Ensayo Usos de La Fotogrametria Digital

FOTOGRAMETRIA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

ENSAYO FOTOGRAMETRÍA EL USO DE LA FOTOGRAMETRÍA FOTOGR AMETRÍA DIGITAL

PRESENTADO POR: DANIEL FELIPE REAL RAMIREZ COD: D 7303122 OLGA RIVERA DÍAZ COD: D7303098 ALFONSO RUGELES COD: D7303159

PRESENTADO A: ING. WILSON ARIAS ARIAS

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA ASIGNATURA FOTOGRAMETRÍA PROGRAMA INGENIERIA CIVIL 2017


USOS DE LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL ABSTRACT Digital photogrammetry allows the knowledge of the dimensions and position of objects in space, this technology is based on the measurement of digital images, to obtain geometries, radiometry and semantic information of areas or objects in 2D and / or 3D, is the DTM digital photogrammetric restitution from satellite images, aerial photographs. For the generation of orthoimagenes, since the graphic information of a Georeferenced Image, shows us all the planimetric details and innumerable references for the correct and precise positioning of all the points and elements of a plane and facilitate the interpretation of specific details. This is recognized for having more precise results and a greater coverage, in addition to automating several processes within the analysis, since they are the image rectification according to the spheroidal form of our planet, that is why we will focus on the uses that the human being gives this technique, which today is widely used in many disciplines such as: Agronomy, Cartography, Orthophotography, Architecture, Planning and Territorial Planning, Environment, Archeology, Structural Control, Measurements, Topography, Biomechanics in various fields such as Medicine, Ergonomics, Sport, Police investigation (reconstruction of accidents), Zoology, Orthophotos, Architectural applications, Archeology, Deformation control, Vegetation evaluation and environmental impact, among others.

INTRODUCCION La fotogrametría digital, consiste en la obtención de imágenes mediante una cámara oscura, estas son capturadas por un sensor electrónico que dispone de múltiples unidades fotosensibles, las cuales aprovechan el efecto fotoeléctrico para convertir la luz en una señal eléctrica, la cual es digitalizada y almacenada en una memoria. Es importante establecer que esta permite el crecimiento de las posibilidades de explotación de las imágenes, a la vez que se simplifican las tecnologías, permitiendo con ello la generación automática de modelos de elevación del terreno, ortoimágenes y estereortoimágenes, generación y visualización de modelos tridimensionales etc. Para llevar a cabo la restitución digital, las imágenes digitales son ingresadas en

El computador, y mediante visualización en pantalla de las mismas, el operador ingresa los puntos necesarios para realizar el proceso de orientación en forma matemática. La restitución puede ser un proceso iterativo con el operador o ser realizada en forma automática por correlación de imágenes. La salida en la fotogrametría digital puede ser en formato raster o formato vectorial. Esta técnica tan novedosa y útil es muy usada para los censos ambientales, censos catastrales, hidrografía, planificación y ordenamiento, bases de datos gráficas, análisis especiales y multitemporales, legalidad, comercialización, avalúos y determinación de linderos, usos de suelos e inventarios forestales, planificación de obras civiles, entre otros.


DESARROLLO En el desarrollo de este análisis tomaremos como base información de diferentes libros, revistas entre otros, que serán citados según las normas establecidas, esto con el fin de tener una guía fija y garantizada sobre el uso de la fotogrametría digital. La fotogrametría digital surge como la consecuencia del gran desarrollo de la computación, que permitió realizar todos los procesos fotogramétricos utilizando computadoras y software especiales. A partir de la era digital aumentaron las posibilidades de explotar las imágenes extrayendo mucha información, permitiendo la generación de modelos digitales de elevación del terreno, orto-imágenes, visualización tridimensional del terreno, obtención de perfiles transversales, etc. Debemos tener muy presente que un Sistema Fotogramétrico Digital es el conjunto de componentes hardware y software necesarios para generar productos fotogramétricos a partir de imágenes digitales, aplicando técnicas manuales o automatizadas. Dentro de estos sistemas se distinguen tres partes: una correspondiente a los dispositivos de entrada de imágenes digitales, otra que es la estación fotogramétrica digital, y una última, en la que se integran los dispositivos de salida.Esta técnica trajo consigo imágenes de gran estabilidad dimensional muy útiles para el ser humano, facilidad de visualización y de encontrarlos puntos homólogos, posibilidades de automatizar los proceso y salida digital de la

