FOTOGRAMETRIA
DANIEL DEAGOSTlNl ROUTIN PñOYECTO ITC - CIAF. BOGOTA
Ediclón revisada y corregida por el profesor JULIO ALBERTO MURILLO BOGOTA
-
COLOMBIA 1984
INDICE . .. . . . ... . . Introducción.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Breve historia de la Fotoarametría . . . .... .. ..... . ..... . Objetivos del curso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DEFINICION Y CLASlPICACiON DE LA FOTOGRAMETRU
. . . . . . . . . ... . . . INTRODUCCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DEFINICION DE ELEMENTOS DE UNA FOTOCRAFIA AEREA . . . DEFORMACIONES GEOMETRICAS DE LAS FOTOCRAFIAS . . . . . 1.3.1 Desplazamiento debido al relieve . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 Desplazamiento debido a la inclinación de la fotograna . . . . 1.3.3 Distorsión.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.4 Error combinado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . CLASIFICACION DE FOTOCRAFIAS AEREAS . . . . . . . . . . . . 1.4.1 Clasificación en función del campo angular delobjetivo . . . .
üNCIPIOS BASICOS DE FOTOGRAMETRIA 1.1 1.2 1.3
anchm n a d a por:
ClAF
- Centro Intennei(cn0 d.Fomhiamstrik -
Curen M No. 47A-61 Apdo. Aéno 63754 Bogotá - Colombia
1.4
1.4.2 Clasificación en función de la inclinación del eje de la cámara
1.5 ESCALA DE FOTOGRAFIAS . . . . . . . . . . . . 1.6 COMPARACI~N WTRE FOTOS AEREAS Y MAPAS 7
1.8
. . . ... . . . . . .... ... MEDICION DE DISTANCIAS Y AREAS SOBRE FOTOS AEREAS . . . PREGUNTAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-. . . . . .$a INTRODUCCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . '2.2 CLASIFICACION DE CAMARAS AEREAS . . . . . . . . . . . . . . . GAMARAS AEREAS
2.2.1
Clasificación de cámaras aéreas en funcih de su tipo o formato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2 Clasificación de cámaras aéreas con formato en función del campo angular del objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3 Clasificación de cámaras aéreas en función del uso . . . . . 2.2.4 Clasificación en función de la inclinación del eje de la cámara 2.2.5 Clasificación en función del material base empleado p r a la fotograna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
.
.
.
.
Boaoto, Colombia l 9 W l
9 9 10
m I
5 CARACTERIWICAS
iCAMARAS AEREAS
DMPONENTES D
...
........... ... . . Cono.. . . . .. . ..... . 2.3.1.1 Cono interno . . . . 2.3.1.2 Objetivo.. . . . . . ... . . 2.3.1.3 Aberraciones de la lente .. 2.3.1.4 Transmisión y resolución . . . .. . 2.3.1.5 Filtros . . . . . . . . .. . . . .. 7
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8
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2.4
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RESUMEN DE CAMARAS AEREAS METRICAS Y DE REC0Núk.iMIENTO.. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . DESCRIPCION DE CAMARAS FOTOGRAMETRICAS r,,, .p ; 2.6.1 Cámara T-I IA ( F ~ i r c h i l d ). . .. . . . . *...,. f. . . , 2.6.2 Cámara RMK 15/23 (Zeiss-Oberkochen) . . 2.6.3 Cámara RC-9 ( Wild) . . . . . . . . . . . . . . . . . . : .' .
.
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. . . ., . . ..
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3
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3.
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3.3 3.4 3.5
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DISTRIBUCION ESPECTRAL DE LA LUZ EN LEVANTAMIENm, AEREOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . INFLUENCIA DE LA ATMOSFERA . . . . . . . . . . . . . . . . . . FILTROS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MATERIALES FOTOGRAFICOS . . . . . . . . . . ........ 3.5.1 3.5.2
... .
. .. Base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . .... Emulsión fotográfica . . . . . . . . . . .N
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3.5.2.1 3.5.2.2 3.5.2.3
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4.1 11.2
61
. . . . . . . . . . . . ... . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . ... .. . DEL PLAN DE VUELO . . . . . . . . . . . . . . . . . ION DEL VUELO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...:............
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66
69
LlSlS CUALITATIVO DE NECAnVOS Y/O FOTOGRA-
. . .,,: . . . . .. .. . .. . . . ., . .1. . . . , .
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68 69
Sensibilidad cromática de materiales fotográficos . Emulsiones no cromatizad Ernulsiones cmmatizadas ......
.....
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. ~,... . . .. . . . . .. . .. . GEOMETRICOS DE LA VlSlON BINOCULAR . .. . . . PARA LA OBSERVACION ESTEREOSCC"'P% DE FO...................... ..... PIPOLAR . . . . . . . . . . . . . .'. . . . .. '
,
83
PARA OBSERVACION ESTERESOCOPICA I
83
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84
89 90
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... c . . . . . . . . . . . .
90
91 92 93 93 93
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69 70 70
de fotos adiferente escala . reoscopio para observación tridimensional de fajas de
. . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.6 ',y~stereoscopiopar+ observación simultanea de dos personas. /
5.6
98 99
100
. . . . . . . . . . . . . . . . 1O? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 SIMBOLOS . . . . . . . . ,. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .' . 102 REWCIONES Y FORMUL DE V.'-' 'm . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . 106 . . . . . . . . . .'. . . . . . . . . . : . . 107 4:$1 Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ,. .'. . . 107 4.312 Ci .
'62 62 63 63
.!!fq
. . . . . . . . . . ... .. . . . . . . ... .. SAM!." FORMACION DE LA IMAGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
M 58 58 59
9 6 97
PLANE&CION Y EVALUACION DE VUELOS
71 82
FOTOGRAFIAS AEREAS 3.1 3.2
50 51
M
FoTxRAFlco
;
I
,
2.7 EJEMPLO DE UN CERTlFlCAW DE CALIBRACION,: .-u., t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : i .ir; ,:* 2.8 PREGUNTAS
.. .
%Eso
41 42 44 46
51
s.
. . . . . . . . . . . . . . . . .,, , . I Exposición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Revelado.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Fijado. lavado y secado . . . . . . . . . . . . . . . . . !. . UNTAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
.... . . .. . . .. . ... . . . .. . . ... . . ..... . . .. .... . .. . . . . ... 2.3.2 Obturador y diafragma i .. ./. . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3 C u e r p o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4 Almacén.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.5 Equipo Affioaoíio . . . . . . .a,.. .,.. . . . . . 2.3.5.1 Sistema de suspensión . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.5.2 Controles de la cámara . . . . . . . . . . . . . . . 1 , ,. 2.3.6 Instrumentos auxiliares para orientación . . . . . . . . . . CALIBRACION DE LA CAMARA . . . . . . ., . . . . . . . . . . . . 1; 2.4.1 Definiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . .' . . . . . . . . 2.4.2 Calibraci6nde l a c á m a r a . . . . . . . . . : . . . . . ::. . 2.4.2.1 Orientación interna de la cámara . . . . . . . . . . 114.2.2 Métodos y e q u i p para calibrecib de la orientación interna . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 2.4.2.3 Calibración de la calidad de imagen . . . . . . . 2.3.1
I
... . . . . . . . . . . ... .. . .. . . .... .
PREGU~AS..
......... 181 . . . . .' 1 9 2
ECIALES DE TRIANGULACION RADIAL LA TRIANGULAOON RADIAL MECANICA
..............................
DE LA MARCA FLOT
......
193
*
144
. . . . . . . . . . 1% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1% INTROWCC~ON . . . . . . . 1% CLASIFICACION DE I N ~ ~ R U ~ APROXIMADOS N M ~ IKTRUMENTOu ESTEREOSCOPICOS PARA DIBUJO Y CAMBIO DE ESCALA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 9.3.1 Principio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 9.3.2 Estercopreto (Zeiss-Oberkochen) . . . . . . . . . . . . . . . 197 9.3.3 Estereopaotómetro (Zeiss-Jena) . . . . . . . . . . . . . . . 200 9.3.4 Instrumentos monoculares para cambio de escala . . . . . . 201 RECTIF1CAM)RES APROXIMADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 9.4.1 Sketchmaster (Zeiss-Oberkochen) . . . . . . . . . . . . . . . 202 9.4.2 Sketchmaster (Keuffel y Esser) . . . . . . . : . . . . . . . . 205 9.4.3 Stereosketch (Hilger y Watts) . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 9.4.4 Pantógrafo Óptico (Kcuffel y Esser) . . . . . . . . . . . . . . 209 9.4.5 Zoom -Transfer S c o p (Bausch y Lomb) . . . . . . . . . . . . 211 NTW POnÑRM(E'íWC0S APROX1MADOs
,. . , . . :. ~ R M J L ADE P A R A L ~ ~.E. . . . . . . . . . . . . ... .. ... .. .. . . . 16 EJEHP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ': ..... 149 & ~ m.'. 150 PWPAGACDN üE EQRORES EN LA . b & ... TRkNSPWEKfA DE WNM6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 ER&OR.ES. EN L b
[email protected]%RENCIA DE PUNMS . . . . . . . . . . 154
...
. . . . . .
6.4 6.5 6.6 6.7 6.8
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2 3
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157
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .: . . . . . . . .
157
I :/
7.1
lklPlODUCetWl
7.3
MEüiClüN DE PENDIE
7.4
1
LA
@.S INmRUMENTOS QUE CORRIGEN EL DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL RELIEVE 214
m PENDIENTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
169
7.4.1 E x a @ & 6 n estera>scópica . . . . . . . . . . . . . . . . . . ,~7~ 7.4.2 MModo Mekel 7.4.3 C o m p n Q r estereosc6piw de pendientes
169 172 173
. WT~MACIDN
...................... .... ..........
7.1 PRFvGUNT& . .
...........
:.
q-
!;.'- . .
9.5.1 9.5.2
9.6
INS171UMENMG APROXIMADOS DE TERCER ORDEN
218
9.6.1 9.6.2 9.6.3 9.6.4 Stereoflex (Som) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.6.5 Restituidor estereoscópico (K.E.K.) . . . . . . . . . . . . . .
218 219 221 225 228
.. . .
184
................
190
81
...
Restituidor radial planim6trico (B. Kail)
...........
....... Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estereotopo (Zeiss-Oberkochen) . . . . . . . . . . . . . . . . Estereomicrómetm (Santoni) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PREGUNTAS
215 217
........................
................ 180
..... ...........
Sedador Sectador radial W i o o
9.7
........... li9
J . .y.. WI'ROWWlON PRlEClPKa DE TRIANCULACIOI( BMcSL: TRInnaVhizWON TIUANfWUI:10N RAMAL. MECAmc* .MERMO BE LAS PLAN...V............ T t L M RANtmABAS + 8.5 INSTRUMEN'IDS PARA ELABORAClON.DE P.L4NTIUAS ;
8.5.1 8.5.2
179 ..
.............................. Restituidor radial lineal ( HiEger ), Watts) . . . . . . . . . . .
.
.. PLANiMEZWX BB PUNlVS
8..1 8.2 8.3 8.4
4
i86
!
10.1 DEFINICION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 . . . . . . . 233 10.2 CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN FOTOGRAFICA 10.3 ELEMENTOS PARA EL ANALISIS DE FOTOGRAFIAS . . . . . . . 234
9.
.. 10.8
TACION EN INGENIERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PREGUNTAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
247 247 i
11. ESiERBOoRMUS, BPTEREOTllIKBIBS. MJL.TIPLEiBs Y pOT0M09AICOS..
...............................
i1.1 11.2 11.3 11.4
250
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 251 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
E ~ ~ E R E ~ R A M .A .S . . . . '. EJi'EREOTRIPLETES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MuLnPLEm FOTOMOaAICiW . . . . . . . . . . . . . . . ' 11.4.1 Tipos de fdomosnifos y su elaboiicibn 11.4.2 Fotomosalma de fajas de
[email protected] p m estpdios d&ngenieria
. . . . . . . . . . . 254 . . . . . . . . . . . 254
...........................
11.5 PREGUNTAS
............................
257 259
es definida como lacienciaoartcde r+iaar ,medieicqeg en bode determinar caranteristicas mCtricar y .geom¿tricas de los esme por tjmplo: @maib, forma y,ms.ic'i. . . . . . . , .. ,, pue en ~otogra'&etriaM est;dian los a-tm ni6íriws de las fotoCA fotoikerpretación se da especial interés al aspecto cualitativo de difhas <>l
.
t ~ r ; t a $ Qpuede definirse coma el arte de anelizar im8penes,fobgrá, ,: e , @ d i f w relemento+ por ,rsq$wmimiqtto y Qcwib. i
12.1 LEY DE PROPAGACION DE VARIANZAS Y PROMEDIOS -íNTROWCCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2 LEY DE PROPAGACION DEL VALOR MEDIO . . . . . . . . . . . . 12.3 LEY DE PROPAGACION DE VARIANZAS . . . . . . . . . . . . . . 12.4 LMEARIZACION DE FUNCIONES 12.5 EJEMPLOS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.................
BIBLlOGRAFlA
.......
261 261 262 263 264
. . . . . . . . . . . . . . . . . 267
.,
. . . ..
, . ...
- 1
11.
evidente & entre fotogra&ria y Sotointerix&afi& nouinte una -pe*): rkta. sino que por el contrario a m h s están íntimamente ligadas y no puede d e unc,sjn incluir cqnccpíor de la otra. Por&mplo, suia imposibI$ mesin habecb previamcntr erraiones de un objeto para in~iuirloen un h >'
objetiyp principal de la fotqgmmetrla ~ l h s confección de &pos topogr4filiante el empleo de mtografias aéreas o terrestres y el análisis cuantitativo Y cualit.~tivode la imagen, Sinembargo. laelaboración de mapas no es la única aplicación. y. pue por métodos fotogrpdtriws es @+ibie $e&ermiror las eoordoMdas ( X , Y, 2 ) de puntos de corrtml en el terreno (sustitu:& en parts los m é W s to. pográficPS corrve~>~ionples Wr los de
[email protected]Ónaéqa),dis~c~rreteras, canales y ot ras o b w Qe ilyr~nie~lp civil y una serie de
[email protected] no topogr4ficas COmo ertii -.dio de deformaciones de estructuras. levantamientos depianos de frentes d~ ed cios y monumentos para su conservación y restauración, etc.
Fz: ; La plabra'Fotqprnrostria &ed&a . ,
etimolági&ment.,& las ~iguieniesp l a -
bw griegas: 'phobs" que significa luz, "gramma" que significa lo que está dibuJqa escrito x " m e t W ' que sigdkia medir. El $ignifissdo original, derivadode liy raíces griegas sería entonces - medir g r á f i w t e por medio de luz. Frecuentemente se divide la fotogrametria en diferentes eipecialidades O carias de acuerQo al tipo de fotografia empleada o la forma en que es empleada.
9
:
di. f dCsarrollada p r a la obtención masiva de infomci4iI. ~Imenteen la Segunda Guerra Mundialquelas fuerzas armadas die-
í.s verticales o inclinadas se habla de Fotogrametria aérea. puahafirmarse que el proceso de mapificacih esS,
'&ferencias IWca ae miden cwrdenadas planas (x,y) de puntos sobm y'& nKBiade relaci&s aatemdfl&anahr.ais W r d -
alul texl
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El desar'rolto de i n s t ~ m e n t o sde medici6n y restitución comenz6 despuCs que ai
189PP.9t;eIze deseubriehel prnieipia de Ea niarcifwtante. ! .
.
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.
Ree& a fines de siglo, los austilems Hoib 9 v.d bre&'tlesarrollam t l primer esterwcoRIprader y el primrr
[email protected]&o.
1
Con el desarrollo de la aviación tila y durante la Primera y Segunda
,
i
en combinación con ~ 0 I t I p i t a delectrónicos. ~~~
han sido elaboradas mi el objetivoprincipl de facilitar al grametria reduciendo el inconveniente de la carenCia de
únicamente de un resumen delosprinciples temas a fin de introducir de ingenieria en el empleo de las fotos aCreas en su profesión. esw-
mayor campo de aplicación de la fotogrametría es en el á r ~ de a topografia eión y aunque constituye sólo una etapa del proceso total de mapificación, a r a dudas una de las principales. ya que consiste en el levantamiento de es del terreno y su control por medio de triangulación espacial. & se toman fotografias aéreas de unazona, la imagen obtenida es similar
, sinembargo,desdeel puntode vista cartográfico no puede ser consideratal, debido a Las deformaciones de la imagen.
,M
Será necesario conocer exactamente esas deformacionesgeométricas paraelioue aermir n i h l a s o correeirlas wr medio de instrumentosvmétodos esoeeiales. ' t d s n definitiva t-ransfoimar la fotonrafia aérea en un mam.
.. .
Uno de 14s objetivos principales de la fotogrametría es elaborar mapas a parde fotos, para lo cuales necesarioconoce'r las diferencias entre fotografia y maEdas diferencias se deben a tres causas: Sistemas de proyección. Las características del terreno fotografiado. El equipo empleado para tomar fotografias (cámara y equipo auxiliar). iUstcmas de Proyección La confección de mapas deescalapequeña( I/25.0000 menores) de grandes áreas requiere que la superficie de la tierra (geoide) sea transformada primeramente por procedimientos geodésicos en una figura de revolución (elipsoide o esfera) la cual podrá ser proyectada qobre una figura directamente desarrollable en una superficie plana; cilindro o cono. o simplemente por ecuaciones matemáticas de transformación que relacionen las coordenadas planas X e Y con la latitud y lon-
La elaboración de mapas topográficos de ár'eas relativamente pequeñas, permite resolver el problema en forma muy sencilla, suponiendoque en esas áreas la superficie terrestre es plana.
**
En este todos 10s sonproycctadoaortqloiPlment( lPbn uo plim me dio del terreno (proyección paralela ori-1).
C w a C t d l t l a i &l
tarro110
*se
posible tomar IIM fotgrafia exactamente verticol de,un.teeno equipo fao
hOt'h~M
-
Curvatura de la tierra '
[email protected] Bol terEl efecto de la curvatura terrestre es importante d o ppn problemas w
cem w s p por la que se diferencia una fabgmfla y un m a es ~ debida a1 emplea& p r a tomar f d q n n a s .
