Determinación de la escala media de una fotografía fot ografía aérea Determination of the average scale of an aerial photograph Andrès Felipe Bahamòn M.¹ y Sergio Andrès Bermeo ²
Resumen
La determinación de la escala media de una fotografía aérea es una de las informaciones más importantes de una fotografía para una verdadera interpretación, para resolver el problema de determinar la escala de una fotográfica que no la conocemos tenemos dos opciones. La primera es comparando las distancias medias de una fotografía y sus correspondiente en el terreno y la segunda forma es comparando distancias medias en la fotografía y sus correspondientes en una plancha.
Palabras Pal abras clave: clave: fotografía aérea, escala fotográfica.
Abstract
The determination of the average scale of an aerial photograph is one of the most important information from a photograph to a true interpretation to solve the problem of determining the scale of a photo that does not know you have two options. The first is to compare the mean distances of a photograph and its corresponding field and the second way is to compare average distances in photography and related in a photographic plate. photography, photographic scale. Keywords: air photography, photographic
______________________ ¹ estudiante en formacion de ingenieria Agricola. Fotointerpretaciòn.
[email protected] ² estudiante en formacion de ingenieria Agricola. Fotointerpretación
[email protected]
E-mail: E-mail:
Facultad de ingeniería – Universidad Surcolombiana
1. Introducción La fotografía aérea ha sido una herramienta muy importante para el hombre, ya que siempre hemos debido enfrentar problemas de organización territorial, organización y desarrollo en el medio que habita. Para resolver estos problemas se ha visto obligado a resolverlos con novedosas técnicas para localizar e identificar la evolución de los recursos que requiere para subsistir. En el siglo XIX se propuso por primera vez la utiliz ación de fotografías aéreas en el levantamiento de mapas y rutas en la cual desarrollaban un ordenamiento territorial para dividir ciudades, departamentos y países. El problema que en esos tiempos no existían
Adelantos científicos para que dicha fotografía se interpretara de la mejor manera y más precisa. Pero a finales del siglo XIX utilizaron el principio de doble imagen en la observación de elementos en el terreno así creando una imagen tridimensional con la ayuda de lentes así construyendo un método de fotografía aérea en serie o línea de vuelo. El desarrollo de la aviación, el perfeccionamiento de instrumentos de medición como los estereoscopios, descubrimientos de nuevos métodos de percepción remota han acelerado el desarrollo de la fotogrametría tanto así que se actualmente se habla de los sistemas de información geográficas (SIG). (Froment, 2008)
Figura 1. Desarrollo de una línea de vuelo. 3. 2.
Materiales
Objetivos
Comparar las distancias en el terreno y en la fotografía para poder así determinar la escala de una fotografía.
Medir las distancia de una fotografía y compararlas con la distancia de una plancha.
Aprender a utilizar un GPS. Determinar la escala media de una fotografía por medio de una medición alta y baja de la fotografía y terreno.
Los materiales utilizados para determinar la escala de una fotografía área fue:
Fotografías aéreas. Estereoscopio de espejos. Regla de 50cm. Lápiz de grasa. Cinta de enmascarar. Decámetro. GPS.
2
Fotointerpretación, 2014
4.
Métodos y procedimientos utilizados
Se utiliza dos métodos para la determinación de la escala media: a)
Comparando las distancias medidas en la fotografía y sus correspondientes en el terreno.
5.
Resultados
A) Determinación de una escala fotográfica por medio de un plano. -
Trazado de dos líneas en la parte alta y baja del plano enumerándose cada punto.
Instrucciones: -
-
Seleccione en las fotografía dos puntos (A y B), uno en la zona alta y otro en la zona baja (D y C) en la cual tenga en común ser perfectamente identificable en el terreno. Medir la distancia de los puntos A y B, C y D en la fotografía. Medir en el terreno el mismo punto A y B, C y D. Calcular la escala de la fotografía para los puntos A y B, C y D con la siguiente ecuación.
1
=
Figura 2. Plano de Bogotá con sus respectivos puntos.
-
Calculamos la media para las dos escalas.
Trazando las mismas líneas del plano pero en la fotografía.
1 ( ) + ( ) = 2 1
b)
Comparando distancias medidas en la fotografía y sus correspondientes en una plancha.
Instrucciones: -
-
Seleccione en las fotografía dos puntos (A y B), uno en la zona alta y otro en la zona baja (D y C) en la cual tenga en común ser perfectamente identificable en el en la plancha, deben estar ubicados en las diagonales de la fotografía y que se encuentre en el nivel del terreno. Medir la distancia de los puntos A y B, C y D en la fotografía y la plancha. Calcular la escala de la fotografía para los puntos A y B, C y D con la siguiente ecuación. =
-
=
-
Se determina la escala comparando las distancias de la fotografía y plano de los puntos.
