UNIVERSIDAD UNIVERSID AD ESTATA ESTATAL L PENÍNSULA PENÍN SULA DE SANTA ELENA
FACULTA FACULTAD D DE CIENCIAS DE LA LA INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ASIGNATURA TOPOGRAFÍA III
DOCENTE ING. JAIME MORA
TEMA FOTOGRAMETRÍA
ESTUDIANTE JOHANNA BORBOR BAQUE
CURSO 5TO SEMESTRE
PERIODO LECTIVO 2016 - 2017-2
INTRODUCCION La fotogrametría, como parte de la interpretación de imágenes, es una disciplina que permite formular modelos 3D a partir de fotografías 2D; es una técnica de medición indirecta ya que las mediciones no se efectúan sobre el obeto, sino sobre imágenes del mismo! La fotogrametría se apoya fundamentalmente en las relaciones matemáticas de la geometría proyecti"a y de la "isión estereoscópica que posee naturalmente el ser #umano! $sta técnica de análisis a distancia la con"ierte en una forma de análisis muy económica! %ara los ingenieros es muy útil el conocimiento de estos conceptos ya que en su "ida profesional como proyectista en más de una ocasión deberá recurrir a ella! $s importante destacar que casi toda la cartografía rele"ada en el mundo #a sido generada a partir de la fotogrametría! Desde sus inicios #asta la actualidad la fotogrametría #a ido de la mano de la tecnología, dando pasos desde la fotogrametría analógica, pasando por la fotogrametría analítica, llegando #oy a la fotogrametría digital!
DEFINICIONES La fotogrametría puede de&nirse como el arte, ciencia y tecnología cuyo &n es el de obtener información cuantitati"a &able relati"a a obetos físicos y su entorno, mediante procesos de registro, medida e interpretación de imágenes fotográ&cas '(merican )ociety for %#otogrammetry and *emote )ensing+ -.-/! La fotogrametría es la ciencia de reali0ar mediciones e interpretaciones con&ables por medio de fotografías, para de esa manera obtener características métricas y geométricas del obeto fotogra&ado ')ociedad 1nternacional de otogrametría y )ensores *emotos/! La fotogrametría es la técnica para estudiar y de&nir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un obeto cualquiera, utili0ando medidas reali0adas sobre una o "arias fotografías '! 4onne"al/ (l interpretar estas de&niciones resaltamos el carácter cientí&co y cuantitati"o de la fotogrametría, en clara asociación con las dimensiones, forma y posición espacial de los obetos fotogra&ados! $timológicamente, la palabra fotogrametría se deri"a de las palabras griegas 56789 photos, que signi&ca lu0; :<=<, gramma, que signi&ca lo que está dibuado o escrito, y =>78?, metrón, que signi&ca medir! @sando en conunto esas palabras fotogrametría signi&ca medir grá&camente por medio de la lu0!
HISTORIA )egún Aonecny '-BC/ la fotogrametría se desarrolla y e"oluciona en cuatro etapasE
a/ FetrofotografíaE de partir de BG #asta -GG! )e inicia con la in"ención de la fotografía por Hiepce y Daguerre en B3- en rancia! $l término Fetrofotografía fue ideado por el coronel francés Laussedat #acia B; a quien se lo considera el fundador de la otogrametría!
b/ otogrametría analógicaE desde -GG a -IG, ciclo que se inicia con dos in"entos importantísimos, por un lado la estereoscopia dando origen a la estereofotogrametría y por otro lado el in"ento de plataformas adecuadas para los sensores 'cámaras/ como los 0eppelines y el aeroplano! c/ otogrametría analíticaE desde -I- #asta -BG, ciclo iniciado por la aparición de las computadoras! d/ otogrametría digitalE desde -BG #asta nuestros días, ciclo iniciado a partir del lan0amiento del primer satélite arti&cial, el )putniJ de origen ruso y por el uso del satélite Landsat de origen estadounidense!
La fotogrametría analógia, que surge en la década de los treinta basada en aparatos de restitución y es la responsable de la reali0ación de la mayoría de la cartografía mundial! $n ella, un par de fotografías es colocado en un aparato restituidor de tipo óptico o mecánico! $l operador reali0a en forma manual la orientación interior y eKterior para crear el modelo estereoscópico, debidamente escalado y ni"elado! $l le"antamiento de la información planimétrica y altimétrica del modelo se reali0a también en forma manual, mediante el seguimiento con la marca otante posada sobre los detalles de la super&cie del modelo! $sta información es ploteada en una cartulina colocada sobre la mesa tra0adora, relacionada con el modelo por medios mecánicos o eléctricos!
