Leica Airborne CityMapper - solució interessant per al mapeig de ciutats
És molt probable que mai vegem una veritable SmartCity, amb la seva visió idealitzada. És probable, que hi hagi necessitats més bàsiques en els nostres contextos d'estar pensant a Internet de les coses. Fins i tot, que el que estan fent els fabricants de solucions ningú se'ls hagi demanat. La veritat, és que la carrera per posicionar-se en una següent revolució de com funcionarà la indústria en el futur hi és, i no queda una altra que tractar d'entendre per on van les coses.
Si bé a el final d'aquest article ens centrem en la solució de Leica - tema en què hem tingut temps de parlar acompanyats d'una safata Paisa amb Laura de Suïssa i Pedro del Brasil, en el marc de el Congrés de la Xarxa Interamericana de Cadastre Registre en Bogotà- és interessant veure que només en el cas de captura de la realitat, grans competidors aliats porten esforços propis. D'una banda, ESRI / AutoDesk amb la recerca d'integració dels entorns BIM / GIS amb la solució CityEngine, Bentley / Siemens amb Twin CityPlanner. En el cas d'Hexagon amb l'eina de Leica CityMapper. Cadascuna té particularitats diferenciades, però tots ells, estan en la batalla per integrar en un punt final de veritat els fluxos que van des de la captura de la dada, el modelatge, el disseny, la construcció, l'operació i el cicle de vida sota un esquema BIM Hub level 3.
Aquests fluxos han estat separats per molts anys, però cada vegada és més difícil diferenciar la seva separació, perquè just això és el que busca l'enfocament SmartCity, un concepte que està encara en construcció però del qual els geomàtics i enginyers no hem de llevar la mirada; perquè la seva materialització en dades, procediments i tecnologia succeirà en la propera dècada.
De la Quarta Revolució Industrial (4IR), SmartCities i Internet de les coses
La base de d'aquesta fumada part de el sentit comú. Com la innovació contribueix a facilitar la forma en què es realitzen les activitats humanes. La màquina de vapor va ser un important intent per accelerar els processos, després va continuar l'evolució fins al descobriment de l'electricitat, i posteriorment la creació de les computadores com a instruments indispensables a l'hora de treballar; a aquestes tres invencions se'ls associa les tres revolucions industrials per les quals ha passat la història recent.
Actualment, el món s'enfronta a una quarta revolució basada en l'era digital, en la premissa que la tecnologia sigui assequible per a tothom i aquesta es faci servir en benefici per a la comunitat; podent així arribar a fer servir plataformes de descentralització de la informació (Cloud / BigData), intel·ligència artificial (Ai), biotecnologia i sensors per obtenir informació més ràpida sobre fenòmens, monitoratge i ubicació de recursos.
Estem en un moment, en el qual tots els professionals, des de qualsevol que sigui el seu camp d'especialitat poden fer servir les tecnologies com aliats per promoure el desenvolupament dels seus entorns. Els avenços i abastos tecnològics han generat transformacions importants dels espais -com és el cas de les infraestructures- i ja no és un caprici de molts, sinó una demanda de l'context habitats. Tots aquests avanços, aspiren a donar pas a les anomenades SmartCities; que són contextos que requereixen tenir una harmonia de connexions entre el recurs humà, les tecnologies, la gestió d'informació, i l'adaptació a l'ambient.
-Entenc, fumada més propera a la ciència ficció de les pel·lícules post-apocalíptiques. Però anem, que és un tema que està en la palestra on la geolocalització juga un paper molt important.
Aquesta integració de recursos i eines, permetria a les nacions i governs una millor presa de decisions, podent optimitzar la seva economia i manera de vida, cadascuna de les coses existents en l'espai seran utilitzades per formar part d'un cicle d'informació infinit, a el que se li diu el IOT (Internet of Things).
Exemples interessants que personalment he vist d'una SmartCity és Singapur, que ha guanyat la qualificació com una de les ciutats més intel·ligents del món, caracteritzada per posseir espais intuïtius, amb un esforç per implementar i mantenir constància en la vigilància i monitoratge a través de múltiples sensors, a més d'un exercici per una plataforma que allotja contínuament les dades obtingudes, amb els quals es poden prendre decisions respecte a l'existent, mantenint un enfocament de sostenibilitat ambiental i estructural.