- Pelicula
posición de la cámara con respecto al terre* tampoco es la deseada.'Geneabsoluta de vuelo m es constante. o concerniente h la cámara misma, sebs supuesto que la foto es una.proYec-
¡
la exposición. la cámara se desplaza con respecto al terreno debido al nto del avión. de manera que ese tiempo de exposici6n hace que la prode pintos del terreno sobre la fotografla se obtenga a trav¿s de un cen-
;
1
.
....
a ondulaciones de la pclicula.
) &&do
anteriormente se deben agregar aún 10s causados aterial fotogr~fico,inestabiljdad de la base. irregular ,,,
,."..
L.1,
&!by& $e& concluirse quere~ultaindiipensableptudiar p y q y t p n t e las def~rd~ciones geométricas y cualitativas de las,fdografias a ,,,
[email protected]~i,t6jies fla&onr Wi mapaalperkir fotos, transformando la proyección central (foto. ,., .' ge&i&ct+) en una proyección ortsgonai (mapa topegráficof. , : . . ., , :.l.
'
.
Cuando se habla de plano delnegotivo,generalmente se es(8 refiriendo al plano dcla foiografia. es decir,al plano donde se formado la imagen por exposición del temeno a través de un objetivo sobre unaemulsiónoegativa (también es posible obteser una imagen positiva en el mismop~anoempfea'douna peticula reversible para diaposrtjvasf. .
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8,
,
,
8
I I
I
. L .
.
del @entro de proyección (centm'p4 djmiivo) al plano de1 terepns&a y n la Ietn . .,. "2'': ,,
&:di-
"1
! -hdistancia del centro del objetivo al plano del negativo Y se representa
.magan) de una lente se define wmo el pmb sobn el eje prYRcippl ia imagen de un pmto objeto ubicado mbm el eje en el irrtinito. La e s lw ~Msncikdd f t bwt
[email protected] de la 1txte.y se representa con la realidad el objetivo de una Cbman foto
b Lw tres
valores antwionnmtr menciooldos están rclicioiiados por la ~mu-
1
Distancia foca1
-
1
Distancia a1 objeto
+
1 Distancia a la imagen
( 1.1 )
blicada al caso de fotografias aCreas con la notación anterior seria: l.
-
=
-1
Z
1
+
C
(1.2)
Teóriymente "c" y "f " no son iguales, sinembar iw como el valor de Z es mucho mayor que f puede decirse que IIZ tiende a Y por consiguiente c tiende a valer .
Fig. 1.2
Definicibn de dp 0; Z
. 1.
. ..
'i
EatriM de exposición La posición que ocupa el pinto '0"en el espacio en el momento dwk d& recibe el nombre de estación.
a7
Punto principl Es la proyección ortogonal del centm de proyecci6n sobre el planode la fotografía. Se le designa con la letra p en la foto y P en el terreno. Cuando la camara aérea esta calibrada. el punto principal definida en la fotografía por la intersección de las rectas determinadas por pares de marcan fiduciales diametralmente opuestas (punto principal fiducial) debe coincidir con la intersección del eje óptico del qbjetivo con el plano de la fotografia (punto principal de autocolimación). lsocentro lsocentro es el punto en que labisectrizdel ángulo determinado por la prpendlcular al plana negativo Y la vertical que pasan por el centro de proyeccibn. corta el plano del negativo. Se indica con la letra i en la fotografia e 1 en'el terreno. Si una fotografia es vertical o casi vertical (inclinación inferior a 2' o 3' puede considerarse que los tres puntos coinciden en uno solo. el punto principal. cuya ubicación gráfica en las fotografias es muy sencilla. ,/
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2
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ididnncia a&. es decir la distancia entre la i m e n ( a ) de un
pl Por
C. bt
~rncpnzade los triówulos
AR
AH
R
Z
de las igualdades (1.4) y 1.5) sedemica que
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Ar
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del tc-
A l A i A y A2 N O re dsQuc~la relación.
Ir,
IPlm&
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AH 7
Z
Dc la fórmula anterior puede dcdacirso gue el desplazamiento debido al reliem :. a) C m radialmente a p r t i r del pmto ndir y proporcionalmente al valor r.
I
b) Es dinctmmte pmporcical a la diferencia de a ~ t u r a coa h respecto al plano de referencia.
,
c) Inverumenie proporcioinl a la altura de w l o Z adm el plano de referctlCia.
L.MnnuIa ( 1.7) &de su aplicada para calcutarel desplmmimto M d o al relieve w m e .pi'er m uni determinada fdqlnfla o inversamente aip a l cuhr la d i h n c i a de altura dredospuntoa conociendo el deapluimieato debido al relieve Q bim.calcular la altura de vueloy 4a escala de la foto (Fbrmula l. 16). El valor de r se mide soMe ta fMqnña en ( m m). & ae m une l u p milimetmda (1110 mm) y los valores de Z YAH se expre (&también puede ser a l c u l d . con b f6rmula de paralaje 6.9).
'DS :
~EPII~YW incanvsllM*r es pw cerapoder medir Ar ias pmtoa fpro ( # m m c ~ a de antura sekaeiailaiiir~~ertarwbreuna misma *altcal, de m u t M (*a.loto se podrP aplicar la f6rmula pira calcular por ejcmpio: altura de irbol.*i#4liflcios o similares. %,
1.3.2
qr
D ~ ~ P L * Z U I I B W I D ~ A L A ~ & ~ ~ ~ S L A ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Y ~ Como se india5 anteriormente. si se toma ORP fotognfla exactame& &¡cal
de un terreno piano (Fie. 1.6) los puntos nadir (n3, isoeentm(i,) Y piIIcipi(pi coincidir6n en m aolo Y la imagen de un punto A m el terreno ser6 a,
)
Si la fdqnfia se #ira un ángulo "i "alrededor del pinto "O", faomfla inclinado apirecerin los puntos ni. ií, y p2 en diferente posicida Y II del punto A del terreno aparecer6 m la posición a2. c
M,.
El pinto 12 representa cnel cortede la Fil. 1.6 uni recta mi vertial y a la foto inclinada. Di& llnca recibe el nombre de isollspr seda la misma línea del temoo y escomún a la foto inclinada y a & S w t h l (igüil en el escala). Esta llnu comón a las dos fotos puede comapwder a UIS¡ Ik terreno si tste es plano, o a una línea curva si el terreno es o El desplmmimto debido a la inclinaci6n es
rsdidjP partir úd I*iPD b e " -
1 !.
P mente por el diseikdor del objetivo y engeneral se trata de hacerlo tan pequeb como sea posible.
6 muestra la superposición de las áreas cubierparte de la F er" ' :be'f6rma cuadrada) y el área cubierta por 1fi foto inclinada
>
1.3.3 ..
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..,;
OW
La distorsión tangencial es independiente del diseño de la lente y se produce por un centraje imperfectode suselementos, esdecir. que es producido por un error cn el proceso de manufactura. La magnitud que puede alcanzar el error de distorsión tangenctal, en comparación con eldedisforsiónradial es t a n pequeña We gene-
,~d% ,,."
El opjetivo de una cámara aérea es una lente compuesta afectada por imperfeccianr que reducen la calidad de la imagen,tanto desde el punto de vista cualitativo (rtiamción esférica, conía, astigmatismo, curvatura de campo y aberración cromPticr). m o cuantitativo (distorsión). BI wfq dp @rtorsiPn afecta la posici6n de los detalles en !a imrgen pero no m su calidsd. ; a 1 .*3 : :;. niuXm\\~! . se s u m e la foiografia de un punto A tomada desde el centro de proyección 1.7, a ¡ imagen t&rica de A aparecer en la fotognna ni Iq.posición a, &a& #..,tpm línea recta. En la práctica no sucede así ya que el rayo AO, 91 atraw.el,oojctivo. sufre una desviación conocida con el nombre de distorsiai y la imagen de A se desplaza a la posición a,.
m,m8ia
he,&
C u n a de distorsión
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F7&T&:&cinu;i;il)m - , : , r , , , ., , ~.
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Midiendo para los puntos de una semidiagonal de una fotografía los valores de distorsión obtenidos para diferentes distancias. podni dibujarse lallamada curva de distorsión, colocando sobre el eje de lasabcisasla distancia radial y sobre el e j ~ las ordenadas el valor de la distorsión radial. (Fig. 1.8).
debe
,Este error de distorsión puede descomponerse
ni dosdirecciones
pcipslidicu-
&pt,pnadirección ra$ial a partir del puntoprincipal que corresponde a la distor-
r h radiai ( a a r ) y una perpendicular a esta dirección conocida
[email protected]ón tangencia1 (aa2). Distancia mdkl
El error de distorsión radial q e dcsptav p t o de su posición ideal en la rotograna, radialmente a partir del puito principal puede ser controlado prcial-
Fig. 1.8
Curvo de distorsión radial mediadelobjetivo Super-aviogón ( c = 88.5mm)
Mediante la calibración de una cámara se tratade ajustar el valor de la disCia principal de su objetivo a fin de minimizar el error de distorsión.
, Fig. 1.7
24
Distorsión radial y tpngencial
El método consiste en medir el e r m r de distorsión a lo largo de cada una de cuatro semidiagonales de la fotografía para dibujar sus curvas de distorsión y --der adoptar la posición del punto principal de óptima simetría y dibujar una media para las cuatro semidiagonales. En base a esta curva media se escoge or calibrado de ladistanciaprincipal y se puede dibujar la curva final de la cual se volverá a tratar en el capitulo referente a cámaras aéreas.
-v CUADRO 1-1
-
Relaaióo Satra 0.lllpm l u ' Y di8
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Distancia principal fotwrafías de 23 cm x 23 cm
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Se wapntran también en el mercado otras cámaraspartwecitnbsis S P mis~ mos grupos p r o con diferente tamaño o distancia principal, como por ejemplo: la cámara normal Zeiss QM& 3 0 / 2 3 ( w a as d. <23$pn cm& imi125/18 de distanci 1125
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.Prratoarorfcdoarr~rwomisra.esubaco~cad.aoadeesta#tigDa&mto. gnfla seni mcesPrio w l a r r Uifcrentm a l t u r a í oon ~ furción d.la
[email protected] Es decir, que si desde una misma altura .M teman fdogrJ1.s da Imi tres tipos, se ob(endrán tres escalas difanntes. , ..:;
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Para una misma escala. la fotografia normal es la que requiere mayor altura Y b supstg-k
[email protected] Ir RWaer uibm dO:Y
s planimetricos (wr ejemplo encatastro)miopteilsQueo9 bas fotoeraflrs euprgranangulares el desplazamiento debido al relieve es grande, el modelo se observa exagerando verticalmente y la precisión que se obtiene para la medición de alturas es muy buena (por ejemplo para dibujo de curvas de nivel). El mayor inconveniente de las fotografias supergranangulares se presenta en áreas montañosas donde pKdcn ocurrir áreas muertas (Fig. 1.1 1) o con fotografias de escala muy grande donde los desplazamientos fiebido al relieve pueden dificultar la fusión de las imágenes para visión estereoswpica. 1.4.2 CLbSIFICACION EN FUNCION DE LA RICLINACION 'DEL EJE DE LA CAhíARA De acuerdo a la desviación del eje de la cámara coy respecto a la vertical. las fotografias aéreas podrán clasificarse en .verticale% inclinadas y muy inclinadas. i
Fif. 1.12 Ciasijicación de fofq$mfías
en función de ia inclinación delejede h
cámara
En el caso particular que el eje de la &mara es horizontal (90' con la verti) la loto#rpfia se llama trrts&e.
Mientras que para las fotografiw vedicales la escala es uniforme en toda la o y solo ocurren diferencias de escala debidas a la topograna, en los otros tipos, h m a t a m es uniforme sinoque vaHaen forma lineal. Como consecuencia. la ioioknf[a vertical es la más ficildemapcpry todos los instnimentos actualmente dise'&os sirven para restituir este tipo de fotograiia, y solo algunos nstituir modelos con fotogranas inclinadas hasta 7'. 12' 6 18'.
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prsiri6n d e d . En gmeral, EPUIldO las Bilom~l~ias rektivaa dC aiiura m in:,
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mediante la expresih ( l . 7).
CLleulo de la aaula maüii
una misma escala y conocer en la forma mla ~ x a c t aposible dicha eoolrh,
32
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en que: N = número de pintor d = distancia entre pares de @os
consecutivos ( mm )
- Utilizando p p l milimdndo Af =
NM
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En qw ,
NM = número dc mm2 que caben en dicha i r a .
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W M a : [email protected]%?a~Xiftto dcbibo al N O=+ +~ 7.93 m a (iaeorrocnkdac bbreassa~wnaigm~.baeiad~satm~~ehfbioi
33
9 . CLIsiíkw Iaa fdos *Creas en Rinci6ndelcampoamullr del dbjetivo aue son tomadas y calcule la relaciái base/altura ( B/Z= b/c) cada campo .nlttlar si la base en la fdoCnfia es b =92 mm y el lado de la foto es de 23 cm.
pn
SoluciOn: Parágrqf~1.4.1 b/c = 0.44 b/c = 0.60 b/c = 1.04
normal [email protected]&ar .' NPerLWnilW .
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Solución: Parágrafo 1.4.2
1
globos. hcllcbptcms o &a&
7. Calcule la escala media de una foto en cada uno de los siguinrtes e s o k
vcllado* eiy*cUw. Rdkm be mis> .
a.
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c = 152.74 mm; Z = 3.200 m
,
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Solución: l/E = 1/20.950
b.
C.
Distancia AB en el terreno = 1.783 m Distancia ab en la foto = 82.5 m m
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Distancia cd en la foto = 12.4 cm Distancia cd en un mapa de escala 1/25.000 Solución: 1/E
,
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_,f.
= 10.7 cm
= 1/21.570
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8. ü e una lista de por lo menos 10 diferencias entre ibtos aéreas verticales y mapas. .,
,,
Solución: Parágrafo 1.6 . : ; .
'9.
&tira un poli&mo üe 8 v.irtices sobre fotos aC~~,&;%lBPI*~Y$20.000 y calcule su área (sin corregir el BcsplaumienM d.Md(ld. los pmcedimientos indicados.
mr todos
;:! , wtia : N O I ~ U I ~ ~ LO. Defina sobre fotos aéreas de terreno montañoso m Corrija el desplazamiento debido al re1ievtEwi de la O izquierda y calcule la 4 i ~ U . U J @ B * l s M Y h i * c e r r a d a por dicha poligonal. .. 0' I str$ d n ~ qi.i ,
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a ~ m ~sn i ' d b i 6 ns e n s q p r p s i y Yl'gwlric &&ia de iluminación sino que recogen las rrdiac~onessolares reflepdas por el te-
L a
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4 8
CLASIPECAQONDBCAMA%AlfABRBAiP :,!,,
L clasificación de d m a r a s aéreas piede ser hvha tomando col^, cdtoth, rd.rificaci6n diferente8 elenmios; si.emb.rgo. las clarifirrcioncs 31po
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b a r a s normales cuando el campo angular es menor de 75'fapmx. granangulares cuando el campo angular está comprmdida entre 7S0y bfW (aprox. 904. ,-aras supergranangulares para campos angulares de más de 100a (apmx. IZO0)
S- .
L w t%?hrioaemplcodoa pnclasificar las cámaras ikrarit son: a) Claaifiacibn de c4marar en Rrncidn de *u tipo o h m t o de cámaras de POPImtS en h c i ó n del a m p o ~ g u l a del r a*.
I
A veces se pretende hacer una clasificación similar en cámaras normales. &#angulares y supergranangulares, tomando como criterio de clasificación el vaFde la distancia focal. Sin embargo, para hacer esta clasificación tan general coi'Ia anterior, e s necesario agregar además el formato de la fotografia (semidia&l o lado), a fin de poder incluir fotogranas ,de todos los formatos. i.
&afau ~~&&rdcllic Mirn ~.~.-. ~~ ik, drl n>atcrial tase emnlado nor la fdorraíia ~~
~~
~
2.2.1 CLAS
2.3 CLASPíCACION DE CAMARAS EN PUlYClON DEL USO
. El uso o finalidad principal en la cual son empleadas las imágenes obtenidas m cimaras aéreas. constituye otro criterio para su clasificación. Aquí también I
JrLkbleEsc dc tres grupos. mcnte de forma rectangulW( l l Cm I t cm! o c & h ( Ncm x M cm).(?j cm x 23 cm ó 18cmx 18). limi ción es conlrolada por e vista practico puede considerarse instantárimlw l a . , ,. .-,:!. ,t..< , ,
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b) Cámaras sin formato son aquellas en que la i nua sobre wf* par-integración de recthgu
caa*i.
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Urnaira de rcconocimiedo Son aquellas cuya finalidad es obtener imágenes para identificación de objetos. pero con las cuales no se realizaron operaciones métricas, por no ser exactamente conocidos los datos de calibración (punto principal y distancia principal).
9. B)'Umaraa métriua A diferencia de las anteriores, su principal objetivo es obtener imágenes pira realizar con ellas todo tipo de mediciones. Su orientación interna (calibración), debe permanecer invariable durante un cierto tiempo y debe ser conocida (mediante cálculo) en forma exacta. C) Cámaras especiales
Son aquellas cuyo diseño obedece a un propósito especial como por ejemplo. fotografía infrarroja, fotografia nocturna, etc. '
cula y del ancho del orificio. Este es en genera4 mur pequeño. pMBuciendo la af"posta rajade.&,+ +,' , . .. ,, .
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'fma&,, &:y,na .., <
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1 2.2.4 CLASIFICACION EN FUNCION DE LA INCLINACION DEL
DE LA CAMARA
..:
M msvimienfo del avion produce. por integración de un gran núnruodc elemcntalha, la imagm de um faja continua. 1
2.2.2 CLASIFICACIOIY DE C A E d h S @%N-ATO ANGULAR DEL OBJETIVO
Nota: Las cámaras métricas modernas permiten obtener imágenes sobre emulsiones infrarroias sin necesidad de aiustes esoeciales.
