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Resumen del expositor

M.I José Joel Guevara Barranco

Ingeniero Topógrafo Geodesta

  México

Ingeniero Topógrafo Geodesta con más de 20 años de experiencia en el desarrollo, dirección y supervisión de proyectos de topografía, geodesia y fotogrametría e hidrografía para los sectores público y privado. Su trayectoria se distingue por la aplicación de tecnología de vanguardia como GNSS, LiDAR y plataformas aéreas no tripuladas para la generación de información geoespacial de alta precisión.

Como Director General de Grupo GUBSA S.A de C.V.​ ha encabezado proyectos especializados de infraestructura, incluyendo levantamientos batimétricos, adquisición de datos LiDAR y trabajos para infraestructura carretera y ferroviaria, su experiencia incluye la participación en proyectos relevantes a nivel nacional. Además, fue Presidente del Colegio de Ingenieros Topógrafos del Estado de Veracruz y catedrático de la Universidad Veracruzana, impulsando la actualización profesional y la formación de nuevas generaciones.

Cuenta con estudios de posgrado en construcción de vías terrestres y doctorado en ecología y gestión ambiental para el desarrollo, integrando una visión técnica y sustentable en cada proyecto. En 2023 fue reconocido como Ingeniero Distinguido del Estado de Veracruz, México.


Aplicaciones de la tecnología LiDAR en la ingeniería

Sábado 19 de Setiembre de 2026 / 09:45 AM - 10:10 AM

¿Qué es el LiDAR? 

La tecnología LiDAR (Light Detection and Ranging) es un conjunto de sensores y tecnología que trabajan en conjunto para medir distancias mediante pulsos de luz láser. Al integrarse con sistemas de posicionamiento y navegación, permite ubicar con precisión cada medición en el espacio, generando representaciones digitales detalladas del entorno. (National Ocean Service,2023)

 

Su integración con drones y sistemas de posicionamiento ha optimizado tiempos, costos y la calidad de la información, convirtiéndola en una tecnología clave para la toma de decisiones en distintos campos de la ingeniería. 

El sistema LiDAR tiene como componentes el hardware y software (Principios LiDAR DJI,2025), del hardware se derivan: 

  • Módulo LiDAR: Emite pulsos laser y registra los retornos para generar la nube de puntos. 
  • Receptor GNSS: Proporciona la posición geográfica precisa del dron en tiempo real. 
  • IMU: Mide la aceleración lineal y velocidad angular del dron. 
  • Sistema de Navegación Inercial (INS): Combina datos del IMU y GNSS para calcular la posición, velocidad y orientación precisa. 

 

Mientras que del software se derivan los siguientes elementos: 

  • Software de planificación de misiones de vuelo: Permite planificar rutas de vuelo, altura, solape y parámetros de escaneo. 
  • Software de monitoreo y control de vuelos: Monitorea el estado del dron, sensores y misión en tiempo real. 
  • Software de procesamiento de nube de puntos: Procesa los datos LiDAR para generar nubes de puntos georreferenciadas y productos finales. 

Mientras que del software se derivan los siguientes elementos: 

  • Software de planificación de misiones de vuelo: Permite planificar rutas de vuelo, altura, solape y parámetros de escaneo. 
  • Software de monitoreo y control de vuelos: Monitorea el estado del dron, sensores y misión en tiempo real. 
  • Software de procesamiento de nube de puntos: Procesa los datos LiDAR para generar nubes de puntos georreferenciadas y productos finales. 

El principio de medición del sistema LiDAR empieza con la emisión del láser, se emiten millones de pulsos láser hacia el suelo y los objetos, este se refleja en la superficie (vegetación, suelo, estructuras, etc.), el sensor registra el tiempo que tarda el láser en regresar después del rebote. Con la velocidad de la luz y el tiempo medido, se calcula la distancia exacta y se genera una nube de puntos 3D. (Shan J. and Toth C. K., 2018) 

El principio de medición del sistema LiDAR empieza con la emisión del láser, se emiten millones de pulsos láser hacia el suelo y los objetos, este se refleja en la superficie (vegetación, suelo, estructuras, etc.), el sensor registra el tiempo que tarda el láser en regresar después del rebote. Con la velocidad de la luz y el tiempo medido, se calcula la distancia exacta y se genera una nube de puntos 3D. (Shan J. and Toth C. K., 2018)

 

ANALISIS Y MODELADO DE DATOS LIDAR 

El sensor LiDAR captura millones de puntos 3D de la superficie, se verifica su precisión y se limpian para eliminar el ruido anómalo. Las características de la superficie terrestre como edificios, ríos y doseles forestales se pueden identificar y clasificar mediante algoritmos. 

