1
FOTOGRAMET FOTOGR AMETRÍA RÍA APLI APLICADO CADO A CATASTRO Marita de Fátima Layme del Solar, 20090023J. Elías Marcatoma Palomino, 20091058A 20091058A.. Melissa Sairitupac Espinoza, 20090227D. 20090227D. Daniela Tafur Flores, 20092052G. 20092052G. PRESENTADO AL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE TOPOGRAFÍA Y VÍAS DE TRANSPORTE DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA
2
"Un sistema sistema de información catastral catastral basado en terrenos terrenos contiene un registro de derechos reales sobre inmuebles. El catastro por lo general incluye una descripción geométrica de los terrenos con enlaces a otros registros que describen la naturaleza de los intereses, propiedad o control sobre estos, y, a menudo el valor v alor de la parcela y sus mejoras. « (Federación Internacional de Agrimensores, la figura 2005)
2
"Un sistema sistema de información catastral catastral basado en terrenos terrenos contiene un registro de derechos reales sobre inmuebles. El catastro por lo general incluye una descripción geométrica de los terrenos con enlaces a otros registros que describen la naturaleza de los intereses, propiedad o control sobre estos, y, a menudo el valor v alor de la parcela y sus mejoras. « (Federación Internacional de Agrimensores, la figura 2005)
3
4
FOTOGRAMETRIA • La Fotogrametría se define como una ciencia,
arte o técnica para obtener información fiable de los objetos y su entorno mediante el registro, medida e interpretación de imágenes fotográfica y datos obtenidos a partir de energía electromagnética radiante y otros fenómenos. Definición del Manual de la Sociedad Americana de Fotogrametría, para ello se ha usado casi desde sus inicios a las fotografías como fuente primaria de información.
5
TIPOS DE FOTOGRAMETRIA Fotogrametría terrestre
Fotogrametría aérea.
6
Clasificación de la fotogrametría aérea:
7
HISTORIA DE LA FOTOGRAMETRÍA Y LA FOTOGRAFÍA .
• La fotogrametría surge de la disponibilidad de imágenes fotográficas, que
pueden ser utilizadas con fines tanto cualitativas, cuando se interpreta el carácter de imágenes, como cuantitativas o métricas • Las primeras imágenes permanentes hechas mediante la acción directa de la luz fueron producidas por el científico aficionado francés Joseph Nicéphone Niépce. • En 1839, el francés Louis Jacques Daguerre, consiguió imprimir las primeras fotografías que se conocen como “daguerrotipos”. • William Henry Fox Talbot en 1835, descubrió el principio del proceso negativo-positivo con un método fijador, la base de la fotografía moderna.
8
• La primera referencia a fotografía desde el aire fue hecha por el físico francés D. F. Aragón en agosto de 1839, poco después del nacimiento del proceso del “daguerrotipo”.
9
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO FOTOGRAMÉTRICO:
10
Este proceso está compuesto por las siguientes etapas: • • • • •
Plan de trabajo Toma de fotografías Proceso de laboratorio Control terrestre Restitución
11
APLICACIONES
DE
LA
FOTOGRAMETRÍA:
12
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA FOTOGRAMETRÍA
13
CATASTRO
14
Objetivos: • Determinar y gestionar el cobro del impuesto predial • Mantener actualizado los datos y registros catastrales • Establecer y apoyar los acuerdos de coordinación en la materia con
el gobierno del Estado. • Apoyar las acciones de planeación municipal y de desarrollo de la comunidad. Funciones del catastro: • Dentro de las funciones principales del catastro municipal están las
siguientes: • Administración del impuesto predial. • Actualización de registros catastrales. • Apoyos a la comunidad y al gobierno del estado.
15
EL CATASTRO Y EL PLANEAMIENTO URBANO EN EL PERU El tema del catastro urbano en muchas ciudades de nuestro país, es un tema todavía desentendido. Generalmente son realizados con el propósito, muchas veces cuestionable, de únicamente incrementar la recaudación por impuesto predial; en otras, porque lo establece el marco legal y normativo vigente, sin realizar un previo análisis para que va a ser utilizado o si es positiva la evaluación costo – beneficio, y; lo que es peor, en muchas municipalidades pequeñas del país, todavía se confunde al catastro urbano con el plan urbano.
16
17
EQUIPO, INSTRUMENTACIÓN Y MATERIALES 1. Cámaras fotogramétricas métricas. 2. Equipo complementario de la cámara. 3. Aeronave. 4. Material fotográfico, denominado común mente como película. • 5. Restitución Fotogramétrica para catastro (Materiales) • • • •
18
• I)Cámaras fotogramétricas métricas.
