Clasificación urbana

Ficha de herramientas MMS Urbana

Clasifica una nube de puntos urbana (calzada, acera, bordillo, fachadas, árboles, mobiliario, marcas viales, tapas, cables aéreos…) y genera las líneas de rotura y el inventario urbano como entidades vectoriales.

Funciona con un archivo de nube de puntos abierto o con un proyecto. Requiere licencia MMS.

Qué genera

• Líneas de rotura: bordillo abajo y arriba, pie de fachada y rígola. Con un MMS también se generan los bordillos inferidos bajo los coches aparcados y el bordillo de una fila de coches.
• Inventario urbano: marcas viales (el eje de las lineales y el contorno de las superficiales), tapas de registro, alcorques, sumideros, troncos y copas de árbol, fachadas con sus puertas, ventanas, balcones y otros elementos, objetos (farolas, postes, bolardos, papeleras, bancos, vehículos, peatones, contenedores, barreras, señales) y cables aéreos.
• Clasificación de los puntos: la clase LiDAR de cada punto de la nube.
• Ortofotos de fachada y ortofoto del suelo (opcionales): imágenes con el color o la intensidad de la nube, una por fachada sobre su plano vertical y una en planta del suelo. Ver Ortofotos.

Las líneas de rotura y el inventario se crean en un documento nuevo llamado Clasificación urbana de …. La clase de cada punto se escribe en la propia nube. Las ortofotos se escriben como archivos junto a la nube.

El cuadro de diálogo

Sensor

• MMS de vehículo (por la calzada): un sistema móvil sobre un coche, que circula por la calzada.
• Escáner SLAM a mano (también aceras): una mochila o un escáner de mano, con un recorrido más irregular que puede ir también por las aceras.
• Trayectoria (opcional, solo MMS): el archivo con la trayectoria del vehículo. Puede ser un archivo de viales (se usa su trazado) o cualquier archivo que lea MDTopX. Se usa la línea más larga del archivo; si el archivo no tiene líneas (por ejemplo, las posiciones de las fotografías panorámicas), se usan sus puntos en el orden del archivo. Dos posiciones o vértices a más de 15 m se toman como un hueco de la trayectoria (el vehículo no grabó ahí), salvo en una línea cuando el tramo sigue en línea recta con el anterior y el siguiente (un eje de la calle dibujado con rectas largas). La trayectoria sirve para buscar las filas de coches aparcados y, en un proyecto, decide qué archivo se queda con cada tramo.
• Densidad (0: la estimada): los puntos por metro cuadrado en el suelo junto al sensor. Con 0, se estima a partir de la nube. Junto con el sensor, fija el tamaño del vóxel.
• Intensidad comparable entre pasadas: márquelo si la intensidad de los puntos es comparable entre haces y pasadas. No lo marque con sensores que no la calibran (por ejemplo, Velodyne).
• Margen de contexto (proyecto SLAM): en un proyecto SLAM, cada archivo se procesa con los puntos de los demás que quedan a esta distancia de su límite. Solo se usa en proyectos con escáner SLAM.

Umbrales

Todos en metros.

Generar

• Líneas de rotura, Inventario urbano, Clasificación de los puntos: lo que se genera (ver arriba).

• Conservar la clase de los puntos ya clasificados: los puntos que ya tienen clase (distinta de 0, nunca clasificado, y de 1, sin clasificar) la conservan. Solo se clasifican los demás. Los puntos que quedan fuera de lo procesado también conservan su clase.

• Añadir los puntos sintéticos del suelo que tapan los coches (MMS): se añaden a la nube puntos del suelo en las sombras de los coches aparcados, con su clase (calzada, acera, bordillo o suelo «inferidos»). Solo con MMS y con la clasificación de los puntos. No tienen color, pero sí tiempo GPS: el del coche u objeto que tapa ese suelo (el punto medido que no es suelo más cercano, a 5 m como mucho), para poder seleccionarlos por tiempo GPS junto con él. Se reconocen porque tienen número de retorno 0 (no son un eco del láser) y una de las clases inferidas. Si vuelve a clasificar la nube, los sintéticos de la vez anterior no se procesan ni se reclasifican; con esta casilla marcada, se sustituyen por los nuevos; sin ella, se conservan. Para poder reconocerlos, los puntos medidos de la nube tienen que tener número de retorno y las cuatro clases inferidas tienen que ser distintas de las demás clases de la tabla y de la 0. Si no se cumple, no se añaden puntos sintéticos.

• Ortofotos de fachada: una ortofoto por fachada detectada. Desactivada por defecto.

• Ortofoto del suelo: una ortofoto en planta del suelo. Desactivada por defecto.

• Color RGB / Intensidad: el dato con que se pintan las ortofotos (las dos usan el mismo). Con intensidad, se pintan con la paleta de «Generar raster», y salen aunque la nube no tenga color.

• Píxel (0,05 m por defecto): el tamaño del píxel de las ortofotos.

• Relleno máx. (0: sin rellenar) (1 m por defecto): los huecos entre los puntos se rellenan si miden menos que esto. Con 0, no se rellenan.

Las tres últimas opciones solo se activan con alguna de las dos casillas de ortofotos marcada.

Clases LiDAR… y Códigos vector…

Abren las tablas con la clase LiDAR de cada tipo de punto y el código vector de cada línea o elemento del inventario. Ver Clases y códigos.