La fotogrametría analítia , que aparece en -. como un desarrollo natural de la interrelación entre los aparatos restituidores analógicos y el surgimiento de la computación! $n ella, la toma de información es analógica y el modelado geométrico es matemático! Fediante el uso de un monocomparador o de un estereocomparador integrado en el restituidor, se miden las coordenadas K, y de los puntos pertinentes de las fotografías, coordenadas que son procesadas por los programas del computador del sistema! $ste reali0a el procesamiento de la orientación interior y eKterior en forma analítica y procesa el le"antamiento de la información del modelo que reali0a el operador, para lle"arla a su correcta posición ortogonal, y &nalmente almacenarla en una base de datos tipo M(D!
La fotogrametría !igital, actualmente en auge, surge como consecuencia del gran desarrollo de la computación, que permitió reali0ar todos los procesos fotogramétricos mediante el uso de computadores! Mon la fotogrametría digital crecen las posibilidades de eKplotación de las imágenes, a la "e0 que se simpli&can las tecnologías, permitiendo con ello la generación automática de modelos de ele"ación del terreno,
ortoimágenes y estereortoimágenes, generación y "isuali0ación de modelos tridimensionales etc! %ara lle"ar a cabo la restitución digital, las imágenes digitales son ingresadas en el computador, y mediante "isuali0ación en pantalla de las mismas, el operador ingresa los puntos necesarios para reali0ar el proceso de orientación en forma matemática! La restitución puede ser un proceso iterati"o con el operador o ser reali0ada en forma automática por correlación de imágenes! La salida en la fotogrametría digital puede ser en formato raster o formato "ectorial!
FUNDAMENTO DE LA FOTOGRAMETRÍA $l principio en el que se basa la fotogrametría consiste en proyectar en forma ortogonal sobre un plano de referencia, la imagen registrada en una fotografía, la cual #a sido proyectada sobre el negati"o mediante la proyección central, que es la usada por las lentes! $n fotogrametría se asume que la proyección central es perfecta, lo cual implica queE Ho eKiste des"iación de los rayos de Lu0 que atra"iesan los lentes de la cámara! La imagen se proyecta sobre una super&cie perfectamente plana! La relación matemática que relaciona el obeto y su imagen se conoce con el nombre de principio de colinealidad! •
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A"LICACIONES DE LA FOTOGRAMETRÍA La primera utili0ación de la fotogrametría consistió en la reali0ación de mapas y planos topográ&cos! De #ec#o, los mapas base de la cartografía de cualquier país, son obtenidos mediante ella! (ctualmente, además de la reali0ación de estos mapas base, se reali0an muc#os otros tipos de mapas de carácter especial, los cuales pueden presentar gran "ariedad de escalas, y se utili0an en el proyecto y diseNo de obras tales como autopistas, carreteras, "ías de ferrocarril, puentes, tuberías, oleoductos, gasoductos, líneas de transmisión, presas #idroeléctricas, estudios urbanos, etc! (demás de estos mapas, orientados principalmente al desarrollo de obras de ingeniería ci"il, podemos mencionar mapas reali0ados para uso catastral, mapas geológicos, mapas de suelos, mapas forestales, etc! Dentro de las disciplinas que se bene&cian de la fotogrametría no topográ&ca podemos mencionar a la arquitectura, en el le"antamiento de monumentos y de sitios; la arqueología, en aplicaciones similares a las usadas en arquitectura; la bioestereometría, en el estudio de formas de seres "i"os; la construcción na"al, la automotri0 y la de maquinaria pesada #acen también uso de esta disciplina! @na importante cantidad de la información cartográ&ca producida mediante el empleo de la fotogrametría, es utili0ada como referencia espacial en bases de datos digitales! $stos, se integran con otros datos obtenidos por diferentes medios, generalmente de carácter cualitati"o y descripti"o para conformar sistemas de información geográ&ca ')1O/!
#ENTA$AS % LIMITACIONES DE LA FOTOGRAMETRÍA
La fotogrametría es una disciplina basada en la reconstrucción 3D de la realidad a partir de imágenes bidimensionales; es por ello que sus "entaas y des"entaas están estrec#amente ligadas a las formas de registro 'generalmente fotografías aéreas/, y a los métodos y equipos de restitución!