BN 1
,,
I
DtMm de esta clasificación se putdm dividir d á m a t a s rcl(CCs g:-
se v erá en capitulas posteriores. la fotografia vertical es por divei-sas más utilizada, tanto en proyectos de mapeo como en interpretación, sin O se deben olvidar la s fotografias toimadas con cámaras inclinadas, utilizadas en proyectos especiales y en fotointerpretación. De acuerdo con la inclinación del eje, se pueden diferenciar tres tipos de cá-
AS Y COMPONBNT&S DE LAS CAMARAS .
.
9.
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bti gran porcentaje de las cámahs actuaimente m uso para r c c k i m i e n t o o apeo son cámaras de formato. Aunquédiseüadaspars pmp6sitos diferentfs. ambas stán üsiumente constituidas por losmismos componentes:
9 ,
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-,"
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;,~ sgue al plano focal para impresionar la tivo a una dijtancia ,pja (distancia principal) del piano focal definido por el suprior del cuerpo de la cámara.
LP &mapa en uuelo. o
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co~bkbrnfh,oalnbrrp~ox~uudo~ki . , .
.
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.
'~~~c~.R QI IIW o P.B~~.Mmarw. r i a y e r MrktBo a1 miac : , ::' 8
el irei de InbrmaciBn pueden aparecer algunos de los Sj i n i t e a elementos:
dtura de vuelo sobre el terreno, dalucidr isrito SI valor de ia distancia priripal, re -a.
:" El cono interno es calibrado como una unidad y su estructura rigide está desiOI a mMtener la orienkcidn interna cmdicioms das para fmbajoa ni
nr e~perimcníalmcntee incluso lei>ricamcnte que una lcnk
,es deciq
Ia$&gen
de un p t o obtenida a travCs de utn
Plano Imagen
' plano
objeto
(Fig. dichas menor
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r S); En circulo
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ti,
C& 2 .j AQPrmción &ferica
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del objeto
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- Los & p s & #&pirnlo:
no sobr
i n f i ~ ~ i ta&% o
viesen #qiente r n e s e cortan m un s ó b punb ?A-&& , .
. +
t a SU-
l.
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Como mnoecuencia de esta abcrración, todos los puntos p&pnicnlex
he u
p n t e &&le e M n contenima en un círculo dmétrieo alrededor del e* de la Icnte
El r a o medio de un h8z de f%yOJ originádo púr Un punto o?jeto ~ 0 %el pla; nCgativo en un punto, mientras que t&s los otros r~yoP'pmvenientcvdel mlrm 1 pudo objeto, cortan al plam imagen en otro punto ciifercntd.
Y
-
La
característica de esta aberración es que alrededor de un solo eje.
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1
r a la ~ma&cnde un punto
2.7
Astigmatismo ''CMrepresenla el círculo de menoreonfusk3n correspondiente al prnto Q.
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sb.nro ndrird MO iEfncci6n , el rayo origiwl e
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del obje1'imA r i & , W m m Y
2.9 .Curvo de dislwsi& mdial (c=152rnm)
cdoreada del punto, ,.
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del dorplCvmiedo +u, rerpctivamuite rpdiil a peir del pinto Winc¡gd e .L,;.i
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Dlator~ióairdid. (Fig. 2.9)
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En ~ m e r a llas lentes para cámaras abreas estan direfindas de manen que la cmm6ticn s u minina para un intervalo de longitudes de on6. '
.,.?
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,. .
el eje de ordenadas el duplazaminito (ri4irl)ea c n i c m n e ~
P a n lentes. modernas el valor de distorsión varia entre S y 10 microaes y ser compensado en el estereowcstituidor de diversas f u w u : .
Mediante el empleo de una pkca de compensación. Variando la &stanci. principml.
.
,. ,.:A ).
i
et *t#rrpeión c m d t i a . se puede diterreciar entre la abrpofión el eje Optiw (que per&t+irii 0 mial, producida pn plntos cromPtica Owiw, inl*~&& .¿i.w.,dt Ir ihoncA. p-ucida) o .&crrifih .pmrayosoMieoos. . ,
% ' *,
Utilizando diapositivas (reducidas) c0mpenSrb.s. .
.
Es la componente de la distorsih. perpendicular a la dinccida radial del c h e s anterhrmente mm y en esp&iil ladefinicibnde los Ma dcade el punto de vista lotogramétrico, la q l so ~ &&Y hQ l i M BC 18 im* sine aocrs&uicnte la precisión de las mediciones fotog
49
1,
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La ~ n s m i s i & r ~ t r de a l uha lente s e refiereal porcentaje de luz incidente t p t ~es transmitida P travtsdelalentepara diferentes longitudes de onda (Fig. 2.10).
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' ' W pbdwde*mocE$1(Pig: 1.t1yaeref%wrwiapropieord.de m s%trna & Br ~egi4trdetulleS'pr6sims d t un obj& $ repmauctdoí eom!i h s elemen+-
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El pxlcr de resolución rc expnsa siempre en líneas por milimetro y depende .--,a . , !, ,, , ~ . , " ,
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¿rj ür ImaRuU Be Wttd la Homifiacíón. b) LP ibcr(UíFi.BCI8nihgmp. . . C)
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me&& Ip cali(ald BC & ~ ~ ~ " f o t o g r a m é t r idepende co
IImr!ym
El contraste del blanco.
Lfa b
a n a unidad con la 1ente.a través de la cual pasan los rayos reformar la imagen en el plano focal.
~ # ~ I ¡ I para J
debe incluirse el flltro y éste debe empiarse en la mis-
Kl%I
?gosf&~¡ m ~ , r e . f t cttibrado. r sin ser girado. *,r,&,o,,/: ;.qL , ~. , J : : ,
,.. . .
ea esta formado por el obturador propiamente >,
Ei diDfc-a
L :n
Fig. 2.10 Trunsmisión especlml del &jet
mal (c = 152 mm)
; :
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liniiia el tamalb del iuz &e wror qne psa a t r a v k ds- k M e .
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El [email protected]
t. ,
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erpsiowesei
tiacng6n
S
I
nW*darcraio/ITIW 51
es permite obtener tiempos exprrsición muy bpves.
tes del objetivo y pueden ser de dos tipos:
XW&ei&&n
eatrctS Bupes:
a) Oautodores da cortina. b) OMurpBons czntroles.
,
ObhadDns áa cortina .: . . _ _ : Las obturedores de &¡M, tsmbié&llarnidos de plwfocal por trabajen próxia>ot al plano foca1 de la c&mam. esián constituidos por una tela o cortina a prue&&iw. ~urs?a$h?Jul, frrntt a la emulsibn unaiblc,,por h ifciáo da un resorte.
d j a 4po lleva la cortina.
ivo sin afectar la cali.
Los dos tipos de obturadores centrales más empleados son:
.
Obtuíidor de bojar ..
t . ,i.
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.S,.
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,
,
ejneo hojas conectadas entre sí' de manera que al abrirse por mediode resortes. &eda un orificio de sección aproximadamente circular. El diafragma está formado por un número variable de hojas ligadas a una pla9. de maneraque algirardicbaplaca, lo hacul iambiéalas hojas. dejando en (11 cen-' @o una a b e r t m circular de diámeth variable.
traslacibn de la cortina.
objdivo y permite que todos los puntos dela imagen sean expuestos al mismo ticn>í po, por lo cual se satisface la condicián de obtener una proyección central, requcrida para 14s cámaras métriua. Sin embargo, al accionar los resortes se producen choques o vibracione&g
52
53
pddo
$ordsi(llliede,
SU
eficiencia a1 m&imo.
estar constantemente girando no se producen vibraciones ni movimientos
rcos que piedan afectar la exposicih. Oaundom de p e r r h
Los obtsndore~de este m p o están formados por un marca rcetangulir que m un mp de hojas me4Alicas de aproximadamente I cm de ancho.
Cuando las hojas se encuentran en posici6n plana, existe un cierto recubri.
..
. Cuy& la persiana se encuentra abierta, las IPminasestán paralelas y pcrmi.<
eficiencia y durabilidad soi'iheiiods a otfos tipos de d>kiradoicsy como
, , .
.
,
Pdciidr, como comienza a abrirse desde el centro hacia &era, Ilm a S ~ r n i x i m aberturp y vuelve a cerrarse; la parte central de la fotografiñ reciba mis luz que la &feria, ya que el tiempo que el obturador permanece abierto es mayor en el cen-
E = TejTo'X, Obtuirdocer de discos giratorios
La Fig. '2.13 representa el principio de los obturadores,de discus giratorios. Los cuatro discos de igual tamakt g i m a b m cierta veloeídad, ddrrmlnando el va16metro.
c a r c d d , Bwdc WF rwt* edwgamel~alm8céndiuliate Algunns &aras
madernas utilizan actualmente alma-
del tipo "o&adte"
los d e s no es necesario el cuartooscuro e inclusive permita emgdur [email protected] un rolla ,
8
-
1
,
El'&& de la fimara puede s e r p r t e integral del cono o puede ser independide, Si la cámara no tiene un cono interno, el cuerpo y el cono deben fijar la posi~i4xd?l*jdi.m , . , ~ , con respecto al plano focal. > ,
Pellcula sobre el plano foca1
Ea algvnas cámaras las marcas fiduciales se encuentran sobre ka parte supeflor dcl cuerpo y e s el cu,crpo $1 que define CI plano focal. '
En el cuerpo están alojados el mecanismo be p í a y los registros auxiliar$s. PBr t a s i b , la pellcula se mantiene t i n á e durante h exposioibr El d W o no es lo suficientemente precia0 como pra ca düizado en cámaras -a.
Un ciclo del mecanismp de guia incluye todaslas operaciones desde que se toma [email protected] , f a r a f i a ¡pata que cámara queda en condiciones de toma'r la exposición sip¡&ke (de& de actuar el sistema de vacío, se desplaza la pelicula, a c t k el sistema de vacio y se hacelanuevaexposici6n). Este tiempo es muy importante para la toma de fotgrafias a escala grande, ya que para lograr un recubrimiento de 60% se repuiete un tiempo muy breve entre exposiciones. En cámaras modernas el ciclp nilnim p ~ d Iel q a r a ser de 1.5 6 2 segundos.
,
. .
Por un siptama de presión de aire. Elcono de la I d e y el cwrpo dchcii IV Bcrméticos para que al bombear aire dentro de la cámara, la película exdamente sobre el plano focal, formado por una láminn metálica con pqwihs.orificios para escape del aire.
.
Se &&a para guardar la pelicuia (o placas) expuesta y virgen. y para controlar sumqimiuito. A d e d s del dispositivo mecánico necesario para mover la cantidad de plictda coiTecta después de cada exposición. posee un mecanismo para &er que la ~ i i c u l ase encuentre exactamente plana sobre el plano focal durante el moment0,de la exposición. Esta condiciónes sumamente imporiante para trabajos fotogramétiicos. Si la película no se encuentra exactamente sobre el plam local durante, el momento de la exposición, la imagen saldrá desfigurada Y desenfocada. .,.
.i.
Por vacio. Este e s en realidad el método m& utilizado en Y m a m laatri~a8; consiste simplemente en producir el vacio entre lalámina que rspreaeatr el plano local (con pequeños orificios por donde se saca el aire) y la plicuh. ésta completamente apoyadn sobre la placa. Caapcnaaciái del movimisato de la i m w m
En algunas cámaras de reconocimiento sebrnagregadodispositivosp a n com-
El almacén de cámaras aéreas normalmente puede ser intercambiado en vuelo. de manera que trabajando con dos almacenes. c y d o uno ya ha sido utilizado o
57
muovaiaimigaioMenginrL&mafinde
Bs . I m s cAmaras métricas existe
b posibilidad de utilizar un placa con cruces (u orificios), Los que aparecen fdolltafiados junto con la imagen del .-t Eati plriei, llamad. 'Resuu", es Rindimntalmcnte uni gntautilizadn a efectos de comparar la posición de las mama en el 'Xesau" y en la pellcula r*llr.sisdlt s(t3 deformaciones.
Esta rotación de la &ara,
2.3.5 aWp0 ACCñSUiW
,. unmente con cámaras aéreas. pero que puede
- Inrtnunenios auxiliares para orientación.
que puede llegar a ser de
m,es necesaria en
P ~ ~ r Sihbilind. m J
El empleo de una plataforma estabilizado p r a cámaras m6tricas permite obt"aier imágenes mis precisas y de mejor resoluciki (eliminando el efecto pmducido ,@r las vibraciones). O
-
El uso de un giroscopio que determina la direcciki de la vertical y consewa
1M eje de la cámara en tal posiciki, es de gran importancia p r a la obtención de
2.3.5.1 S E l Z M A DE SUSPENSíON
b vibrrciows d d a*ihr producen oscilacicaea de la dmua aIwParla, de nunera que tales oaciiacioncs m le sean tnnsmitidas. El movimiento de 1. -i pmducido por v)bncibade la eirni g u hati el 613%del d a r de redoción calculado en 1.bOratorio pan, la Bercuro.
L. vik.ci6n del avión a p n a e de la constmcción del casco, de la wspensiki y sineroainei6n de los nwtasí, así como de la forma de realizsr el pilotija (maiuilo antodti&). Los montajes corrientemente empleados m:
-
Pip
-
-Azi~mtd E~t8bilindo
L3.5.2 CONTROLES DE LA CAMARA
*
Son sistemas de verificaciónquepermitencaitrolaraquellosfactores que afec%n las caractcristicas de las fotcgrailas aCreas y que varlan durante el vuelo.
Un sistema decontrol puede estar formado por un tablero de contd, un wmput.dor de velocidad-altura (V/H), un intewal6metro. un antcop de obsewaciki y un eantrol de exposiciones. '
El tablero de control posee indiudoreb prr iníormarsobre el Ilncionamiento de la c h a r a . la cantidad de pellcula que m ha sido o t i l i d hasta ese momento y si hay problemas en el funcionamiento del sistema de transporte y vaclo de h pellEl computador V/H desarrolla un voltaje proporcioipl a la velocidad del avión e inversamente proporcional a la altura de vuelo. Dicho voltaje piede ser empleado &m controlar los intervalos de exposición y el desplazamiento de la pdlcula para brregir el movimiento de la imagen. de.
filo El interval6metro permite regular automiticamente los intervalos entre exPbsiciones a fin de obtener un recubrimiento constante entre pares de fotos conseobliai.). En gcnerai se agregan aisladore braciones.
58
Los intervalos de tiempo dependen de la alturade vuelo del avib, m respec-
59
-::S,
.
'
,:,.
,
< , i .
,1
s. ,
!
..!c!
+
auxiliares que pueden ser clasificados en &S categorlas:
:
,
,
m n o ) como estatoscopio. APR, Shwan, Hiran. dc.
del horizonte en cuatro direcciones perpeIrlfn,Iams
<',
takr iincro.
,
d. m-
datos del liorizonte, suministrados por didns w>n d 6 qoo para @er calcular la inclinación de la fob aérea; sin onborgo. en la etenn.wcontnirse algunas BlficUltndes gara l q m r h x n s i m w n e ~ddrido ,
Lo8
medio de un fetic ioWmcci6n visual
&ew&
La información sobre la inclinación de la fotograna permite que tsta
rec-
tnv& del a n t e el movi~lieetode b;rrUeida ~(cspiml '
forma l w intervalos entre exaosiciones.
60
scp
,.
giroscopio permite manten& la dmara enposicibn vertical dentmae =iwnmites y presenta la ventaja de ser independiente de las condiciones atmosfé-
.
Cimocicndo las coordenrdrr gegrlflcas del Rulto y la hora en que se tomá la fotolrifla. se piede dctcrminu su inclinación. En general. los dlailos sai realiza.; .centro ú[email protected] principil) es el e&, determinados por las marcas fiduciilcs.
CALISRAClOW DE LA CAMARA Este instrumento mide el alejamiento'del avih de una curva ¡-rica; es decir que permite calcular la diferencia de altura entre pintos de toma de las foto-
Cilibmr una cám-
s,i,gnifica:
,
'1>1
/
,
': ,,
..:
,
1
inar exaetamde sus elemembs de orientación intema: a principl y cuna de distorsión. ,..
wntml et,&triw que permite registrar los resultados.
rpn ( A ~ i y t i a Pi d l e Rocordcr) Es la c o m b i ~ c i hde un e ~ t a b ~ ~ ~ p i ~ q ~ e d e t e r m i ~ d i fde e raltura e n c i arela~ tivas y un radar altimetro que determina alturas abaokitas. Cai esta wmbinación es posible determinar control altimétriw para trianylación y ajuste de bloques. Los e m r e s debidos a (P y escala pieden ser controlados por el APR. y los errores debidos a
&j,lNJDIQ
,
Li
La orientación interne de la cámsra msis'ts en
. , .
6:ttnainw: ..
m i
....
.
media b distorsi6n y punto de simetría
.
Sw instrumentos para medición electrónica de distancias. utilizados en la de-
terminación de control planimétriw.
La precisión y el alcance varian de un instrumento a d m y pieden d r c u desde un alto alcance con un ermr medio cuadritico de +20 6 30 metros hasta a p ratos de corto alcance (200 km) con un error medio cuadr4tico de '1 6 2 metros.
2.4 CALIBRACXON DE LA CAMARA
De acuertk> a la definición del pmto mincipl de simetría se requiere dtfhir de rafos paralelos y wlocar la cámara de manera que el negativo sea pcrular a la dirección del haz (Fig. 2.15) 'Y un tcodoktto cuyo telescopio se coloca en llnep wn el colimador.
2.4.1 DEPWCH>NES Entre ambos se coloca la cámara con una lámina de caras paralelas (azogada) La distancia principal calibrada es un valor ajustado de la distancia principl.
e distorsión.
mina por una placa fotográfica y se expone la retícula del colimador sobre la
63
ANGULO EN GRADOS
DISTANCIA
1
c'= 152.68 mm
:' = 152.71 rnm
a
e el nuevo valor de c será
c = 152.68 + 0.030 = 152.710 mm cgndo e l mismo procedimiento píira este nuevo valor de c s e dibuja la nueva
65
.,
/
. I
-
,
, P.,.,
< I ,
.,:
.
:.
,
:
:
,
. .
~,
,
' . ,
so rpliar L otra scmi6ip~ow1.
ea&
, ,,
lo$ pares de curva diametraies *estas.