• II)Equipo complementario de la cámara.
19
• III) Aeronave.
Las características principales de una aeronave son: • • • •
Radio de acción Techo y altura de vuelo Estabilidad y marcha homogénea Capacidad de carga y maniobras en el interior
20
IV) Material fotográfico, denominado comúnmente como película. Requisitos físicos:
Estabilidad dimensional Almacenamiento de la película Película no expuesta Película expuesta Película procesada Términos fotométricos
21
V)Restitución Fotogramétrica para catastro: • Personal Especializado
• Software y Hardware
22
• • •
• • • • •
Caminos Carreteras Líneas de conducción eléctrica Vegetación Cuerpos de agua. Manzanas Predios Construcciones
23
24
• Navegación a simple vista con cartografía
disponible • Navegación a simple vista sin cartografía
previa • Sistemas de navegación avanzados
25
Doppler
INS
GPS
26
27
CONTROL TERRESTRE (PUNTOS DE APOYO) La determinación de los puntos de apoyo puede realizarse: • Utilizando procedimientos clásicos de la topografía, pudiéndose dividir los trabajos a realizar en dos fases: 1) Obtención de una red básica por medio de triangulaciones, trilateraciones, intersecciones o poligonales de precisión. Esta red básica irá enlazada a la red geodésica para permitir conocer las coordenadas absolutas. 2) Red de Apoyo fotogramétrico, constituida por puntos determinados por mediciones que se apoyan
28
• Utilización de GPS.
Ubicación un PUNTO DE CONTROL al medio de una cancha de futbol.
29
• Número y distribución de los puntos de apoyos
fotogramétricos.
Distribución de los puntos de control terrestre
30
Elección de los puntos de apoyos fotogramétricos.
• La elección de los puntos de apoyo debe responder a los siguientes • • •
• •
•
criterios: El detalle planimétrico deberá ser perfectamente identificable en todos los fotogramas. Los puntos se elegirán dentro de la zona marcada en gabinete, con la finalidad de que cumplan los requisitos para la realización de la orientación absoluta del modelo. Si es posible, los puntos quedarán definidos por alineaciones rectas, tales como esquinas de corrales, esquinas de casas, cruces de caminos......etc. Si se trata de un detalle natural, se elegirán aquellos cuyo valor sea “ml × mb”. Preferentemente serán un detalle artificial y estable. Los puntos altimétricos será conveniente escogerlos sobre partes del terreno de muy débil pendiente (lo más horizontal posible), evitando en lo posible los detalles que se presten a una mala puntería estereoscópica (playas brillantes, arenas.....etc.). Los puntos de apoyo se pinchan en todos los fotogramas y se marcan en la fotografía por medio de un círculo, teniendo como centro el pinchazo de identificación y un número de serie.
31
• Preseñalización de los puntos de apoyo. La forma de estas señales adoptada más generalmente es la cuadrada, en que el material utilizado es de aluminio, contrachapado o cartón. Las dimensiones de estas señales variarán con la escala de la fotografía.
• Para escalas pequeñas (≈ 1:18000) 75 x 75 cm.(*) • Escalas medias (≈ 1:7500) 30 x 30 cm.(*) • Escalas grandes (≈ 1:3000) 15 x 15 cm.(*)
32
• Estimación de los costos. Los costos de la ejecución de un vuelo fotogramétrico suelen expresarse por superficie (para bloques) o por kilómetros (caso de traza), y es de importancia poder relacionarlos en función de las distintas escalas de la imagen.
33
ELABORACION DEL CATASTRO
Métodos de levantamiento catastral • Métodos topográficos • Métodos fotogramétricos • Métodos directos
BASES PARA UN LEVANTAMIENTO CATASTRAL • Una Red Geodésica establecida y suficiente,
complementada con estaciones permanentes en las principales ciudades. • Un organismo gestor de los datos catastrales (La Dirección General de Catastro del Perú recomendada en el Plan Nacional de Catastro 20112021) capaz de mantener las bases de datos catastrales, reclamar su mantenimiento a las Municipalidades o Entidades Generadoras de Catastro, dar servicios catastrales a las personas naturales, jurídicas, organismos, instituciones, etc.
BASES PARA UN LEVANTAMIENTO CATASTRAL • Una Ley de Catastro y todos los reglamentos
necesarios. • Una infraestructura técnica y humana, a nivel nacional, suficiente para abordar las tareas de mantenimiento y actualización posteriores a los levantamientos catastrales en cualquier lugar del país.