#ENTA$AS DE LA FOTOGRAMETRÍA •
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*educción de costos! $stá relacionado con el tamaNo del área a restituir! ( partir de las 2GG #a de super&cie, el método fotogramétrico se torna competiti"o frente al método topográ&co, aumentando esta competiti"idad a medida que el área se #ace más eKtensa! *educción del trabao de campo! $l trabao de campo es un componente oneroso de todo trabao topográ&co, cuyo costo aumenta con la accesibilidad y las condiciones de clima ad"erso! La reducida cantidad de puntos de control necesarios en la fotogrametría, reduce la estadía en el campo! Pelocidad de compilación! $l tiempo requerido para reali0ar un mapa fotogramétrico es mínimo comparado con el que requiere el le"antamiento topográ&co y su posterior trabao de gabinete! Dado el poco tiempo necesario para el le"antamiento fotogramétrico con el que se obtiene una reproducción &el del terreno, en un periodo determinado, nos facilita datos muy "aliosos en los casos de cambios súbitos, como por eemploE durante o después de catástrofes naturales! leKibilidad! $l método fotogramétrico puede ser reali0ado en un "ariado rango de escalas, dependiendo de la escala de las fotografías y del tipo de aparato compilador utili0ado, dependiendo también de la disponibilidad de recursos económicos y técnicos! %or ello, suministrar mapas o sustitutos con diferentes tiempos de producción, costos y precisión! *egistro multitemporal! $s muy útil para "eri&car mapas fotogramétricos! Las fotos aéreas pro"een un registro preciso de las características del terreno en la fec#a en que fueron tomadas, lo cual permite reali0ar comparaciones entre fotos de otras fec#as para e"aluar cambios en el terreno! Las fotos aéreas también pueden ser empleadas para otros usos diferentes al del proyecto original, ya que además de información métrica, las fotografías aéreas proporcionan información de carácter cuantitati"o y cualitati"o! La otogrametría se puede aplicar en regiones donde no pueden utili0arse los métodos clásicos, como, por eemploE en regiones intransitables, tales comoE ciénagas, desiertos, sel"as "írgenes, territorios a0otados por alguna epidemia u ocupados por fuer0as enemigas, etc!, debido a la característica intrínseca de la fotogrametría, de que los obetos pueden ser medidos sin necesidad de estar cerca de ellos!
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La aerofotogrametria aporta además una serie de "entaas, tales como, la fotografía en sí, la cual es un documento que permite efectuar cualquier control en un momento dado! Qambién se pueden obtener de ella datos urídicos, geológicos, #istóricos y geogénicos de suma importancia!
DES#ENTA$AS DE LA FOTOGRAMETRÍA •
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Pisión de la super&cie del terreno cuando eKiste densa cobertura "egetal! $n este caso es imposible ubicar la marca otante sobre el terreno, por lo que se debe presumir una altura promedio de la "egetación con respecto al suelo! )in embargo, como la cubierta "egetal tiende a sua"i0ar los accidentes topográ&cos del terreno, siempre eKistirán errores en la ubicación de las cur"as de ni"el, aunque se pueda "eri&car la cota en los claros que eKistan en la "egetación! @bicación de cur"as de ni"el sobre super&cies planas! $l determinar la trayectoria de una cur"a de ni"el en un terreno plano tiene un alto grado de di&cultad, debido a la imprecisión en la colocación de la marca otante! $n consecuencia, se colocan puntos acotados en la restitución o se complementa con trabao de campo! $l lugar debe ser inspeccionado para determinar aquellos elementos que no son "isibles en forma satisfactoria, o que no cuya naturale0a eKacta no puede ser determinada en el estereomodelo! )iempre es necesario reali0ar un control de campo! La aplicación de la fotogrametría requiere una in"ersión considerable de equipo y de personal especiali0ado, por lo que su costo es ele"ado! %ara reali0ar nue"os le"antamientos se requiere la obtención de nue"as fotografías!
DI#ISIONES DE LA FOTOGRAMETRÍA ( lo largo de la eKistencia de esta disciplina, se fueron desarrollando métodos que se adaptaban en forma óptima a los campos de aplicación en los que se les requería! $sto trao a su "e0 como consecuencia, la creación de equipos especí&cos capaces de lle"ar a cabo la reali0ación de estas técnicas especiali0adas! (grupando estas técnicas y equipos en torno a sus campos de aplicación, se obtienen tres grandes grupos dentro de la fotogrametría!