2.4.2.2 METMX)S Y EQUIPOS PARA C A L I B R A W N DE LA ~ @ T A C K > N INTERNA La ealttiraci6n de una cúmara puede reali2arjh procedimientos:
d i o de los &uitn(rs Y J
66
,
.
m
fotogrzífica obtenida se utiliza M b i Q para estudiar el partSr,& ,m4 bap un microscopio.
p p o IIO permite caleuiar el poder de resoluci6n. dwpn
se coloca con el punto nodnl fmntal ~uatradoen el ck de rotación de
planp f o a l se coloca una retíaula (peslsctamenk d i b r s d o ) que al ser puede ser observada desde un tetes&o.
.2.3 CALlBRACION DE LA G U W A D DE IMAGEN El procedimiento más empleado consiste en fotografiar un determiiPQoblanco i&i, formulo por líneas negras separadas por espacios de igual ancho y mecondiciones normales de use. el m e r o de Ilneas/mm. También puede emplearse la función modular de transferencia (FMT) descrita apindice A de este capíhlo.
,~ESCRIPCIONDE CAUAMS F0TOGRAMETRK:AS aéreas suministnd.
Para ello se han escogido c¿marar de las tres marcas d s e o n o e i h : Fair-
.l FAiñCiüLD (USA) Campo máximo
Cámara cartográfica 3 1 1 9 m1 JU I 73 O 7 ,3 iw ~ x 9 " ( 2 3 c m x 2 3 c m ).'. - > ' - " ' 2.5 seg (mínimo) Metrogón 6" (152 mm) (f16.3) Rapidyne 1/75 1/MO 390 il(450 exposiciones) 9 112" (24 cm) lntervalómetm Marcas fiduciales. distancia principal calibrada, número de exposición, altura, hora, etc.
-
Información marginal
69
y idxinu . p r t u r a E 5.6 Puutomic-X Aero Film
m. 2.19
'
Pwicidn del prnh p.iacWl & simelrú
cia entre marcar Bduciales ,en mm: Loa valores de distorsi6n corresponden al promedio de las cuatro diagonales. Los valores positivos indican desplazamientos de la imagen alejindose del punto principal.
-
1 2= 2-3= 3 - 4 =
4
-l~=
Las mediciones en el gopiómetro fueron realizadas sin filtro en la d m a r a . Distancia principal calibrada : 88.34 mm
Radial mm
20
Distorsión tan~encial = 0.008 mm El desplanmienta del punto principl de autocolimación con respecto a la intersección de las diagonales (Punto principal fiducial) es inferior a 0.01 mm
PUNTOPRMCIPAL Origen: Centro fiducial (CF) Coordenadas Punto Principal de simetría
S13 = O micrón S24 = -4 micmqes
Coordenadas punto Principal de autocolimación (PPA)
Calibración sin filtro 72
S13 = +3 micmnes S24 = + I micrón rig. 2.20 Cdmam Wild RC-9-Curvas & dislwsión p m cada semidippociol
73
,,
.
Fig. 2.21 Oímoro Wild RC-9-Curw media de disforsiát
P a n obtener la relación entre la funcióndedispersión de una lente y una lima
m, puede svponerse que dicha lima está formada por un cierto número de
Ii-
de1Badas (Fig. 2.23) ada linea delgada sufre una dispersión al producirse la imagen, de acuerdo a i6n de disocrsión & la lente v la distancie entre estas funciones de diswres igual al ancho de las Ilnees. Objeto. (a)
e
Irnapn
..
8 Ea la &gura 2.22 tpdar las FDD tiune la misma altura, püe$ las lineas de*Be tileaan hmbi4n la m i m a altura. ,, <
I
#Wco, ct decir por un pmeedbnimtosimüud descrito unter produce resultados m r a l m m t e uti.hctorios.
autaniitifo, en ;laaaral este m&do lleva bartante tiempo y m siempre Me m l i u r l o , dcán conocerse gx) y dz). emplrica. midiendo el original y la imagen obtenida. en un micmdensitó-
Lis fhciwes de dispersión en general y especialmenteaquellar que no pueden
-
nutciniticuiimte en el intervrlo m a + o posdai ser exitoumenk aproximadas por medio de funciones de dispersión GuisiuPa. @R eapmud.8
2))
&cada linu RK reducida proporc
,es decir queí(x)íue multiplicada por
La combinación de estas funciones o s u la m v o l a i b i de funciones de dispsrsión aproximadas a curvas de Ouiss resulta sencillo, ya que la convolución de QIfhciones #enshns de dispershb da lllcyu~aiiteunftmchb m i i u cuya ~ sig-
n ia misma altura) (2.8). 4.
L-
de repetir esta operación pra todos los valores de x se hizo el drea de la curva &p Wx) igwl al drea bajo la curva qx)
y en general cuando se aplica el ptocedimiaito priobtener la eomolución de i i ) iones gausianas se obtiene:
expnsi6n nutsm/tjca: Wxq) = 4x1).
m) +
f(x1-dx). s(dx) + Rxl+ dx). e(-dx). + Wxi-Mx). d2dxh...
n=-o
Lista de valores estimados de funciones de dispersión (FD ' D) aproximadas por iones de Guiss.
L.expresidn p a n esta combinación de fivicioncs dedispersib recibe el nombre de ~ v o l u o i ó n ,r(*Oni&ndo.~en w m n l le siguiente Integnl de Convoluciai: Pellcula para [email protected] que puede ret dividida por el irea bnp la curva qx)
Movimiaito de la imagen Vihcibn de la cámara (avión) Vihcibn de la &mara (helicóptero)
pn ser nohnalizad..
Püü correspondiente a visibn normal (a 250 mm) rcntcs métodos:
78
APENDICE ,E
'
.
. . ;.; ,
1
Tipos de marcas fiduciales
FOTOGRAFIAS AEREAS
-*&.-.Sdirectameste por el sol y por L. luz r0tlrí.a ea lar mber , ~t0110,~LOP.tCXtPn~pMa
di-
,... .
!
. .. .L.: :
1
a empleodos en el proceso de revelado.
EL ESPECTRQ ELECTROMlOhKT4C(
a a escala diferente mediante UM ampliadora. tmsforma únicamente de las densidades del negativo s i m que adcmls son fum ~~. de wnribi1id.d e r D c d n l del material em~leodom n la m .i a . msitivr (ppl, p l l a i l a o v i d r i i . &l tiempo de exposicih y de las caracteristicas del revelado del positivo.
1
De acuerdo a lo anterior algunos defectos del negativo, como por ejemplo la falta o exceso de contraste, pueden ser corregidoS,al menos parcialmente. a l hacer la copia positiva. mientras que otms errores como falta de nitidez. manchas, ctc., no p
. .., .
La imagen posiriva obbenida. es utilizada luego por el íbiogrametrista o el fotointérprete en p r e s esteresocópicos que al ser observados binocularmde producen una imagen tridimensional del terreno cuyas caracteristicas se tratan de interpreiff y expresar grúficamdo en un mapa confecciomadocon instmmentos fotogramttrtcos, I
'
E l proceso visto anteriormente para obtener del terreno UM imagen positivn que meda ser luego observada e interpretada es llamado por el Ing. F.L. Corten / ITC) '"Ciscada de repmdwción de toms foto~ráficos". 1
9.2
DCPTRIBUCiON ESPECTRAL DE LA LUZ EN LEVANTAMIENTOs AERW)5
LUZes una de las formas deenergiaemitida por el sol, parte de la cual es raltiada hacia la tierra. iluminando su superficie.
Esta energía. conocida con el k m b r e de radiaciones electromagnéticas. tiene lugar en diferentes frécueilc~asy longitudes de ondas. De toda la variedad de radiaciones el intervalo mas importante para nuestm istudio'es el correspondiente a los rayos visibles e infrarrojos cercanos. comunh e d e utilizados en la toma de fotografiar aireascon cámaras convencionales (Fig. 3. 1). La p r t e visible del espectro es Únicamente una pequefia porción comprendida entre los 0.4 micrón y 0.75 micrón que ha sido subdividida en varios intervalos: asociandole a cada uno un color. Teniendo encuenta los limites anteriormente blecidos. se ohtiene la siguiente división de Abney: t.
.
--
k. 3.1
m
División del Espectm eleclromqonltico en función & lo I m ' l u d de ado
1
Azul
0.464 a 0.500 micrones 0.500 a 0.578
micrones
Amarillo
0.578 a 0.592
micrones
Naranja
0.592 a 0.620
micmnes
Verde NW[
I
I
i
1.
-,
1
Rojo
1
0.620 a 0.750 udcrones
1
n filtro tiene la propiedad de absorber raáiaciones de cierta longihtd de mda itir d paso de h s . La.hgitudde onda de 102 transmitida determina el m-
., .,, & si 1x3sbt1~5bs,b~li.dnol861 z h r i t -n31ni
~ n w :l i i u l m¶i!iiniiil # ~ t s Y ~ i. !l fa- ? r m f ~ m l 001 i i > ? . . i ~ e . x. t i q¿: 8 3 0 ~ .- <
8
.
.%
:.
.
La finalidad de emplear un filtro en fetogntFias aéreas e reducir al máximo ;influencia de la niebla y permitir ol p r o de todi Iii luz n e* por los ebjetos I terreno que contribuyen a su mejor definición e #dentiRcPcibn.
2
1
. , m ;,i ...n .m kse*, i b r - & ~ ~ ~ s S k : ~ A í . W 9 1 ~ .-*c;lorciñ~iClerslC-IrumrlmiftDrJr~ mtitq S -
el terrm. una ilurnheiáliál azulada que reduce el contniste de la imogen f* h n l : , 7 6 " , 1 ., , , ~! " > L .:; ,.. , 1 , " w , : .- , ; 1 1 . . i . 4 , ..:it rtfmdel mi durante la tomade la fott%rrfia#awym.p~>el ,&k~loC& ( caepo de 18 Mq~aiTa), IPl particular que forman I i neblina weden ac. tgt W w wrperr~*~M&ot~~itdipo, capcioh WiB$usimila w nUBcRo 4 aefleic ~ ) n l l u r r 4 r ~ ~ r u l ~ ~ A . ~ e rnNlnjkd,*/do a.~ewrct E s % ~ y s a u ñ . r l & o i a @ ~ 4 . 1 1 ~ ctc, F . i ~. ., b. L . . : , : ' ..' . , , , , . . . ,-,.S #ie
La absorción de laigitudes de onda initriorea a 0.5 m i c m s , mrrespas6ien;at azul Y ultraviolda es la más empleada en fotogntfiaia~.alreas,ya que disminu?a influencia de la niebla sin afectar la imagen. pues casi nide los drjebs. lor awl o violeta.. tres curvas que representan:
7
.!,. ,
,$
;
permite pasar el
Rito m función de la longgug deon*
la luz incidente total. la luz que pasa a t & é s del Filtro.
. ,.#: ~ , ! n
El efecto más porjudfcial de la niebla sobre f4tografis a é m s se debe a i r6d&i&'& ir cscais de t&os;[email protected]+p prtw ,. @ y o** ros y &j&s que aparecen ni sombra.
e
:..
FtitTo.
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~ . i : ~ r ~a lmL.h
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, ;f
'tj
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'
'
'
'
I
:ti,
Si ;lom i h a h m es observada [email protected] q~wrtp. ~ [email protected] h oieMi = 30 (Se hon agmgdo 10 unidades al Bmfx y BmIn). Smin = I I y ' 0,. . .: I'I : ., ;, . 1 Bmáx Bmfn - 30,- t 1' , - 46% (3.2 Contraste E <
'
-
I
.',,i..
-
I
--
Fig. 3.2 Absorcidn de w filh9 amarillo (m1 iyoliw)
89
udiará en detalle el problema brinda. analimdo la sensibil
muiteniemb el contnstoerWsil. cia,perocuwdosetmtade niebla espesa ( o lluvia) no hay com-,
m las distintas lwitydes de onda.
La base es el material empleadocomo soportede la emulsión fotográfica. Des-
El material empleado como base. ya seapelicula,placa de vidrio o papel, debe isfacer ciertas propiedades. Qulmicammie debe ser estAble, no afestable por los quimicor empleados en el proceso de revelado Y resistente a la humedad y temperatura. Absorbe las Mjaciangs u~tmvioietas
Flsicamente debe ser fuute y resistente pero no quebradizo, duro pero Rexible. resistente a la tensión y dimensionalmente estable. La pelicula piede o s t u formada por acetaios o polyester con espesores que
Las diferentes propiedades fisicas y qulmicas de la base y la emnlsión
W se modifiquen las propiedades generales de la película. '
3. 5 MATFlULE!? FOTOGRAFlCOS
La placa de vidrio debe ser clara, incolora. libre de toda impureza. y plana.
Igual que en las películas, antes de agregar la emulsión, la superficie debe astar preparada para que tenga buena adhesión.
y la superficie debe ser muy plana, pudiendo variar su imperfección desde nlgumicrones hasta decenas de micrones. Porsu estabilidad dimensional las placas
90
91
prepledades de cada uno de los cristales que la compwn.
-
%!?%m t
4 iai-
La
sensibilidad de un cristal aumentacon el t a m a w sin embargo, diferentes stales de igual tamaño pueden tener diferente sansibilidad.
La gelatina no es solo un medio para mantener los halogenuros de plata sobre base. sino que sirve para regular el tamaño de los cristales y para aumentar su isibilidad luminosa mediante algunos de sus componentes secundarios.
_
Las emulsiones empleadas sobre papel difieren de las emulsiones negativas b b r e base transparente) en los siguientes puntos: Los halogenuros utilizados (cloruro y bromuro de plata) En el menor tamaño de los granos
.S. 2 . I SENSIBILIDAD CROMATICA DE MATERIALES P0MGRAPWX)B
del espectro electromagnético.
Por procedimientos qulmicos es posible sensibilizarlasemulsionesmm otras
Se pueden distinguir entonces, dos tipos de emulsiones: las cromatizadas y las
1
no cromatizadas.
3.5.2.2 EMULSIONES NO CROMATIWDAS .:
.:
Se llaman emulsiones no cromatizadas o emulsiones ciegas aquellas que sólo son sensibles a las radiaciones ultravioleta y azules. Estas emulsiones son utilizadas corrientemente en el uroceso positivo (sobre EI,pelicula o placa), y pueden ser manejadasen un laboratorio iluminado con luz arilla o roja. ya que no son sensibles a dichos colores.
3.5.2.3 EMULSIONES CROMATIZADAS Mediante la adición de colorantes. durante el procesode fabricación las emulsiones no cromatizadas pueden ser transformadas enemulsiones cromatizadas. ( Fig. 3.3).
&$+w
r c d - k c e u r b u t ~ i z s i ien o un
plam bm
a s e infrarrojas' se. peden obtener im
s infrarroias en colores están constituidas wr tres cams s e d
&'[email protected]{
las emul~onesinframjap fuerdn desvrdladas con fines mil
. Gw;;Tyf,p,q la9tección de [email protected] dintadosdec o l o verde ( imitanda el foll ,
, ; & , ~ l ~ u n ~ a b s o r ia!rdiictones t x inirurropra; Mcdiaate el mrpt estas emulsiones resulta sencillo diferenciar tipos de bosque(coniferas,de 'Mehas), diferenciar vepeiach enferma o quemada y áreas húmedas de Iceas,'rinnprr birtnbse en la diferente reflectividad que presentan estos
mW Ü J a en una copiadora de cw-
.1
5
,
...
.,
. .
,
.
''
riut ia'[email protected]~ ~ a c t s c s d e a w d ~ l n ~ n t e , : t ~ i P o n n a ni d o 1 i .
como se estudió anteriormente, la luz es una forma de energía electmmagnéti-' ca que al incidir sobre un objeto puede ser reflejada, transmitida o absorbida. Si e s ~bsorbi&;se~~iuna.cmvenióndeencrgia.que se manifiesta en for-
exprcstos. de .manah.qtie ~oloaigwos~olesrrdudorer piic(tanrsiraüi.nBirdos
desprendimiento de.eaior o reacciones quimicas. ii
. :.
,,.? ;. ..,
'
Cuando la luz es absorbida por los cristales de plata de la emulsión, se pmAg Br + luz = 2 Ag. + Brz
__
De esta forma, partículas extremadamente peque&& de halogenuros de pl& son transformadas en plata. Estas trazasde metal son tan insignificantes que la capa fotosensible queda aparentemente inalterada. caw trazos metálicas se forman cn gran número. donde ha llegado [email protected] tenido tidad de luz mientras que sonmenos wmerosasen los !.%ares donde la W i i a r ~ u-u.'
i i
,
'
'
. , ..,
u Paca remouer los-hlcganuems W plata qoe naba
Lavado. para quitar dichos componentes.
x.Ldb,
emuisi6nuna inhgen compteta 4.e
.'
3,6.3 PUUW), LAVUW) Y S E C m
s6 neral una vida útil muy reducida debido al proceu, de o x i & ~ . ~ w i tqaw. r fijador se deteriore, se agrega un ácido que lo convierta en M kib>.y as1 logra aumentar nmsidmblemonte su vi& úñi, 8 1 :3:-..s .i'i~.rw,>a;i2
',Esta imagen es comcida con el nombre de imagen latente.
. .
mismo tiempo corte el píoceso de revelado. Por regla general. el fijmdor y el endurecedor están combinados en un misma
)
Un ácido orgánico cuya finalidad e s detenerel revelado y producir el grado de pH <
EipaUbn
pn no*
pa eonli*
Un agente endurecedor
F4p. 3.5 Expsicwn a i m y expsici6n para [email protected]
por coniacfo.
3.6.2 RRVBt*DO:
Et revelado de una imageolatente es el proceso de reducción de los granos halogenuros de plata expuestos e ta luz. enplata metáli? de acuerdo con una rea
5 Un elemento como sulfitocksodioqueevitela deicanposici~!delB i d w al asreLa vida Útil del baño fijador-endurecedor dcpnde de la perdida de su eapcip r a endurecer. *si como de la eoncentracih de plata y pdmus. Mediante el lavado. se quitan de la emulsión el hiposulfíto de plata seluble y
ras sustancias del fijador que hayan pcnnanecido en ene.
'a''
Solución: Parágrafo 3.6 y siguientes
Solución: Figura 3.4
.