ETAPAS DE UN LEVANTAMIENTO CATASTRAL • • • • • • • • • • • •
Plan general. Vuelo fotogramétrico. Control terrestre. Aerotriangulación. Zonificación. Fotoidentificación y Empadronamiento. Elaboración de modelo digital de superficie y obtención de orto imagen. Obtención de cartografía catastral o restitución. Obtención de ortofotomapa. Sistema catastral Capacitación Comunicación y sensibilización Trabajos de campo
PLAN GENERAL • Antes de comenzar los trabajos, éstos deben estar
bien planificados en el tiempo y bien dimensionados en cuanto a recursos humanos y materiales. • En función del tamaño del distrito ningún proceso de levantamiento catastral (urbano y rural conjuntamente) no debería sobrepasar 1 año de duración, por lo que los recursos de trabajo deberán condicionarse para cumplir lo señalado. • En esos plazos deben estar incluidos los trabajos de campo, los controles de calidad, la digitalización y digitación de la información y el archivamiento de la información generada en el proceso.
VUELO FOTOGRAMETRICO • En el plan de
vuelo se definirán las líneas de vuelo y disposición de las imágenes a capturar, junto con parámetros técnicos de cada una de ellas
ESPECIFICACIONES-EQUIPO • El sensor empleado será una cámara fotogramétrica
digital matricial o lineal de gran formato. • El campo de visión transversal estará comprendido entre 50° y 80° (grados sexagesimales). • En las cámaras de formato matricial, será obligatorio incorporar un mecanismo de compensación del movimiento en el momento de la toma. • La cámara deberá ir montada sobre una plataforma giroestabilizada giroestabilizada para mantener la verticalidad del sensor y compensar los posibles giros propios del vuelo.
ESPECIFICACIONES-VUELO • Los trabajos de captura de imagen se realizarán en
el horario en el que se garantice un ángulo de elevación solar mayor de 40 • El vuelo se realizará manteniendo una altura constante, que garantice el GSD(Distancia entre centro de pixeles) nominal. • La dirección de las líneas de vuelo serán de Este – Oeste. En el caso en que, por motivo de la orografía, hubiera que modificar la dirección de las líneas de vuelo, esta modificación será propuesta para su aprobación a los responsables de la generación de información catastral.
ESPECIFICACIONES-VUELO • El recubrimiento longitudinal será del 60% ± 3% en
cámaras de formato matricial • El recubrimiento transversal transversal será de un 30% ± 5 %. En zonas montañosas se garantizará que el recubrimiento no sea menor del 20%, con un margen de recubrimiento mínimo del 15% en los extremos Norte y Sur de la zona de trabajo. • La cobertura será la correspondiente al ámbito de trabajo, con un exceso longitudinal • equivalente a un ancho de línea de vuelo y un exceso transversal mínimo equivalente al recubrimiento transversal.
ESPECIFICACIONES-VUELO • La superficie de agua en cada fotograma será menor • • • • •
del 20% de la imagen. La desviación de la trayectoria del avión será inferior a 50m respecto de la planificada. Las desviaciones de la vertical de la cámara serán menor de 4° sexagesimales. Las diferencias de verticalidad entre fotogramas consecutivos no será mayor de 4° sexagesimales. La deriva no compensada será inferior a 3° sexagesimales. Los cambios de rumbo entre fotogramas
CONTROL TERRESTRE • Para la elección de los puntos de apoyo del vuelo
realizado, se preferirán elementos artificiales a los naturales, procurando siempre seleccionar aquellos que conserven su forma y posición en el tiempo. Los puntos de apoyo estarán siempre sobre el terreno.
AEROTRIANGULACIÓN • Este proceso finalmente
proporciona los parámetros de orientación exterior de todas las imágenes y coordenadas tridimensionales de todos los puntos medidos. El método empleado para la realización de la Aero triangulación será el ajuste simultáneo por haces de rayos, empleando los parámetros de orientación directa, proporcionados por el sistema GNSS/INS,
ZONIFICACION • Determinación de zonas, sectores o
urbanizaciones en que está dividido el sector. • Numeración de manzanas • Nominación de calles o plazas • Sentido del trafico • Características de las aceras y calzadas • Delimitación de áreas marginales no remodeladas. • Delimitación de áreas de expansión.
