What is LiDAR and what are its applications?
La tecnología LiDAR, acrónimo de “Light Detection and Ranging“, ha revolucionado el mundo de la teledetección y la creación de modelos 3D, a través de la utilización de pulsos de láser para medir distancias con alta precisión.
En este post te explicaremos qué es el LiDAR y porqué se ha convertido en una herramienta esencial en campos como la topografía, la geología y hasta en el desarrollo de vehículos autónomos.
What is LiDAR?
El LiDAR (Light Detection and Ranging) es una tecnología de detección remota que utiliza pulsos de luz láser para medir distancias con alta precisión. Funciona emitiendo miles o millones de pulsos láser por segundo hacia un objetivo; cuando estos pulsos rebotan en las superficies, un sensor registra el tiempo que tardan en regresar. Esta información se convierte en una nube de puntos tridimensional, que representa con gran detalle la forma y características del terreno, objetos o estructuras escaneadas.
A diferencia de otras tecnologías, el LiDAR es capaz de penetrar parcialmente la vegetación y capturar datos precisos del suelo, lo que lo hace ideal para levantamientos topográficos, estudios forestales y arqueología. Además, al generar datos en tiempo real con alta densidad y precisión centimétrica, se ha convertido en una herramienta clave para sectores como la ingeniería civil, movilidad autónoma, geología, minería y conservación del patrimonio. Su uso puede ser aéreo (drones, avionetas), terrestre (vehículos, mochilas, trípodes) o móvil, adaptándose a distintas necesidades de captura espacial.
Operation and principles of LiDAR
El LiDAR funciona emitiendo pulsos de luz láser hacia un objeto o superficie. Estos pulsos rebotan en el objeto y regresan al sensor, permitiendo calcular la distancia basada en el tiempo que tarda la luz en volver.
Este proceso genera una nube de puntos que representa con gran detalle el entorno tridimensional.
Types of LiDAR systems
Existen dos tipos principales de LiDAR, cada uno adecuado para diferentes aplicaciones:
Airborne LiDAR
Este tipo se monta en aviones o drones y es ideal para mapear grandes áreas desde el aire. Así, es ampliamente utilizado en topografía geoespacial y estudios ambientales.
Terrestrial LiDAR
Se utiliza a nivel del suelo, ya sea montado en vehículos o en estaciones fijas. Por lo general, se aplica en trabajos de ingeniería civil y análisis de infraestructura.
En España, son pocas las empresas de digitalización 3D que tienen la expertise y la tecnología suficiente para ofrecer un producto y servicio de calidad.
LiDAR system components
Un típico sistema LiDAR incluye varios componentes clave:
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- Laser scanner: Responsible for emitting and receiving laser pulses.
- GPS (Global Positioning System): Provides extremely accurate location data.
- INS (Inertial Navigation System): Helps determine the orientation and position of the sensor during scanning.
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- High Precision: Offers unparalleled accuracy in distance measurement.
- Versatility: applicable in multiple sectors and industries.
- Speed: allows for rapid data acquisition in large areas.
Entonces, la tecnología LiDAR no solo ha transformado cómo entendemos y representamos el mundo en 3D, sino que también ha abierto nuevas fronteras en la teledetección y la navegación autónoma.
Por tanto, a medida que la tecnología continúa evolucionando, es probable que veamos un crecimiento aún mayor en su adopción y aplicaciones.
2FLidar Project — High-precision and versatile LiDAR system by 2Freedom
2FLidar es un proyecto en desarrollo de la empresa 2Freedom, cuyo objetivo principal es diseñar y fabricar un sistema LiDAR de alta precisión y extraordinaria versatilidad, orientado tanto a aplicaciones profesionales en topografía, ingeniería civil y arquitectura, como a usos avanzados en cartografía móvil y digitalización 3D.
El sistema se basa en un sensor LiDAR Ouster de nueva generación, capaz de registrar hasta 2,5 millones de puntos por segundo con un campo de visión de 90 grados. Esta elevada tasa de adquisición permite generar nubes de puntos extremadamente densas y detalladas, manteniendo una precisión métrica de nivel topográfico incluso en condiciones ambientales complejas o con iluminación variable.
El escáner Lidar 2FLidar integra un sistema SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) de gran robustez, optimizado para asegurar una localización estable y precisa en tiempo real. Gracias a ello, el dispositivo puede operar tanto en entornos interiores —donde no existe cobertura GNSS— como en entornos exteriores, manteniendo una coherencia espacial y geométrica constante durante el recorrido.
Estos componentes trabajan juntos para crear mapas de alta precisión que son fundamentales en diversas aplicaciones.
Key applications of LiDAR
El LiDAR se utiliza en una amplia gama de industrias y aplicaciones debido a su precisión y versatilidad, tales como:
Surveying and cartography
En topografía, el LiDAR se emplea para crear mapas digitales detallados del terreno, facilitando la planificación y ejecución de proyectos de ingeniería y construcción.
Autonomous vehicles
Para los vehículos autónomos, el LiDAR es crucial, puesto que proporciona información sobre el entorno en tiempo real, ayudando al vehículo a navegar y evitar obstáculos con precisión.
Natural risk assessment
El LiDAR también es instrumental en la evaluación de riesgos naturales, como deslizamientos de tierra e inundaciones, permitiendo a los científicos y gobiernos planificar medidas de mitigación adecuadamente.
Infrastructure management and maintenance
LiDAR se emplea en la inspección y modelado 3D de infraestructuras como puentes, carreteras, túneles, presas, líneas eléctricas y ferrocarriles. La alta densidad de puntos permite detectar deformaciones, fisuras o alteraciones estructurales mínimas, facilitando planes de mantenimiento predictivo y reduciendo costes operativos.
Forest inventory and management
En el ámbito forestal, el LiDAR permite analizar la estructura vertical del bosque, medir la altura y densidad de la vegetación, estimar el volumen de biomasa y realizar inventarios forestales de gran precisión. Esta información es fundamental para la gestión sostenible de recursos naturales, la planificación de talas y la evaluación de hábitats.
Documentation of cultural heritage
La tecnología LiDAR es especialmente valiosa para la documentación y conservación del patrimonio histórico y arqueológico. Gracias a su capacidad para capturar geometrías complejas con gran nivel de detalle, se utiliza para modelar templos, castillos, ruinas y centros históricos, incluso en entornos de difícil acceso. Además, permite comparar escaneos en diferentes momentos para detectar alteraciones o deterioro con el tiempo.
LiDAR data and point cloud
La principal salida del sistema LiDAR es la nube de puntos, una colección de datos espaciales que describe el entorno en tres dimensiones, los cuales son procesados y analizados para crear modelos 3D altamente detallados. Y son utilizados en aplicaciones desde el urbanismo hasta la arqueología.
Benefits and challenges in the use of LiDAR
The system’s modular design has been conceived to maximize its adaptability to different operating contexts. In its current configuration, the 2FLidar can be used in three main modes:
- Backpack mounting, ideal for mobile indoor surveys, architectural heritage or hard-to-reach areas.
- Manual use, which offers great freedom of movement and allows for quick scans of objects or specific areas.
- Integration into vehicles, enabling the dynamic surveying of large urban or rural areas with high efficiency.
Currently, the project is in beta, undergoing technical validation and testing with selected users. Initial results demonstrate high SLAM stability, above-average geometric accuracy, and high point cloud detail density, generating significant commercial interest in the 3D measurement and digitization sector.
The 2Freedom development team continues to work on optimizing the system, both in its hardware integration and in the processing and calibration algorithms, with the aim of offering a competitive, robust final product adaptable to multiple platforms and professional applications.