FOTOGRAMETRÍA A&REA' $s aquella que utili0a fotografías tomadas desde una cámara aerotransportada! $ste #ec#o implica que su ee óptico casi siempre es "ertical, y que su posición en el espacio no está determinada! Oeneralmente, las cámaras usadas son de formato 23 R 23 cm, ya que son las más apropiadas para los trabaos cartográ&cos a los cuales está destinada!
(ctualmente cobra importancia la fotografía aérea de pequeNo formato, debido a sus "entaas de accesibilidad económica! Stra modalidad que gana importancia la constituye la fotogrametría espacial, que utili0a imágenes estereoscópicas tomadas desde satélites de obser"ación de la tierra!
TI"OS DE FOTOGRAFI(S A&REAS' La fotografía aérea es la fuente básica de información, por esta ra0ón debe cumplir con algunas condiciones para que las mediciones sean eKactasE • •
Debe ser de alta calidad geométrica y pictórica! Debe ser tomado con el ee de la cámara lo más cerca posible de la "ertical!
Las fotografías pueden ser de dos tiposE • •
Perticales, y Sblicuas
#ertiale)' Las fotografías "erticales son las más utili0adas, este tipo de fotografías se consiguen cuando el ee de la cámara es "ertical y la película #ori0ontal, la película siempre es perpendicular al ee!
Fig*ra + otografía aérea "ertical! F*ente' iparionE 1nformación turística, geográ&ca y de montaNa! Sbtenido de la red el de mayo del 2GG
O,li*a)' $stas se obtienen cuando el ee de la cámara está inclinado, es decir el ee forma un ángulo con la "ertical! $Kisten dos clases de fotografías oblicuasE altas y baas, las altas son cuando se puede obser"ar el #ori0onte y en las baas no se puede obser"ar!
Fig*ra - otografía aérea oblicua alta!
F*ente' Sbtenido de la red el de mayo del 2GG
FOTOGRAMETRÍA TERRESTRE' @tili0a fotografías tomadas desde puntos situados sobre la super&cie terrestre, estos puntos son estaciones &as en el terreno! $ste tipo de fotogrametría fue el primer método fotogramétrico que se utili0ó, es muy práctica cuando se trata de reali0ar le"antamientos de eKtensiones pequeNas ya que resultan rápido y económico! )e reali0a con un instrumento llamado fototeodolito, este consiste en un teodolito con una cámara fotográ&ca acoplada! La fotogrametría terrestre no es muy utili0ada, solo se la emplea cuando la aérea es muy costosa o resulta imposible de reali0ar, por lo general se la utili0a en trabaos pequeNos y para enseNar a los estudiantes! $n la antigTedad la fotogrametría era muy utili0ada para le"antamientos topográ&cos con el &n de conseguir la representación del terreno a grandes escalas! @na de las primeras tareas que se reali0an antes de iniciar la fotogrametría terrestre es el reconocimiento de la 0ona, siendo el mayor problema la elección y ubicación de la base!
FOTOGRAMETRÍA DE O.$ETOS CERCANOS' $n forma general, agrupa aquellas aplicaciones que no tienen carácter geodésico o topográ&co! )e aplica para resol"er problemas singulares, muy especí&cos! %or ello se puede decir que son soluciones a la medida del problema a resol"er! $sta di"isión es la que abarca la mayor amplitud de técnicas para la toma de fotografías y su posterior restitución!
METODO GENERAL DE LA FOTOGRAMETRIA $l estudio de la fotogrametría surge, como sabemos, por la necesidad de obtener información en tres dimensiones a partir de información en dos dimensiones; es decir, se desea conocer el tamaNo, las dimensiones y la posición espacial de los obetos! $l método o fundamento de la fotogrametría se basa en la obtención de dos fotografías aéreas "erticales sucesi"as, que toman un punto común del terreno y a partir de la restitución de lo #aces de proyección 'restitución por aberraciones del obeti"o, distorsiones generadas por deformaciones de la película o negati"o, distorsiones atmosféricas y otras distorsiones por des"iación de la "ertical/ es posible obtener las coordenadas del punto en ambas fotografías a partir de un ee de referencia relati"o y de esta manera obtener semean0as geométricas entre las dos imágenes!
