UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
1 
 
LEVANTAMIENTO DE REDES ELÉCTRICAS CON 
TECNOLOGÍA LIDAR Y FOTOGRAMETRÍA PARA 
LOCALIZAR INCUMPLIMIENTOS SEGÚN EL 
REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES 
ELÉCTRICAS (RETIE). 
 
Autor: 
RICARDO SAAVEDRA COTRINA 
Ingeniero Topográfico 
 
 
Tutor: 
FELIPE ALFREDO RIAÑO PEREZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Facultad de Ingeniería 
Especialización en Geomática 
Universidad Militar Nueva Granada 
Bogotá, 04 de Juio de 2017 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
2 
 
LEVANTAMIENTO DE REDES ELÉCTRICAS CON 
TECNOLOGÍA LIDAR Y FOTOGRAMETRÍA PARA 
LOCALIZAR INCUMPLIMIENTOS SEGÚN EL 
REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES 
ELÉCTRICAS (RETIE). 
 
Ricardo Saavedra Cotrina  
Ingeniero Topográfico 
 Responsable de Producción en 
 Sistemas de Información Geográfica de Latinoamérica SIGLA S.A.S 
Bogotá, Colombia  
ricardo.saavedra@sigla-sas.com 
 
RESUMEN 
 
En este documento se desarrolla una metodología para el levantamiento de redes eléctricas con la 
aplicación de tecnología LIDAR y fotogrametría. En Colombia se tiene una extensa red de líneas eléctricas 
que requieren un constante mantenimiento e intervenciones sobre toda su infraestructura para corregir los 
problemas generados por fenómenos naturales y antrópicos que llevan al incumplimiento de la 
normatividad existente. Mediante el uso de nuevas tecnologías como el LIDAR aerotransportado y con el 
apoyo de métodos tradicionales como la fotogrametría, es posible realizar el levantamiento y modelado en 
tres dimensiones de toda la infraestructura eléctrica, incluyendo la totalidad de los elementos cartográficos 
y no cartográficos que se encuentran en el área de influencia del corredor eléctrico, para usarlos como 
insumo sobre herramientas de análisis geoespacial con el fin de encontrar distancias, áreas, proximidad y 
cualquier variable que sea posible cuantificar  y analizar con el objetivo de encontrar y geo localizar el lugar 
específico donde se encuentra, su tipo y nivel de afectación  o gravedad y con esto generar ahorro en 
tiempo, recursos disminuyendo de paso los riesgos inherentes a las inspecciones por tierra. Con el correcto 
uso de las herramientas y con un buen conocimiento técnico para el tratamiento de datos LIDAR, es posible 
lograr mejores resultados en las inspecciones de redes eléctricas, más precisas, objetivas y en tiempos 
que no tienen comparación con los obtenidos por otro método. 
 
Palabras clave: LIDAR; Fotogrametría; Redes eléctricas; geoespacial 
 
  
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
3 
 
ABSTRACT 
 
This document develops a methodology for the survey of electrical networks with the application of LIDAR 
technology and photogrammetry. In Colombia there is an extensive network of electrical lines that require 
constant maintenance and interventions on all its infrastructure to correct the problems generated by natural 
and anthropic phenomena that lead to non-compliance with existing regulations. Through the use of new 
technologies such as airborne LIDAR and supported by traditional methods such as photogrammetry, it is 
possible to carry out the three-dimensional survey and modeling of the entire electrical infrastructure, 
including all the cartographic and non-cartographic elements found In the area of influence of the electric 
corridor, to use them as input on geospatial analysis tools in order to find distances, areas, proximity and 
any variables that can be quantified and analyzed with the objective of finding and geo locating the specific 
place where they were found, its type and level of affectation or grade of severity and with this to generate 
saving in time, resources diminishing of step the risks inherent to the inspections by land. With the correct 
use of the tools and with a good technical knowledge for the treatment of LIDAR data, it is possible to 
achieve better results in the inspections of electrical networks, more precise, objective and in times that do 
not compare with those obtained by another method. 
 