Para simplificar el análisis, los algoritmos reducen la muestra de la nube de puntos para eliminar datos redundantes y reducir el tamaño del archivo. Los datos se convierten al formato de archivo LAS que se emplea para intercambiar datos 3D es decir x, y, z. Al convertirlos en formato LAS, los datos de la nube de puntos se visualizan y modelan en un mapa 3D del terreno escaneado. (ASPRS,2019) 

SOFTWARE PARA PROCESAMIENTO DE DATOS LIDAR 

Para poder procesar la información obtenida existen diferentes tipos de software como lo son: 

  • DJI TERRA 
  • PIX4D 
  • AGISOFT METASHAPE 
  • CLOUDCOMPARE 
  • PX4DSURVEY 
  • DJI MODIFY 

De este procesamiento se obtienen diferentes productos, como pueden ser: 

  • Curvas de nivel 
  • Modelo Digital de Elevaciones (DEM) 
  • Ortofotos 
  • Nube de puntos 

 

TIPOS DE ESCANEO TERRESTRE(LIDAR) 

1.- Escaneo estático: El escáner se coloca en un punto fijo y captura el entorno e 360°. Es ideal para obtener alta precisión en estructuras, edificaciones y levantamientos detallados. 

2.- Escaneo móvil terrestre: El sistema LiDAR se monta en un vehículo en movimiento. Permite recolectar datos rápidamente en grandes áreas como carreteras, ciudades o corredores viales. 

3.- Escaneo portátil: Se realiza con dispositivos ligeros que el operador lleva en la mano o mochila. Utiliza algoritmos SLAM para mapear en tiempo real, útil en espacios de difícil acceso. 

4.- Escaneo terrestre en interiores: especializado en capturar espacios cerrados como edificios o instalaciones. Se enfoca en generar modelos detallados para arquitectura, BIM o inspecciones. (Shan J. and Toth C. K., 2018) 

ESCANEO LiDAR AEREO 

Los sistemas LiDAR aéreos utilizan escáneres montados en aeronaves (generalmente helicópteros o vehículos aéreos no tripulados) para generar modelos 3D de la superficie terrestre. 

ESCANEO LiDAR TERRESTRE (SLAM) 

El escaneo LiDAR terrestre es una técnica que utiliza sensores láser desde el suelo para capturar la forma y características del entorno con alta precisión. 

Permite generar modelos tridimensionales detallados de estructuras y superficies, siendo una herramienta clave para levantamientos y análisis en ingeniería. 

LiDAR estático: Se instala en una posición fija y permite realizar escaneos precisos y repetitivos de una misma área. Se utiliza comúnmente en arqueología, construcción y evaluaciones de riesgo. 

LiDAR Móvil: Es una forma LiDAR terrestre que recopila datos desde un vehículo en movimiento. Es clave en la industria automotriz, ya que permite a los sistemas de asistencia y a los vehículos autónomos detectar y medir su entorno en tiempo real, identificando infraestructura y objetos de forma rápida, precisa y eficiente. 

VENTAJAS DEL LiDAR 

  • • Alta precisión y confiabilidad 
  • • Reducción de tiempo de levantamiento 
  • • Captura en zonas de difícil acceso 
  • • Penetra vegetación densa 
  • • Datos georreferenciados 

 

 

DESVENTAJAS DEL LiDAR 

  • • Procesamiento de datos 
  • • Sensible a condiciones climáticas adversas 
  • • Tiempo de vuelos limitado 
  • • Obstáculos y seguridad operacional 

 

APLICACIONES DEL LIDAR EN INGENIERIA TOPOGRAFICA 

1. Levantamientos topográficos de alta precisión: Permite obtener datos con alta exactitud y densidad, ideales para levantamientos topográficos detallados en diferentes escalas y tipos de terreno. 

2. Cartografía en zonas con vegetación densa: Penetra la vegetación y captura puntos del terreno, generando modelos del suelo mas precisos que las técnicas convencionales. 

3. Generación de modelos 3D del terreno y superficies: Permite crear modelos digitales de elevación (MDE), modelos 3D y superficies con gran detalle, útiles para análisis, diseño y planificación de proyectos. 

4. Monitoreo de cambios del terreno: Permite comparar datos temporales para detectar y cuantificar cambios en el terreno, como movimientos de tierra, erosión, deslizamientos o avance de obras. 

