Modelización 3d de centros urbanos históricos y su aplicabilidad para la seguridad y la defensa

  1. Balsa Barreiro, José 1
  2. Fritsch, Dieter 1
  1. 1 University of Stuttgart
    info

    University of Stuttgart

    Stuttgart, Alemania

    ROR https://ror.org/04vnq7t77

Journal:
Revista del Instituto Español de Estudios Estratégicos

ISSN: 2255-3479

Year of publication: 2018

Issue: 11

Pages: 39-68

Type: Article

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Abstract

Historical cities (or centers) show a value which goes beyond the properly historical or cultural, being considered as milestones for the own collective memory of its inhabitants. Because their strategic value, it is of paramount importance to develop research lines for increasing our knowledge about them. In this article, we propose a proper methodology for the generation of threedimensional digital models considering the characteristics of historical urban centers. This methodology is based on the combined and complementary use of photogrammetry and laser scanner. The models finally obtained for each building are geometrically precise and visually aesthetic. These models can be integrated into virtual environments, and used for safety of historical cities, which are especially vulnerable against war or terrorist actions.

Bibliographic References

  • BUSTAMANTE, Ariel (supervisada por FRITSCH, Dieter): «Digital preservation of the Calw Market by means of automated HDS and photogrammetric texture mapping», Master Thesis, Alemania, Universidad de Stuttgart, 2013.
  • FENG, Bo (supervisada por FRITSCH, Dieter, y BALSA-BARREIRO, José): «Digital preservation of Calw Altburgerstrasse by means of automated HDS and photogrammetric texture mapping», Master Thesis, Alemania, Universidad de Stuttgart, 2015.
  • LI, Jing (supervisada por FRITSCH, Dieter, y KHOSVARANI, Ali M.): «High definition modeling of Calw, Badstrasse and its Google Earth’ integration», Master Thesis, Alemania, Universidad de Stuttgart, 2014.
  • OWDA, Abdalmenem (supervisada por FRITSCH, Dieter, y BALSA-BARREIRO, José): «Digital preservation of Calw Im Zwinger by means of automated HDS and photogrammetric texture mapping», Master Thesis, Alemania, Universidad de Stuttgart, 2016.
  • WANG, Yiwen (supervisada por FRITSCH, Dieter, y BALSA-BARREIRO, José): «Digital preservation of Calw Market Square-Lederstrasse (1) by means of automated HDS and photogrammetric texture mapping», Master Thesis, Alemania, Universidad de Stuttgart, 2015.
  • YANTENG, Jiang (supervisada por FRITSCH, Dieter, y BALSA-BARREIRO, José): «Digital preservation of Calw Market Square-Lederstrasse (2) by means of automated HDS and photogrammetric texture mapping», Master Thesis, Alemania, Universidad de Stuttgart, 2015.
  • ZHAI, Ning (supervisada por FRITSCH, Dieter, y BALSA-BARREIRO, José): «Digital preservation of Calw Market Square-Lederstrasse (3) by means of automated HDS and photogrammetric texture mapping», Master Thesis, Alemania, Universidad de Stuttgart, 2016.
  • 4D-CH World, 2017. Página web del Proyecto Europeo Four Dimensional Cultural Heritage World: http://www.4d-ch-world.eu (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • A.M.: «El santuario de Muxía estrena su nueva imagen ante la indignación de los vecinos», La Opinión de A Coruña, 26 de diciembre de 2015, http://www.laopinioncoruna.es/galicia/2015/03/26/santuario-muxia-estrena-nueva-imagen/940636. html (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • Adobe Systems Inc., 2017. Página web de la empresa Adobe Systems Incorporated: http://www.adobe.com (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • Agisoft LLC, 2017. Página web de la empresa Agisoft LLC: http://www.agisoft.com (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • ÁLVAREZ, Cristina: «Las 5 ciudades con más urbicidio», Esglobal, 9 de abril de 2012, https://www.esglobal.org/las-5-ciudades-con-mas-urbicidio (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • ARCHETYPE3D, 2017. Página web de la empresa Archetype 3D (sección de modelos militares para entrenamiento en asaltos urbanos): http://engineering-scale-models.com/military-model-for-urban-assault-training (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • Autodesk Inc., 2017. Página web de la empresa Autodesk Inc.: http://www.autodesk. com (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • BALSA-BARREIRO, José, y FRITSCH, Dieter: «Generation of 3D/4D photorealistic building models. The testbed area for 4D Cultural Heritage World Project: The historical center of Calw (Germany)», Lecture Notes in Computer Science, n.