Keywords: LIDAR;  Photogrammetry; Electrical networks; Geospatial. 
 
 
  
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
4 
 
INTRODUCCIÓN 
Una de las tareas más importantes para 
garantizar la buena prestación de servicios de 
suministro eléctrico a nivel nacional, es la 
continua inspección del estado de las redes y 
toda la infraestructura que interviene, para 
ejecutar esta labor se necesitan recursos de 
personal capacitado que pueda hacer la 
inspección de las redes mediante recorridos por 
tierra siguiendo los trazados y con observaciones 
determinar los posibles incumplimientos sobre 
las redes, éstas tareas son riesgosas y 
demandan grandes cantidades de tiempo y 
recursos, por eso es necesario aplicar nuevas 
metodologías para agilizar, mejorar y hacer de 
forma más segura la inspección de redes, por 
ese motivo en este documento se aborda una 
solución mediante el uso de sensores remotos de 
alta precisión, específicamente LIDAR y 
fotogrametría, donde la gran densidad de puntos 
generados en una nube de datos y la versatilidad 
para su proceso en herramientas geoespaciales 
y de análisis, los convierte en la mejor 
metodología para lograr  el objetivo propuesto. 
En este documento se describirá el procesado 
básico de los datos capturados por los dos 
sensores aerotransportados, su edición y 
generación de productos, para luego entrar 
específicamente al análisis geoespacial y la 
clasificación manual de los incumplimientos para 
posteriormente mostrar el proceso de generación 
de informes y estructuración en bases de datos. 
1. DISEÑO DEL VUELO. 
Dada la delimitación de la zona a sobrevolar y 
apoyándose en la cartografía existente, así como 
en datos suministrados, se realizará una 
planificación inicial del vuelo fotogramétrico, 
teniendo presente las condiciones geométricas 
proporcionadas. 
• Toma láser (LIDAR) con una densidad mínima 
de 100 puntos/m2. 
• Precisión productos derivados LIDAR de 
RMSEz ≤ 0.20.  
• Tamaño de Pixel GSD cenital igual o mejor a 15 
mm 
• Tamaño de Pixel GSD oblicuo igual o mejor a 
10 mm. 
• Tamaño de Pixel GSD termo gráfico igual o 
mejor a 4 cm. 
Siguiendo las especificaciones necesarias, se 
realiza la parametrización mediante el Software 
AeroPlan. Determinando la altura de vuelo, 
velocidad máxima de la aeronave, durante el 
proceso de captura y la frecuencia del sensor 
LIDAR. 
 
Figura 1. Planificación del vuelo. 
2. EJECUCIÓN DEL VUELO 
Una vez verificado el correcto funcionamiento de 
los sistemas en el Helicóptero y el correcto 
funcionamiento de las estaciones GPS 
terrestres, se procede a la realización del vuelo. 
En este caso las correcciones propias de la toma 
fotográfica originadas por la ejecución del vuelo 
se realizarán mediante la unidad de 
sincronización y control mediante la Aplicación 
SIGLALASER MISION. Este sistema se encarga 
de poner en común las informaciones 
provenientes tanto de la cámara digital-Laser y 
los sensores GPS e IMU. 
En vuelos combinados (LIDAR-Cámara 
fotogramétrica), el helicóptero dispone sobre el 
fuselaje de dos antenas GPS bi-frecuencia, uno 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
5 
 
