramienta Comparar nubes de puntos realiza una detección de cambios 3D entre un conjunto de nubes de puntos para encontrar aquellos que han cambiado más de una diferencia mínima permitida. Funcionalmente, encuentra puntos en una nube de puntos que se encuentran a una distancia mayor que la establecida de otra nube de puntos de origen/control. Se agregaron funcionalidades adicionales a esta herramienta en la versión 24.1 como parte de la actualización de nuestro flujo de trabajo Pixels to Points (P2P). Este es un método mejorado para medir la precisión de nubes de puntos fotogramétricas densas en comparación con datos lidar, que suelen ser más precisos. Todas las configuraciones se describen en la base de conocimientos , pero estas dos nuevas configuraciones opcionales siempre merecen una explicación más detallada.

La opción de informe de diferencias generará tres ventanas. Dos de ellas son histogramas de distancia que muestran la cantidad y la distancia de los puntos en la fuente (comparar con) y la referencia (encontrar cambios en). Idealmente, los puntos tendrán una distribución normal de error representada por una curva en forma de campana.  

Cuando la herramienta finalice, los puntos con una diferencia medida se seleccionarán automáticamente (en rojo) para que tenga la opción de copiarlos y pegarlos en una nueva capa.

La opción «Guardar distancia al punto más cercano en campo genérico» permite visualizar la distancia medida con colores en la nube de puntos. Tras el procesamiento, cambie el modo de dibujo del lidar a «Genérico» para ver los resultados. «Genérico» es el término que se utiliza para describir esta opción de atributo adicional integrada en los archivos .LAS/.LAZ. Global Mapper aprovecha este atributo abierto para permitir a los usuarios exportar estos valores de distancia calculados como parte del lidar, si así lo desean.

El color de la opción "Color por valor genérico" viene determinado por el sombreador activo. Para cambiar los colores utilizados, modifique el sombreador en el menú desplegable o en el menú de configuración.

Tras evaluar la diferencia entre las nubes de puntos, puede utilizar la herramienta Ajustar nubes de puntos para modificar la posición de una nube y adaptarla a la otra.

Un flujo de trabajo similar es el de la diferenciación de rásteres , donde las nubes de puntos se convierten en cuadrículas de rásteres sólidos o modelos digitales de elevación (MDE), que al restarse con la herramienta Combinar/Comparar capas de terreno producen un ráster de diferencia o una capa de diferencia de elevación digital para mostrar la diferencia medida.

Para medir la distancia entre nubes de puntos y puntos de control terrestre (GCP), utilice la herramienta Lidar QC . Tras medir la distancia, Lidar QC ofrece la opción de reducirla acercando las nubes de puntos a los GCP.

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Fuentes:

Amanda F. Thomas, Amy E. Frazier, Adam J. Mathews y Carlos E. Cordova (2020) Impactos de los cambios abruptos del terreno y la cobertura vegetal en la precisión vertical de los modelos de elevación derivados de UAS-SfM, Papers in Applied Geography, 6:4, 336-351, DOI: 10.1080/23754931.2020.1782254