Un archivo

Abra la nube de puntos y pulse Clasificación urbana. La nube se clasifica en memoria. Si se clasifican los puntos, se puede deshacer (salvo en nubes muy grandes, de las que MDTopX no guarda copia).

Un proyecto

Con un proyecto abierto, pulse Clasificación urbana y elija los archivos que se van a procesar. Los archivos se procesan uno a uno, para no cargar el proyecto entero en memoria.

• Puntos de contexto: cada archivo se procesa con puntos de sus vecinos, para que las superficies no se corten en el borde. Con MMS, se toman del archivo anterior y del siguiente los puntos del 10 % de la duración del archivo antes de su primer tiempo GPS y después del último (como en el Asfalto). Sin tiempo GPS, se toman los puntos de sus máximas ampliadas un 10 %. Con SLAM, se toman de los archivos que tocan su límite ampliado con el margen de contexto.
• Reparto: lo que queda en la zona común de dos archivos sale una sola vez. Con MMS y trayectoria, cada tramo de trayectoria es del archivo con más puntos cerca de él. Sin trayectoria (SLAM), cada celda de 1 m es del archivo con más puntos alrededor.
• Paso de vóxel: es el mismo para todos los archivos (el menor de los de cada uno), para que todos detecten lo mismo.
• Salida: la clase de cada punto se guarda en cada archivo (con licencia MMS). Las líneas de rotura y el inventario de todos se unen en un solo documento nuevo: las líneas que cruzan la frontera entre dos archivos se empalman y los contornos repetidos salen una vez.
• Con MMS, el proyecto se ordena por tiempo GPS antes de procesarlo, como en el Asfalto.
• Si algún archivo no se puede procesar, al final aparece la lista.

Ortofotos

Las ortofotos salen de la nube de puntos con la clasificación de esta misma herramienta: cada píxel toma el color medio (o la intensidad media) de los puntos que caen en él. Los huecos entre los puntos (por ejemplo, entre las pasadas de un MMS) se rellenan interpolando entre los píxeles de alrededor, como en «Generar raster»: se triangulan los píxeles con dato y se rellenan los huecos que quedan dentro de un triángulo con todos los lados más cortos que el Relleno máx. Lo que queda sin dato es transparente: los archivos son GeoTIFF con canal alfa. MDTopX muestra la transparencia en negro; los programas que leen el canal alfa la muestran transparente.

Con Intensidad, cada ortofoto se pinta con la paleta de «Generar raster»: de rojo (la intensidad más baja de esa ortofoto) a magenta (la más alta).

Al terminar, la ventana de resultados indica cuántas ortofotos de cada tipo se han escrito y dónde. Si la nube no está guardada en disco, no se escriben (no hay carpeta donde ponerlas) y se avisa.

Ortofotos de fachada

Una por cada fachada que detecta la clasificación, sobre el plano vertical de la fachada y vista desde la calle (no sale en espejo). Solo se usan los puntos clasificados como edificación y como elemento de fachada (balcones, toldos, aparatos de aire acondicionado…), de modo que no salen los árboles ni los coches que hay delante: lo que tapan queda como hueco (relleno si es más pequeño que el Relleno máx.).

Se escriben en la carpeta fachadas junto a la nube, como <nombre de la nube>_fachada_NNN.tif. Son GeoTIFF con la georreferencia sobre el plano de la fachada (la matriz de transformación del modelo, con la coordenada Z). MDTopX las abre como imágenes sobre un plano: cargadas como imagen de referencia, se ven en 3D en su sitio. Otros programas SIG solo leen la parte en planta de esa georreferencia, así que en ellos una fachada vertical sale como una línea.

Ortofoto del suelo

Una ortofoto en planta del suelo, con los puntos de las clases del suelo a la vista: calzada, acera, bordillo, otro suelo, marcas viales (lineales y superficiales), tapas de registro y sumideros, alcorques y rejillas de pozo. No se usan los puntos sintéticos (no tienen color) ni lo que está bajo el pavimento (el fondo de un pozo). Los coches, árboles y farolas no salen: lo que tapan queda como hueco.

Se escribe en la carpeta suelo junto a la nube, como <nombre de la nube>_suelo.tif, con su .ORT y su .TFW. La esquina de la imagen está en un múltiplo del píxel, así que, en un proyecto, las ortofotos de los distintos archivos (una por archivo, con su zona) encajan sin solaparse.

Se puede cargar como textura del modelo digital del terreno con Cargar texturas e integrarla en él.

Una calle muy grande y densa puede necesitar mucha memoria para rellenar los huecos de la ortofoto del suelo. Si no hay memoria suficiente, la ortofoto del suelo no se genera y la clasificación sigue.

Limitaciones

• Los puntos sintéticos se añaden sin color (RGB 0, 0, 0).
• La resolución real de las ortofotos es la del vóxel de la clasificación (por ejemplo, 7 cm), aunque el píxel sea más pequeño.
• Las ortofotos reproducen los defectos del color de la nube: con un MMS es habitual que el suelo bajo un coche tenga el color del coche, porque la cámara no lo veía.
• Si la clasificación toma por edificación parte de un árbol pegado a la fachada, ese trozo sale en la ortofoto de fachada.
• Se procesa la nube entera; no se tiene en cuenta la selección.