de los sistemas GPS conectado al sistema 
inercial de la cámara digital y el otro al sistema 
inercial del sensor LIDAR. Ambos receptores 
captan información sobre la trayectoria desde el 
momento en que se conectan los motores del 
helicóptero hasta que se apagan en el aeropuerto 
de llegada. El sistema GPS de la cámara digital 
captura asimismo información sobre los eventos 
de la toma de imágenes. Adicionalmente, con 
ambas triadas de parámetros (x, y, z) y (ω, φ, κ), 
calculadas en post-proceso, se conocen las 
posiciones de los centros de proyección de las 
imágenes con gran precisión, en poco tiempo 
tras el vuelo, del mismo modo se calcula la 
posición sobre el terreno de cada punto de la 
nube de puntos LIDAR.  
Para garantizar la estabilidad del sistema inercial 
el Helicóptero permanece parado al menos cinco 
minutos antes de despegar y después de 
aterrizar, durante este tiempo el sistema 
GPS/IMU almacena datos. 
Para este proyecto, los giros registrados fueron 
compensados en vuelo, reduciendo al máximo 
los efectos de estos sobre la trayectoria seguida 
por el centro de proyección de la cámara y el 
sensor LIDAR.  
El producto final de la ejecución de la misión de 
vuelo es el conjunto de imágenes digitales y/o 
datos brutos LIDAR, archivo de observaciones 
GPS e IMU y archivo final de la trayectoria 
seguida por el Helicóptero. 
Finalizada la sesión de vuelo se realiza el control 
de calidad mediante la generación de imágenes 
de intensidad con las cuales se verifica que el 
dato adquirido cubre la zona objetivo. 
3. OBTENCIÓN DIRECTA DE LOS 
PARÁMETROS DE ORIENTACIÓN 
EXTERNA. 
La obtención de los parámetros de orientación 
externa se realiza en cuatro fases: 
• Obtención de la trayectoria DGPS por técnicas 
diferenciales, es decir, a partir de los datos del 
GPS y las observaciones simultáneas de la 
estación de referencia GNSS y posicionamientos 
en tierra.  
• Conocidos de forma previa los parámetros de 
calibración de los sensores, se calcula una 
trayectoria integrada que incluye información 
sobre la altitud del Helicóptero incorporando los 
datos de la IMU. 
• Con la trayectoria integrada DGPS/IMU y el 
registro de eventos, se extraerán los parámetros 
de orientación externa para cada una de las 
tomas de Imagen. A estos parámetros de 
orientación externa se les aplicarán las 
correcciones locales derivadas de la proyección 
UTM: convergencia de meridianos en kappa y 
factor de escala en altura. 
• Finalmente se lleva a cabo una fase de 
interpolación de la trayectoria antes obtenida con 
los parámetros de orientación externa en el 
momento exacto de la toma. 
Como resultado de estos cálculos se obtiene: 
• Trayectorias de vuelo para cada día, misión de 
vuelo (Archivo solución procedente del cálculo de 
trayectoria DGPS/IMU (Archivo *.trj y .txt “) 
• Coordenadas de los centros de proyección con 
altitudes elipsoidales. 
• Ángulos de orientación Omega, Phi y Kappa de 
cada fotografía. 
4. PROCESADO DE DATOS LIDAR. 
La información LIDAR registrada para la misión 
de vuelo se compone de: 
•Raw Laser: datos brutos procedentes del sensor 
en sistema WGS84. 
•Datos inerciales (GPS-IMU), procedentes del 
sistema inercial. 
El pos proceso de los datos brutos de sensor 
procedentes del vuelo se realiza a partir del 
software RI Process de la casa RIEGL. 
Los archivos que forman parte del cálculo son: 
• Configuración del ajuste del sensor, este 
archivo proviene de la calibración previa al inicio 
del proyecto y contiene toda la información 
referente a los giros (Roll, Pitch, Heading), 
constante de torsión, corrección de rango, 
compensación en altura, ángulo de corrección 
del escáner y parámetros de temperatura y 
presión. 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
6 
 