La visió de IOT no només tracta de la implementació de sensors en les coses, o mantenir una recol·lecció de dades activa i aïllada de cada eina, sinó també que els recursos i accions enfocats a la instauració de les SmartCities, estiguin interconnectats amb els processos de documentació, disseny, Arquitectura - enginyeria - construcció AEC (per les seves sigles en anglès), el modelatge d'informació de construcció (BIM) i els mecanismes de gestió de la informació com ara el GIS, aquestes relacions són les que constitueixen el veritable repte en l'establiment de les ciutats intel·ligents.
Després de tenir clara la necessitat d'interconnexió de processos com AEC + BIM + GIS, com a eix de GESTIÓ DE LA INFORMACIÓ, s'aspira a una integració amb el modelatge 3D de la ciutat. D'allí la bogeria per simplificar i eficientar el modelatge proper a la captura de la informació, com la identitat de l'ésser humà, amb expedients en forma de bessons digitals cap a l'eix de GESTIÓ DE L'OPERACIÓ, en processos com el cicle de vida dels productes (PLM).
L'exemple de Leica Airborne CityMapper
L'ús de les tecnologies 3D, ajuden a disminuir temps i costos de recol·lecció de dades en camp, i encara que actualment, els equips de topografia són els que estan tenint adaptacions i modificacions per capturar dades de modelatge, és interessant com Hexagon a través de Leica Geosystems han mostrat com una alternativa, creant un sensor que captura diversos tipus de dades d'una forma automatitzada i integral, amb l'anomenat Leica Airborne CityMapper.
Captura de dades
El mercat ofereix sensors adaptables a drones per a captura d'imatges, infrarojos, acceleròmetres, mesuradors d'humitat, sensors als carrers per al control del flux vehicular, lectors de partícules en l'ambient i d'altres que prenen la informació dins de l'espai terrestre. No obstant això, ens sembla que l'aposta de Leica Geosystems, en la seva evolució com a històric desenvolupador de tecnologies especialitzades en l'àrea d'adquisició i processament de dades en remot, fa un pas significatiu llançant el Airborne Leica CityMapper, que de forma curiosa funciona com a sensor híbrid aerotransportat amb característiques com:
Una càmera mecànica bidireccional amb una resolució espacial de 80 MP i vista Nadir.- Quatre càmeres mecàniques amb presa en direcció de vol, mini RGB de 80 MP de resolució i un angle de rotació de vista de 45º per presa d'imatges obliqües.
- Sistema lidar, freqüència de repetició de 700 Hzs, escàner oblic de diferents patrons, 40 graus de camp de visió, anàlisi d'ona i atributs en temps real.
Va ser creat per a la funció de mapejar ciutats i el modelatge urbà de les mateixes, és a dir, va més enllà de només la geolocalització d'elements, pot crear ortofotos, núvols de punts, DEM i models 3D; de manera que Hexagon amb aquest sensor busca disposar per a la seva línia una eina d'importància per al desenvolupament de les SmartCities; ajudant a comprendre el complicat funcionament de l'ambient i la dinàmica de les ciutats. La seva complexa estructura, abasta la captura d'una gran quantitat de dades en un sol vol, qüestió que no succeeix amb els sensors remots convencionals, com satèl·lits d'observació de la terra, GNSS, o radars.
Encara que, no es deixarà de banda l'existència de plataformes espacials que brindaran un altre tipus de dades complementàries; amb aquest nou sensor, no cal haver de triar entre productes, com una imatge o un núvol de punts, perquè ja s'hauria tota la informació en un sol vol.
Aquest sensor aerotransportat, pot capturar d'una forma ràpida i eficient des de les ciutats més petites, fins a les ciutats amb la major densitat urbana, ajudant a evitar la despesa de recursos financers en múltiples planificacions de vol o plans de missió
Tractament de les dades
Per processar la quantitat d'informació que genera aquest sensor, Leica proveeix un sistema, anomenat per ells com una plataforma de unificada de flux de treball, que engloba les activitats des de la captura, processament de dades i la visualització de la dada, a través d'un programari especialitzat anomenat HxGN.
Han buscat que aquest programari sigui senzill i intuïtiu, a través de passos molt específics guia a l'usuari a generar el producte que requereix. Involucra fluxos de treball perquè els productes derivats de la captura es generin de la forma més ràpida possible; cada producte posseeix un botó d'acció específic. Encara que el programari ofereix una interfície senzilla, es requereix igualment, tècnics o analistes amb experiència en el maneig d'aquest tipus de dades.