º 9474, 2015, pp. 361-372.
  • BALSA-BARREIRO, José, y LERMA, José L.: «Aplicación de la tecnología del láser escáner aerotransportado (ALS) a la generación de modelos digitales urbanos», Topografía y cartografía, n.º 23 (136), 2006, pp. 3-8.
  • BALTSAVIAS, Emmanuel P.: «Airborne laser scanning: basic relations and formulas», ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, n.º 54, 1999, pp. 199-214.
  • BANKS, Grant: «Squad Mission Support System set for Afghanistan», New Atlas, 14 de diciembre de 2010, http://newatlas.com/squad-mission-support-system-set-for-afghanistan/17246 (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • BESL, Paul J., y McKAY, Nail D.: «A method for registration of 3-D shapes», IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, n.º 14 (2), 1992, pp. 239-256.
  • BILJECKI, Filip; SOTER, Jantien; LEDOUX, H.; ZLATANOVA, Sisi, y ÇÖLTEKIN, Arzu: «Applications of 3D city models: State of the art review», ISPRS International Journal of Geo-Information, n.º 4 (4), 2015, pp. 2842-2889.
  • Concepts Division, MCCDC: «A Concept for Future Military Operations on Urbanized Terrain». Department of the Navy Marine Corps Combat Development Command: Quantico, Virginia (Estados Unidos), 1997, 19 pp.
  • COWARD, Martin: «Urbicide. The Politics of Urban Destruction». Routledge: Londres (Reino Unido) y Nueva York (Estados Unidos), 2009, 176 pp.
  • DANTI, Michael D: «Ground-Based Observations of Cultural Heritage Incidents in Syria and Iraq», Near Eastern Archaeology, n.º 78 (3), 2015, pp. 132-141.
  • DORE, Conor, y MURPHY, Maurice: «Integration of Historic Building Information Modeling (HBIM) and 3D GIS for recording and managing cultural heritage sites». En: Proc. 18th International Conference on Virtual Systems and Multimedia: Virtual Systems in the Information Society, 2012, Milan, Italia, pp. 369-376.
  • EUROPEANA, 2017. Página web de EUROPEANA Collections: http://www.europeana.eu (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • FERNÁNDEZ-GALIANO, Luis: «Urbicidio balcánico», El País, 23 de julio de 1993, http://elpais.com/diario/1993/07/23/cultura/743378408_850215.html (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • FRÜH, Christian, y ZAKHOR, Avideh: «Fast 3D model generation in urban environments». En: IEEE Conf. on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems, 2001, Baden-Baden (Alemania), pp. 165-170.
  • GENER, Mari P.: «Un nido de cigüeña hunde el tejado y cae sobre la bóveda de la iglesia de Andosilla», Diario de Navarra, 20 de enero de 2012, http://www. diariodenavarra.es/noticias/navarra/tierra_estella_valdizarbe/un_nido_ciguena_ hunde_tejado_cae_sobre_boveda_iglesia_andosilla_65848_1006.html (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • GrindGIS, 2015: «LIDAR Data 50 Applications and UsesIt is important», GrindGIS, 18 de agosto de 2015, http://grindgis.com/data/lidar-data-50-applications (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • HAN, Lina; CHONG, Yanwen; LI, Yuanting, y FRITSCH, Dieter: «3D Reconstruction by combining terrestrial laser scanner data and photogrammetric images». En: Proceedings of the Asia Assoc. of Remote Sensing, 2014, Nay Pyi Taw (Myanmar).
  • HU, Jinhui; YOU, Suya, y NEUMANN, Ulrich: «Approaches to large-scale urban modeling», IEEE Computer Graphics and Applications, n.º 23 (6), 2003, pp. 62-69.