-..,.>,.m
v ~ - r
3d.i
8
.
8. Cuáles son los factores que determinan el tiempo de exposición y abertura de diafragma en cámaras aéreas? fj351a
51 3 : w p
L
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h
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n';:!.;:
>N?,.
,
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~
d p ~ e m de seca& a veces se eleva la temperatura
nubosidad y velocidad de la emulsión. 9. Después de varias semanas de haberreveladounafotoprafia. a+ obServa quc
OS pbaiMe pue ocrimn deformaciones hasta de millmctmi.
.
.
-
de revelado se cometió un error. Solución: El proceso de lavado fue insuficiente y quedaron sobre la emulsión
'..,:.
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:'
i
,
~ ,
I.fixerplipüe uúI es la importancia de la atm6sfera (nubes, niebla y Ituvia)
-
10. Explique el proceso quimico que transformalaim~enlatentea&iüia imagen &',
:
!la4 y
r!r
,.
##!0,,6 7'
(j*
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s.,
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,.
real visible. Solución: Parágrafo 3.6.2
3.1 y &,3
,vp *2fi-:Cadinro.y
,
.
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. . .
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Sbluci
Sduclái: Parágrafo 3.5.1 VI
.i
<%d. r.8
d
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lb1
8 :@íIff ':&*
m y un plano 'b" correspondiente a losipuitos mls bajos (Fi.4.1). Toder los cálculos podrán ser hechos p r a el plano d i referencia 'Y vcriflcando que-pra los planos W' y "b" se cumplen las condiciones mimmas (y10 mlximas) de recuhrimientos, escala, etc.
;1>"
Plano definido por los puntQs más bajos.
Las fórmulas que se estudian a continuación son generales,>y r subindice " i " por "o", 'W, "a'' o "r" se obtendrán los ntloits &r
Fig. 4.1
Definición de planos de referencia
-
.
fotograílas necesarias para cada I&. El núpero de fotografias requerido por línea [email protected] vuelo se calcula dividiendo la longitud de cada linea por el valor de la base. A este número es necesario agregarle por lo menos unas 4 6 6 fotografias extra.
t
2. El número mínimo de fotografias necesario para cubrir una zona seobtiene dividiendo el área de la zona por el &-ea ncts ganada por fotografia.
La altura relativa, (referida al terreno) se calcula con la expresión (4.3) y si a la altura de buelo relativa se le agrega laaltura media del terreno se obtiene la altura de buelo absoluta.
q) Altura de vuelo relativa y absoluta para cada linea de vuelo (Zrel y Zabs).
i
' Amad, r) Tiempo de vuelo para tomar fotograíias (TF). Se calcula dividiendo la lonritud total de vuelo( sumi%hia %e &zitudes de IíWas individuales) por la velockd del avión empleada para tomar f&aflas, @regando 5 minutos ( o más según la precisión requerida en la navegación) por cada cambio de linea de vuelo.
i$ ,Wmte1itad¿la i m a m en la foto (MIF)
CSh/h
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(
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R , ,a,t
E
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1
x te (seg) x
x (10)"
xxx (mm)
(4.14
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4 i*m% , .. >p.. Mtai rx;josiilones (1) nie Ip r e l . ~ i ó n(4.8) teniendo en ~ e n t los a factores de converel rcwltado en traeción de scguodos.
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Rey:: . .:ilc. ,
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i)
Sobre un mapa topogM~co(mosaico de fotografías oesquema) de la zona aesea la pequeña se indican las líneas de vueloy la respectiva altura absoluta de vuelo.
b
"0:
~ tfpaa~ de vueloi (NLV) ~ Qheáter dibujando Iaa líneas de vucp WC , . s i mrpn o bien c Ei drto ra a (?,LO). : . + a s lineas de vuelo (L) líneas de vuelo han sido ubicadas S kiílcamente talongit'ud de cada Ifnca.
Tiempo total de vuelo (TTV)
NOTA: Terminados los cálculos, es necesario verificar que las condiciones dc recubrimiento mínimo se satisfagan para las partes más altas para que no queden áreas sin cubrir. En caso de ser Iiecesario pueden desplazarse las lineas de vuelo o cambiar su altura para ajustarse a las especificaciones.
,t.
wi4o debc i&arre &ficamente la posición de las líneas
.
En la suma de TF y TA. Segúnque este valor sea mayw o igual que la aUteneiai de vuelo del avión habia que hacer uno o más viajes para reabastecimiento.
. de lar lineas de vuelo (rumbo) . ,@$.,&?umWWeser eacogitb siguiendo uno de los siguiqrtcs qiterios: i,&'eS(gLC WnFre um.d/,resiQ.f l , por, ejemplo & . S & W a efecto de e (Pcitmente m1oQ Qh -6 adyacente+, ,. , :, , .. e el rumbo wmleku a las curvas & ni.~&&mtinantes reduciendo t& S wariacionu~de esala enire Qt m 4 mima hija.
.
.
. .
)
i$ '&ke&&
,,
. ,, ; .', { ': Tiempo de vuelo al aeropuerto más próximo (TA) Este dato es Útil para reabastecimhtwdatIkial& &ian 'bSJlitPeaQo,EQ'rlSh ,, .,-,,: .,.,1 > cia de la zona al aeropuerto. por la velocidad cmnn>;
8.4
EJEMPLO
Area
Se desea cubrir una zona de 30 cm x 50 cm indicada sobre un mapa topográfico de escala 1/25.000. Altura media del terrem 2000 m.
e
:b&?
.aluci6n: H
= 1830 m
H = 1350 m H = 980 m
Z = 4088 m
I/E = 1126.845
Z . = 4568 m,, I/E = l/M.000 Z = 4938
m
1/E = 1/32.430
los factores que debe controlar para evaluar geométrica1 ' 1
- -&3oluciái.
.
.;
.
l .
Parágrafo 4.6.1
una liata ds los factores que debeobservar para evaluar cualitativamente los negativos de un vuelo. lucibi: Porlgrafo 4.6.2 Explique por qué es necesario y conveniente hacerla evaluación de un vuelo o b s e n d el negativo original y las copias ( o diapositivas) SoluciQ: Así se podrin separar los problemas causados por la calidad del :.,,,..negativo y aquellos causados por elproceso de copiado.
, :
.-
%,,<'ir,
..
8
,,
10. Elabore una lista de especificaciones técnicas para tomar fotos aéreas. v
.
Solucida Fdoarafias aéreas . Y . ~laneaci&de vuelos (Texto CIAF) Cavliulo robra especificaciones
Fig. 5.1
Eiementos de visión binoculor
&.
5.2
Observoci& de UM pimmidede tase cuadpadesdedos puntos diferentes
Fig. 5.3
Definición de eje epipolar, epipolos y líneas epipolares a Corte t b Perspectiva invertida
-
.
Si las fotografias deben colocarse planas sobre una mesa para ser observadas bajo un estereoscópico, las llneas epipolares(K7 r, y K Z rz ) deben colocarse sobre una misma recta y que dicha recta sea además paralela al eje epipolar Ojo2
(base ocular).
Para observar esterwscópicamente el puntoR serPnecesarlaubicar las llneas Cpipolares Kl rl y K2 r2 sobre una mismarectay quedicha recta sea paralela a la base del estereosc6pico. Cuando se cambia el pinto R. por otro w t o A. cambiarin también las linear epipolares y será necesario girar las fobgrafias a fin de mantener la misma condic~i6n(Fig. 5.4) ,
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I
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L : ti?,..
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L. obsemción de un p r estermncapico de AdorrrR.i p ~ d m c i :;::
F&. 5.4
Fdqnrlbs inelimdas &enlodos pva ia obarrmción eshrrose6Pi40 dr ioa puiiox R y A. msp.clivontmh
,.,,.y,:<=:
do la fotqrrrfi. derecha.
.. Le acomodación Y eonvergncia ron rulizndpi en difcrcntes este sistema produce mucha htiga. ya que ambis funcionca
Para el caso de fotografias verticales el problema se simplifica.
-
Si se considera un par de fotos verticalesFig. 5.5 se observará que el eje polar es paralelo al plqaede las fotogranas y que por consiguiente el epipolo e la dirección de la linea de vuelo).
126
Es d m&&
normal de observaci6n y d mis desan*.
(Francia) (Suiza) (Italia) (Italia) (Japón) (Japón) (Japón)
5.5.3 ESTEREOSCOr1w con PRISMA DOVE El prisma Dove (Amici o similares) permite el giro de las imágenes observadas sin necesidad de mover las fotograíias. Agregando un par de prismas Dove en el instrumento, es posible orientar la imagen en la forma m8s favorable para el
.. .
w-i-., +,lib.o.
.;.,
...
,,
.
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. ,,
Su principal utilidad consiste en poder transformar las Ppralpjes de dirección Y en paralajes de dirección X, las que son apreciadas mejor por el ojo humano. Esta propiedad es muy útil para el traspaso de puntos de una foto a otra, y para la
eliminación de paralajes en el proceso de orientación relativa.
.
.
, 5.5.4 ESTEREOSCOPIO PARA OBSERVACION D E FOTOS A WFEREKI'E ESCALA
ción pu* meiQrsr h BISentar ,
;!s...
II
.T
,
En general, se trata de instrumentos elaborados especialmente por diversas instituciones para satisfacer sus necesidades de comparación y tnnsZercneia de información entre fotos de diferente escala. Esián formados por los mismos componentes de un estereoscopio de espejos Y la única diferencia e s que la distancia entre los espejos y los oculares puede ser
ajustada para compensar la diferencia de escala entre fotos por medio de diferencias en la distancia de observación. .
Y
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I
I
I
I Fig. 5.10 Principio del estereoscopio pira o b s e r y j e deL0fotos.a
diferenfeescala
" : ' , ' ( - ~ ~ ~ 135
El esterwscopio Wild ST-10 es un instrumento especialmente diseñado p m obsewación estereoscópica de hjaa de fotografías. Está constituido por un mr de obaervaci6n y dos superficies donde se colocan las fajas de fotograflas. (ion
el ocular izquierdo se observan lis fotos p m s colocadas sobre la su-
riu
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5.6 PIlBGUNTAS
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. e,. w 2 $ , t ,.,l.L.,; 1.
2.Demmdte 1i,tsoriaspipoiuptl.dfup~Bstorrósr*rliicardupr simpliiieaciba en d a w de ioios vertides. Soluf*:
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Fe. 5.11 Esfereoseopio Wiid Sk-10 por.
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(.ltrraQrca)iobrr d 8niigtm siltcrm miía dimenrioal pmycctulo rQro ur ms1lh.t
obsermeión do f a b
3.5.6 ESTEREOSCOPlaS PARA OBSERVACION SIMULTANEA DE DOS PERSONAS
Considerando la ventaja de que dos personas puedan analizar simultámamente mismo modelo. se diseñaron estereoscopios de doble observación en que un p r de fotos (fijas) puede ser observado por dos personas. El instrumento está constituido por dos estereoscopios con sistema óptico
1
8 .
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M!
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~o~ucibn: a ) p e ~ i t eo h m r -10s este-mier color b3 1i, ilunincicb teneral &l ncdcb r m i 8 potals C ) elsisaai.esnifsdcrranudDprreiopcndor
,>,;,,
rw
5. Lklcribi un estsrwawpio & bolrilloy&ualirt. & w n t i j l s y dcrva&&# m [email protected] al edcrrorcopk de espe&s. Solucidri: p&niu 5.5.1
6. Deacrih un estenoscap¡o de awjos y sus v d j m roQN, un orh
a) Enfoque individual de cada ocular prr qu¿ mceoit. eate d e r y orientar el modelo 136
+%luciáo: a(v4m% S.S.'2
bal
Capitulo VI
PARALAJE Y MARCA 'FLOTANTE 6.1
PRiNCIPIO DE LA MARCA FLOTANTE
Si al observar un par estereoscópico de fotografias se colocan marcas identicas ( o complementarias) sobre puntos homólogos de las fotos, las dos marcas de medida se verán fusionadas en u w sola marca flotante, aparentemente formando parte de la imagen y a la misma altura que la zona que lo rodea. Moviendo estas marcas artificiales, una respecto a laotra, en dirección paralela a la linea de vuelo (para fotografias verticales de una misma faja) se verá que la marca flotante sube o baja con respecto al terreno. En la Fig. 6.1 puede observarse que cuando las marcas de medida están en las posiciones m' y m" la marca flotante aparece enlaposiciÓnM, pero si m' se desplaza hacia la izquierda hasta la posición m; el p n t o M descenderá hasta la posición del punto Mi. A un desplazamiento AX en dirección X (paralela a la linea de vuelo) de las marcas de medida, corresponde una diferencia de altura de la marca flotante.
AH
, , ,.
.)$,,>,m' . . T . & 3 9.
i r C % U t l i ~ i i 5 - , '3
hr.?iriii 1 . .
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pl,.. ..,,,,,n:
Fig. 6.1
Principio de la marca jiotavte
F&. 6.4
Imagen "piam " e imagen seudoscópica
143
f f ~micrometrico de la derecha se desplaza una marca
miento lento, hasta que la marca flotante se observe a la m
.
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S
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I+ [email protected] aa.V~níinvertib. ( ri$i&n seUdosí%@t.)
'.
y el V;&rfreeapareced &$
En el momento que la marca flotanteparece tocar el terreno se hace la lectura
La= K-a'
a"
siendo K una constante de la barra que varia al cambiar la posición del tornillo de la izquierda de la barra. iaorias de [email protected] se verán romo valles.
DE PARALAIB: ., ,
l
.
;
.
'. 8
,
Para un pinto R s e tendría en forma similar *
,
Lr = K
,
- r' r"
2
~usiitu~endó los valores de al a2 y r l r 2 despejadosde(6.3)y (6.4) en la ecuaci6n (6.2) se tendrá: :
:
:
:
'
.
:.. .
i
. .,
in
,
.
A p a r = r' r"-a'
a"= ( K - ~ r )
- (K-
h)= h
- Lr
t.,
Es decir, que la diferencia de p k l a j e entre dos pintos A y R e s la diferencia entre sus respectivas lecturas de p r a l a j e tomadas de la barra.
,
YIIEPS de mMl&
,
63.1 BiLaar m PARALAJE
'hbM de paralaje se emplea en combinación con un estereoscopio de e s jw p*nulcular la diferencia de distancias entre pares de &tos hpm6logos. Fig. 6.5
144
Esquema de una imrra de poralaje
(6.12) , , .
.:.:
.!
,,,.-:,,,,
:
6.5 EJEMPLOS PARA EL CALCULO DE DIFERENCIASDEALTURA 1) Calcular la diferencia de altura entre dos puntos A y R sabiendo me: s = 0.23 m I/E = 1/20.000 c = 0.152 m
La = 15.23 mm Lr = 14.42 mm u = 60%
Para aplicar la fórmula de paralaje es necesario conocer:
- Zr Como no se conoce la altura de vuelo exacta sobre el pinto R es posible utilizar la altura media de vuelo. Zm = c.Em = 0.152 x.20.000 = 3040 m
- Pr
Debe calcularse midiendo pi p i y r' r" en la foto. Como se desconocen estos valores se calcula también un valor aproximado de P r : b = s. ( 1-u) = 0.23 ( 1-0.60) = 92 mm
Mtstbncb de hr lcctunr dt paralaje (en m k con 'precisib
A ~ a r= La
Estas leehvla L. y L r 3 e deba medir con uri. bm o ciulr de , ::
-,
,
.,
m&# m& elm
-
Lr = 15.23
3040 m
invertióa.
(92 + 0.81) mm
x
-
14.42
= 0.81 mm
(0.81) mm = 26.53 m
Con los mismos datos del problema anterior aplicar la fórmula aproximada. A ~ a r=
3040 m
0.81 = 26.76 m
92
H
> : . . ,
?..
...,
Nota: Cuanto mayor es el valor de A ~ a rmayores , el error cometido empleando la fórmula aproximada. 3) A un punto R de altura Hr = 1300 m le corresponde una lectura de paralaje Lr = 12.57 mm. Calcular la lectura de Daralaje correswndiente a un punto A :uya altura es Ha = 1320 m, sabiendo que Z r = 3000 m y Pr = 88 mm.
Se calcula
A~ar=1320
-
13M) = + 20 m
149
ular la diferenci- '-~ l t u r aentre dos puntos A y R conociendo los S:
.
. % . ..
Wuuv
r,
= 2
,, .,Inri
Pr = 8
mb nl , ,.
S'--'-
Linearizanuo la ecuación (utilizanao el teorema oci valor medio o desarrollg serie de Taylor y despreciando los términos no lineales) se obtendra
-= .' -m .:.i 1,
.r
2700 (2) = 60 m
,
.
, ~, .
,
iplicando la Ley de propagación de varianzas.
del problema anterioi'Cdkular ta h l s m a diferencia tomand nto de referencia.
Se debe aplicar la fórmula de paralaje. tomando A como punto de refere'
Nota: La nomenclatura ul siendo
A ~ r a= Lr
Za = Zr
-
-
A ~ a r= 2700
Apar
= ~ a ~r -
Apra
= Lr
-
d (AH) = derivada de
La
- 60
.s.
La = 13.47
d
= 2640 m
= ~r + A p a r = M + 2
pa
-
15.47 =
-
2
IAH) 1
a es la siguiente: LiH
d ( Z r ) = derivada oarcial de
Se trata de calcularlaprecisión conque se calcula la diferencia de altura eS dos puntos A y R conociendo los siguientes datos: Pr
A ~ a yr los errores (U) de cada medida
AH
mm
PROPAGACION DE ERRORES EN LA FORMULA DE PARALM
Zr
con respecto a Z r
do = Varianza de
= C O ~ ,ror con que se calcula
6.6
AH
-
-
AH c
i
siguientes datos
una sola marca flohnte sobre d punto del terreno derudo. acero. h que al descender girando, quita la emulsión pMis unas ccnttsimas de milímetro de dihetrn, dibujando alrededor un pequeño circulo p r a facilitar su ubj~1~idn. r;C~nioejemplos pueden mencionarse los siguientes marcadores de puntos:
1
- PUG 4 P l d - Variscale 'Bsuscb y.bmb - Micromark b $ c h y Lomb- Transmark Zeiss (Jena) ,:
b. Truisporhdores dc puitos
S'
'~st611 formados por un marco metálico pesado de forma &ular
o ui.d,rrdi,qup sirve de soporte a un tmzo de mica en que se encuentran grabalas las marcas . .