Sbsér"ese que el punto % 'K,y,0/ ubicado en el terreno es proyectado a la fotografía! Sbedece al caso general en donde coinciden, en la "ertical, el centro de la fotografía y el centro del terreno fotogra&ado ó nadir 'igura nU 3/!
CAMARA FOTOGRAMETICA DE TOMA DE #ISTAS Mámara fotogramétrica de toma de "istasE es una cámara fotográ&ca especialmente diseNada, donde los elementos de orientación interior y su geometría son perfectamente conocidos y además el tipo de proyección central es ideal 'iguras nUV y /! Muenta principalmente con tres partesE (lmacénE lugar donde se alia el rollo de la película 'negati"o/ Muerpo de la cámaraE aloa los mecanismos de maniobra de la película, la bomba de "acío que dea perfectamente plano el negati"o y las lentes del obturador! igura nUVE Mámara fotogramétrica de toma de "istas!
$nsamble del lente u obeti"oE en esta parte se encuentran las lentes, el <ro y el obturador, todas estas debidamente calibradas y certi&cados por el fabricante!
igura nU E %artes de la
ELEMENTOS DE FOTOGRAMETRIA
cámara!
"lano foal E representa el plano donde inciden los #aces luminosos al obturarse la cámara, y que son plasmados en el negati"o, generando así la imagen capturada! (demás en él se dispone la información complementaria de la fotografíaE marcas &eles y la información marginal!
Mara) /ele) o f*!*iale)' son indicaciones en los bordes de la película, normalmente son cuatro ec#as, puntos, etc! colocadas en forma opuesta y uniéndolos con una línea indican el punto principal de la fotografía 'igura nU I/!
igura nU IE Farcas &eles
Informaión marginal' compuesta por una serie de datos de gran utilidad como la altura de "uelo dada por el altímetro del a"ión 'm!s!n!m!/, relo, ni"el esférico de burbua, identi&cación de la cámara de toma de "istas, número de fotografía y datos de la misión como la 0ona y fec#a que se reali0ó el "uelo, entre otras!
"*nto 0rini0al' representa el punto central de la fotografía, se lo obtiene luego de unir las marcas &eles opuestas! $n el caso de las fotografías "erticales debe coincidir con el nadir 'o punto en el terreno directamente debao de la cámara/!
Di)tania foal' o distancia principal, es la distancia que eKiste entre el centro de la lente y el plano focal, donde se apoya la película; en otras palabras es la distancia &a que eKiste entre el centro de la lente y la película 'iguras nU . y B/!
E1e ó0tio' es el ee que pasa por el centro geométrico de la cámara y es perpendicular al negati"o; en el caso de fotografías "erticales es coincidente con la "ertical del lugar 'iguras nU . y B/!
Alt*ra !e 2*elo' queda de&nida la altura de "uelo como la distancia que eKiste entre el terreno fotogra&ado y el centro de la lente 'iguras nU . y B/!
E)ala' es uno de los elementos más importantes de la fotogrametría 'y de la interpretación de imágenes en general/! %uede de&nirse como la relación que eKiste entre lo que mide un obeto en la fotografía 'd/ y lo que representa realmente en el terreno 'D/, o bien la relación que eKiste entre la distancia focal 'f/ y la altura de "uelo '/ 'iguras nU . y B/!
igura nU .E básico de fotogrametría!
Diagrama
igura nUBE Stros elementos de fotogrametría
(nali0ando la eKpresión $W fC y considerando la eKistencia de diferentes ele"aciones del terreno 'como "alles y montaNas/ es posible darse cuenta que la altura de "uelo "aría según la ele"ación del obeto fotogra&ado, y esto conlle"a a decir que en presencia de un terreno accidentado la escala no es constante en todos los puntos de la fotografía!
Aero,a)e 3.4' es la distancia que eKiste entre dos tomas sucesi"as en el terreno, es decir es la distancia entre dos obturaciones de la cámara de toma de "istas 'igura nU B/!
Foto,a)e 3,4E es la proyección de la aerobase en la fotografía 'igura nU B/!
Sola0e longit*!inal' es el solape necesario entre fotografías aéreas sucesi"as que debe ser del IGX 'G a IGX/ para permitir la estereo"isión 'igura nU -/!