• Archivo solución procedente del cálculo de 
trayectoria DGPS/IMU. 
• SDCLaser, datos brutos procedentes del sensor 
en formato *.sdc (scanning), estos datos vienen 
almacenados de forma secuencial y organizados 
en carpetas. Cada una de estas carpetas 
contienen todos los archivos correspondientes a 
cada línea de vuelo escaneada. 
Para procesar los datos brutos a partir de la 
solución obtenida de la trayectoria, definimos 
previamente el sistema de proyección sobre el 
que queremos obtener los datos proyectados. 
Del procesado de datos, se obtienen archivos 
binarios en formado *.LAS (Laser Airborne 
Scanner), los cuales contienen información 
referente a coordenadas planimétricas y 
altimétricas, intensidad, número e información de 
retorno, ángulo de escaneo y marca de tiempo de 
cada uno de los puntos. 
5. EDICIÓN DE DATOS LIDAR. 
Previo a la edición de los datos LIDAR se lleva a 
cabo un análisis de las pasadas o flightlines 
capturadas, con el fin de asegurar que estos 
cumplen las características y condiciones 
mínimas del proyecto tales como la cobertura y 
densidad de puntos. Para ello se visualizan todos 
los puntos por línea de vuelo y se comprueba la 
cobertura global sobre el área de trabajo. 
Una vez analizados los datos, se genera un 
proyecto por bloques que divide la información en 
tiles o áreas más pequeñas, facilitando de esta 
manera el proceso de edición y generación de 
productos finales. 
Para la clasificación automática inicial de los 
puntos LIDAR es necesario definir rutinas de 
búsqueda de los principales parámetros del 
relieve, esta labor se realiza con apoyo del 
modelo SRTM (Modelo global altimétrico) y de 
las imágenes de intensidad de los datos LIDAR.  
Una vez establecidos los parámetros idóneos 
para cada una de las zonas del proyecto (zonas 
llanas, zonas de montaña, zonas urbanas, etc.), 
diferenciadas según las características 
orográficas, se procede con la clasificación 
automática, de tal forma que se obtiene una 
clasificación preliminar de los puntos LIDAR, 
diferenciando entre los que pertenecen al terreno 
y los que pertenecen a la superficie (Ground y 
Default). 
La clasificación automática inicial no es válida en 
el 100% del área cubierta con datos LIDAR, por 
eso se hace necesaria una depuración detallada 
del terreno y de elementos de la superficie.  
A partir de los puntos clasificados como terreno, 
se generan superficies o mapas de sombras para 
visualizar las pequeñas anomalías que estos 
presentan en el terreno producidas por la 
clasificación automática, como es el caso de 
errores producidos al incluir o excluir en la clase 
terreno puntos que pueden o no pertenecer al 
mismo. En ese caso, se trazan perfiles 
transversales en las zonas problemáticas 
(Especialmente en taludes, zonas vegetación 
densa, zonas con construcciones, etc.) y con 
ayuda de las herramientas de software, se 
clasifican los puntos en la capa correspondiente. 
La superficie entonces tendrá una apariencia 
suave y homogénea. 
Después debe hacerse una clasificación detalla 
de la infraestructura, llevando cada tipo de 
elemento a una clase diferente para su posterior 
uso en herramientas de análisis. 
 
Figura 2. Clasificación LIDAR línea alta tensión 
Ubaté Zipaquirá. 
6. PROCESADO DE IMÁGENES. 
 El proceso de imágenes consiste en la 
normalización y corrección de las imágenes 
brutas captadas por el sensor aerotransportado. 
Mediante proceso, las imágenes se hacen útiles 
para su posterior explotación. Los procesos que 
se siguen para tal fin engloban: 
•Correcciones radiométricas: Consiste en la 
corrección de píxeles defectuosos y en la 
posterior ecualización del histograma de 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
7 
 