Está relacionado con el tamaño del área a restituir. A partir de las 200 ha. de superficie, el método fotogramétrico se torna competitivo frente al método topográfico, aumentando esta competitividad a medida que el área se hace más extensa , permitió la reducción del trabajo de campo. El trabajo de campo es un componente oneroso de todo trabajo topográfico, cuyo costo aumenta con la accesibilidad y las condiciones de clima adverso. La reducida cantidad de puntos de control necesarios en la fotogrametría, reduce la estadía en el campo, además de ofrecer una Velocidad de compilación. El tiempo requerido para realizar un mapa fotogramétrico es mínimo comparado con el que requiere el levantamiento topográfico y su posterior trabajo de gabinete, es por esto que dado el poco tiempo necesario para el levantamiento fotogramétrico con el que se obtiene una reproducción fiel del terreno, en un periodo determinado, nos facilita datos muy valiosos en los casos de cambios súbitos, como por ejemplo: durante o después de catástrofes naturales., trayendo consigo además una Flexibilidad ,este método fotogramétrico puede ser realizado en un variado rango de escalas, dependiendo de la escala de las fotografías y del tipo de aparato compilador utilizado, dependiendo también de la disponibilidad de recursos económicos y técnicos. Por ello, suministrar mapas o sustitutos con diferentes tiempos de producción, costos y precisión. Permitiendo un registro multitemporal muy útil para

FOTOGRAMETRIA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA fotos aéreas proveen un registro preciso de las características del terreno en la fecha en que fueron tomadas, lo cual permite realizar comparaciones entre fotos de otras fechas para evaluar 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 cuantitativo y cualitativo. Debemos tener en cuenta que la fotogrametría se puede aplicar en regiones donde no pueden utilizarse los métodos clásicos, como, por ejemplo: en regiones intransitables, tales como: ciénagas, desiertos, selvas vírgenes, territorios azotados por alguna epidemia u ocupados por fuerzas enemigas, etc., debido a la característica intrínseca de la fotogrametría, de que los objetos pueden ser medidos sin necesidad de estar cerca de ellos, la fotogrametría aporta además una serie de ventajas, tales como, la fotografía en sí, la cual es un documento que permite efectuar cualquier control en un momento dado. También se pueden obtener de ella datos jurídicos, geológicos, históricos y geogénicos de suma importancia en diferentes ámbitos manejados y muy usados por el ser humano. Debemos tener en cuenta que un proyecto de fotogrametría digital, posee etapas que se deben desarrollar: la planeación del vuelo, la toma de fotografías, las condiciones técnicas en la toma de fotografía aérea como cámara métrica revelado

edición y orto fotografía, pasos indispensables para desarrollar de manera oportuna y eficaz un proyecto o hacer uso de la estequiometria digital. La primera utilización de la fotogrametría consistió en la realización de mapas y planos topográficos. De hecho, los mapas base de la cartografía de cualquier país, son obtenidos mediante ella. Actualmente, además de la realización de estos mapas base, se realizan muchos otros tipos de mapas de carácter especial, los cuales pueden presentar gran variedad de escalas, y se utilizan en el proyecto y diseño de obras tales como autopistas, carreteras, vías de ferrocarril, puentes, tuberías, oleoductos, gasoductos, líneas de transmisión, presas hidroeléctricas, estudios urbanos, etc. Además de estos mapas, orientados principalmente al desarrollo de obras de ingeniería civil, podemos mencionar mapas realizados para uso catastral, mapas geológicos, mapas de suelos, mapas forestales, etc. Dentro de las disciplinas que se benefician de la fotogrametría no topográfica podemos mencionar a la arquitectura, en el levantamiento de monumentos y de sitios; la arqueología, en aplicaciones similares a las usadas en arquitectura; la bioestereometría, en el estudio de formas de seres vivos; la construcción naval, la automotriz y la de maquinaria pesada hacen también uso de esta disciplina. Una importante cantidad de la información cartográfica producida mediante el empleo de la fotogrametría, es utilizada como referencia espacial en bases de datos