Sola0e tran)2er)al' es el solape entre bandas o pasadas del "uelo, debe estar comprendido entre un a 2X; su &nalidad es la de permitir unir las fotografías para reali0ar los denominados foto+mosaicos apoyados o semi+ apoyados 'igura nU -/!
igura nU -E )olape longitudinal y
trans"ersal
Línea !e 2*elo' queda de&nida uniendo puntos principales de fotografías sucesi"as, es decir para poder reali0ar esta línea es imprescindible transferir los centros de la fotografía anterior y posterior a la fotografía central!
"ro5eión ónia o ra!ial' es la proyección que utili0an las fotografías, en donde todos los #aces luminosos pasan por un punto 'lente/! $ste tipo de proyección implica que un elemento "ertical, sobre la super&cie fotogra&ada, como por eemplo un poste de lu0 o un edi&cio sea representado en la imagen fotográ&ca como un segmento, orientado desde el centro #acia la periferia 'iguras nU . y B/!
Efeto !e !eri2a' el efecto de deri"a es muy común en la a"iación y se da cuando sobre él a a"ión inciden "ientos laterales que tienden a des"íalo! $l piloto se "e obligado a reali0ar una maniobra de compensación a &n de
mantener el rumbo establecido o deseado, esta maniobra pro"oca que el a"ión tenga un ángulo de ataque respecto de la trayectoria y es por ello que las fotografías del terreno
De)2iaión 3a,eeo 5 ala,eo4' $fecto que se produce por los mo"imientos relati"os de la plataforma utili0ada 'normalmente un a"ión/, el cabeceo es el mo"imiento de la nari0 del a"ión arriba y abao; mientras que el alabeo es el mo"imiento de las alas 'igura nU G/!
igura nU GE Mabeceo y a labeo en la toma!
"RODUCTOS FOTOGRAM&TRICOS La fotogrametría genera productos &nales, grá&cos, fotográ&cos yCo digitales, en función de la aplicación que tendrán los mismos! Discriminando estos productos según el proceso y su forma &nal, se pueden agrupar según los tipos que se describen bre"emente a continuación!
Ma0a !e línea)6 $s el producto por eKcelencia de la fotogrametría! (ctualmente eKisten dos modalidades de medios de presentación de los mapasE los tradicionales, los cuales son ploteados sobre una mesa de dibuo por el aparato restituidor, y los numéricos los cuales son reali0ados mediante una interfase que conecta los mo"imientos del aparato restituidor para que puedan ser reali0ados mediante un programa M(D 'Momputer (ssisted Design/! $n estos programas, los elementos que conforman la información que se eKtrae del modelo, se registran mediante puntos, líneas y polígonos, en diferentes capas según su contenido temático! $sta información puede editarse y completarse una "e0 #ec#a la restitución, por lo que se obtiene un plano digital del terreno, que por su naturale0a, se presta especialmente para su utili0ación en los )istemas de 1nformación Oeográ&cos!
"*nto) !e ontrol6 %or medios fotogramétricos se pueden determinar las coordenadas espaciales 'Y, Z, [/ de puntos sobre el terreno, para densi&car los puntos que ya se conocen, y los cuales son obtenidos por medios topográ&cos!
Fotomo)aio6 $s un conunto de fotografías agrupadas con el &n de obtener la representación de una determinada área de terreno, las fotografías se unen a partir de puntos conocidos luego se toma una fotografía del mosaico para tener una solo fotografía! Los mosaicos pueden ser de "arios tiposE •
Ho controlados
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Montrolados )emicontrolado *ecti&cado
No ontrola!o)' Los mosaicos no controlados se elaboran sin tener en cuenta puntos de control ni escalas, es decir se untan "arias fotografías de diferentes escalas, debido a esto este tipo de mosaico no proporciona ninguna garantía para la medición de distancias! )e necesita de muc#a #abilidad para reali0ar este tipo de mosaico debido a que el relie"e y la inclinación del terreno causan distorsiones en las fotografías y di&culta su agrupamiento!
Controla!o)' (quí si se toman en cuenta los puntos de control y las escalas son austadas para que toda la fotografía tenga una sola escala! Qambién se toman en consideración los detalles y las fotografías son pre"iamente recti&cadas!
