Estanbul como modelo:
el mayor proyecto de escaneo del mundo
por Geoff Jacobs

Con más de 12 millones de habitantes, Estanbul es la quinta ciudad más grande del mundo. El paisaje de colinas, la heterodoxa arquitectura y la impresionante vista sobre el bósforo la convierten también en una de las más bellas. En 2003, la UNESCO declaró como protegida gran parte de la península histórica de Estanbul. Todas las actividades de construcción en estas zonas se han detenido hasta disponer de un modelo 3D de alta precisión de la ciudad, que debe servir como base de debate y decisión para la comisión de planificación urbana. El modelo de ciudad 3D debe estar listo lo antes posible para poder anular la moratoria de obras.

La necesidad de un modelo rápido y preciso condujo al mayor proyecto de escaneo terrestre que se haya realizado nunca: se han cubierto 48.000 edificios (11.000 de ellos con significado histórico), 1.500 hectáreas, 5,5 millones de m² de fachadas y 400 kilómetros de calles. En el marco del proyecto se han creado también modelos 3D altamente precisos y detallados de numerosos monumentos importantes, como el conocido palacio de Topkapi y la Hagia Sophia.

El proyecto ha sido dirigido por IMP – BİMTAŞ, la autoridad estatal para el patrimonio nacional. Cerca de 120 empleados en campo y en las oficinas estuvieron trabajando en el proyecto. Durante un período de 18 meses se emplearon cinco escáneres HDS de Leica Geosystems, uno de ellos en modo móvil.

Requisitos
Para las zonas protegidas de primer o segundo grado se necesitaban escalas de 1:500 ó 1:200. Esto corresponde a una densidad de puntos de 2 cm durante el escaneo de fachadas. Los monumentos históricos, como la Mezquita de Süleymaniye, requerían una densidad de escaneo aún mayor de 5 a 10 mm. Todos los datos de escaneo debían referenciarse para su utilización en el GIS estatal. Otro desafío era naturalmente el plazo de 18 meses.

Una vez concluida la adquisición de datos debían crearse distintos productos: modelos de cuadrícula 3D de todas las fachadas externas y las paredes de los edificios; modelos 3D totalmente texturizados de todos los monumentos; y para obras especialmente importantes se crearon modelos 3D físicos con ayuda de una impresora 3D. Estas reproducciones exactas son utilizadas por la ciudad para asuntos oficiales.

Procedimiento en campo
Para el registro de datos de las fachadas de edificios en las estrechas y repletas calles de la ciudad, BİMTAŞ usó escáneres HDS de Leica basados en fase para corto alcance (HDS4500) sobre trípodes. Cada equipo trabaja con una velocidad de escaneo de > 125.000 puntos por segundo. Los escaneos se registraron y asignaron con ayuda de señales de puntería en trípodes, fachadas o en puntos de control importantes. Se midieron con estaciones totales.

Para el escaneo de monumentos, BİMTAŞ empleó un escáner versátil de alta precisión de Leica Geosystems, el Leica HDS3000. Aunque este escáner no es tan rápido como uno basado en fase, resultó ideal para alcanzar la elevada precisión (6 mm) y densidad (5 hasta 10 mm de distancia) de los datos de escaneo en grandes alcances, por ejemplo, para el minarete de 76 m y la cúpula de 55 m de altura de la mezquita de Süleymaniye.

• Para el escaneo de la mezquita de Süleymaniye se ha empleado un escáner láser 3D Leica de alta precisión y elevado alcance.
  

En el transcurso del proyecto se hizo patente que el calendario de este gigantesco proyecto estaba en peligro incluso en caso de utilizarse simultáneamente los cuatro escáneres estáticos basados en fase. Para garantizar la terminación a tiempo, BİMTAŞ encargó al integrador de sistemas sueco VisiMind el desarrollo de un sistema de escaneo móvil para uno de los escáneres basados en fase. Así, BİMTAŞ pudo escanear las calles de la ciudad circulando a hasta 5 km/h y con la precisión necesaria y la densidad de puntos de 2 cm.

Productos de datos
Después de la preparación, el registro y la georeferenciación de los datos (en el software Leica Cyclone Register) se crearon en el escritorio en un entorno CAD en 3D y a medida los modelos de cuadrícula CAD en 3D, a partir de los cuales podía verse cada una de las piedras de las fachadas. A continuación, estos modelos CAD se combinaron en 3D Studio Max con fotografías de alta resolución para lograr modelos texturizados de calidad visual impresionante con una precisión de 2 a 3 cm.

Los clientes satisfechos son la mejor recomendación
Los urbanistas de Estanbul están muy satisfechos con el modelo 3D de alta precisión. Antes, las decisiones importantes de planificación y distribución se habían tomado en base a planos y fotografías en 2D. Con ayuda del modelo 3D de alta precisión pueden visualizarse en 3D los proyectos planificados sobre la edificación existente. En particular, puede evaluarse el impacto de las propuestas de construcción sobre las áreas más hermosas de la ciudad. Otra ventaja importante es la posibilidad de representar con precisión un terreno tan montañoso.

• Todos los datos de escaneo láser se han georeferenciado con la máxima precisión.

El modelado de Estanbul en 3D ha sido tan exitoso que otras ciudades también se han interesado por el proyecto. Entretanto, BİMTAŞ ha concluido otros proyectos de escaneo y modelado con resultados igualmente impresionantes y prácticos.

Sobre el autor: Geoff Jacobs es Senior Vice President Strategic Marketing de Leica Geosystems Business Unit HDS.