=
Calculamos la media para las dos escalas. 1 ( ) + ( ) = 2 1
Figura 3. Fotografía de Bogotá con sus respectivos puntos.
Despejando Escala foto. =
∗
3
Facultad de ingeniería – Universidad Surcolombiana
Determinando la Escala de la fotografía para los puntos A y B.
Los datos obtenidos fueron: -
-
Determinación de la escala de la fotografía para el municipio de Juncal.
Trazado de dos líneas en la fotografía
Escala plano: 50000 Distancia plano: 2.1 cm Distancia foto: 5.3 cm
Luego la Escala de la foto es igual.
=
50000 ∗ 2.1 5.3
= 19811
Determinando la escala de la fotografía para los puntos C y D.
Los datos obtenidos fueron: -
Figura 4. Fotografía del Juncal y sus respectivos puntos.
Escala plano: 50000 Distancia plano: 2.5 cm Distancia foto: 5.8 cm
-
Luego la Escala de la foto es igual.
=
50000 ∗ 2.1 5.3
= 21551
en el terreno y con un GPS medimos las distancia entre cada punto.
Los datos obtenidos en el terreno fueron:
Datos de la fotografía: IGAC C2340-078
Para los puntos A y B
Determinando la escala media de la fotografía. 1 1 ( ) + ( ) = 2
1 1 (19811) + (21551) = = 2 20681 1
-
Luego la escala media ajustando los valores seria 1:20000
B) Determinación de la escala de la fotografía por medio del terreno.
-
En esta práctica de campo tenemos es determinar la escala de 3 fotografías, la primera del Juncal, la segunda de Rivera y la tercera de Neiva todas del departamento del Huila.
-
Distancia de los puntos: 1.2171 km Exactitud: 4 m Error máximo: 18 m Coordenadas del punto A (2.833125,75.330091). Coordenadas del punto B (2.822315, 75.328277). Para los puntos C y D Distancia de los puntos: 1.5801 km Exactitud: 3 m Error máximo: 7 m Coordenadas del punto C (2.823638,75.324639). Coordenadas del punto D (2.810346, 75.329671).
Se determina la escala comparando las distancias de la fotografía y el terreno de los puntos. 1
=
Despejando Escala foto. 4
Fotointerpretación, 2014
=
1 ∗
Determinación de la escala de la fotografía para el municipio de Rivera.
Determinando la Escala de la fotografía para los puntos A y B.
-
Trazado de dos líneas en la fotografía
Los datos obtenidos fueron: -
Distancia fotografía: 5.3 cm Distancia del terreno: 1.2171 km = 1217.1 m
Luego la Escala de la foto es igual.
=
1 ∗ 1217.1 0.053
= 22964
Determinando la escala de la fotografía para los puntos C y D.
Figura 5. Fotografía del Rivera y sus respectivos puntos.
Los datos obtenidos fueron:
-
Distancia plano: 8.6 cm Distancia del terreno: 1.5801 km = 1580.1 m
Los datos obtenidos en el terreno fueron:
Luego la Escala de la foto es igual.
=
1 ∗ 1580.1 0.086
en el terreno y con un GPS medimos las distancia entre cada punto.
Datos de la fotografía: IGAC C2339-2338
Para los puntos A y B
= 18373
Determinando la escala media de la fotografía. 1 ( ) + ( ) = 2 1
1 1 (22964) + (18373) = = 2 20669 1
Luego la escala media ajustando los valores seria 1:20000
-
-
Distancia de los puntos: 906.1 m Exactitud: 3 m Error máximo: 16 m Coordenadas del punto A (2.776702,75.252794). Coordenadas del punto B (2.7791149, 75.260573). Para los puntos C y D Distancia de los puntos: 514.3 m Exactitud: 3 m Error máximo: 6 m Coordenadas del punto C (2.780638,75.256797). Coordenadas del punto D (2.776194, 75.258085).
Se determina la escala comparando las distancias de la fotografía y el terreno de los puntos. 1
=
Despejando Escala foto. 5
Facultad de ingeniería – Universidad Surcolombiana
=
1 ∗
Determinando la Escala de la fotografía para los puntos A y B.
Los datos obtenidos fueron: -
Distancia fotografía: 9.5 cm Distancia del terreno: 906.1 m
Luego la Escala de la foto es igual.
=
1 ∗ 906.1 0.095
Figura 6. Fotografía del Neiva y sus respectivos puntos. = 9538
en el terreno y con un GPS medimos las distancia entre cada punto.