  • IFP, 2017. Página web del Institut für Photogrammetrie de la Universidad de Stuttgart (Alemania): http://www.ifp.uni-stuttgart.de (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • KOLBE, Thomas H.; GRÖGER, Gerhard, y PLÜMER, Lutz: «CityGML Interoperable access to 3D city models». En: International Symposium on Geo-Information for Disaster Management GI4DM, 2005, Delft, Netherlands, pp. 21-23.
  • KWAN, Mei-Po, y LEE, Jiyeong: «Emergency response after 9/11: the potential of real-time 3D GIS for quick emergency response in micro-spatial environments», Computers, Environment and Urban Systems, n.º 29 (2), 2005, pp. 93-113.
  • LADO, J. V.: «El naufragio de las obras de A Barca», La Voz de Galicia, 28 de marzo de 2015, http://www.lavozdegalicia.es/noticia/carballo/muxia/2015/03/28/naufragio-obras-barca/0003_201503G28P16991.htm (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • Leica Geosystems AG, 2014. Especificaciones técnicas del equipo Leica ScanStation P20: http://www.leica-geosystems.com/downloads123/hds/hds/ScanStation_ P20/brochures-datasheet/Leica_ScanStation_P20_DAT_en.pdf (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • Leica Geosystems AG, 2017. Página web de la empresa Leica Geosystems AG: http:// leicageosystems.com (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • LETORNEAU, François: «Different Approaches for the Creation and Exploitation of 3D Urban Models». En: 7th International Command and Control Research Technology Symposium, 2002, Quebec City (Canadá).
  • LGL-BW, 2017. Página web del Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung de Baden-Württemberg: https://www.lgl-bw.de (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • LI, Jing (supervisada por FRITSCH, Dieter, y KHOSVARANI, Ali M.): «High definition modeling of Calw, Badstrasse and its Google Earth’ integration», Master Thesis, Alemania, Universidad de Stuttgart, 2014.
  • LINGUA, Andrea; MARENCHINO, Davide, y NEX, Francesco: «Performance analysis of the SIFT operator for automatic feature extraction and matching in photogrammetric applications», Sensors, 2009, n.º 9 (5), pp. 3745-3766.
  • LIVINGSTON, Mark A; ROSENBLUM, Lawrence J.; JULIER, Simon J.; BROWN, Dennis; BAILLOT, Yohan; SWAN II, J. Edward; GABBARD, Joseph L., y HIX, Deborah: «An Augmented Reality System for Military Operations in Urban Terrain». En: National Training and Simulation Association, 2002, Arlington, Estados Unidos, pp. 868-875.
  • LUHMANN, Thomas; ROBSON, Stuart y KYLE, Stephen: «Close range photogrammetry: principles, techniques and applications». Whittles: Dunbeath (Reino Unido), 2007. 528 pp.
  • Master of Science Program GeoEngine, 2017. Página web del Programa Master of Science GeoEngine de la Universidad de Stuttgart: http://www.geoengine.uni-stuttgart.de (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • MAZZUCCHELLI, Francesco: «Cuando la guerra mata a la ciudad», Esglobal, 11 de abril de 2012, https://www.esglobal.org/cuando-la-guerra-mata-a-la-ciudad (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • NATO: «3D Modelling of Urban Terrain». RTO Technical Report (RTO-TRSET-118). North Atlantic Treaty Organisation: Neuilly sur Seine (Francia), 2011, 118 pp.
  • nFrames GmbH, 2017. Página web de la empresa nFrames GmbH: http://www. nframes.com (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • ONU: «Más de la mitad de la población vive en áreas urbanas y seguirá creciendo», Departamento de Asuntos Económicos y Sociales de la ONU, 10 de julio de 2014, http://www.un.org/es/development/desa/news/population/world-urbanization-prospects-2014.html (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • PFEIFLE, Sam: «Using lidar in Afghanistan», Spar3d, 28 de julio de 2011, http://www. spar3d.com/blogs/head-in-the-point-clouds/using-lidar-in-afghanistan (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • REJÓN, Raúl: «La Iglesia declara a las cigüeñas una amenaza patrimonial para sus edificios», Eldiario, 18 de febrero de 2016, http://www.eldiario.es/sociedad/iglesia-considera-ciguenas-amenaza-patrimonial_0_485751680.html (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • SHIODE, Narushige: «3D urban models: Recent developments in the digital modelling of urban environments in three-dimensions», GeoJournal, n.º 52 (3), 2000, pp 263-269.