FOTOGRAMETRIA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA generalmente de carácter cualitativo y descriptivo para conformar sistemas de información geográfica (SIG).

estereoscópicos que relacionan los conceptos de paralaje absoluto con la rectificación fotogramétrica y a través del proceso de restitución generar cartografía altimétrica y temática, especialmente la enfocacada a la hidrología superficial y subterránea así como a los trabajos de ingeniería en irrigación. Estas herramientas son antecedentes de la tecnología de los sistemas de información geográfica y teledetección, de alto desarrollo aplicación en la actualidad.

Dpto. Comunicación. (2015). Ilustración de mapa en fotogrametría Digital. [Figura 1]. Recuperado de http://drones.uv.es/aplicacionescartograficas-para-drones/ La fotogrametria digital , como ciencia amplia, se aplica también en varias disciplinas que estudian los recursos naturales que ocurren sobre la superficie de la tierra, tal como Geología, Forestería, Catastro, Hidrología, etc.Además de la evaluación de obras y proyectos hidráulicos, Geohidrología, Conservación de Suelos, asignaturas de la fase terminal y otras que están al mismo nivel, como Edafología, Meteorología Agrícola, e Irrigación II. La fotogrametría se utiliza para estudiar, el mejor uso y explotación de los recursos naturales que existen sobre la superficie de la tierra, la forma de lograrlo es sistematizando e interpretando la información que proporcionan los sensores remotos como las fotografías aéreas y las imágenes de satélite, impresas y digitalizadas, aplicando las técnicas de la fotogrametría y fotointerpretación que describen el paisaje unitario. Se

Carbajal, J. (2015). Ilustración Fotogrametría Digital de un terreno . [Figura 2]. Recuperado de http://fotogrametriaaplicacioningamb.bl ogspot.com.co/2015/09/fotogrametriay-su-relacion-con-la.html La fotogrametría digital, brinda habilidades en el medio ambiente que permiten: Utilizar adecuadamente las o ecuaciones de la fotogrametría para rectificar imágenes impresas o digitales. o Realizar mediciones en las imágenes fotográficas en forma monoscópica y estereoscópica. Identificar las diferentes respuestas o que da la cobertura terrestre a la Energía radiante reflejada y refractada. o Caracterizar la forma en como

FOTOGRAMETRIA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA proyectos de ingeniería en irrigación. o Interpretar la imagen captada en un momento dado del paisaje unitario a estudiar. o Manejar los diferentes tipos de películas en las fotografías aéreas y de bandas en las imágenes de satélite. Manejar el equipo e instrumentos o de uso común en la restitución fotogramétrica.

Carbajal, J. (2015). Ilustración Fotogrametría. [Figura 3]. Recuperado de Recuperado de http://fotogrametriaaplicacioningamb.bl ogspot.com.co/2015/09/fotogrametriay-su-relacion-con-la.html Debemos resaltar que el análisis de información que permite tanto la fotogrametría digital como las fotografías aéreas para el cuidado y gestión de los recursos y del impacto ambiental hace de esta herramienta un elemento indispensable en el manejo del impacto ambiental.Dado el poco tiempo necesario para el levantamiento fotogramétrico con el que se obtiene una reproducción fiel del terreno, en un período determinado, nos facilita datos muy valiosos en los casos de cambios súbitos, como por ejemplo: durante o