Reti/a!o' $n estas se intentan eliminar las distorsiones, se forman con las fotografías recti&cadas! Debido a que la escala utili0ada por los mosaicos recti&cados es la misma que la de los planos se los conoce también como fotoplanos! $n las etapas de reconocimiento y planeación el mosaico es de gran ayuda ya que contiene todo lo que se puede obser"ar de forma directa desde el a"ión! Ortofoto6 $s una fotografía o un conunto de fotografías cuyas imágenes de los obetos se encuentran en su "erdadera posición planimétrica! $sto se logra mediante un proceso denominado recti&cación diferencial, en el cual se eliminan los efectos de la inclinación y del despla0amiento por relie"e, propios a las fotografías! %or ello, las ortofotos son equi"alentes a los mapas de líneas en lo referente a su precisión geométrica! %ara la reali0ación de la ortofoto es necesario crear el modelo estereoscópico del terreno, para de esta forma, proyectar en forma ortogonal, mediante el uso de la recti&cación diferencial, la fotografía i0quierda del modelo sobre película fotográ&ca, la cual, una "e0 re"elada, es la ortofoto!
Ortofoto e)tereo)ó0ia6 $stá conformada por dos imágenes, donde la imagen i0quierda es una ortofoto de la fotografía i0quierda y la imagen derec#a es una ortofoto de la fotografía derec#a, la cual contiene la suma de los paralaes en K obtenidos de las "ariaciones de altura de los puntos correspondientes del terreno! $sta última ortofoto es denominada estereomate , la cual puede ser considerada como una proyección paralela oblicua del terreno, sobre el plano de proyección!
Ortofotoma0a6 $s una ortofoto #ec#a a una escala determinada, sobre la cual se aNade la información con"encional que posee un mapa!
Ortofotoma0a to0ogr7/o6 $s un ortofotomapa al cual se aNaden las cur"as de ni"el!
"RODUCTOS "ARA LA ILUSTRACI8N ESTEREOSC8"ICA Monstituyen una "aliosa #erramienta en aquellas ilustraciones donde mostrar el relie"e es el &n fundamental! )on frecuentemente utili0adas en geología, donde es indispensable mostrar las formaciones en tres dimensiones, y ciencias forestales, donde es importante de&nir las diferencias de altura en di"ersas coberturas "egetales contiguas!
E)tereograma6 $s un par estereoscópico, correctamente orientado y montado, cada imagen al lado de la otra, a &n de facilitar la "isión estereoscópica mediante el uso del estereoscopio de espeos o incluso sin necesidad de ellos, cuando el usuario tiene bastante eKperiencia en obser"ar este tipo de producto! @na "ariación del estereograma es el estereotriplete, el cual usa tres fotografías sucesi"as eKtendiendo así el área de obser"ación!
igura ! $stereograma reali0ado con la banda 2 '"erde/ del satélite landsat QF!
Anaglifo6 )u nombre deri"a del griego
ESCALA DE LA FOTOGRAFÍA La escala de una fotografía aérea "iene dada por la relaciónE
c W distancia principal W altura de "uelo sobe el
terreno
$n un per&l de terreno no llano eKistirán in&nitos "alores de escala! %or ello, al referirnos a la escala de un fotograma, lo estamos #aciendo a un "alor medio, respecto a un plano de referencia, elegido con criterio de que se encuentre equidistante, entre el plano tangente a las mayores ele"aciones del terreno y la de mayores depresiones! %ues bien, recordando que el dato altimétrico está referido al ni"el medio del mar '^/, por lo que, para conocer la escala de una fotografía con el referido indicador, será preciso restar la altitud del plano de referencia 'HFF/ el "alor o altura del elemento!
W altura HFF # W altura del obeto o elemento!
DEFORMACIONES GEOM&TRICAS DE LAS FOTOGRAFÍAS A&REAS )e denominan deformaciones geométricas de las fotografías aéreas a las imperfecciones que afectan a la calidad de la imagen desde el punto de "ista cuantitati"o! %or tanto, esto inuye en las mediciones que se reali0an sobre la fotografía! Las relaciones geométricas entre elementos obeto y elementos imagen, se basan en los siguientes supuestosE • •
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Monsiderar la fotografía como una proyección central del terreno! Monsiderar que las cámaras fotográ&cas tienen un único centro de proyección! )uponer que la proyección de un punto obeto, se impresiona en el negati"o como tal punto!