Determinando la escala de la fotografía para los puntos C y D. Los datos obtenidos en el terreno fueron:
Los datos obtenidos fueron: -
-
Distancia plano: 5 cm Distancia del terreno: 514.3 m
Datos de fotografía: IGAC C2010-0264
Para los puntos A y B
Luego la Escala de la foto es igual.
=
1 ∗ 514.3 0.05
= 10286
Determinando la escala media de la fotografía. 1 1 ( ) + ( ) = 2
-
1 9538 + 10286 = 1 = 2 9912 1
Luego la escala media ajustando los valores seria 1:1000
-
-
Determinación de la escala de la fotografía para el municipio de Neiva.
Trazado de dos líneas en la fotografía
Distancia de los puntos: 815.5 m Exactitud: 3 m Error máximo: 6 m Coordenadas del punto A (2.940639,75.297294). Coordenadas del punto B (2.934040, 75.294152). Para los puntos C y D Distancia de los puntos: 586 m Exactitud: 3 m Error máximo: 7 m Coordenadas del punto C (2.931567,75.280103). Coordenadas del punto D (2.936333, 75.281577).
Se determina la escala comparando las distancias de la fotografía y el terreno de los puntos. 1
=
Despejando Escala foto.
6
Fotointerpretación, 2014
=
1 ∗
Determinando la Escala de la fotografía para los puntos A y B.
Los datos obtenidos fueron: Distancia fotografía: 4 cm Distancia del terreno: 815.5 m Luego la Escala de la foto es igual.
=
1 ∗ 815.5 0.04
=
1 40775
Determinando la escala de la fotografía para los puntos C y D.
Distancia plano: 3 cm Distancia del terreno: 586 m
1 ∗ 1580.1 0.03
= 52670
Determinando la escala media de la fotografía. 1 1 ( ) + ( ) = 2 1 40775 + 52670 = 1 = 2 46722 1
Luego la escala media ajustando los valores seria 1:45000 6.
7.
Preguntas Cuáles son los tres requisitos que debe satisfacer un par estereoscópico de fotos para ser observados en tercera dimensión.
a. A cada ojo hay que presentarle una imagen que cubra un área común y que presente paralaje con respecto a la que observa el otro ojo.
Luego la Escala de la foto es igual.
=
Para determinar la escala de una fotografía con respecto al terreno debemos ir al campo con la fotografía y marcar dos puntos que sean fáciles de identificar en el terreno en donde mediremos la longitud en el terreno y las comparamos con la distancia de los mismos puntos en la fotografía. Algunos errores son: la exactitud del GPS, que los puntos concuerden exactamente con los del terreno.
Los datos obtenidos fueron: -
media. Como herramientas debemos tener el plano de la fotografía y una regla milimetrada. Algunos errores lo tenemos en el grado de determinación de la longitud ya que podemos encontrar que nuestras mediciones.
Conclusiones
Con respecto a las guías de fotointerpretación para la obtención de escala media de una fotografía por medio de un plano y por medio de un terreno, encontramos: Para determinar la escala de una fotografía con respecto al plano la podemos obtener ubicando dos rectas una en la zona baja y otra en la zona alta de la fotografía que este en común con el plano. Con la ayuda de una regla medimos en la fotografía y en plano en donde por medio de las fórmulas que están en la guías hallamos la escala
b. Los rayos visuales hacia puntos homólogos deben intersectarse en el espacio de dos en dos. Esto significa que la observación debe realizarse según planos epipolares, es decir, que los rayos epipolares homólogos estén sobre la misma recta. c. Los puntos más lejanos de ambas imágenes no han de tener una separación mayor que la distancia interpupilar del observador, o a la base de visión del aparato utilizado
¿Cuáles son los métodos para observación estereoscópica de fotos?
Observación con ejes cruzados: Se basa en mirar con el ojo derecho la fotografía izquierda y con el ojo izquierdo la fotografía derecha. La acomodación y convergencia se realizan en diferentes puntos, por tanto, este sistema es demasiado cansado porque ambas deben coincidir en el mismo punto. Observación con ejes convergentes: Es el método normal de observación por lo que es el más descansado. Como las dos imágenes deben estar superpuestas debe ser necesario la observación por medios de filtros para que cada ojo reciba una sola imagen. Los sistemas de uso más comunes son: Anaglifos que emplean filtros de colores complementarios (verde y rojo), luz polarizada (con filtros que polariza la luz) y
7
Facultad de ingeniería – Universidad Surcolombiana
luz intermitente (alternadores) que emplean obturadores giratorios que permiten la observación alternada de las imágenes izquierda y derecha. Cada ojo observa una imagen. Observación con ejes paralelos: En general el método cansa porque los ojos convergen en el infinito y la acomodación ocurre a una distancia finita. Para que la acomodación y la convergencia ocurra en un mismo punto se agrgan lentes y se colocan las fotogrfías a una distancia igual a la distancia focal, de esta manera la acomodación y la convergencia ocurren en el infinito.