  • Stadt Calw, 2017. Página web del Gobierno local de Calw (sección city portrait): http:// www.calw.de/city-portrait (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • Trimble Inc., 2017. Página web de la empresa Trimble Inc.: http://www.trimble.com (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • UNESCO MoW, 2017. Página web de UNESCO Memory of the World: http://www. unesco.org/new/en/communication-and-information/memory-of-the-world (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • Unity Techn., 2017. Página web de la empresa Unity Technologies: https://unity3d. com (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • WALSH, David: «Warfighters reap benefits of LIDAR mapping technology», Defence Systems, 26 de julio de 2011, https://defensesystems.com/ARTICLES/2011/07/18/ TECH-WATCH-GEOINT-LIDAR.ASPX?PAGE=1 (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • WENZEL, Konrad; ROTHERMEL, Mathias; HAALA, Norbert, y FRITSCH, Dieter: «SURE The IFP software for dense image matching». Photogrammetric Week ‘13, Ed. D. Fritsch, Wichmann: Berlin/Offenbach (Alemania), pp. 59-70.
  • ZLATANOVA, Siyka; RAHMAN, Alias A., y PILOUK, M.: «3D GIS: current status and perspectives». En: Proc. of the Joint Conference on Geo-Spatial Theory, Processing and Applications, 2002, Ottawa (Canadá), 6 pp.
  • ZLATANOVA, Siyka; RAHMAN, Alias A., y PILOUK, M.: «3D GIS:: «Un nido pone en peligro el tejado de la iglesia de las Carmelitas de Peñaranda», La Gaceta de Salamanca, 20 de enero de 2017, http://www.lagacetadesalamanca. es/viva-mi-pueblo/penaranda-de-bracamonte/2017/01/20/nido-pone-peligro-tejado-iglesia-carmelitas/194892.html (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • ZLATANOVA, Siyka; RAHMAN, Alias A., y PILOUK, M.: «3D GIS:: «Un rayo incendia el emblemático santuario de Muxía, en A Coruña», El País, 25 de diciembre de 2013, http://elpais.com/elpais/2013/12/25/actualidad/1387984741_525895.html (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • BALSA-BARREIRO, José: «Análise para a implementación dun SIX co fin da xestión de servizos en calquera nivel da Administración. Particularización e aplicacións de mellora para o caso da Dirección Xeral de Turismo-Turgalicia (Consellería de Innovación e Industria)». Escola Galega de Administración Pública (EGAP): Santiago de Compostela, 2008, 291 pp.
  • BALSA-BARREIRO, José: «Reconstruir ciudades en 3D y 4D para desarrollar el turismo y la defensa». En: Instituto de la Ingeniería de España, 2016, Madrid, España. Disponible on-line en http://iies.es/reconstruir-ciudades-en-3d-y-4d-para-desarrollar-el-turismo-y-la-defensa (fecha de acceso: 15 de marzo de 2017).
  • BALSA-BARREIRO, José, y LERMA, José L.: «A new methodology to estimate the discrete-return point density on airborne LiDAR surveys», International Journal of Remote Sensing, 35 (4), 2014, pp. 1496-1510.
  • BALSA-BARREIRO, José, y LERMA, José L.: «Empirical study of variation in LiDAR point density over different land covers», International Journal of Remote Sensing, n.º 35 (9), 2014, pp. 3372-3383.
  • BALSA-BARREIRO, José; AVARIENTO, Joan P., y LERMA, José L.: «Airborne light detection and ranging (LiDAR) point density analysis», Scientific Research and Essays, n.º 7 (33), 2012, pp. 3010-3019.
  • MOUSSA, Wassim; ABDEL-WAHAB, Mohammed, y FRITSCH, Dieter «An automatic procedure for combining digital images and laser scanner data». En: International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2012, Melbourne, Australia, Vol. XXXIX-Part B5, pp. 229-234.
  • WENZEL, Konrad; ROTHERMEL, Mathias; FRITSCH, Dieter, y HAALA, Norbert: «Image acquisition and model selection for multi-view stereo». En: International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2013, Trento, Italia, Vol. XL-Part 5, pp. 251-258.
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