LiDAR (Light Detection and Ranging) es una tecnología de teledetección que permite realizar mediciones de distancia. Es un sistema activo, ya que es el propio sensor el que emite la radiación, por lo que tiene la ventaja que puede realizar mediciones durante la noche, ya que no necesita, por ejemplo, la luz del sol para medir (como lo sería un sistema pasivo). Sin embargo, no es aconsejable realizar mediciones en días de lluvia o niebla, debido a la interferencia de partículas de vapor de agua en la trayectoria de los pulsos.

El principio de funcionamiento es que el láser emite pulsos de luz sobre una superficie, y la luz reflejada vuelve al sensor. Con la diferencia de tiempo entre que el pulso sale y vuelve del sensor, y la velocidad de la luz, podemos obtener la distancia entre el sensor y la superficie. Supongamos que el LiDAR se monta sobre una avioneta. Para poder realizar un levantamiento topográfico de alta precisión, el LiDAR va acompañado de tres equipos más, un GPS/GNSS, que mide la posicián de la avioneta, y un IMU (Inertial Measurement Unit), con el que se pueden obtener los ángulos de navegación de la avioneta (deriva o yaw, cabeceo o pitch, y alabeo o roll), y por lo tanto la orientación del sensor LiDAR. El IMU es importante para poder corregir la medición de la elevación que podría verse afectada por los giros de la avioneta. Finalmente, el tercer equipo es un computador que colecta todos los datos medidos (ver Figura 1). 

La gran ventaja de la tecnología LiDAR, es que un mismo pulso de luz puede ser retrodispersado o retroreflejado. Esto significa que una parte de la luz puede reflejarse en un objeto pequeño (ej.:, la hoja de un árbol) y si hay espacios alrededor que permitan que el paso de la luz hacia el suelo, la parte restante de la luz será reflejada en el suelo. Por lo tanto, el sensor LiDAR permite registrar múltiples reflejos del pulso de luz. Si el sensor registra la energía de la luz reflejada en función del tiempo (lo que se llama LiDAR full-waveform u onda completa), a partir de los peaks podemos determinar otras características, como por ejemplo, la altura de los árboles o las características de su follaje (ver Figura 2). De ahí la importancia del LiDAR para levantamientos topográficos, ya que es posible obtener la elevación de la tierra “desnuda”, es decir sin contar la vegetación. Esta es la principal ventaja por sobre la fotogrametría, ya que con esta última solo es posible reconstruir la superficie de lo visible directamente, al ser una tecnología pasiva que trabaja con línea visual. 

A partir de los datos medidos se pueden generar diversos productos. El primero es una nube de puntos con las coordenadas X, Y, y la elevación Z. La mayoría de los puntos de datos LIDAR tienen un valor de intensidad, que representa la cantidad de energía luminosa registrada por el sensor. Haciendo un post proceso de la nube de puntos, se pueden generar modelos de elevación en formato ráster o cuadriculados, Modelos Digitales de Superficie (DSM), Modelos Digitales del Terreno (DTM) y Modelos Digitales de Elevación (DEM), y otros productos.  En esteb link puedes conocer más detalles sobre los productos que se pueden derivar de los LiDAR.

Las aplicaciones de los datos LiDAR son muy variadas, y van desde la conservación de recursos naturales, el mapeo y evaluación de amenazas naturales, para el modelado de inundaciones, como método previo al trabajo de campo para detectar sitios arqueológicos en lugares boscosos o selváticos, para la agricultura de precisión, para la medición del volumen, cobertura, alturas media y máxima de bosques, entre otras.