que es muy importantes para la Sociedad hoy en día, debida a los grandes cambios que está teniendo la tierra por la contaminación del hombre. La avanzada técnica de la fotogrametría digital cuando se usa para determinar fenómenos erosivos, permite observan directamente en las fotografías por su apariencia desnuda, presencia de cárcavas, declive de la pendiente y tonos brillantes. En los demás casos hay que recurrir al estudio de sus tres formas principales: laminar, por surcos y por cárcavas, todos los cuales, con mayor o menor dificultad, pueden identificarse sobre fotografías aéreas. Una aplicación muy importante es la de comparar fotografías de la misma zona, tomadas con un intervalo aproximado de 10 años y determinar el progreso de la erosión. Es necesario, para no llegar a resultados erróneos, que la escala y calidad de la fotografía se mantenga, así como la época de vuelo.También encontramos usos de esta técnica n el seguimiento y control de plagas y enfermedades, en donde la utilidad de la fotografía se basa en la diferente reflexión de la radiación electromagnética que presentan las hojas de los árboles dañados frente a la de los árboles sanos. Uno de los síntomas más evidentes que reflejan la existencia de un ataque es la Progresiva decoloración de las hojas, que también puede ser reflejo de condiciones de stress de cualquier otro tipo en las plantas. Estas diferencias en la reflectancia espectral son causadas por alteraciones fisiológicas y finalmente acaban reflejadas en el fotograma.

FOTOGRAMETRIA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA La fotogrametría digital en el campo de la selvicultura, también es de gran apoyo, ayudando en varios aspectos, especialmente en el registro de la historia de las masas, en la prescripción de tratamientos para las mismas y en el seguimiento de la regeneración. La fotografía proporciona un registro en un momento dado del tamaño, condición y estado del monte. Después de un intervalo de tiempo, un vuelo posterior proporciona un registro de los cambios en el monte. Por ejemplo, fotografiar un área después de las cortas permitirá la evaluación de la extensión y forma de la corta, masa residual, ancho de copa de los pies residuales, cantidad y distribución de las talas, escarificación del suelo como consecuencia del desembosque y cantidad de regenerado existente. Vuelos sucesivos cada 5 a 10 años mostrarán el progreso y desarrollo de los árboles residuales y del regenerado, y servirá como base para la prescripción de tratamientos culturales.

Carbajal, J. (2015). Ilustración Fotogrametría Digital de un terreno . [Figura 2]. Recuperado de http://fotogrametriaaplicacioningamb.bl ogspot.com.co/2015/09/fotogrametriay-su-relacion-con-la.html La fotogrametría digital, nos deja mucho de qué hablar esta abarca muchas ramas y contribuye en las actividades del hombre, además debemos decir que esta realiza su aporte en los estudios de conservación de los bosques, ya que la condición de la misma se puede estimar, grosso modo, directamente en las fotografías aéreas. Su evaluación detallada y la de las condiciones del suelo, de todos modos, requiere normalmente comprobación en el campo. Así pues, las fotografías aéreas se usan comúnmente como base sobre la cual recoger la información a pie de monte. La fotointerpretación directa de las condiciones de conservación requiere fotografías de alta calidad y gran escala, a ser posible utilizando películas de color. En general, los usos son similares a los descritos para las aplicaciones estrictamente forestales en las que la información referente a topografía, suelo, agua, vegetación y otros factores del hábitat se puede obtener de la fotogrametría digital. Pese a todo, son posibles los censos de la vida silvestre para animales de gran tamaño en bosques abiertos o semi -abiertos y para aves acuáticas en aguas abiertas. Ambos tipos requieren fotografías especiales.

FOTOGRAMETRIA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Los estudios geomorfológicos (1) Su importancia deriva del hecho de que un determinado sustrato, sometido a unas determinadas condiciones climáticas a lo largo del tiempo, genera un determinado tipo de suelo con unas propiedades físico – químicas que condicionan el tipo de cubierta vegetal que sobre él pueda asentarse. Además, la geología determina las características constructivas de una zona y sus cualidades para que sobre ella puedan construirse obras civiles. Pero, del mismo modo que ocurre en la evolución de los suelos, tienen lugar fenómenos erosivos que van configurando las formas del terreno y las redes de drenaje. La fotografía aérea en este campo, como en los ya mencionados, ofrece sus mejores resultados cuando su estudio se combina con el necesario trabajo de campo que, eso sí, se reduce considerablemente. Así, sobre una fotografía sólo se pueden identificar fácilmente, sin otra ayuda, los materiales más simples, como son granitos, yesos o pizarras, pero sin poder precisar su naturaleza concreta. Otra ventaja de la fotografía aérea es la posibilidad que ofrece de delimitar automáticamente cualquier afloramiento que, pasando inadvertido sobre el terreno, aparece nítidamente en la fotografía.

