El formato de nubes de puntos Cloud Optimized Point Cloud (COPC) es una evolución en la gestión y utilización de datos geoespaciales tridimensionales, diseñados específicamente para mejorar la eficiencia en el almacenamiento y la transmisión de nubes de puntos. Este formato, basado en el estándar LAS (un formato comúnmente utilizado para almacenar datos LiDAR), introduce optimizaciones significativas que facilitan su uso en entornos web y aplicaciones que requieren acceso rápido y eficiente a grandes volúmenes de datos.
Para más información y ver algunos ejemplos, puedes recurrir a la documentación oficial sobre Cloud Optimized Point Cloud (COPC).
¿Qué es una nube de puntos?
Antes de profundizar en el formato COPC, es esencial entender qué es una nube de puntos. Una nube de puntos es una colección de datos tridimensionales donde cada punto representa una coordenada en el espacio (x, y, z) y puede incluir información adicional como intensidad, densidad, color, clasificación, tiempo de captura, etc.
Generalmente pensamos en LiDAR cuando hablamos de nubes de puntos, pero no tiene por qué. Puede tratarse también de nubes de puntos generadas por superposición de imágenes (fotogrametría).
Las nubes de puntos son cruciales en diversas aplicaciones, como la topografía, la arquitectura, la ingeniería civil, ordenamiento forestal y la realidad aumentada.
Limitaciones del formato LAS tradicional
El formato LAS ha sido el estándar de facto para las nubes de puntos, especialmente en datos LiDAR. Sin embargo, presenta algunas limitaciones cuando se trata de manejar grandes conjuntos de datos. Las principales desventajas incluyen la dificultad para acceder rápidamente a subregiones específicas de los datos y la ineficiencia en la transmisión de archivos grandes a través de redes, especialmente en aplicaciones web.
Introducción del formato COPC
COPC se creó en 2021 para superar estas limitaciones. La característica clave de COPC es su estructura optimizada para la nube, que permite acceder rápidamente a partes específicas de la nube de puntos sin necesidad de descargar el archivo completo. Esto se logra mediante el uso de un sistema de indexación jerárquico y la organización de los datos en bloques comprimidos.
Características principales del formato COPC
- Acceso Rápido a Datos Parciales: COPC utiliza una estructura de árbol jerárquico que permite a los usuarios acceder rápidamente a regiones específicas de la nube de puntos. Esto es particularmente útil en aplicaciones web, donde la latencia y el ancho de banda son limitados.
- Compresión Eficiente: El formato soporta compresión, lo que reduce significativamente el tamaño del archivo sin perder la calidad de los datos. Esto no solo ahorra espacio de almacenamiento, sino que también facilita la transmisión rápida de datos a través de redes.
- Compatibilidad con LAS: COPC es una extensión del formato LAS, lo que garantiza que los datos existentes en formato LAS se puedan convertir fácilmente a COPC sin pérdida de información. Esto facilita la adopción de COPC sin la necesidad de modificar significativamente los flujos de trabajo actuales.
- Optimización para la Nube: COPC está diseñado específicamente para ser utilizado en entornos en la nube, permitiendo a las aplicaciones web y a los servicios basados en la nube acceder y procesar nubes de puntos de manera eficiente.
Cómo crear mi propio archivo COPC y usarlo desde la nube
Para este ejemplo, vamos a usar QGIS para crear un archivo COPC a partir de datos en formato LAS/LAZ y posteriormente AWS (Amazon Web Server) para publicar mis datos en un servicio web y cargarlos en QGIS desde la nube (desde cualquier otro ordenador).
Para crear el archivo COPC tienes dos opciones:
Opción 1: La opción más simple es arrastrar tu archivo de nubes de puntos en formato LAS o LAZ a al software de QGIS. Entonces el archivo COPC se creará automáticamente.
Opción 2: Usando el algoritmo «Crear COCP»: Este algoritmo crea un archivo COPC por cada archivo de nube de puntos de entrada.
¡Enhorabuena! Ya tienes tu archivo COCP creado. Observa ahora que si quitas la nube de puntos de QGIS y la vuelves a cargar de nuevo, esta se cargará mucho más rápido en QGIS que antes, de forma casi inmediata, esto se debe que el archivo COCP facilita un acceso más eficiente y rápido a los datos geoespaciales tridimensionales.