Dichas marcas se colocan sobre puntos homdlogos de la fotograna formando una . I marca floiante sobre el terreno. ' El punto se marca en la foto pinchando la emulsib cm una aguja a travds &.las marcas de medida.
,,Algunos
instrumentos poseen un martillo (con una pequeña w j a en la punta) %ccioMdospor un resorte que al ser liberado marca un circulo sobre la emul-
,,
p s transportadores de pintos mas com>cidos son:
- Snap Mnrkef de Zeiss (Oberkochen) - Selector y marcador de pintor SIMPSON de Bausch y Lomb.
, ,
k
-
.
llhnwlb v , , '.
J
Fig. 6.7 Marcador de puntos SM de Zeiss (O)
153
Cuando no se dispone de transportadores de puntos. el extremo de la a g u r pu ser empleado como marca de medida ficticia para marcar puntos homólopos.
Se puede proceder de dos maneras: 1) M a m o d o un pinto m una doto y luego biscando su correspondiate en la otra. 2) Se colocan los extremos de dosagujas(enposici&i casi horizontal) sobre puntos homólops de dos fotos simulando una marca flotante. Cuando los dos extremos se ven coincidiendo en una misma posición sobre el terreno, se colocan las agujas verticales y se marcan los puntos.
6.8
ERRORES EN LA TRANSFERENCIA DE PUNTOS
Al transferir un pinto natural o artificial deuna foto a otra se pueden cometer generalmente dos tipos principales de errores. Suponiendo que el pinto se marca originalmente en la foto izquierda, al pasar el punto a la foto dcrecba se podrán com d c r dos errores: a) Un error Px o sea un desplazamiento del pinto sobre una paralela a la linea de vuelo. que tiene como efecto que el pinto marcado no se observe sobre el terrem sino M p x o m i s bajo o mis elevado. b) Un error Py, e s decir. un desplazamiento del pinto en dirección perpendicular a la línea de vuelo que introduce una "paralaje Y" cuya consecuencia es que la a b r a del punto marcado no se afecta, pero el punto se ve como si estuviera doblemente marcado. En la práctica, los dos errores Px y Py van unidos ya que el error real que se ottiene e s una combinación de ambos. El mepr método para reducir estos errores e s emplear un estcrcoscopio o instrumento para transferir puntos, que permita transformar Px en Py y viceversa, girando ópticamente las imágenes.
.
1.
l. Describir el principi0i'm que se basan los inrtNmatos fotg.mbiriu>s mra agregar artificialmenk una marca flotan& al modclo tridimensional. SoluaSP: PaegraíO 6.1 absoluta del punto 2. D e h ppralajc absoluta y demuestre que la principal izquierdo es igual a la base en la foto derech. Solución: Parágrafo 6.2
1S4
i
..
'7
Solución: Fórmula 6.9
,
'c.
,
!.L.
'
J Li'
d ~ a r = ( w r ( - . 2 . o 8 1 ) - . 1 , ( 8 6+(-m:& 1 F, & & m Ha = 1390 - 65.05 = 13MM m
:~. ,,
6.9 PREGUNTAS
'6
6. Calcular la altura Hn de un pudo A conocj&o los I r = 3 . W m; P r = 98 mm; La = l f .Z4 l,r, F.)d).&pal;.-. Hr = 13% m
:
1.8,
:,,
T.,
l.%!
'!!
7. Calcuiat la lectura de p r a l a j a fotr¿epontiente rr ty1. curva &nivel db 750 m cora>clen&los siguientes datoa? i ,. , >ulcz Zr = [email protected] m;\& 7 mm; = 14.27: mm: H r = . <
SoluciMI: Mrmula 6.10 A P ~ s o -= ~ 87 ( 750 = 1.77 mm L75a = 14.27
:,
- W.%4)/ 43.200 - SO - 686.2411
+ 1.77 = 16.04 mm
-
I
8. Calcular en ia forma más precisa posible la diferencia de altura entre las pintos B y C conociendo ioa s i m i a t e s datos:
- -
n: (a): 9e calcula la diferencia de alturaentre B y A y luego entre A; la diferencia entre esos valores da el valor solicitado
PENDIENTES 7.1 INTRODUCCION
blución (b): Se toma el punto B como punto de referencia y se calc
AH~:
,' Pb = Pa + A ~ h i= 98 mn
-
un& = pb +ApCl 9. ¿Cuáles son lo una foto a otra?
3 , ' .
.1.03) mm = 96.97 mm m
(%.97
-
( - ' "'nm
= 36.4
1.13) mm
ores más frecuentes en la transferencia de punto* !
,
u:, 1
Solución: Parágrafo 6.8 10. Con qué error se calcula A ~ a sir se mide: '
.:
<
,
La = 17.21 mm con un error de
+
0.03 mm y
Lr = 16.'43 mm con un error de
2
0.02 mm
- Lr
Solución: A ~ a = r La
Ohpa r = 2
"A~ar=
úZLa
+
+
0 2
Lr
= (0.03)'+
:
: ,.
,
.
."
,
El ángulo de máxima inclinación de un plano o pendiente puede ser obtenido a p r t i r de fotografias aéreas por dos procedimientos: 3 i : . . :.lin9: a) medición b) estimación ... . , ,,&.,N : f.^
.
se desea calcular la pendiente determinada por dos puntos, será suficiente a p l i w algunos de los procedimientos que se describen a continuación, pero si se trata de calcular el ángulo de máxima pendiente de un plano habrá que escoger un punto en la parte alta de la pendiente y varios en la parte baja a fin de deducir el valor del ángulo máximo. Los procedimientos para medición de pendiente se pueden clasificar en: a) Gráficos. si la distancia horizontal y ladiferenciade altura se miden gráficamente, por ejemplo; método de Porshnyakov. b) Semigráfico, si la distancia horizontal se mide gráficamente ricamente la diferencia de altura, método de Stellingwerf.
se @ B
0.036 mm
!rico cuando las dos distancias soncalailadasnuméricamente,~bien se emnomogramas que permiten resolver directamente el valor de la pendiente. Por ejemplo método ITC-Zorn). En los métodos de estimación de pendientes, el procedimiento e s diferente ya que en general se estiman pendientes porcomparacióncon otras comidas, es decir que se hace una estimación por comparación directa de la pendiente.
ia I~magcmaonveo mamad n l las peaQiwrtcs re observan más pro~l~rrd.2 ser corrcgidrs por un factor de oxatcración.
en g
Eq 41 p W Mckel se m m p n l a pnidiente con una superficie cuya inclinación se ho
ssterecac~"~
;
,
*
.
:
_
'
A continuación se estudiarán los dos métodosdemás fácil aplicación. el scmig&imy..la.estjmaci de,pwdientes por el método de Mekel. !.
,..
..
7.2 METODO SMIGRAFlCO PARA MEDICION DE PENDIENTES !SX'ELLMGWñRP
-
Este meaodo, c o m i d o también bajo el nombre de Método de Stcllingwerf conslstc ¿n medir gráhcamenteia distancia hofizontal e n t n do$ puntm cuya pendiente S¿ desni comdeer y calculkr su diferencia de alfura utilimndo la I'órmula'dc parala, 1.I. : je: . . . 3
'P P a calcular ta pengienie de un plano seescogen des puntos A y R que rcpresenten dicha pendiente. es decir que el terreno que los une sea aproximadamente plano para que.la pcndiento calculada corresponda a la realidad. '
.
.,.
2 . .
+
'ara corregir el desplazamiento debido al relieve se emplea la propiedad de di ¿ho jsplazamiento de ser radial a partir del pinto nadir (o punto principal, s la fotografia es vertical).
- 8
.,,. E l métcdo de ~ i w h e r : ¿ o ~ p l r a ~ bgddietite 'k con una serie de pirámides (Y pir h i d e s truncadas) cure pendiente real es calculada en funcih de la exngeraciái v e r t i a l del par de fptogranas empleadas y del observador.
mmiaa uireciamente en las:tbtos. Los puntos p u e d ~ e s t a también r afccbd el desplaumiento producido por la inclinación de' las fotogranas, sin embar este error no será corregido, considerandoque seesti trabajando con fotogran verticales cuya inclinación es inferior a 3'.
En la figura 7.2 un punto Aes fotografiado desde dos puntos Ot y 02 obteniendose las imágenes a' y a". Con rcspectoal plano de referencia r, el punto A ha sufrido desplazamientos debidos al relieve a; a' y ay a" en las fotografias. siendo a i y a:' las imáeenes de A l , correspondiente de A sobre el plano de referencia. Suponiendo que los puntos principales P i y P2 se encuentran sobre el plano de referencia. si se hacen coincidir las fotografias (1) Y (2) poniendo las lineas de vuelo en coincidencia, se observará que los ~ n t o s a y' a" no coinciden en un solo punto sino que están radialmente desplazados. La intersección de las rectas a'p+ y a"p7 proporciona la posición planimétrica del punto A en ambas fotografias (a; y ay). En la práctica se conocen los puntos principles y las imágenes a' y a" del punto A. Basta con trazar les rectas indicadas anteriormento p r a hallar k poii: i ... :..,J,m,,¡d J. :+m. ción planimétrica correcta del puto.
i
Utilizando Uh par estereoscópico que comprenda dicha pendiente se trata Qt (Fig. 7.1). hallar l a UistanPSa kbrilaital d y la diferencia de altura
Aw.
) Se marcan los puntos principales de cada fotografia y se transfieren a las fo-
tos adyacentes.
. . .,
9) Se marcan los puntos A (a' Y a") Y
,
.
Y
4
Basándose en este principio, para hallar la'distanciaentre dÓs puntos A y k cuya pendiente se desea conocer puede emplearse el siguiente procedimiento.
'
pf
AA .
.,~>>tl& I'
NI##.:Eala FP t-
.
'
D
i
.)
Desde el punto principal
R (r'
Y r") en cada fohnifia.
p i se trazan rectas radiales que pasen por a' y r'.
d) Por r' se traza una recta perpendicular a la linea de vuelo p;
p.;
e) Desde el punto principal p y de la foto derecha se trazan redides .p los tos a" y r" y se marca la linea de vuelo. !A.
;, ... .,
.
.
rra
mi,
I
f ) Sobre un trozo de papel transparente se calcan las cuatro lineas dibujadas s o g :ig. 7.1
Medición de la pendiente (QJ entre A y R
a. Cálculo gráfica de la distancia d Estando los puntos A y R a diferentenivel, resulta evidente que el desplazamiento debido al relieve será diferente y por consiguienteisu distancia no puede ser
158
bre la foto imuierda.
1
g) Se coloca el papel transparente sobre la foto derecha de manera que las recn tas que definen las lineas de vuelo coincidan y además que el punto rr"se encuentre sobre la recta que pasa por r' y es perpendicular a la linea de vuelo p i pi.
(7
1 9 ,
En los parDJnfos anteriores ac ho &tenido la distancia (dJ entre los pinlOl A y R a 12 escala del plana que pasa por el punto R y la diferencia de altura AHar , entre los mismos puntos.en m e h s a escala deP'tm*10. -I
,
/
7
,
,
.
Con estos datos se puede dibujar la pendienke, multiplicando o dividiendo las &aM &res anteriorea ~91.t ~ 1factor de escala a & & o s q w Bbteaer e1 di* en la m a deseada.
Fe. 7.4
Gmfica prm el cdlculo de la distancia ar
- MPtodolTC-ZMiS
1
La relación entre las coordenadas (X.Y) de terreno y las coordenadas (x.y) de la fotografia está dada por las expresiones:
utilizando la fórmula de paralaje.
en que Z c
= altura de vuelo y = distancia principal
Fig. 7.6
Planlilla ITC
-Zm
h(rlamEiwa
-,..a
!
,'
L
i,.
:'<'
.v..
;.
i . . ; ., . . .
1,
' 8
..'.
ticamente, impasible obtener la misma [email protected]'orkinai.pos 10 c q l
' '
Base cn el aire
=
Altura de vuelo
=
',
L%
maieia~rra-
.._-.
.
.-Y-.,
**.,+Sa
.
E .
**.S-
,o.
i
Z
Distancia do bbservaci6n de la fotografia = i 3 %$Arad&,[email protected] las fdtokcaf(a?.=a , , . .. Bwa inhpvpitar =E Distancia de ohserraeirin del modele= D Dírtsncia dpobwvaclbn mrmal= 250 mm
Fig. 7.7 ivn
Nomogmma pra utilizar con la @6nlilh 1:
- Zom
Diversos autore&han tratado de CaI'Culitr nuiRCriemnitt 18 exripeWify vertical (Ev)obtmiihdose aipunas f&rmu(as esmo las ~I&e&e%
171
En el nomograma para 45' y una Ev = 2.33 se lee u? ángulo real de 2Z0, Nota: En la fórmula para el cálculo de (Ev) puede emplearse la relación B / Z = b / c
7 4.2 M B T W MEKEL
7.4.3 COMPARADOR ESTEREOSCOPICO DE PENDIENTES
El entimador de penilientei Mekel está brmado por un pequeña plana (P)Que w d c g i r a r almdcdor de un eje horizontal (E). Este plano sk coloca sobra una de las
'
4
'1
del t e r r e w con exagpración estereoscópicn igual a una.
E l comparador estereosc6pico de pendientes fue desarrollado por el "U.S. Ceological Survey" y esta constituido por una base similar a una barra de psralaje con dos pequeñas reglas que pueden observarse estereoscópicamente como un solo blanco. La base permite girar las reglas horizontalmente manteniéndose pnralelas y variar su distancia a fin de acomodar estereoscópicamente las reglas sobre la pendiente que se desea estimar. La pendiente se determina girando las reglas en el espacio hasta que tengan una inclinación igual a la observada en el modelo tridimensional. La pendiente observada, debe ser corregida por el factor de exageración vertical correspondiente, yaque las reglas se han colocado en posición paralela a la pendiente exagerada. Brundall y Harder desarrollaron un instrumento muy similaral descrito anteriormente. Utilizando el principio de la linea flotante. llamado asi por similitud con el principio de l a marca flotante. construyeron un instrumento formado por una base y dos lineas grabadas Sobre un material transparente.
1
Fig. 7.9
Utilizando los movimientos de la base se colocan las lineas sobre la pendiente para observar una sola linea y girándolas horizontalmente (variando la distancia relativa en dirección x) se inclina la linea observada en tercera dimensión, para colocarla exactamente sobre la pendiente.
,
Estimudor de pendientes Mekel
Es necesario reducir este valor en base a l a Ev calculada por medio de una de las fórmulas anteriores. para obtener la pendiente real de terreno. Ejemplo: La pendiente directamente observada es de 45". si se trata de fotografias de 23 cm x 23 cm, escala 1/20.000 con 60% de recubrimiento longitudinal, 'cuánto vale la pendiente real estimada?.
Con este aparato se pueden estimar pendientes perpendiculares a l a linea de vuelo con una buena p r e c i s i b y los valores obtenidos deben ser corregidos por e l factor de exageraci6n vertical. igual que en los otros mbtodos de estimacibn. Para pendientes no perpendiculares a la dirección de l a linea de vuelo. se requieren otras correcciones que reducen l a practicidad del método.
7.5 DIBUJO DE PERFUES B = b x E = 0.23 x 0.4 x 20.000 =1840 Z = c x E = 0.152 x 20.000=3040 m E 65 mm (base ocular del observad&)
-
.'
m Para dibujar el perfil del terreno correspondiente a una linea recta o curva marcada sobre fotograflas abras, es necesario repetir en forma consecutiva el pro-
pi
casos no se toma una recta media sino que. se miden directamente sobre la triangulación radial. las distancias horizontales entre pares de puntos consecutivos.a fin de emplear estos valores comobase para la definición planimétrica de los puntos sobre el perfil.
.
r
:.
.
d) Cálculo de diferencias de altura. Se escoge el punto más bajo del perfil y se le designa con la letra R. ya que dicho punto será el punto de referencia con respecto al cual se calcularan las diferencias de altura de los puntos del perfil.
tilizando la fórmula de paralaje completa (la fórmula aproximada, o el valor de P multiplicado por una constante k), se calcula: la diferencia de altura de cada punto del perfil con respecto al punto de referencia escogido. 1. La fórmula de paralaje completa es la más precisa da las tres soluciones y proporciona valores en(m) a escala de ternno. 2. La fórmula simplificada de p r a l a j c tiene la ventaja de ser una expresión lineal que da resultados en: -(m) a escala de terreno si se usa el valor de Z r (mm) a escala de la foto si se sustituye Z r por el valor de c. 3. El valor de la diferencia de paralaje multiplicado por una constante o factor de escala K es generalmente un valor suficientemente preciso para la escala gráfica a que se le emplea.
&
Fip. 7.10 Wlab seaipmfico p r o dibujo de perfiks
cdiqiento semigráfico visto anteriormente para medir pendientes. Si se desea dibujar el perfil correspondiente a una linea recta en el terre como aparece indicado en la Fig. (7.10.a) los p s o s a seguir son:
Se marca la línea sobre una de las fotografias.
3) Se marcan
sobre dicha línea los puntos A. B. C. D. E. y R donde cambia la pendiente y se transfieren dichos puntos a la otra foto.
C)
-
e) Dibujo del perfil. A partir de la proyección de cada punto del perfil sobre la recta de referencia se levanta un segmento de recta proporcional al valor de la diferencia de altura calculada. Uniendo dichos punto9 por medio de rectas o líneas curvas, se obtiene el perfil. NOTA: En el caso de polígonos o líneas curvas, simplemente se emplean las distancias entre pares de puntos consecutivos resultantes de la triangulación radial para definir los puntos-sobre un mismo perfil.
Determinación planimétrica de los puntos. Generalmente los valores de diferencia de altura calculados (m ó mm) son multiplicados por un cierto factor a fin dedibujar el perfil a una escala vertical mayor que la escala horizontal. a todos los puntos y se proyectan los puntos sobre la linea media. Si los puntos A. B, C,.D. E y R han sido escogidos sobre una recta en la foto izquierda. esos puntos no se e m t n r á n sobre una recta en la foto derecha. por *. (Fig. 7.10.h).