Describa un estereoscopio de bolsillo, sus ventajas y desventajas con respecto al estereoscopio de espejos.
doblar alguna de las fotos. Dado que estos estereoscopios son normalmente voluminosos, no son fáciles de transportar, estando diseñados para uso en la oficina sobre mesas amplias. Los instrumentos de este tipo son especialmente útiles para trabajo en la oficina, permitiendo una observación cómoda y descansada. Ventajas: su campo visual abarca el tamaño normal de las fotografías aéreas. Desventajas: su tamaño, imposibilidad de uso en el campo (para lo cual no están diseñados) y su costo, por lógica mucho más elevado que el de los estereoscopios de bolsillo.
Explique gráficamente el concepto de estereoscopia.
El estereoscopio de bolsillo o de lentes consta de 2 lentes separados entre sí, por una distancia igual a la interpupilar, montadas en un marco plástico o metálico soportado por patas, de forma tal que las fotografías son observadas a través de dichos lentes. La distancia entre los lentes y las fotografías sobre las cuales se apoya el estereoscopio, corresponde a la distancia focal, de forma tal que la observación se realiza al infinito y con ejes paralelos. Estos instrumentos normalmente son pequeños y compactos, así como livianos; siendo en su gran mayoría diseñados para su uso en el campo, teniendo patas plegables que transforman la unidad en un paquete no mayor a un estuche de anteojos. A pesar de ello, la práctica indica que su mayor uso es en la oficina.
Figura 6. Concepto de vista estereoscópica
Enuncie las principales diferencias entre fotos aéreas y cartas.
Sus ventajas son: su menor tamaño lo hace fácilmente transportable, tiene un precio bajo y presenta gran claridad de la imagen. Desventajas: su campo visual es más pequeño que el del estereoscopio con espejos, por su tamaño es incómodo para trabajar debido a su baja altura (aprox. 10 cm) y hay dificultad de anotación de los datos observados.
Describa un estereoscopio de espejos, ventajas y desventajas sobre el estereoscopio de bolsillo.
El estereoscopio de espejos consisten en cuatro espejos ubicados de forma tal que las imágenes se trasmitan por reflexión hacia los oculares, realizándose la observación de las fotografías en forma o rtogonal a éstas, ubicándose las imágenes homólogas a distancias aproximadas a los 25 cm lo que evita la superposición o la necesidad de
Tabla 1. Principales diferencias de fotos aéreas y cartas
8
Fotointerpretación, 2014
Definir
Altura absoluta (Z0): distancia que existe entre el centro de proyección y un nivel de referencia al momento de la exposición. Proyección central: El elemento fundamental del trabajo fotogramétrico es la fotografía, su imagen es la expresión real y sincera del objeto en el momento de la toma fotográfica. Antes de tratar sobre las propiedades geométricas de una fotografía, nos referiremos a los principios geométricos sobre los cuales se basa. La fotografía es una proyección central, se forma la imagen fotográfica de un objeto espacial, sobre un plano al atravesar por un “objetivo”, los rayos son reflejados por dicho objeto e inciden sobre el plano antes mencionado.
cobertura y uso de la tierra. Bogota: IGAC. Flores, R. L. (s.f.). manual de practicas fotogrametria. MEXICO: universidad autonoma de chihuahua. Froment, i. b. (2008). Fotografia aereas.
Figura 7. Proyección central
Proyección paralela: Es un método para generar una vista de un sólido, consiste en proyectar dos puntos en la superficie del sólido a lo largo de líneas paralelas entre sí sobre el plano proyectante. Proyección ortogonal: Es aquella cuyas rectas proyectantes auxiliares son perpendiculares al plano de proyección (o a la recta de proyección) estableciendo una relación entre todos los puntos del elemento proyectante con los proyectados. También denominada proyección ortográfica. La proyección ortogonal es muy utilizada en el diseño de piezas mecánicas y maquinarias. 8. 9.
Bibliografía
(s.f.). Obtenido de http://www.fao.org/docrep/003/t0390s /T0390S08.htm CODAZZI, I. G. (2005). interpretacion visual de imagenes de sensores remotos y su aplicacion en levantamientos de
9