Velocidad de carga de un archivo LAS/LAZ en QGIS: la nube de puntos se carga en unos 10 segundos en formato LAS-LAZ.
Velocidad de carga de un archivo COPC en QGIS: la nube de puntos se carga de manera inmediata cuando está en formato COPC.
Finalmente, solo queda subir la nube a un entorno web. En este caso, voy a usar S3 bucket de Amazon Web Services (AWS). En este tutorial explico cómo puedes crear un bucket en AWS y compartir una nube de puntos. También tienes más recursos en la documentación oficial de Amazon.
Para cargar la nube de puntos en formato COPC desde la web, debes hacerlo desde añadir capas en el menú principal de QGIS. Tal y como se indica en la ventana inferior, copia la URL de la nube de puntos en «URI»:
Ahora la nube de puntos se puede visualizar desde la web como si estuviera en tu ordenador local. Se cargará de acuerdo a la velocidad de tu banda ancha y además puedes procesarla remotamente. Por ejemplo, puedes verla clasificada por elevación:
Conclusión
El formato Cloud Optimized Point Cloud representa un avance significativo en la gestión y utilización de nubes de puntos. Al abordar las limitaciones del formato LAS tradicional y optimizarse para entornos en la nube, COPC facilita un acceso más eficiente y rápido a los datos geoespaciales tridimensionales. Esto no solo mejora el rendimiento de las aplicaciones que utilizan estos datos, sino que también abre nuevas posibilidades para el uso de nubes de puntos en una variedad de campos, desde la cartografía y la ingeniería hasta la realidad virtual y aumentada.
¿Quieres saber más?
Si deseas aprende a manejar QGIS y otros programas para trabajar con nubes de puntos como CloudCompare, LAStools o FUSION, entonces te interesará este Curso de Tratamiento de Nubes de Puntos LiDAR y Fotogramétricas: De Principiante a Experto. El curso se enfoca en el procesamiento de datos, pero a través de artículos como este, llegaremos más allá.
Hola.
Estoy intentado cargar en Qgis una nube de puntos LIDAR obtenido del Centro de descargas del IGN y al cargar la nube al proyecto actual no hace la conversión a COPC.laz,
a que puede ser debido? un saludo y gracias.
Hola Toño!!
Puesss… cargar una nube de puntos LIDAR en QGIS y convertirla a COPC.laz implica varios pasos y el problema puede tener origen en varios factores. Aquí te dejo algunos posibles problemas y soluciones:
1º. El más evidente, por la propia Versión de QGIS: Asegúrate de que estás utilizando una versión de QGIS que soporte la carga y conversión de nubes de puntos LIDAR. A partir de la versión 3.32 Lima, QGIS incorpora de forma nativa herramientas de conversión, extracción y gestión de nubes de puntos LiDAR gracias a la integración de los algoritmos de la librería de código abierto PDAL (Point Data Abstraction Library).
2º. Formato del archivo: Verifica que el archivo LIDAR que estás intentando cargar esté en un formato compatible con QGIS. QGIS admite los formatos de datos Entwine Point Tile (EPT) y LAS/LAZ.
3º. Conversión a COPC.laz: Para crear el archivo COPC, tienes dos opciones:
+ Opción 1: La opción más simple es arrastrar tu archivo de nubes de puntos en formato LAS o LAZ al software de QGIS. Entonces el archivo COPC se creará automáticamente.
+ Opción 2: Usando el algoritmo «Crear COCP»: Este algoritmo crea un archivo COPC por cada archivo de nube de puntos de entrada.
4º. Problemas con la carga de archivos: Si estás intentando cargar archivos LiDAR desde una ubicación remota (como un servidor S3), puede haber problemas con la carga de archivos. En este caso, puedes intentar descargar los archivos localmente antes de cargarlos en QGIS.
Si después de revisar estos puntos el problema persiste, te recomendaría que busques ayuda adicional en foros de QGIS o que te pongas en contacto con el soporte técnico de QGIS.
¡Espero que esto te ayude Toño! 😊
Megustaría aprender sobre QGIS
Hola David,
Accede a nuestros cursos de formación en QGIS o escríbenos a formacion@geoinnova.org para informarte al respecto.
Un saludo