frecuencias, balanceado y contraste de la 
imagen. 
•Correcciones geométricas: Se basan en la 
corrección de las distorsiones de imagen de cada 
sensor óptico y la corrección entre el centro 
geométrico y el centro óptico de cada CCD.  
•Mosaicado de imágenes: Apoyándose en la 
búsqueda de puntos homólogos entre imágenes, 
se consiguen ensamblar las mismas de manera 
que se obtiene una imagen virtual. Esta imagen 
virtual es sometida a un nuevo proceso de 
corrección radiométrica que iguala el brillo y el 
contraste. Con esto tenemos las imágenes listas 
para el proceso de aerotriangulación, por el que 
se obtiene la orientación externa precisa de los 
fotogramas aéreos. 
La principal ventaja del empleo de técnicas de 
aerotriangulación es la reducción del número de 
puntos de apoyo necesarios para orientar un 
bloque fotogramétrico. Esta necesidad de apoyo, 
se reduce aún más, si se añaden al cálculo datos 
GPS/IMU, hasta el punto en que, para ciertos 
proyectos y aplicaciones, la orientación se puede 
obtener directamente del sistema inercial. 
El proceso de aerotriangulación automática se 
realiza mediante la utilización del software 
Trimble Inpho y Agisoft Photoscan. 
El proceso de la aerotriangulación se realizará 
tras la finalización del post-procesado y 
validación de datos GPS/IMU e imágenes. 
Igualmente será necesario el completar la fase 
de apoyo fotogramétrico en cada uno de los 
bloques para comenzar con esta actividad.  
La medición y transferencia de puntos de enlace 
y de paso, se lleva a cabo, en primer lugar, de 
forma automática por técnicas de correlación 
espacial de imágenes. Se deben medir al menos 
nueve áreas por fotograma, coincidiendo las 
áreas centrales con la posición de los puntos de 
Von Gruber, y cada una de éstas áreas deberá 
contener al menos, dos puntos de paso o enlace. 
En la correlación se utilizan las imágenes 
digitales a las que se les ha creado una 
estructura piramidal, con el fin de optimizar los 
procesos. En los primeros niveles de la piramidal 
(menos resolución) se usa un algoritmo de 
cálculo basado en la extracción de formas 
características (Feature-Based Matching, FBM) 
que da una precisión de 0,3 píxeles. En los 
últimos niveles de la pirámide, se emplea el 
método de correlación de mínimos cuadrados 
(Least-Squares Matching, LSM), que permite 
obtener precisión de 0,1 píxeles. 
Los puntos de enlace y de paso obtenidos tras la 
correlación, son depurados por dos vías 
paralelas e interrelacionadas:  
Por un lado, se ejecutan algoritmos de detección 
automática de errores que eliminan aquellos 
puntos cuyo error supera una tolerancia 
prefijada. 
Por otro lado, se comprueba el enlace de forma 
interactiva, con el fin de asegurar que existe al 
menos dos puntos en cada zona de Von Gruber, 
y que, al menos, hay punto de enlace entre 
pasadas en cada área de enlace.  
Ambos procesos son repetidos tantas veces 
como sea necesario hasta cumplir con las 
exigencias de precisión y de enlace del bloque. 
Como resultado, se obtiene la orientación relativa 
del bloque y su precisión interna. El cálculo y 
ajuste del bloque es un proceso iterativo en 
conjunto con la medición del apoyo topográfico. 
Se realiza por el método de ajuste de haces con 
parámetros de apoyo aerotransportado, por lo 
que en el ajuste final se dispondrá de información 
acerca de las precisiones tanto de los puntos de 
apoyo, como de los de paso y enlace, y de los 
parámetros GPS-IMU. 
Para la generación de las ortofotos y mosaico se 
usó el método correlación automática de 
imágenes en Agisoft Photoscan. 
 
Figura 3. Mosaico y cartografía Ubaté-
Zipaquirá. 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
8 
 
Por otro lado, el proceso de las imágenes 
oblicuas no requiere más que generar una 
ubicación aproximada, desde el procesado inicial 
y conversión a un formato de fácil manejo para 
su análisis visual e interpretación. 
7. ANÁLISIS GEOESPACIAL PARA 
DETECCIÓN DE INCUMPLIMIENTOS. 
Ya teniendo todos los insumos básicos, el primer 
paso es realizar la inspección visual sobre las 
imágenes oblicuas en busca de posibles daños o 
inconsistencias visibles sobre imágenes de alta 
resolución, generación de fichas e inclusión 
dentro de una Base de Datos Geográfica (GDB). 
Con el sensor óptico oblicuo se pueden detectar 
los incumplimientos denominaos 
incumplimientos generales. 
 