ELABORACION DE MODELO DIGITAL DE SUPERFICIE Y OBTENCION DE ORTOIMAGEN • Para la generación de la ortoimagen se utilizará un
modelo digital de superficie (MDS) obtenido a partir del MDT generado anteriormente, adaptando la altimetría de aquellas zonas que pertenecen a la superficie pero son construcciones artificiales (puentes, carreteras,
viaductos,…).
• El Modelo Digital de Elevaciones (MDE) se obtendrá
mediante cartografía existente. • Las imágenes procedentes del vuelo fotogramétrico serán rectificadas empleando el modelo digital de superficie. Con las imágenes ortorrectificadas se generará un mosaico para obtener la zona de trabajo. Posteriormente se cortarán por hojas,
OBTENCION DE CARTOGRAFIA CATASTRAL • La restitución fotogramétrica tiene como objeto
la extracción, con el máximo detalle permitido por la escala de vuelo, de los elementos de la superficie del terreno. Estos elementos serán utilizados como base en los trabajos de campo y serán complementados para la realización de los trabajos catastrales.
55
56
Técnicas de Medición
1. Triangulacion
57
Técnicas de Medición
1. Triangulacion 2. Distancia y rumbo
58
Técnicas de Medición
1. Triangulacion 2. Distancia y rumbo 3. Fotogrametría
E D C
B
A
59
Técnicas de Medición
1. 2. 3. 4.
Triangulacion Distancia y rumbo Fotogrametría Posicionamiento Global
E D C
B
60
Catastro de Sechura
-Trabajos de Referencia(Sistemas Taquimétricos)
Características geométricas especiales que presentaba el área urbana
61
Sistema Taquimétrico
Sistema Geométrico permite identificación real a través de una imagen fotogramétrica
- Evita las posibles omisiones que traería como consecuencia la utilización del S.T.
62
• La fotogrametría permite la identificación de
los mínimos detalles en la lotización y manzanas. • Sin embargo se hace necesario completar el
método fotogramétrico con un levantamiento topográfico de detalle.
63
• Para el catastro se usó: ▫ Carta nacional ubicación del plano
• ¿cómo? Se ubicó un punto geodésico del IGM «Tanque de Sechura»…..(orientación y dirección) • Cálculo y compensación: ▫ Calculo horizontal Métodos electrónicos
Discrepancia: 1 cm (NO COMPENSACIÓN)
▫ Calculo vertical Métodos de mínimos cuadrado
Erro= 3mm
64
• La Red de control complementario se ha
realizado el vuelo fotogramétrico. • Se determinó adicionar una red secundaria de control con la finalidad de evitar la utilización de la Triangulación Aérea y ajustes respectivos. Se identificó veinte puntos de control adicionales, estos fueron medidos de la misma forma que la red de control
65
• Esta red complementaria de control :
▫ Fotoidentificación, se ha dibujado en el plano a escala
1:1000.
• Restitución fotogramétrica: Se ha efectuado en el SAN
empleando los siguientes equipos A-7. A-8.
▫ Compilación: escala 1:500, (detalles mínimos de las
características del manzaneo y lotización). ▫ Se ha efectuado una reducción fotogramétrica controlada (utilizando los puntos fotoidentificados) obteniéndose diapositivas en películas Kodagraff (permanentemente estables).
• En el plano 1:1000 se ha trabajado para efectos de
interpolar las curvas de nivel en base al acotamiento ampliamente denso obtenido en la restitución al 1:500.
66
• Catastro, metodología para levantamiento
catastral en base a la forma irregular de la ciudad. ▫ Se intentó:
Recopilar datos de la Municipalidad de Sechura, y Municipalidad de Piura, pero no se obtuvo nada.
67
Secuencia de ejecución: 1.
Se
comenzó dando numeración correlativa a las manzanas a partir del lado Nor-Oeste de la ciudad y tomando como línea de separación las calles y pasajes existentes. ▫ 118 manzanas ▫ 8 de las cuales: áreas libres donde podrá construirse en el futuro.
2.
Medición de manzanas y frentes de lotes: Utilizando
winchas de acero estandarizadas, las brigadas topografías realizaron la medición tanto de los frentes(lote) como de las longitudes perimétricas (manzana). 3. Simultáneamente con la medición de los frentes y los perímetros de las manzanas se llevó a cabo una numeración, también correlativa, de los lotes existentes siguiendo el sentido de las agujas del reloj. Se utilizaron croquis de distribución para cada lote con el
68
Secuencia de ejecución: 5.
Sobre el plano restituido a escala 1:500 y a partir de vuelo efectuado por el SAN , se ha ordenado y anotado en gabinetes todos los datos obtenidos en el campo . Mediciones en sitio tanto de los aleros de las casas ,veredas.