NOTA: Si la linea originalmente dibujada sobre una de las fotos es una poligonal
174
7.6 DETERMMACION DE ESPESORES ESTRATIGRAFICOS Entre las múltiples aplicaciones de los métodos p r a estimación y medición de pendientes estudiados anteriormente, vale la pena mencionarla determinación de espesores estratigráficos. Si el buzamiento de las capas geológicas es pequeño, el espesor podrá medir7 se directamente, haciendo lecturas de p r a l a j e paraunpunto alto y uno bajo. y aplicando la fórmula de paralaje.
175
'
S ct.4n1trmimto es. conridcrabt8 defú hetdsario m'edír la dlStPnCi3I
hgulo
a;pera calenlar aiespedor VfFig: 7.1 la) mediante la fórmula: ., !. ;11 . .
!S+
.
:,
-
'
e = d.
,.
.
.
en que: d = distancia AB. medida sobre la fofografia luego de corregir el zamiento debido al relieve a inelin&cí&na Mndiente medida (o estima&) por uno de los 1 mienbs antetiores.
- DHWonda dr, a t h m - Fbrmula de peralap completa - Fdrmula de wr&Iaj~a m i m s d a
- El valor de b~multiplsegd~por un foct~rdc es&
.
Solución: Pat6grafo 7.2 3. Describ el m¿toUo iiC-Zorn pra mcdir pnidilntes
Solución: Parágrafo 7.3 4. DescrW las plantillas y nomagramas empleadas mr el métatq i i c + r ~ ~ . para medir pendientes y la forma correcta ae oríentarlos sobre ha faes aéreas.
Soluci9n: Parágraívs 7.3.2 y 7.3.3 c m sus gdficos 5. Explique la diferencia entre m a r y estimar una pendiente
F&. 7.11 Onificos p m el cdfculo de espesores esfmfigrrficos
Solución: Par&rafo 7.4
6. &Cómo se ,corriqe la influencia de la eweraeión verfical en ka eaSimci6n de pendientes? También puede calcslane el espesor e (Fig. 7.11b) mediante la erl e = e, + I
e?
= h. cosa + d. sena
kn que: h = diferencia de altura entre A y B d = distancia entre A y B a = inclinación o buzamiento
1
7. Describa el estimador de pendientes Mekel y completela descrípci6n con uw lisia de Ventajas y desventajas de este método.
,-
Solución: Parigrafos 7.4.2 y 7.4.3
9. Explique la diferencia principal entre dibujar el perfil longitudinal de una línea recta o una línea curva marcada planimétricamente sobre rotos aéreas. Solución: Parágrafo 7.5 10. Describa el procedimiento fotogramétrico para calcularespesoresestatigráticos en base a fotos aéreas. Solución: Parágrafo 7.6
.
>'.
--
DETERMINACION PLANIMETRIC DE PUNTOS D E CONTROL . 8.1 iNTROWCCiON La interpretación realizada &re fotografias aéreas debe serpasada a pa base, eliminando los
Como se expiicará en el capíiulo siguiente, los instru'mentos [email protected]étiic pertenecientes al grupo de instíummtos aproximados. corrigen algunas o varias estas deformaciones pe cas (XY) (o espaciales pico o la fotografia al mapa base. Cuando se trabaja con instrumentos aproximados el númem'de puntos d tml y su distribución varla en función de la topografl trumento empleado. Fotooramétricame llamados métodos de iriangulación, en los cuales, co terreno de algunos puitos es posible determinar Iasca&rdenadas de puntos de control para cada modelo ( o fotogratia). Los métodos de iriangulación pueden ser clasificados en dos grandes grupos: a) Triangulación radial b) TrianyldPiQ espacial a. Los métodos de triangulacih radial se basan n( la pmpitdad de grafias aéreas verticales de que ángulos medidosconcentro en el punto nadir en las fotos Y en el tcrreno q w iguales (inder>endientemestq dc I r , ~ f m ,que : ~.d desplazamiento debido al relieve es radial a partir del punto nadir). Basándose en este principio es posible determinar lascoordenaDarplanas(XY) de pu>t6s para cada fotograíia por métalas gráficos, me&piws o ~ I í t i c o s partiendo , de unár pocos puntos de control de coordenadas de campo conocidas. b. Los métodos de triangulación espacial se basan en la reconstruoción de modelos para el cálculo de las coordenadas espaciales (X,Y,H) de puntos de control 179
uida modelo, partida de un reducido número de puntos de control de c nadas de campo &&idas. La reconstrucción del modelo puede ser realizada analíticamente o en instru mentos análogos, en los cuales se calculan las coordenadas de modelo(x,y,h)de ca da punto las que deben s e r posteriormente transformadasen coordenadas de terr mediante un ajuste que puede ser gráfico, mecánico o analítico.
8.2 PRINCIPIOS DE TRIANGULACION RADIAL Los métodos de triangulación radial utilizan la propiedad de las fotografia acreas verticales de que ángulos medidos con centro en el punto nadir, en la foto grafia y en el terreno son idénticos. Basándose en esta propiedad se puede determinar la posición planimétrica co, rrecta de puntos de la fotografia, eliminandolasdeformaciones geométricas, hallan-' do cada unto wr intersección de dos o más rectas radiales a partir del punto prinElocci6n do la escala de t r i l a c i b
-
tito m&intrfi$Z). b. W t o s principales
Fig. 8.1
,
..'
:,u.
.I
Se m a m tos .puik>qj p r i n c i b w de @a fDtosrafia y s o . t r * a a & ~ a.(aa.faltP. t. Puntos de contr~l.tyyea$re
Principio de Ia triangulación mdial
En la Fig. 8.1 el punto a queda determinado por la intersección de las rectas,, radiales pi a' y p y a". La escala a que quedan dibujadas los puntos p,, p2 y a e s función de la distancia entre los puntos p, y p2.
8.3 TRIANGULACION RADIAL GRAFICA
- METODO ARUNDEL
r
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,
.
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.
,
.
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Se ntentifican en las febgrufiar I c s puntos d e colrtrol torreztrc wyar c o o r 9 ~ plaais ~stcaeoaidbs.Wda sudo 4 8 b W g h e & @s~~ r r * t a i l w &m foto~raflas.SEdibuja¡ sobre una hojP de ~*ipelt ~ n ~ ~ i l o I * D e 8 ~ ~ do) iüs dos puntos dc c
,&S
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.
.
8
. i,D,:" ,,
.
d. Puatos de e n l a
,,. ..,
.c
~
. .
El método gráfico de triangulación puede ser aplicado en el caso'de una o dos fajas de fotogranas, con dos pintos de control de coordenadas planimétricas cono-: cidas. El número de fotos de cada faja está limitado por el ddplazamiento debido al relieve y la inclinación de las fotografias. ya que debido á l a rápida propagación de 4
on
, 181
.
te*) y por intersección de rectas correspondientes se fija 18 p o ~ i c i hde los punteo la, I b. .?a y 2b. Se coloca el papel transparente sobre la foto3 haciendo coincidir la linea de vuelo (2-3) marcada en el papel con ta línea de vuelo correspondiente de la foto y haciendo pasar las rectas de la fotografía (radiales a los puntos 2a y 2b) por los respectivos pintos indicados en el papel transparente (Fig. 8.5.b).
Se continúa luego con las otras fotografías hasta terminar con la f a s . El resultado será un grupo de puntos diburdos a partir de las fotografias. en los cuales se ha corregido d desplazamiento debido al relieve pero que están d i b u m s a una escala próxima a la escala media de las fotos (Fig. 8.5.c).
Fir. W mrntardcmw m
.
.
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.:. . : , .
,
Fig. 8.5 TrianguIacibn radial gráfica: a b c
w
.
$2 A partir del punto principal de cada fotografia se trazan rectas iadiales hacia1 otros puntos de enlace. J
L .
:
t
'
1
,
'
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u
,
,'
1
'.J.<,
antes &l ajuste
iiilil,i
e) Triangulación gráfica Sobre una hoja de papel transparente se calcan las rectas correspondientes a primera fotografla. (Fig. 8.5a líneas llenas ).
- De l a d m prirnems f o f ~ / & s - De Ia iercem foto de ia fija - Resultado & Ia Iriangukcidn m i c a
f ) Ajuste de escala Para el ajuste definitivo de la escala de triangulación se coloca la hoja transparente con los puntos triangulados (A' B' 1, la, lb, 2, Za, 2b, etc.) sobre la hoja de papel que contiene los puntos de control, haciendo coincidir uno de los puntos de control (por ejemplo A con A') y de manera que las lineas A'B' y AB detei minadas por dichos puntos coincidan sobre una misma recta.
Esta hoja se coloca sobre la segunda fotograila, con la línea de vuelo 1-2 La diferencia entre las dos distancias da el error gráfico (B'B) de escala que es necesario corregir por medio de una semejanza, la cual puede ser realizada numérica o gráficamente.
182
wv:'
,
,
..
. ..
,,..
,.i
;.., ,!; , . . .
Las puntos de u p s f r d r s l ~ ~ ~ i a p escnrdihylQorala os e y l a deTriangui.ci6n cosida, pnferiMe&te sobre papel milimetndo- transparentk. . . . , G -- . ~~~
~
de las fc&a.flas y u d a &o de enlaceque se escoge. se une cm el punto pr c i p P 1 c i p i @ ~ ~ ~ @ W ~ w w8,8) . ( f .i f,. f. ~.
F&. 8.8
Trianpuiaeiki d i a l , mapi fndice y numemciM de pvnlo~de eniace
Cada pinto es identificado por el número del pinto principal de la faja inferior y seguido de la letra a.
,.
,
, '
, , ,A
s . .
''
,:.:
Se continúa aplicando el pmcedimientoanteriormenteindicad0.a las fajas siguien-
tes. hasta llegar a la Última faja enque los puntos de la parte inferior de dicha faja son identificados con el número del punto principal de la foto a que pertenecen seguidos de la letra b 6 c. indicando que alli termina el hlape. Idgraflas. Cada pinto d e k pertenecer por b3mcnosav e s f+tgroflas. M. tiflca m un número o unaletra y ac encierra en un tribgulo.
h. Elaboración de las plantillas A fin de no utilizar la foto$raKa, los puntos de enlace dekn ser transferidos a
una cartulina gruesa o limina plástica. a efectos de sustituir el pinto principal por un oriticio circular de 4 mm de diirnetro y los otros puntos por um rarnirp radial, de forma rectangular de aproximadamente 4 mm de ancho por 50 mm de largo ( Fig. 8.9). A efectos de cortar las plantillas debe tenerse en cuenta el cambio de escata que
se desea introducir para pasar de las fotografias a las plantillas. dejando por lo menos 5 cm de cada lada como margen de scyridad.
8 m t h d o l e la l e t n a.
Lucso se escogen los puntos comunes a las fajas 1 y 3. 8.
Cm
punto de& pcrten-
.
[email protected])y si @atoao e s posible (porque
las pwitbs principales de las dos Dp$ n o e s t h pcrfectamede alineados) ser6 nr;cc?ario sustituir dicho pnto por dos puntos, cadauno delos cuales pertenezca a 5 ro+rafl~i:((ln punto ~ r t c t i c c e rai 3 fdos de la Mi.suprior y a das de la inferior '(32.) y el otro debe pertemcer a dos puntos de b fuja sukrior y a 3 de la inferior ( 3 m).
. ..,.,~.
.'
,h~=le&&de estos &tos de duc, trabejar lnicamente con tres fotos de cada hja.
&a
E86
En el sectador radial Zeiss 11, es necesario transferir primeramente los puntos a la plantilla, hacer la correccidn de escalamcesaria y luego perforar las ranuras. Trabjamb con el sectador radil Zeiss I,el trabaja se simplifica pues la transferencia de puntos y el ajuste de escala pueden ser hechos mecánicamente. i . Ensamblaje de las plantillas Utüizando remaches especiales (Fig. 8.9) cuyo diámetro es 0.1 6 0.2 mm más pequeño que el ancho de las ranuras se procede a armar las plantillas, sobre la
E& constituido por una ranurada rectangular (Fig. 8.10) que al ser accionada por una palanca manual produc~una ranura rectangular, radial a partir del punto principal de la fotografia. En primer término, los plntos e s c o g í &re pasarse a una cartulina o I(imina pl46tica resistaiba.
cada fotomfia aérea deben
La foto y la cariulina se ponan ni contacto diredo y pclíoando los puntos con una aguja. se transfieren a la cartulina y se numeran.
Si se desea Pealizar h triangulacldsi a m escala diferente de la escala de las fotos. se debe &lar la posici6n de los par medio de una semejanza.
Cada pun& nuevo a p a r w r á sobre la recta radial c o r r e d & t e y a w distancia crlculadk os base a l a razón de asmejnnza;?~,rmp&& por la relación eatn escala de foto y escala de t r i ~ u h c i 6 4 . .,, 2 b . ,. .*> [email protected]& 2 El pmto principal se sustituye por un orificiocircular y la clirRiJiO(i se c o h centrada en el Saola40c. t&#mmdo por el sistema de espejos, se centra la wjs que indica el pinto medio de la ranura en cada pinto de enlace o control, para producir la ranura correspondiente. 3.
;L.
,boj. da pppal ditmjda en el pnrknfo c. comenzando siempre a partir de 1%
@mios de control ni los cuales los remaches se fijan a la masa por medioPLe ClQ .k&&feh?&la 4;" ). ,! , . .,. , ,
., .de puntos al mapa base
,
,.
i
h
Luego de *sunbt(LdO todo el bloque setranrnerenlos puntos triangulados al . q j ,. ;d&P) . , . ~qlnupo @se util/pndo,los instrumentos fotogram4triws más adecuado& I
J
> - , ,
* h PARA-EWBQiMXJNDE P L A N T ~ A S , .._
1.5 ,
"
<
'
,
Lar sact.docea radiales son ranuradoras de ~ i z f i s i ci6n de p*otiIIas ranuradas p f a el ajtste de blosuos de fotomafías ,&&,&o:. 1 :.
. . . , ,. ..
!
.
,
r
.
En lar phtillas que rcempElun a las lotewafrs. se sustituyen los
por oriiiiio$ circulares o rectamlares: . ,
1
,
- todos bs de enlace y p n b s de wntroJterrestre se sptituyen mr cios reehnguhres de 4mm x Wmm, radiales a partir del p(uito d d i r (o pu *S
oi
principal de fotografias verticales).
i
Los metrumUltOs mas utili~adosp r a elabmr estas ranuces son ol Se* radial me&iw y el Sectador radial 6ptico. d
188
,"
.i
i
Fig. 8.10 Sectador radial Zeiss RS 11
d.=.,,
.
.
P
.
.
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'y .gi+enb, el plato parla foto; se rCntra mi8 mdeiios piUtlm.de
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c Variación do esasla entre Ibto y plantilla. 0 3 a2x Diámdro máxim.de la plantilla-$50 eun Tamaíio de la ranura 4mm .x SOmm , " :
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Fig. 8.11 Seelador radial Zeiss RS I
a, PIanUIIa metálica o 'ímiq"
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Todas las láminas pueden girar alrededor de un punto central, correspondiente
b. Triangulación de precisión
El método fue desarrollado en Suecia por hO.FagetAolm y consiste mempl+iir
La ranuradora posee además un movimiento exchtrico p r a ccirreceión del desplazamiento debido a la inclinación de la cámara.
190
191
-
El de trbnguiaci6n ndial mdeinica emplea pteferiblcmente puaitor [email protected] mntml. diattibuiWsdehe*#rp.pac permitan contmlerlirca~cuadrada~ o rCCtMsuiams, cuyas dimeasiones re detctmimnaahsea ki:Íonsla del bloque, a la distancia (d) Y al nümem de puntos de control (c) calfelados mediante Jas fbrmuhr i8.Q Y
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a) Utilizar mayor níimero de'&tos de control b) Extender el bloque de tntograiias en todas direcciones. ernpleandoeando~is iotop en cada fajs y mayor niimero Be fajas. e) Utilizar fajas cruzadas para dar mayor rigidez al bloque.
8.8
PREGUNTAS 1. Explique el principio en que se basantodoslos métodos de triangulación radial (gráfica, mecánica o analítica) para determinar las coordenadas planimétricas ( X , Y) de puntos de las fotosa partir de puntos de control terrestre de coordenadas conocidas. Solución: Parágrafo 8.1 2. Para qué tipos de triangulación radial es recomendableel Método de Anin-
3. iCúal es el criterioprincipal para selección de puntos de enlace en el caso de triangulación radial gráfica o mecánica?
c += nbwm Bú w b o s Qoonttol. IQ =0.4 mm í€$ =&IZ m
Solución: -Si un pinto pertenece a una sola faja debe pertenecer a tres fotos consecutivas (salvo los primeros o últimos pintos de cada faja). -Si el punto es común a dos fajasdeben pertenecer a un mínimo de tres fotos de cada faja (excepto los puntosdel comienzo o final de
193
las fdqmflar y. únicamente s e mciie m b i a r L.. c a d a .
INSTRUMENTOS FO APROXIMADOS 9il ~ O D U C C I O N "
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L) ~~tiiíubro+~aprorimrd~r.
nimétricas conocidas.
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c) inatrumeatoa qoo corrilm el dclphnmisato debido .1&&a;'. Los instrumentos de este grupo sebasanenel principio de la triangulación nidial para corregir el error producido por el relieve. ubicando cmid*mid*pinlo.pm ifich'r. sección de rectas radiales a partir de los pintas nadircs ( e n . l a p r & c t habtW
el mrmtke de Instrumentos fotogramttricos aproximados se reune
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d) inihummtos iproximidoa & tercer ordm . , . , , : , , , : .~ Son instrumentos en que el sistema de proyección empleado no es exacto o lar dcformacimea del modelo se corrigpn a Pornta lineal,.mclusivo:la d#Mniación del modelo debida a (D que en realidad es de segundo orden.