APLICACIONES DEL LIDAR EN INGENIERIA CIVIL 

1. Planeación de diseño de infraestructura: Proporciona informacion precisa del terreno y entorno, facilitando la creación de modelos digitales para la planeación y diseño eficiente de proyectos de infraestructura. 

2. Control y seguimiento de obras: permite monitorear el avance de la obra mediante comparaciones periódicas con el diseño original, detectando desviaciones y asegurando el cumplimiento de plazos y especificaciones. 

3. Cálculo de volúmenes y movimientos de tierra: Genera modelos precisos del terreno que permiten calcular volumenes de corte, relleno y materiales con alta exactitud, optimizando recursos y reduciendo costos. 

4. Inspección de estructuras: Permite obtener modelos 3D detallados de puentes, edificios y otras estructuras para inspecciones precisas, detección de deformaciones, grietas y desgaste, mejorando la seguridad y mantenimiento. 

5. Trazado y monitoreo de ductos y tuberías: Facilita el trazado optimo de ductos y tuberías al analizar pendientes, obstáculos y condiciones  geográficas, asi como para el monitoreo del derecho de vía, detectando cambios en la superficie como asentamientos, deslizamientos u otros posibles riesgos. 

APLICACIONES DEL LIDAR EN ARQUITECTURA 

1. Levantamiento de obra terminada: Captura con precisión la geometría actual de edificios, incluso en rincones complicados, facilitando la rehabilitación y remodelación. 

2. Modelado BIM: Los datos de la nube de puntos se importan a software de modelado para generar modelos 3D precisos, fundamentales para flujos de trabajo BIM 

3. Documentación de sitios históricos: Permite el registro de patrimonio arquitectónico sin contacto físico, preservando la precisión dimensional. 

APLICACIONES DEL LIDAR EN HIDROLOGIA E INGENIERIA HIDRAULICA 

1. Modelación de cuencas y escurrimientos: Permite generar modelos digitales del terreno de alta precisión para delimitar cuencas hidrográficas y analizar el comportamiento del escurrimiento superficial. 

2. Identificación de zonas de inundación: Facilita la simulación de escenarios de inundación con distintos periodos de retorno, permitiendo identificar áreas vulnerables y apoyar la gestión del riesgo. 

3. Diseño de obras hidráulicas: Proporciona informacion detallada del terreno y del entorno para el diseño de obras como canales, presas, drenajes y estructuras de control de agua. 

4. Monitoreo de ríos y cuerpos de agua: Permite analizar cambios en la morfología de cauces, erosión, sedimentación y variaciones en el nivel del agua a lo largo del tiempo para una gestión eficiente. 

APLICACIONES DEL LIDAR EN MINERIA 

  1. Levantamiento y mapeo de minas: El LiDAR terrestre y aerotransportado permite obtener nubes de puntos de alta densidad para generar modelos topográficos precisos de la superficie y de las labores mineras. 
  2. Monitoreo de estabilidad de taludes: permite detectar deformaciones y movimientos en taludes mediante comparaciones periódicas de datos, identificando zonas de riesgo para prevenir deslizamientos y fallas. 
  3. Control y seguimiento de operaciones: Facilita el control de avances en excavación, volumenes extraídos, inventario de materiales y planificación de actividades mediante informacion precisa y actualizada. 

APLICACIONES DEL LIDAR EN INGENIERIA PETROLERA 

  1. Inspección de plantas y refinerías: Creación de gemelos digitales para el mantenimiento predictivo. Detección de corrosión y daños en tuberías y estructuras. 
  2. Mapeo de ductos y redes de transporte: identificación de rutas óptimas para la instalación de tuberías. Monitoreo de la integridad de ductos en aéreas remotas. 
  3. Exploración y prospección: análisis topográfico para la identificación de yacimientos. Reducción de costos en la fase de exploración. 
  4. Gestión de riesgos ambientales: Monitoreo de áreas sensibles, como humedales y reservas naturales. Planificación de contingencias en caso de derrames o fugas. 

 

APLICACIONES DEL LIDAR EN INGENIERIA PETROLERA 

  1. Inspección de plantas y refinerías: Creación de gemelos digitales para el mantenimiento predictivo. Detección de corrosión y daños en tuberías y estructuras. 

