LAS y LAZ: Los Formatos Estándar para Nubes de Puntos LiDAR

LAS y LAZ: Los Formatos Estándar para Nubes de Puntos LiDAR

¿Qué son LAS y LAZ?

LAS (LASer file format) es el formato de archivo binario estándar de la industria para almacenar datos de nubes de puntos de LiDAR (Light Detection And Ranging) aerotransportado, terrestre y móvil. Desarrollado y mantenido por la American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS), la especificación LAS define un formato de registro fijo y compacto que almacena las coordenadas X, Y, Z de cada retorno láser junto con intensidad, número de retorno, clasificación, tiempo GPS y color RGB opcional.

LAZ es el equivalente comprimido de LAS — un formato de compresión sin pérdida que típicamente reduce el tamaño del archivo 5–10× respecto a LAS sin ninguna pérdida de datos. La extensión .laz es universalmente entendida en toda la industria geoespacial.

Ambos formatos almacenan registros de puntos — un registro por retorno láser — en un array binario plano precedido por una cabecera de longitud variable.

Estructura de un Archivo LAS

Un archivo LAS consta de:

1. Bloque de Cabecera Pública — firma de archivo (LASF), fecha de creación, número de registros de puntos, caja delimitadora (mín/máx X/Y/Z), factores de escala y desplazamientos, ID de formato de datos de puntos
2. Registros de Longitud Variable (VLRs) — bloques de metadatos opcionales antes de los datos de puntos: sistema de referencia de coordenadas (como WKT o claves GeoTIFF), definiciones de bytes extra
3. Registros de Datos de Puntos — el array de registros de puntos, uno por retorno láser

Formatos de Datos de Puntos (PDRFs)

Codificación de Coordenadas

Las coordenadas de los puntos se almacenan como enteros de 32 bits (int32), no como flotantes. La cabecera contiene:

• Factores de escala (típicamente 0,001 para precisión milimétrica)
• Desplazamientos (sustraídos antes de dividir por la escala)

Coordenada real = (valor_entero × escala) + desplazamiento

Códigos de Clasificación LAS

ASPRS define valores de clasificación estándar:

La clasificación de suelo (código 2) es la base para generar MDT (Modelos Digitales del Terreno).

Trabajar con LAS/LAZ en Python: laspy y PDAL

laspy — E/S de LAS/LAZ puro en Python

import laspy
import numpy as np

# Leer un archivo LAS/LAZ
las = laspy.read('vuelo.laz')
print(f"Puntos: {len(las.points):,}")

# Acceder a coordenadas (aplica automáticamente escala + desplazamiento)
x = las.x                          # array NumPy float64
y = las.y
z = las.z
intensidad = las.intensity

# Filtrar: mantener solo puntos de suelo (clasificación 2)
mascara_suelo = las.classification == 2
print(f"Puntos de suelo: {mascara_suelo.sum():,}")

# Escribir puntos filtrados a un nuevo archivo LAS
las_suelo = laspy.LasData(header=las.header)
las_suelo.points = las.points[mascara_suelo]
las_suelo.write('solo_suelo.laz')

Lectura por trozos para archivos grandes

# Leer en trozos para evitar cargar 50 GB en RAM
with laspy.open('tile_grande.laz') as f:
    for trozo in f.chunk_iterator(10_000_000):   # 10M puntos por trozo
        z_values = trozo.z
        print(f"Rango z del trozo: {z_values.min():.2f} – {z_values.max():.2f}")

PDAL — Point Data Abstraction Library

import pdal

pipeline = pdal.Pipeline("""
{
  "pipeline": [
    {
      "type": "readers.las",
      "filename": "entrada.laz"
    },
    {
      "type": "filters.smrf",
      "ignore": "Classification[7:7]"
    },
    {
      "type": "writers.gdal",
      "filename": "mdt.tif",
      "resolution": 0.5,
      "output_type": "mean",
      "dimension": "Z",
      "where": "Classification == 2"
    }
  ]
}
""")

count = pipeline.execute()
print(f"Procesados {count:,} puntos")

Este pipeline lee LAZ, ejecuta el filtro de suelo SMRF y genera un MDT GeoTIFF de 0,5 m de resolución a partir de los puntos de suelo.

Conversión de Formatos

# LAS → LAZ (compresión sin pérdida)
laszip entrada.las -o salida.laz

# LAZ → LAS (descomprimir)
laszip entrada.laz -o salida.las

# LAS → CSV (para inspección)
las2txt -i entrada.las -o puntos.txt -parse xyzirn

# LAS → GeoTIFF MDT
lasgrid -i suelo.laz -step 1.0 -elevation -o mdt_1m.tif

# Reproyectar sistema de coordenadas
las2las -i entrada.laz -epsg 4326 -o wgs84.laz

Flujos de Trabajo Geoespaciales Clave

• Generación de MDT/MDS: filtrar puntos de suelo → interpolar a ráster
• MDS normalizado (nMDS): MDS − MDT = modelo de altura sobre el suelo para árboles/edificios
• Detección de edificios: clasificar retornos con alta intensidad y disposición planar
• Selvicultura: modelo de altura del dosel (MHD) a partir de primeros retornos; segmentación de árboles
• Inspección de infraestructuras: corredor ferroviario, detección de líneas eléctricas

Consejos Prácticos

• Usa siempre LAZ para almacenamiento y transferencia — no hay razón para mantener LAS sin comprimir salvo que una herramienta específica lo requiera
• Comprueba el CRS: los archivos LAS frecuentemente carecen de sistema de referencia de coordenadas. Inspecciónalo con lasinfo o pdal info; añade CRS con las2las -epsg XXXX
• Los factores de escala importan: si las coordenadas parecen incorrectas al importar en GIS, verifica la escala/desplazamiento de la cabecera con lasinfo -i archivo.las -no_check
• PDRF 6+ para datos nuevos: LAS 1.4 PDRF 6 soporta números de retorno extendidos, mayor resolución de ángulo de escaneo y más bits de clasificación
• COPC (Cloud-Optimized Point Cloud) es el diseño LAZ nativo en la nube que permite acceso mediante solicitudes de rango HTTP — el equivalente de nubes de puntos al GeoTIFF optimizado para la nube

LAS/LAZ es el formato universal para cualquier aplicación que genere o consuma datos de escáner láser.

Conversiones relacionadas

Conversiones frecuentes del catálogo:

• JPG a PNG
• MP4 a MP3
• PDF a DOCX
• PNG a JPG
• MP3 a WAV
• DOCX a PDF