Desarrollo de un sistema SIG de gestión de carreteras basado en datos georreferenciados 3D de alta densidad

Resumen

Esta tesis desarrolla un nuevo concepto para la gestión de grandes infraestructuras, tratando de cubrir las carencias de los sistemas actuales de inventario e inspección. Estos procesos en la actualidad se caracterizan por su escasa tecnificación, y con una falta de relación entre la información gráfica y la alfanumérica (ficheros CAD, ficheros imagen y documentos de texto). La presente tesis doctoral propone el uso de la tecnología SIG de modo que toda la información se encuentre en un único sistema integrado que permite la recolección de la información, su almacenamiento, mantenimiento, análisis y explotación. Al mismo tiempo, se pretende que este sistema de gestión de infraestructuras incorpore los importantes avances experimentados por tecnologías geomáticas, como el escaneado láser móvil, lo que supone un salto en el estado del arte en cuento a la caracterización geométrica de la carretera y su entorno (debido a su gran precisión métrica y alto nivel de detalle) y la integración de imágenes georreferenciadas. Se parte de un sistema móvil para inspección de carreteras compuesto de un vehículo dotado de un sistema de navegación inercial asistido con GPS, dos sensores LIDAR, 4 cámaras fotográficas, GPR y perfilómetro. Mediante el uso de esta tecnología se obtiene una gran cantidad de datos en bruto que es necesario tratar en dos aspectos principales: • Para facilitar su manejo ya que, debido a su naturaleza, y especialmente al tratarse de obras lineales, los ingentes volúmenes de datos que se generan difícilmente se pueden tratar con la oferta de software existente en el mercado. • Para dar semántica a esos datos y obtener información que pueda ser de utilidad en el campo que nos ocupa. Para abordar el primer punto se implementa un software que permite la visualización sincronizada de todos los datos adquiridos mediante el sistema móvil, esto es, una aplicación informática que permite la navegación a través de la trayectoria que siguió el vehículo durante el escaneo y la visualización conjunta de todos los elementos relacionados en una misma localización geográfica. Además, se diseña una completa base de datos para mantenimiento de carreteras siguiendo las guías del Ministerio de Fomento del Gobierno de España que puede ser gestionada mediante el mismo software. Por otra parte, en relación al segundo punto, se lleva a cabo la implementación de diversas herramientas, algunas de las cuáles han evolucionado hasta insertarse en procesos internos de trabajo de la empresa privada. Posteriormente se ha procedido a la profesionalización del software desarrollado, lo que ha demandado mejoras que se han llevado a cabo en los dos aspectos citados anteriormente: • Mejorando el software de visualización. Introduciendo un formato optimizado para la carga y visualización de nubes de puntos mediante navegación a través de obras lineales o introduciendo un visor de panoramas en 3600. • Implementando herramientas de procesamiento bajo demanda, ante las necesidades reales de las empresas y organismos del sector. Como resultado del proyecto de tesis se ha obtenido un Sistema integrado que permite que los sectores involucrados tengan acceso a un mismo conjunto de información actualizada, que puede ser analizada con el fin de controlar y mejorar el estado de conservación de los diversos componentes de las infraestructuras y la seguridad vial, permitiendo, a su vez, racionalizar y optimizar el uso de los recursos económicos. Los resultados de este trabajo de investigación se han divulgado a través de 3 artículos científico-técnicos publicados en revistas de impacto internacional, indexadas en el Journal Citation Reports. Los trabajos presentados en esta tesis se encuadran dentro de las actividades de dos proyectos de desarrollo experimental llevados a cabo por la empresa de base tecnológica Insitu Ingeniería SL, en la cual la doctoranda es la responsable del departamento TIC, por lo que opta a la mención de Doctorado Industrial por la Universidad de Vigo.