Nuevo Modelo Digital del Terreno a partir de la 2º Cobertura del proyecto PNOA-LiDAR

Un modelo digital del terreno (MDT) es una estructura numérica de datos que representa la distribución espacial de una variable cuantitativa y continua. Son representaciones tridimensionales de la superficie terrestre, donde se muestra la topografía de una región, es decir, las variaciones en la altitud o altura de ese terreno. El tipo de MDT más conocido es el modelo digital de elevaciones (MDE), en el que la variable representada es la cota del terreno en relación a un sistema de referencia concreto.

Los modelos digitales del terreno constituyen la base para un gran número de aplicaciones en ciencias de la Tierra, ambientales e ingeniería de diverso tipo.

1. Ingeniería Civil y Construcción

• Diseño y construcción de infraestructuras: Se utilizan para planificar carreteras, puentes, túneles, ferrocarriles y otras infraestructuras, permitiendo ajustar los proyectos a la topografía existente y optimizar los costos.
• Obras hidráulicas: En la construcción de presas, canales y sistemas de riego, los MDT ayudan a evaluar la dirección del flujo de agua y las pendientes naturales.
• Urbanismo y planificación: Los modelos permiten planificar el desarrollo urbano, considerando el relieve para optimizar la distribución de viviendas, carreteras y áreas comerciales.

2. Agricultura de Precisión

• Gestión de cultivos: Los MDT son útiles para diseñar estrategias de riego, identificar zonas propensas a la erosión y optimizar el uso de fertilizantes.
• Control de la erosión: Ayudan a detectar zonas con riesgo de erosión por el agua y el viento, facilitando la implementación de prácticas sostenibles.

3. Gestión de Desastres Naturales

• Modelado de inundaciones: Se emplean para prever cómo se propagará el agua durante una inundación, analizando la pendiente y las cuencas fluviales.
• Simulación de deslizamientos de tierra: Al analizar la pendiente del terreno y otros factores, los MDT ayudan a predecir posibles zonas de deslizamiento.
• Evaluación del riesgo sísmico: Al conocer la topografía detallada de una región, es posible evaluar cómo un terremoto podría afectar las estructuras y el terreno.
  

4. Sistemas de Información Geográfica (SIG)

• Creación de mapas en 2D y 3D: Los MDT se utilizan para generar mapas precisos en sistemas de información geográfica, proporcionando información geoespacial detallada para la toma de decisiones.
• Análisis geoespacial: Permiten realizar análisis de visibilidad (como línea de visión en defensa y seguridad) y estudios de rutas óptimas.

5. Medio Ambiente y Conservación

• Gestión de cuencas hidrográficas: Se utilizan para estudiar el comportamiento del agua en diferentes terrenos, mejorando la gestión de cuencas y evitando problemas como la escasez de agua o la erosión.
• Monitorización del cambio climático: Los MDT ayudan a estudiar el impacto de los cambios en la elevación, como el derretimiento de glaciares, el retroceso de costas y otros fenómenos relacionados con el cambio climático.
• Conservación de la biodiversidad: Son útiles en la planificación de áreas protegidas, identificando corredores ecológicos y hábitats basados en la topografía.

6. Exploración Minera y Energética

• Exploración de recursos minerales: Los MDT permiten analizar la topografía de terrenos potencialmente ricos en minerales, facilitando la identificación de sitios de exploración.
• Energía eólica y solar: Ayudan a identificar sitios óptimos para la instalación de turbinas eólicas y paneles solares, basándose en la elevación y la exposición al viento o al sol.

7. Arqueología

• Detección de sitios arqueológicos: Mediante el análisis del terreno y la identificación de patrones de elevación inusuales, los MDT ayudan a descubrir y documentar sitios arqueológicos ocultos.
• Reconstrucción del paisaje antiguo: Permiten simular cómo era el paisaje en el pasado, proporcionando a los arqueólogos una mejor comprensión de cómo las antiguas civilizaciones interactuaban con su entorno.

8. Cartografía y Topografía

• Actualización de mapas topográficos: Los MDT son esenciales para la creación y actualización de mapas topográficos detallados, fundamentales para la navegación y la planificación.
• Mediciones de altitud y pendiente: Ofrecen información precisa sobre la altitud de un área y las pendientes, datos clave para la geología y la planificación de rutas.

9. Simulación y Realidad Virtual

• Simuladores de vuelo y entrenamiento militar: Los MDT se utilizan para crear entornos realistas en simuladores de vuelo o simulaciones militares, proporcionando una representación precisa del terreno.
• Videojuegos: Se emplean en la creación de entornos realistas en videojuegos, especialmente aquellos que involucran simulación y exploración de paisajes.

10. Telecomunicaciones

• Planificación de redes de telecomunicaciones: Los MDT ayudan a optimizar la ubicación de torres de comunicación para maximizar la cobertura de la señal, teniendo en cuenta la topografía del terreno.

11. Investigación Científica

• Geología y geomorfología: Los geólogos usan MDT para estudiar la formación y evolución de paisajes, tectónica de placas y otros fenómenos geológicos.
• Investigación hidrológica: Son esenciales para estudiar el comportamiento de ríos, lagos y otros cuerpos de agua, y su interacción con el relieve.

Los datos de partida para la generación de los MDTs son los ficheros de nubes de puntos LiDAR clasificados. Este nuevo Modelo digital del Terreno se ha realizado con el segundo ciclo del proyecto PNOA-LiDAR, cuya adquisición se inició en el 2015 y finalizó en el 2021. Esta cobertura se capturó con una densidad heterogénea desde los 0,5 puntos por m² hasta los 4 puntos, con la excepción de Navarra a 14.

Además, como información auxiliar también se emplean las capas de hidrografía de Información Geográfica de Referencia del Sistema Cartográfico Nacional.

Los pasos a seguir para la elaboración del MDT son los siguientes:

• Generación de los modelos con un paso de malla de 2 metros a partir de la clase terreno (clase 2) de la nube de puntos LiDAR.
• Edición de los modelos eliminando posibles artefactos y rellenando huecos mediante interpolaciones en zonas sin dato LiDAR.
• Edición de las zonas de agua embalsada y de mar para poner cota constante.
• Control de calidad de los modelos.Recorte de los ficheros por la cuadrícula del MTN25 para distribuirlo por hojas en el Centro de descargas del CNIG

Ya está disponible para su visualización a través de los servicios WMS y WMTS la nueva actualización del Modelo Digital del Terreno de la 2º cobertura LiDAR del proyecto PNOA-LIDAR del IGN con un paso de malla de 2 metros. Salvo en Castilla y León SW donde está disponible la 1ª Cobertura con paso de malla 5 m.

Visto parcialmente en blog IDEE.