6. 7.
Mediante el empleo del Digitalizador Kern y a partir de los planos restituidos : ▫ ▫
coordenadas de los vértices de cada lote distancias perimétricas interiores ,
computo electrónico con la computadora IBM modelo 113º
áreas techadas, libres y totales de lotes. Finalmente sobre los planos originales dibujados en papel tipo Herculene, se han colocado todas las leyendas aclaratorias y se han complementado con datos adicionales obtenidos en el terreno.
8. ▫ ▫
Los planos se presentan en original, con las manzanas separadas entre sí y en forma correlativa, con todos sus datos y características necesarias. Se obtuvieron 48 planos originales para las 115 manzanas y un plano
69
Empadronamiento: • Confeccionaron las fichas definitivas para el
empadronamiento de los predios. • Entrevistas con los propietarios, se organizó e instruyó adecuadamente a un grupo de profesores y alumnos del último año del Núcleo Educacional de Sechura. ▫ 15 grupos de trabajo . ▫ Muestreo previo a manera de instrucción. ▫ Fichas: catalogadas y ordenadas en gabinete
para el procesamiento Resultado: el listado final.
El área entera : 50 Hectáreas, organizada en alrededor de 115 en su mayoría irregulares conteniendo más de 2000
70 • • • • • •
Escala fotografía Aérea Escala mapas catastrales Área fotografiada Área manzanada Líneas de vuelo Total de modelos
1:5000 1:1000 1125 Ha. 260 Ha. 3 5
Levantamiento en un área piloto situada en la Ciudad de Nueva San Salvador en 1973 •
Para el ajuste del bloque se utilizó apoyo terrestre el cual fue debidamente señalado en el terreno antes de vuelo. -3 bancos de marca de 1er orden -1 estación de triangulación de segundo orden -14 puntos de control horizontal vertical. -3 puntos de control vertical
El control horizontal fue establecido utilizando técnicas de trilateración con Electrotape.
•
La trilateración se efectuó a partir de vértices de primer y segundo orden.
El control vertical fue establecido por medio de nivelaciones de tercer
orden apoyado en línea de
71
• Comprobaciones:
▫ levantamientos terrestres convencionales ▫ Poligonales básica
los valores obtenidos confirmaron plenamente la validez del nuevo sistema.
• Los valores anteriores se detallan a continuación: ▫ la comparación de 73 manzanas por métodos
topográficos convencionales y sus correspondientes valores leídos con planímetro de precisión, dio un error cuadrático medio de 6.5 m. ▫ Se comprobaron 70 de intersección de total de 219 puntos medidos fotográficamente, registrándose un
72
Tiempos • Fotogrametría: -Preparación para Aerotriangulación -Aerotriangulación (30 modelos dando -Preparación y elaboración de 20 rectificaciones. -Restitución detalles de construcción
TOTAL
9 horas/hombre 54 horas/hombre 72 horas/hombre 260 horas/hombre 395 horas/hombre
• Campo: -Control Fotogramétrico -Levantamiento (identificación de parcelas incluyendo medición de frentes y recopilación de información).
2 meses/hombre 36 meses/hombre
*Levantamiento por métodos convencionales se ha estimado en 180
73
Costos • La comparación de los costos totales respectivos
para 3200 parcelas fue lo siguiente:
Combinado fotogramétrico-terrestre Terrestre convencional
28,000.00 271,576.00
74
75
• La fotogrametría ha servido para la obtención de
•
• • •
información fiable mediante el registro de imágenes ya que es una fuente primaria de información, con esto se ha facilitado el trabajo, que en este caso lo estamos empleando en el catastro y nos ayudamos de la fotografías aéreas obteniendo grandes resultados. El Catastro es concebido fundamentalmente como el inventario y la valuación, precisos y detallados, de los bienes inmuebles públicos y privados ubicados en la municipalidad; sin embargo, existen otras con una visión más moderna y general, que define al Catastro como un sistema de información territorial para usos múltiples, estructurado por un conjunto de registros, tanto gráficos como numéricos, que contienen los datos referentes al inventario de inmuebles, de infraestructura y equipamiento urbano en la Entidad. La fotogrametría tiene que ir unida de de algunos métodos topográficos convencionales (terrestre) para así dar mayor detalle a cartas nacionales o mapas. El costo de la fusión fotogrametría-M.terrestres nos dan menores costos debido a la mayor productividad. Usar la fotogrametría en castro es mucho más rápido.
76