DIFERENCIAS ENTRE FOTOGRAFÍA #ERTICAL % MA"A @n mapa es, por de&nición geométrica, una proyección ortogonal del terreno sobre un plano #ori0ontal! @na fotografía aérea "ertical es, por el contrario, una proyección central del terreno, en la que el centro perspecti"o es el centro óptico del obeti"o! @na fotografía aérea se de&ne como "ertical, cuando las inclinaciones que sufre el ee de toma respecto a la "ertical, o sea, el ángulo formado por el punto principal el centro del obeti"o y el punto nadir, tiene "alores próKimos a _ y rara "e0 eKcede al "alor de 3_ La fotografía aérea "ertical no constituye un plano, eKcepto cuando el terreno es llano y #ori0ontal y el ee de toma del "uelo rigurosamente "ertical, en cuyo caso, la imagen es semeante al terreno, con ra0ón de semean0a cC, siendoE
c W distancia principal de la cámara! W altura de "uelo sobre el terreno! $n la práctica, esta situación no se presenta, eKistiendo dos causas de error en la métrica del fotograma! @no debido a la falta de "erticalidad del ee de la toma, y otro, al relie"e del terreno!
DES"LA9AMIENTO DE.IDO AL RELIE#E )uponiendo que desde un punto `S en el espacio de #a tomado una fotografía eKactamente "ertical, como en la &gura, de un terreno plano #ori0ontal 'per&l de terreno / un punto ( de dic#o plano tendrá su correspondiente en el punto a de la fotografía! )i el terreno no es plano, sino que presenta diferencia de relie"e, como aparece en el per&l de terreno 2 y el punto ( no se encuentra sobre el plano de referencia sino en la posición (, a dic#o punto ( le corresponderá como imagen en la fotografía!
La distancia a a, es decir la distancia entre la imagen 'a/ de un punto del terreno y la imagen que tendrá el mismo punto si se encontrara sobre el mismo plano de referencia 'a/ se de&ne como despla0amiento radial debido al relie"e 'r/ del punto ( con respecto al plano de referencia r! (plicando el teorema de Q#ales 'paralelas cortadas por un #a0 de rectas determinan segmentos proporcionales/ se obtiene la relaciónE
%or semean0a de los triángulos (2 ( ( y (2 HS se deduce la relaciónE
y &nalmente de las igualdades se deduce queE
órmula de despla0amiento determinado comoE
debido
al relie"e
de una
foto
queda
de la fórmula anterior puede deducirse que el despla0amiento debido al relie"e rE J Mrece radialmente a partir del punto nadir y proporcionalmente al "alor r! J $s directamente proporcional a la diferencia de altura con respecto al plano de referencia! J 1n"ersamente proporcional a la altura de "uelo [ sobre el plano de referencia!
DES"LA9AMIENTO DE.IDO A LA INCLINACI8N DEL "LANO DEL NEGATI#O @n fotograma inclinado y el "ertical correspondiente, es decir, el tomado con la misma distancia principal y a la misma altura de "uelo, coinciden únicamente a lo largo del ee de inclinación! $n cualquier otro punto, la imagen en el fotograma inclinado está despla0ado, con respecto a la #omóloga del fotograma "ertical! )egún se "e en la &gura, este despla0amiento es de sentido contrario, en las dos mitades en que queda di"idida la foto, por el ee de inclinación, y aumenta radial y proporcionalmente desde el isocentro! %ara estudiar este despla0amiento "amos a considerar primero, los puntos situados en la recta principal!
Desplazamiento en el plano imagen, debido a la inclinación de la cámara respecto a la vertical.
$n una sección perpendicular el ee 'recta intersección de ambos planos/, b^^b y c^^c son despla0amientos debidos a la inclinación! %ara anular el efecto de ésta, deberíamos despla0ar el punto b 'imagen del obeto 4 en el fotograma inclinado/, la posición b^^!
para todo punto como el 4, que no esté en la recta principal, pero cuya imagen aparece en la parte ele"ada de la fotografía, la magnitud del despla0amiento esE
en que 1, es el ángulo que forma el rayo ib con la recta principal! (nalógicamente, para los puntos de la mitad inferior, el despla0amiento "aldráE
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Lillesand, Q! -B.! *emote )ensing and 1mage 1nterpretation! o#n iley and )ons,He ZorJ! Fic#el Fo#n! *e"ista Oeográ&ca! $nero unio -IB "ol 1Y H_ 2G! @ni"ersidad de Los(ndes, Férida Pene0uela! Qournac#on, Oaspar ! 'Hadar/! --V! uand ^étais p#otograp#e! $ditions Morps, %aris!