  2. Mapeo de ductos y redes de transporte: identificación de rutas óptimas para la instalación de tuberías. Monitoreo de la integridad de ductos en aéreas remotas. 
  3. Exploración y prospección: análisis topográfico para la identificación de yacimientos. Reducción de costos en la fase de exploración. 
  4. Gestión de riesgos ambientales: Monitoreo de áreas sensibles, como humedales y reservas naturales. Planificación de contingencias en caso de derrames o fugas. 

APLICACIONES DEL LIDAR EN INGENIERIA AMBIENTAL 

  1. Monitoreo forestal: evaluación de la estructura del bosque, estimación de biomasa y monitoreo de la salud forestal. (Zubizarreta,2018) 
  2. Gestión de recursos hídricos: Mapeo de cuencas hidrográficas, modelado de inundaciones, análisis de drenaje y calidad del agua. 
  3. Restauración ecológica: Evaluación de áreas degradadas y seguimiento de la regeneración de ecosistemas. 
  4. Estabilidad de laderas y erosión: Detección de cambios en el terreno, identificación de riesgos de deslizamientos y control de erosión. 
  5. Cálculo de carbono: estimación de carbono almacenado en loa vegetación para proyectos de mitigación y conservación. 
  6. Gestión de residuos y rellenos sanitarios: Modelado volumétrico, monitoreo de cambios en el terreno y control ambiental de rellenos sanitarios. 

APLICACIONES DEL LIDAR EN INGENIERIA FORENSE 

1. Reconstrucción de accidentes de tráfico: 

• Análisis de colisiones: Captura con precisión milimétrica la deformación de los vehículos, la posición de los restos en la vía y las marcas de frenado. 

• Dinámica del impacto: Permite a los peritos recrear la velocidad, los ángulos de impacto y la cinemática exacta del siniestro. 

2. Escenas de crimen e investigación criminal: 

• Preservación inalterable: Crea un gemelo digital de la escena antes de que sea limpiada, protegiendo el entorno p ara futuras revisiones en los juicios. 

• Trayectorias: Facilita el análisis de trayectorias balísticas, manchas de sangre y líneas de visión entre sospechosos y víctimas. 

• Entornos accesibles: La realidad virtual permite a jueces y jurados “caminar” por la escena del crimen tal como estaba originalmente. 

3. Colapsos estructurales y fallas industriales: 

• Análisis forense de fallas: Escanea estructuras colapsadas (edificios, puentes, andamios) para determinar las causas exactas del fallo o colapso. 

  • Deformación y desplome: Identifica desviaciones milimétricas en vigas y muros para establecer si hubo fatiga de materiales, errores de construcción o sobrecargas. 

APLICACIONES DEL LIDAR EN INGENIERIA ROBOTICA 

1. Navegación y mapeo simultáneos (SLAM): los robots utilizan LiDAR para mapear entornos desconocidos y localizar su posición dentro de ese mapa al mismo tiempo. 

2. Evasión de obstáculos: Proporciona datos de distancia de alta precisión para detectar obstáculos estáticos y dinámicos, garantizando la seguridad en el movimiento. 

3. Vehículos guiados automáticamente (AGV) y robots móviles autónomos (AMR): Crucial para la automatización logística y almacenes, permitiendo a los robots desplazarse sin intervención humana. 

4. Drones autónomos: Permite a los drones realizar fotogrametría, evitar colisiones y mapear terrenos complejos. 

5. Percepción 3D: Los sensores LiDAR tridimensionales escanean el entorno en múltiples planos, esencial para robots que operan en terreno irregulares. 

CONCLUSION 

La tecnología LiDAR se aprovecha principalmente por su capacidad para transformar el entorno real en informacion digital precisa y útil en muy poco tiempo. Esto permite optimizar procesos en diversas áreas de la ingeniería, mejorar la toma de decisiones y reducir riesgos en los proyectos. Su uso facilita desde levantamientos topográficos hasta la inspección de infraestructura y el modelado de edificaciones, generando ahorros en tiempo, costos y recursos. Por ello, el LiDAR no solo es una herramienta innovadora, si no una solución clave para aprovechar al máximo la información del entorno y desarrollar proyectos más eficientes y seguros. 

BIBLIOGRAFIA: 

National Oceanic and Atmospheric Administration. (2023). What is LiDAR? 

DJI ENTERPRISE (2025). Principios LiDAR. 

Shan J and Toth C.K. (2018). Topographic Laser Ranging and Scanning: Principles and Processing. 

American Society for Photogrammetry and Remote Sensing. (2019). LAS Specification Version 1.4 – R15 

Zubizarreta G. N. (2018). LiDAR: introducción a la tecnología.