Esto permite el trazado de mapas geológicos muy precisos y completos en cuanto al emplazamiento de los distintos afloramientos.Dicha técnica en cuanto a La delineación de las redes de drenaje es muy fácil en climas áridos y puede hacerse con gran detalle. En climas húmedos y lluviosos, donde una espesa cubierta vegetal cubre los cauces, los valles con fondo en forma de V son utilizados para delinear los cursos de agua, pero los detalles pequeños no son visibles. Incluso se pueden obtener evidencias de la red interna de drenaje si se sabe reconocer las dolinas y las hoyas, que suelen aparecer bajo formas constantes en función de la naturaleza del terreno. Las dolinas son los elementos más útiles para indicar áreas calizas. Es aquí donde se hace útil la fotogrametría digital en este campo, las fotografías aéreas, permiten fácilmente visualizar, sus aspectos, su forma, distribución y tipos de transición, para así seguir y evaluar. En el campo general de la protección contra incendios, las fotogrametría digital y el reconocimiento visual aéreo son de gran importancia en la planificación de las labores de prevención, en las de Extinción y en las evaluaciones del daño producido. El uso de fotografías en la preparación de planos y mapas topográficos para las actividades de control del fuego es obvio.

1. Geomorfológico: Es el estudio de las formas de la superficie terrestre enfocado a describir, entender su génesis y su actual comportamiento

FOTOGRAMETRIA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Se deduce que los mapas especiales que destacan esos aspectos de la vegetación y de la topografía de Particular importancia en la extinción de incendios se pueden desarrollar Mediante técnicas fotogramétricas. Por ejemplo, se pueden construir mapas de tipos de combustible. Se pueden preparar con antelación estereogramas que recojan las áreas del monte críticas para que se puedan proporcionar al personal cuando se necesiten.Para la elaboración de muchos proyectos de Ingeniería Civil, es indispensable disponer de planos topográficos confiables del terreno sobre el cual estos proyectos se vayan a ejecutar Generalmente estos levantamientos se efectúan por lo métodos tradicionales de la Topografía clásica, sin embargo en algunos casos debido a dificultades tales como: a. Necesidad de efectuar el levantamiento en un tiempo muy corto. b. Terreno de relieve muy escarpado o difícil de acceso. c. Inestabilidad del Terreno Se hace necesario la aplicación de la fotogrametría Digital por presentar ventajas como; rapidez en el trabajo de campo contacto físico muy limitado con la superficie a medir - alta precisión en las mediciones, es similar la situación para la ubicación de carreteras o localización preliminar de estas, lo que se hace es efectuar a partir del

examen estereoscópico de las fotografías aéreas su ubicación, ya que este permite evaluar y medir con precisión las laderas si es necesario. Se pueden así mismo estimar las condiciones de la geología y de los suelos. Se pueden reconocer las formas del terreno y las características Topográficas menores y estudiar los cauces de agua y las condiciones de humedad del suelo. La localización final es posible a partir de medidas cuidadosas de fotografías aéreas y de mapas topográficos construidos a partir de los resultados obtenidos en estas. La estequiometria digital también se considera una herramienta fundamental en la arqueólogia para documentar el dibujo. A través de él consigue recoger y aislar la información que considera relevante, ya que el valor del dibujo reside justamente en que no es una imagen de la realidad, sino una representación de la misma (Carandini, 1997, p. 116). Es aquí donde se cree que una documentación de base fotogramétrica llega a ser más eficaz y, además, ampliar el contenido informativo, siendo de gran utilidad esta disciplina para los arqueólogos.