És possible, d'acord a les necessitats, afegir múltiples llicències que s'ajustin a les dades capturades. HxGN, està dissenyat per a post processar les múltiples dades generades pel CityMapper, a través dels seus tres mòduls principals: RealWorld, RealCity i RealTerrain.
- RealWorld: està específicament dissenyat per a projectes que involucren imatges de gran extensió, inclou mòdul orto generador - orto mosaics, informació de núvols de punts.
- RealTerrain: és la solució de post processament de les dades Lidar d'àrees extenses i d'alta densificació estructural. Inclou mòdul orto generador - ortomosaicos, registre i informació de núvols de punts, acte calibratge, i mètrica de dades.
- RealCity: és el mòdul de suport per a les SmartCities, permetent generar el modelatge 3D de les estructures capturades. Inclou mòdul orto generador - ortomosaicos, informació de núvols de punts, el modelador de ciutats, el mapeador de textures i l'editor 3D.
Definitivament és un repte fort per el que busca per la seva banda Bentley Systems, amb una mica bastant similar del que parlarem en un altre moment, amb ContextCapture, CityMapper i els equips de Topcon. Caldrà veure com aborda això la dupla Esri / AutoDesk, que els prendrà temps integrar eines que han tingut les seves pròpies rutes com Drone2Map, Recap, Infraworks, i el repte d'integrar un fabricant d'equips amb visió alineada. Trimble també porta la seva alternativa.
Proves i Aplicacions
Unes de les proves de llançament del sensor, es va realitzar per mitjà de l'empresa Cel blau del Regne Unit, amb un interessant recorregut en reconeixement aeri, els que van utilitzar en aquest cas la captura de dades a través d'imatges nadir i obliqües amb l'escaneig làser 3D, en diverses zones incloent Londres. A la imatge es mostra simultàniament l'abans i després de la captura, així com el núvol de punts associada a les estructures presents a l'àrea. La precisió de les dades pel que fa a les estructures originals dóna a entendre la importància d'aquesta eina per al futur de les ciutats.
Leica ha expressat que encara no acaba el seu treball amb el CityMapper, ja que requereixen desenvolupar pròximament la funció per produir i postprocesar grans mosaics d'ortofotos d'extenses àrees urbanitzades. L'ús d'aquest sensor té diversos tipus d'aplicacions, dins dels quals es pot nomenar:
- Cadastre i Planificació,
- Resposta ràpida a emergències,
- Monitorització de vegetació de la ciutat,
- seguretat,
- Modelatge del trànsit vehicular,
- Viatges virtuals,
- arquitectura,
- publicitat,
- Jocs de vídeo.
La implementació de tecnologies com el Leica CityMaper, són indispensables per a les SmartCities, ja que no només indica la ubicació de tots els elements de l'espai, sinó que modela la seva estructura, integrant aquesta informació amb la generada a partir d'altres sensors com temperatura i humitat de l'ambient, podent indicar àrees on la densitat urbana ha incrementat les temperatures o modificat el clima.
Perspectives des de la nostra òptica
Si hi ha alguna cosa que és inevitable, és que tecnologies d'aquest abast canviaran (de nou) i simplificaran la forma com fem actualment les coses en la indústria de fotogrametria, mapatge, disseny d'infraestructures i gestió d'actius. D'allí, que la quarta revolució no està tan lluny encara que no hi hagi totes les condicions per massificar en totes les indústries, però marcarien pauta per temes ja funcionant en aquest sensor com robòtica, transmissió, emmagatzematge i altres usos de el recurs natural, com l'energia -sabent que la captura d'imatges es produeix a través d'energia solar, i pulsacions emeses pel sensor en el cas Lidar-. Després en les aplicacions veiem la seva potencialitat en aspectes visionats a les SmartCities com a realitat virtual, simulacions tan útils com la prevenció de vulnerabilitats i fins i tot per a usos tan inútils però econòmicament rendibles com vídeo jocs.
Malgrat la meva pragmatisme de la urgència d'innovacions de tecnologies emergents, l'horitzó es veu prometedor, encara que la seva acceptació per les empreses i professionals de la Geo-enginyeria anirà creixent en la mesura que les solucions siguin integrals, tant per a la captura i modelatge de la informació com l'actualització controlada i obertura per a la integració a solucions de l'usuari final.