Figura 4. Ficha de incumplimiento general 
encontrado sobre imagen oblicua. 
Partiendo de los datos LIDAR clasificados y 
editados, se procede a realizar análisis 
geoespaciales con la ayuda de herramientas 
especializadas, en busca de incumplimientos 
sobre distancias mínimas de seguridad, para 
esto se tiene como base la norma RETIE, donde 
se definen claramente estas distancias. 
El procedimiento consiste en hacer análisis de 
proximidad entre las redes eléctricas con todos 
los elementos que la componen y cualquier otro 
tipo de objeto que se encuentre a una distancia 
dada.  
Los resultados del análisis espacial con todas las 
zonas de incumplimientos son estructurados en 
una base de datos geográfica, en donde se 
organizan para generar las fichas e informes 
finales, los cuales van a servir como insumo de 
los trabajos posteriores de intervención. 
 
Figura 5. Ficha de incumplimiento por distancia 
mínima de seguridad sobre vegetación. 
8. CONCLUSIONES Y 
RECOMENDACIONES. 
 
 Con el uso de sensores remotos es 
posible realizar el levantamiento de 
redes eléctrica con resultados que 
satisfacen la calidad y especificaciones 
del producto esperado. 
 Es importante contar con el conocimiento 
teórico y técnico en las fases de 
procesamiento inicial, porque de esta 
etapa depende la calidad en posición de 
la información de LIDAR y fotogrametría. 
 Antes de iniciar cualquier proceso de 
edición y clasificación de datos con fines 
específicos como el levantamiento de 
redes eléctricas es necesaria una 
capacitación previa, tanto en 
conocimientos básicos sobre redes 
como en el reconocimiento de un 
incumplimiento. 
 Es importante organizar la información 
de forma estructurada en bases de datos 
geográficas, que nos permitan 
posteriores análisis y organización de la 
información; también entregando una 
forma efectiva para realizar consultas a 
futuro. 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA – ESPECIALIZACIÓN EN GEOMÁTICA 
9 
 
 Se generaron fichas e informes con 
información detalla para la intervención 
de los incumplimientos.  
 Se concluye que el uso de sensores 
remotos con tecnología como LIDAR, 
combinado con técnicas más conocidas 
como la fotogrametría son la mejor 
combinación para la inspección de redes 
eléctricas. 
REFERENCIAS. 
[1]  114fa9857-1697-44ed-a6b2-
f6dc570b7f43.pdf. (s. f.-a). Recuperado 
a partir de 
https://www.minminas.gov.co/document
s/10180/712360/Anexo+General+del+R
ETIE+2013.pdf/14fa9857-1697-44ed-
a6b2-f6dc570b7f43 
[2] 14fa9857-1697-44ed-a6b2-
f6dc570b7f43.pdf. (s. f.-b). Recuperado 
a partir de 
https://www.minminas.gov.co/document
s/10180/712360/Anexo+General+del+R
ETIE+2013.pdf/14fa9857-1697-44ed-
a6b2-f6dc570b7f43 
[3]  Céspedes, J. E. S., & Castillo, J. N. P. 
(2007). LIDAR, last generation 
technology for urban planning and 
development. Ingeniería, 13(1), 67-76. 
[4] SIGLA. (s. f.). Recuperado 13 de junio de 
2017, a partir de http://www.sigla-
sas.com/ 
[5] ENEL DIVISIONE INFRASTRUTTURE 
E RETI INGEGNERIA E 
UNIFICAZIONE, ALLEGATO 1 ALLA 
SPECIFICA ECNICA “ESECUZIONE 
ISPEZIONI AEREE MT” ,2012