CONCLUSIONES Es sorpréndete la cantidad de usos que la fotogrametría digital tiene en diferentes áreas , sus grandes habilidades le permiten abarcar diferentes ámbitos haciendo uso de su eficacia y rapidez, logran descubrir los más mínimos detalles de un suelo hasta detectar eventos catastróficos en la naturaleza , ya que el crecimiento de las posibilidades de explotación de las imágenes con esta aumenta , a la vez que se simplifican las tecnologías, permitiendo con ello la generación automática de modelos de elevación del terreno, ortoimágenes y estereortoimágenes, generación y visualización de modelos tridimensionales, particularmente hace uso de la tecnología que el siglo ofrece: las posibilidades que ofrece una cámara digital , un ordenador y un buen software, brindándole al ser humano grandes ventajas. El objetivo que esta disciplina maneja, permite determinar las dimensiones y posiciones de los objetos en el espacio, a partir de

Medidas realizadas sobre fotografías muy definidas en alta calidad que permiten identificar cualquier eventualidad que se esté buscando, es por esta sencilla razón por la cual la estequiometria digital es usada con gran frecuencia en diferentes ámbitos del diario vivir. Se logra tener claridad que en un proyecto de fotogrametría digital, es importante tener en cuenta las etapas que se deben desarrollar: la planeación del vuelo, la toma de fotografías, las condiciones técnicas en la toma de fotografía aérea como cámara métrica revelado y escaneo de las imágenes, foto control, Aero triangulación, restitución, edición y orto fotografía, pasos indispensables para desarrollar de manera oportuna y eficaz un proyecto o hacer uso de la estequiometria digital en diferentes áreas del conocimiento.


Referencias Bibliográficas (1) Carbajal, J. (2015). Fotogrametría y su relación con la ingeniería ambiental . Blogspot. Recuperado de: http://fotogrametriaaplicacioningamb.blogspot.com.co/2015/09/fotogrametria-y-surelacion-con-la.html (2) Dómenech, C., & Prados, F. (2016).Documento de arqueología y patrimonio histórico. Dama 139-157.Recuperado de: https://web.ua.es/es/dama/documentos/dama1/charquero.pdf (3) Gómez, J. (S. f). Introducción a la fotogrametría digital: el método general de la fotogrametría digital. Recuperado de:http://ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzastecnicas/procesamiento-avanzado- de-imagenes-digitales/contenidos/Tema4.pdf (4) Jáuregui, L. (S. f) Introducción a l a Fotogrametría. Recuperado de: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/iluis/publicaciones/Fotogrametr%EDa/CAPI TULO1.pdf (5) Jáuregui, O. M. (1987). Aplicación de la fotogrametría terrestre en levantamientos para ingeniería civil. Ciencia e ingeniería, Volumen (19) N.2. Recuperado de: http://erevistas.saber.ula.ve/index.php/cienciaeingenieria/article/view/461 (6) Tecnoceano. (2015) . La fotogrametría y sus últimos usos. Tecnoceano-Blog. Recuperado de: http://blog.tecnoceano.com/?p=91 (7) Topo equipos. (2015 ). Fotogrametría digital . Topo equipos. Recuperado de: http://www.topoequipos.com/topoequipos2.0/fotogrametraadigital/fotogrametria- digital (8) Villalba, L. (2013). Fotogrametría digital y fotografía digital. Recuperado de https://prezi.com/jrc-vnxwcfzh/fotogrametria-digital-yfotografia-digital/ (9) Vozmediano, D. (2006). Fotogrametría digital aplicada a la obtención de ortofotos y modelos digitales de entidades patrimoniales. Recuperado de: https://addi.ehu.es/bitstream/handle/10810/8334/ldgp_pfc007_DiegoV.pdf?sequenc e=3&isAllowed=y 10)García, F. (2004). Fotogrametría digital. PIDTopografia. Recuperado de: http://pdi.topografia.upm.es/cepeda/Curso_2004/Instrumentacion EFD1.pdf


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