Una tecnología de alta precisión ayuda a conservar el patrimonio arquitectónico costarricense
El dispositivo con tecnología lidar, que se puede identificar en la imagen por su color verde, se acopla a un dron que lo transporta y, posteriormente, se activan sus funciones. Foto: Laura Rodríguez.
Con el propósito de fortalecer la protección y conservación del patrimonio cultural costarricense, un equipo de investigadores y profesionales de la Escuela de Ingeniería Topográfica de la Universidad de Costa Rica (UCR) recorre distintas regiones del país para implementar una de las tecnologías de teledetección láser más avanzadas del país: lidar (Light Detection and Ranging).
Esta es una herramienta de alta precisión con la que se pueden generar modelos tridimensionales de inmuebles históricos, pues documenta su estado estructural con detalle milimétrico. Eso permite su resguardo digital, facilita procesos de restauración y preserva información clave sobre edificaciones de alto valor histórico, arquitectónico y cultural.
“La idea del proyecto es aprovechar las nuevas tecnologías en el campo de la ingeniería topográfica e ir generando una especie de inventario, muy detallado, de cada una de las estructuras patrimoniales que las comunidades nos solicitan documentar. Esto nos permite contar con una réplica digital precisa de los inmuebles y disponer de información técnica valiosa para procesos de restauración, conservación y análisis de riesgos”, explicó la Ing. Elena Chaves Chaves, una de las líderes de la iniciativa.
Este esfuerzo forma parte del proyecto “Modelos 3D de estructuras patrimoniales con lidar para análisis y conservación”, liderado por la Ing. Chaves y el Ing. Mauricio Varela Sánchez, docentes e investigadores de la Escuela de Ingeniería Topográfica, quienes lo desarrollan en conjunto con estudiantes de esa carrera.
De acuerdo con la Ing. Chaves, esta propuesta aprovecha los avances tecnológicos en el campo de la ingeniería topográfica, para crear un inventario digital detallado de las estructuras patrimoniales del país.
Este registro le permite a Costa Rica tener información científica de alta resolución para el análisis técnico, la conservación preventiva y la toma de decisiones relacionadas con el patrimonio cultural nacional.
Hoy, gracias al uso de tal tecnología, este equipo de la UCR ha logrado medir, registrar y construir réplicas digitales de edificaciones emblemáticas, como la Casona de Santa Rosa, el Teatro Melico Salazar, la Iglesia de Coronado, las Ruinas de Ujarrás, la Casa de la Cultura de Bagaces y la Iglesia de Ladrillo de Calle Blancos, entre otras estructuras de alto valor histórico y arquitectónico del país.
Especialistas de la UCR emplean tecnología lidar para generar modelos tridimensionales de edificaciones históricas. En la imagen aparece un modelo 3D de la iglesia de Coronado. Foto: Laura Rodríguez.
Una memoria preservada
Además, los modelos 3D facilitan la identificación temprana de deterioros estructurales, como grietas, deformaciones, pérdida de verticalidad o desgaste de materiales, lo que posibilita realizar intervenciones específicas de mantenimiento y conservación.
Las informaciones obtenidas contribuyen de manera importante al análisis de amenazas naturales, así como al estudio del impacto de factores climáticos sobre las edificaciones patrimoniales.
El Ing. Varela explicó que a lo que se aspira con la réplica digital es a representar la realidad de la infraestructura arquitectónica-patrimonial en el momento de la toma de los datos, y así mostrar el estado de la infraestructura para que otras líneas de investigación u otras carreras puedan ayudarles a continuar con más análisis, o bien, elaborar sus propios proyectos. Por ejemplo, la realización de un estudio estructural por parte de las escuelas de Ingeniería Civil, Arquitectura e, incluso, Historia.
“Lo que se quiere es que estos datos sirvan para la gestión, mantenimiento y conservación del inmueble de una forma más ágil y efectiva. Por ejemplo, en caso de que la obra tenga un tema de deterioro de pintura, el modelo 3D permite saber los metros cuadrados dañados y calcular lo que se necesita restaurar con pintura”, indicó el Ing. Varela.
Esta iniciativa se ha visto fortalecida gracias a diversos trabajos finales de graduación, desarrollados por estudiantes de Ingeniería Topográfica, quienes han aportado conocimiento técnico y hallazgos que enriquecen el proyecto.
La participación de estas nuevas generaciones de profesionales resulta fundamental para documentar, analizar y contribuir a la conservación del patrimonio cultural costarricense.
La Ing. Elena Chaves y el Ing. Mauricio Varela lideran esta iniciativa, que emplea tecnología de teledetección láser para documentar los inmuebles históricos del país. Foto: Laura Rodríguez.
Lo que viene
A largo plazo, el Ing. Varela explicó que se espera lograr documentar, por medio de la tecnología lidar, una mayor cantidad de obras e inmuebles que forman parte del patrimonio cultural, histórico y arquitectónico del país.
“Se proyecta que, con los datos de las réplicas digitales, se pueda crear un sistema de información geográfica que esté disponible en la página de la Escuela de Ingeniería Topográfica, donde las personas puedan consultar y hacer visitas virtuales a los inmuebles”, aseguró el experto.
Gracias a este trabajo de servicio de la UCR, en los últimos meses se ha logrado levantar una réplica digital de otros lugares emblemáticos, como la Escuela Centeno Güell, las Ruinas de Cartago, las Ruinas de la Iglesia de Puriscal y la Ermita de Nuestro Señor de la Agonía de Liberia.
¿Qué es y cómo funciona la tecnología lidar?
Es un método de teledetección activa que utiliza pulsos láser para medir distancias con precisión milimétrica y crear modelos 3D detallados de la superficie terrestre y objetos. Funciona al emitir pulsos de luz desde un sensor y medir el tiempo que tardan en regresar tras rebotar en un objetivo.
- Emisión: un sensor lidar (que puede estar montado en drones, aviones, satélites o vehículos terrestres) emite miles o millones de pulsos láser por segundo.
- Reflexión: estos pulsos de luz rebotan contra la superficie (terreno, edificios o vegetación) y regresan al sensor.
- Cálculo: el sistema mide con alta precisión el tiempo transcurrido desde la emisión hasta la recepción del pulso.
- Distancia y generación de puntos 3D: las mediciones se convierten en un conjunto de coordenadas tridimensionales.
En el caso de la UCR, la adquisición de datos combina tecnologías lidar terrestre y aerotransportada, mediante el uso del escáner Leica P40 para levantamientos terrestres, y el sistema lidar aéreo implementado con el dron Matrice 350 RTK, equipado con el sensor Zenmuse L2.
Adicionalmente, la información se complementa con el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), el cual utiliza constelaciones satelitales para el posicionamiento de alta precisión. Esto permite determinar con exactitud la ubicación espacial de la infraestructura y mejorar la precisión geométrica de los datos capturados.
