La tecnología LiDAR es un sistema de detección y alcance de luz (light detection and ranging, en inglés) muy extendido en labores de mapeo debido a su capacidad para detectar objetos y medir la distancia exacta que los separa de un punto de referencia. Este sistema cuenta con aplicaciones en diferentes campos como la oceanografía, la arqueología o la topografía, pero también tiene interesantes aplicaciones en agricultura.
¿Qué es y cómo funciona?
Desde que en los años 60 del siglo XX se introdujeron escáneres en aviones, la tecnología LiDAR se ha ido desarrollando discretamente hasta que experimentó una notable eclosión de popularidad durante los años 80 y el desarrollo de los GPS, todo ello debido a su capacidad de realizar mediciones geoespaciales precisas.
Pese a que a primera vista pueda parecer algo complejo, los rudimentos su funcionamiento son sencillos de comprender. Todo parte de un punto de una estructura a la que se le acopla un disparador láser que apunta a un objeto determinado, aquel sobre el que se quieren obtener datos. El láser se dirige al objeto y, al llegar, rebota y vuelve al punto de partida. De esta manera, y utilizando la fórmula “distancia = (velocidad de la luz x tiempo de vuelo) / 2”, se calcula la distancia al objeto apuntado en función del tiempo que el láser tarda en llegar hasta él y regresar.
A grandes rasgos, existen dos tipos de sistemas LiDAR. En primer lugar están los aéreos, que aprovechan helicópteros, aviones o drones para montar el disparador láser. El otro tipo de sistemas es el terrestre, que puede ser móvil o estático en función de si se utilizan trípodes o vehículos como tractores. Algunos modelos como el prototipo de tractor autónomo de Case IH ya incluían tecnología LiDAR para garantizarla seguridad mediante la detección y percepción de objetos.
Tecnología LiDAR en la agricultura
En agricultura, el sistema LiDAR tiene múltiples aplicaciones que van desde el mapeo hasta el análisis de tasas de rendimiento o la planificación de campañas. Mediante este tipo de mediciones es posible, por ejemplo, llevar a cabo un estudio de la estructura del suelo que permita estudiar qué especies son más aptas para ser cultivadas en determinadas zonas de una explotación.
La topografía es sin duda la aplicación más popular de la tecnología LiDAR ya que, además de la creación de mapas estándar, permite obtener mediciones de gran precisión mediante la reconstrucción digital de la geometría de cada árbol o planta de una explotación. Para esto, se monta un escáner con sensor láser sobre un tractor o un pequeño vehículo a motor que, mientras avanza, dispara dicho láser para que vaya rebotando sobre todos los elementos; sobre las ramas, hojas, troncos o frutos. Los datos obtenidos se vuelcan a un sistema informático que puede reconstruir el terreno en 3D. Este proceso cuenta con el problema de que la marcha del vehículo no siempre es uniforme y esto puede provocar desviaciones en la medición. Para solucionar esto, suele recurrirse a la colocación de balizas de referencia o a la instalación de estabilizadores.
Otra aplicación de la tecnología LiDAR en agricultura es la relacionada con el cálculo de la superficie foliar de una explotación. Esto es posible gracias a la capacidad de obtener diferentes retornos con el mismo disparo. De esta manera, es posible medir la cota de terreno y la de las copas de los árboles para, calculando la diferencia, determinar la altura total de la vegetación.
La tecnología LiDAR no es algo exclusivo del campo, pero su aplicación en los trabajos relacionados con él tiene numerosas ventajas asociadas a la llamada agricultura de precisión.
Imagen principal de NEON Science.
Imagen central de Pierre Auger Observatory.