Por su b a p costo, su simplicidad en el manejo y sus características especia' les -, fomunmente utilizados en trabapsd .!U cibn dC & mapP base, c w aquellos instru mttríca, o bien para pasar la interpretación realizada sobre fotografias a utilizando puntos de control obtenidos directamente en el campo o por med tr,imgqlación aérea o radial. .. , ,
c a w thárieo.en que 80 baya errores debidos a le mcliniciaa.
9.2 CLASWiCACION DE INSTRUMENTOS APROXIMADOS '
Y CkMBlO DE &CALA:
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a) Relieve (incluyendo curvatura terrestre) h) Inclinación :) Distorsión
Cuanda se orienta un p r estereoscópico de fotografías bajo un estereosco observar el modelo en tercera dimensión. mientrasquelas otras dos deformacio leformarán el modelo observado.
mpítulo, puede considerarse completamente despreciable, ya que Jos errores cO metidos por los otros factores son de mayor magnitud.
De acuerdo a la deformación geométrica que corrija y a la deformación res1 lual del modelo se pueden clasificar los i des grupos:
Estos i n s l h e n t o s están formados por un simple estereoscopio de tswjos El principio ,de esto* instrumcnior & &m en-la ejes parqielos y en el uso de IP bwn de pardb& p t a altura. Dentro de este e r u se. ~ encusntran el E s t e r w r e 9.3.2 ESlWtEüPRETO (Zeiss
- Oberkochen)
~ L &m L [email protected] p%WLD30ebfijl9 ddaw wentra finnement~sujeto al soporte ác la postcriar del iinrtmmmta. B m i b u una v r r i a r b h d e la pasala& ntdi1-CeciBeXhob, k [email protected]; RiitJfr rpPSs1&me~lmcat: @.Msin Y cstim~cidohasta 0.81 , ,.
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El portafotos puede moverse en dimcciónX e Y.permameinid6 siampre p% ralelo a si mismo. la fotografia izquierda es fija y la derecha tiene la posibilidad de e k t u a n pzqwtm 4espliutmientaJ m dimcabn Y m rwpefb a ta [email protected] p r a eliminar la paralaje V. 1 El panlógrafo va conectado al carro portafotos y permite una variaciQn d~ eacala entre02 y 2.5 veces. El tablero p r a dibujo va a continuaci6n de la plam base del instrumento como prolongacibn de la superficie de trabaja Un d ~ s p m d o de r cable sirve pana subir y bapr a voluntad el lápiz de dibuja. Manejo del Instrumento Básicamente se deben seguir las siguientes etapas: a) Ajustar el estereoscopio de espejos OV, con el fin de obtener una perfecta r i s i h estereascopica. b) Colocar las lDtagrafias en el portafotos; centrándolas y orienk$ndoI;Ls se*? k linca de vuelo. , ' c) Calcular de acuerdo a la escala de la fotagrafia y la escaba del mapa, la [email protected]áa de los nonios en el pantógrafo. VI
En estas candielmes el ~nstrummtoqueda listo mrn trabaplr. Deslhn& da portafotos en el sentido X e Y se obtiene uua visián de todo el -n>edflo y sr dibu& la planimetria que tenga interts para al operador. Para dibujar curvas ds brnipcsr necesario calcular la lectura de paralajecorrespondientea la cota deseada y mantcner la marca flotante fwianada en una sola imagen, fopnpdo aparrentemente partc del terreno, mientras que se va moviend &rar su IectuFa dgrantr menfo coa el tarntlla corres-
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En general. puede decirse que s e traté de 'm i ~ & d : ~ t B 6 ~ @ & i W j d y We mpormite .. Q W ?w~ fcpragentbcibn gtllfiür.ap?W
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El dibujo que se obtiene es un* w tX & la h+yafia izquierda y por ~ 0 n b i guiente sigue siendo una proyección central. Sirve tambiénpara calcular la difErcncia de altura entre puntos y dibujar curvasde forma. Podrut ser utilizado c m ex&titud para fotografias exactamente verticales de terreno plano horizontal.
zón por la cual se mueve paralela y simultsneamente con el estereoscopio. Por medio de un tomillo, el cursor derecho piede efectuar pequeños desplazamientos en dirección Y con respecto al izquierdo. para eliminar la peralaje Y. i
SI e ~ 4 c o p i deespejos. o pmwirta de este dispositivo complementario siea
El pantógrafo se usa en casos especiales. Comunmente se dibuja a la misma escala de la fotografia con un lápiz que va coneciado directamente al mecanismo de movimiento paralelo por medio de una barra. Manejo del inatrumento
El Ertercopantbmctro s e utiliza p r a trabajos de interpretacib que requieres! únicamente una repeseniación gráfica aproximada. Con dicho instrumento e s po& ble obaewrr fatograflas desde un formato de 18 cm x 18 cm hasta um de 30 c m l x 30 cm, c m un miiximo de 80% de recubrimiento.
Tnbtrio de dibujo y wt6grafo.
-%te.el moviraicnto en dirección Y. Dichas barras cilíndricas tienen en sus e t r e w r m a s ruedas que hacen posible el movimiento en dirección X.
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a) Ajustar el estereoscopio para obtener una correcta visión estercoscópica.
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b) Orientar las fotografias bajo el estereoscopio de espejos. C)
Lea dementos principales de este instrumento son:
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Las etapas fundamentales a seguir son las siguientes:
En estas condiciones se puede dibujar la planimetria y para dibujar curvas de forma es necesario mantener la h r r a de paralaje en una lectura fija. y recorrer el modelo de manera que las dos marcas esten permanentemente fusionadas y formando aparentemente parte del terreno. En general se puede decir que es un instrumento muy sencillo, de facil manejo y aceptable precisión para fotointerpretación. El dibujo que se obtiene es una copia de la fotografía izquierda y por lo tanto sigue siendo una proyección central. Sirve tambiCn paracalculardifetencias de altura e* tre puntos y dibujar curvas de forma. No corrige el desplazamiento debido a1 relie-
9.3.4 INSTRUMENTOS PARA CMBIO DE ESCALA
-
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Corregir la pralaje Y con el tomillo correspondiente del cursor derecho de la h r r a de paralaje. A diferencia del Estereopreto, enel Estereopantómetro el es-
.
a) Proyector Kail M-S , Está construido como parte de una mesa rectangular. Cualquier objeto colocado en la parte izquierda es reflejado hacia el espejo inferior izquierdo, de alli pasa horizontalmente a través de una lente haciael espejo derecho que lo proyecta sobre el vidrio de la mesa de dibujo donde se recoge la imagen sobre un papel semitransparente. El enfoque se maneja a control remoto. y la escala se ajusta cambiando la posición de los espejos, permitiendo una ampliación o reducción de hasta 4.5 x.
201
.
y buen rendimiento. Corrige la inclinación de lafotograíia pero no el desplazamimto producido por el relieve. Amplia o reduce la escala hasta 3 veces y seria exaL.10 para fotografias de terreno plano horizontal. Tiene visión monocular y permite unicamente dibujar planimetria. 9.4.2 SKETCHMASTER (KEUFPEL Y ESSER)
El principio del Sketchmaster (K y E) es el mismo del Sketchmaster (Zeiss) o sea la observación monocular simultánea de mapa y foto.
Los principales componentes son: a) Portafoto apoyado en tres soportes; dos en la parte frontal yuna posterior. b) Prisma de observacion El portafoto puede deslizarse a lo largo de los tres soportes para ajustar la escala de foto y mapa, yaquevaríala distancia da observación del mapa. Pan. ajustes pequeños, cada soporte tiene un tornillo micrometrico. Además del movimiento vertical, e l portaloto piede girar alrededor de los ejes Xe Y por movimientos diferencialesde los tornillos de los soportes correspn-
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T aueorivamente.Basta completar toda ü f o t g n n i . 29,
Fig. 9.5
Sketchmaster (Keuffel y Esser)
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Los principies elementos son:
a) Estereoscopio de espcpi. b) Dos portaídor. e) M+SP 4.2 d i .
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. PerSeria exacto para k n a s de terreno plano horizonkl. Tiene visi& aatsrroscópica del modelo Y visión monocular del mapa. Sirve para d i h j n r planimetria.
Principio En el Pantógrafo 6ptico (Fig. 9.8) la imagen de la fotografia (D) es proyectada a tiavés de una lente sobre la mesa de dibujo. Las distancias de la lente a la foto y de la lente al mapa pueden variar para hacer el ajuste de escala. Dichos movimientos están controlados por un mecanismo inversor que satisface constantemente la ecuación áe Nrvton a fin de formar siempre una imagen nítida. La fotografia puede girar alrededor dc los ejes X e Y para corregir la inclinación.
Los principales elementos de este instrumento son los siguientes: a) Placa portafoto b) Sistema espscial de iluminación c) Proyector d) Mesa de dibu& La placa portafoto (D) se encuentra situada enla parte inferior del instmmento. Allí se puede colocar, una fotografia común (copia de contacto), un mapa o una transparencia.La placa puede girar alrededor de los ejes X e Y por medio de un motor eléctrico (E). El sistema de iluminación p e d e actuar por reflexión sobre la parte superior de la placa port7foto. cuando se trata de copias de contacto, o por transparencia desde la parte fferior, cuando se trata de diapositivas o de mapas translúcidos. 1., ,v ..:. :.x ~.
Si el te los en gtupas
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encadenados hasta cubrir todo el modelo: En general. el Wüwt9ettf ees de Kcil manejo y#rendimicnto.
Corrid
El proyector actúa como una cámara fotográfica. La lente puede desplazarse verticalmente cambiando las distancias en relación con el objeto y la imagen. La distancia de enfoque cambia automáticamente con este desplazamiento. Dicha propiedad permite precisamente obtener siempre imágenes nitidas y ajustar la escala. La mesa de dibujo está compuesta por una superficie de vidrio transparente de aproximadamente 70cm x 100 cmdondesepmyecta la imagen que se quiere dibujar sobre papel mantequilla o similar. Es necesario utilizar un cuarto oscuro para trabajar con este instmmento. El aparato está provisto además de varios accesorios. de los cuales los más imporhntes son: un par de carretes para rollos de peliculas aéreas situados a los dos'lados del portafoto y un par de soportes al frente del mismo donde se va enrollandoel.mapaobjeto que se está redibujando o cambiando de escaln.
Fig. 9.8
Pmtógrofo dplico (Keuffel y Esser)
Miwjo del instnunado &Y semejanza de los anteriores aquf se deben seguir dos etapas: a) Ajustar la escala. b) Corregir la inclinación de la fotograna. Para ajustar la escala se necesita unI minimo de dos puntos de control coordenadas ~ l a n a s X e Y sean w m i d a s Y el ajuste: se logra mediante el portafoto. miento vertical de la lente del proyector y d i l a
1
Para terreno plano horizontal es convenientedisponer decuatro puntos de con! trol localizados en las zonas próximas a los vértices de la fotograna. Si el terrciia es montafioso será necesario conocer más puntos de control p r a en grupos de tres.
La corrección de inclinación de la fotograna se logra mediante los giros d i , 1 placa portafoto. Si el terreno es plano horizontal bastará,dn tener cuatro puntos rKi
El ZTS es un insirumento de Bausci~y Lomb, esaerialmente diseña& pm transferir información de iótosrafias akreas a m a p s o para comprar f o t w a t b % de 6poeu difer.ptes. L.
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Fig. 9.12 Zoom Tmnsfer Seow ( B Y L )
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El pottataoaRRtákiog wt6 atrevesub p o r d o s l i n c a s p e ~ w I a r e sentw si. riendo una de ellas la direccibn de la línea de vuelo. TEene en el cmtrd un peque% orificio pap insertar alll la fotografia aerea e n su punto pr-incipal junto cai el hard sor pláatk?o, el cual pucdc girar alreátdor de dicho punto. En el centra #&,fiurso~ va un kilo pemrakmente de color amarillo.
deaplaznr Para el cambio de los ceirtmr de nidiación iws POlzpIqfm se &en en el sentido Y m k [email protected] corrcopoiidiente. siento mmawio LnnbiCR desplazar el liipiz (o d ea& en la misma ma#n¡W, El mecanismo de guía cerafela permite reducir por medio del pant6grafo la escala original (la que estaría dada directamente par la iatersección de lor hilos) a un valor convesiimtc.
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L.M u .opuli~i60pn ajustar el mo&Ie.ea escal'ar, [email protected] dicho puntos (por medio de un tornillo del pant&mfofy el instmmtnto queda lis trabajar. Fig. 9.16 Restituidor miid pianimNrie0 (B. KotI)
216
&S-&
96.1 IlYTllOWCClON
Se designa con el nombre de instrumentos fotogramétricos aprox' tercer orden a un grupo de instrumentos de restitución cuya solución m óptica) no es exacta. El propósito principal para el cual han sido diseñados dichos instrumen la restitución de modelos estereoscópicos a escala media y peque&, por lo conmmente empleados en labores de fotointerpretación como auxiliares dibujo del mapa base (planimetría y altimetria) a las escalas anteriormente m cionadas. Los puntos de control obtenidos por trlangulación esbcial o triangula radial (con infomci6n riltimttrica) ploden serempleadoscomopuntos de apoyo ra cada modelo. Tomando come d m t o de clasificación el sisteom deprgyecch, loh mmtos aproximador da tercer orden pueden icr divididos m dos -8 a) Instnimentoe sin reconmticción &3 haz de rayos (imtrumndosdak tipo este mdro). b) uistnniedor con acudo-recobstrucción del haz de ram.
acA(*?' , '
El Al primer grupo pertenecen instrpmentos como el Estereotopp (Ze kochen) y el BsteraomicFbmetro (Galileo-Santoni) en los cuales la obser modelo estem8cópico se renlize a travts de un estereoscopio de espejos. La denominación de Instrumentos aproximados que y i k n estos instrumentos del tipo estereómetro proviene básicamente de que la dplormación del modelo debi
218
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La b a m de paralaje esta compuesta por dos marcas de medida cuya posic' es fija. La fdgrafla derecha es la quetiene movimiento en dirección X e Y con iacih r Ia Izquierda. Para el movimieito en dirección X.se utiliza un tomill cmniCMra gmiuado en 0.05 mm, pditndose apreciar 0.01 mm (Lecturas de Iaje). P a n el movimiento en direccih Y se utiliza otro tornillo sin graduac' que el único objeto de este desplazamiento es obtener una perfecta visión est
*u. El mecanismo de y i a paralela sirve p r a mantener el carro podafotos p r a lelo a la línea de vuelo. El pant6crafo va coneciado al carro portafotos y recibe directamente las c rrecciones hechas por el compit.dor 11. Principios teóricos &l instmmsnto El Estersotopo se basa en el principio de la barra de pralaje, en lo qu refiere a la determinación de 1s diferewiadealturas. Generalmente, cuando se baja cm estereoscopio de espejos y barra de paralaje. sólo se pieden determ diferencias de altura entre pintos próximos o ubicados aproximadamente s wa malela a la dirección del vuelo, pues de otra manera se cometerían err considerables. El Estereotopo elimina mecánicamente estos errores permitiendo medir a turas de puntos cualesquiera ubicados en la zona de visión estereoscópica. Las etapas huidamentiles en el ajuste del instrumeatdson las siguientes:
.
220
5
Ll inclinaci6n(Pde ia fotografla se corrige p r g i r o de la mesa de diaijo y la inclinación o girando el pantógrafo espacial. La mesa de dibujo está situada a la derecha del instrumento y como ya s e vio, puede girar alrededor del eje Y, por medio de un tornillo colocado en la parte inferior.
tn dlnaccih X ,,,
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e Y. ,de YI).&Pma q w Iaapia&~pcrmancccn fijas 9 es:& sistc*ti
sc mueve fn&EaicMf
Bdi<*ral.quc < ,
El pantógrafo espacial es el elemento que mneda el estereascopio con ei 18piz de dibujo. El brazo izquierdo está directamente conectado al sistema de observación (a la fotograíía derecha que e s la que sirve de referencia).
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El centro de proyección del brazo derecho puede ser levantado o bajado pare variar la escala. aumentando o disminuyéndola respectivamente dentro de ciertos límites que varian con el valor de K utilizada (K=distuicia principal).
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t a t ; n u r u ~ t l o t s n t e ses* situDdas dentro del sistemaBpciEicrs0Bralos . joo y ia &&?#dino&* e l h s puede-vaciarse mediante el tornilloq* pn>duce
En la posición cero los dos brazos son paralelos. Al corregir la inclinación Omega esta propiedad se pierde.
í.
El corrector altimétrico esa fprmado por una superficie rectangular defor. m b l e denominada superficie de Cavalcanti, constituida por una serie de varilla metálicas cilindricas dispuestas en dirección Y. que se opoyan en sus extremos w
,
I
Su .pOsieión normal e s horizontal: pero al efectuar el ajuste del modelo me. d i ~ ~ - : a S a p l a u m i e n de t o los (res tornillos ya mencionados, se defarma,enuna su r>rrficie.cuwa. c o w i d a geomCtricamente con el nornbredeparaholoide-hipoc~lim.1 L l c a m @ r i s t i c a ulfde esta superficie e s quetiene variación lineal en 6 . refcián X e r: pera en cualquier otra direccih (combinación d i X ~ y d eY ) su d ~ . a h a c w n varia se& una curva de segundo grado.
Un brazo conectado al estereoscopio se apoya a esta superficie deslizindo+ aobre ella. s i m u l t l t ~ ~ ~ con ~ n tele movimiento del estereoscopio al recorrer e modelo. Este brazo transmite las diferencias de altura de la superficie Cavalcanlí al espejo izquierdo del estereoscopio, produciéndole un giro y por lo tanto uariand, la popici6n relativa de la imagen fotográfica con respecto a la marca flotante.
4
De acuerdo a lo anterior. las deformaciones del modelo son corregidas po interpolacib lineal.
El corrector planimétrico corrige el desplazamiento debido al relieve con lo siguientes elementos: I a) Eseala donde se introduce la distancia principal b) Tornillo que permite variar la distancia principal al intruducir diferencias d paralaje introducida con el c) Una escala e indicador que relacionan el valor de la tornillo de opralaie v la variación de la distancia ~ r i n
1
Fk. 9.19 Principio
pvo correcc~&~del desptazamiRnto debido o1 relieve en el Estereomicn5mpfm
Al tajar teóricamente la fotogníía. el pinto M'del mapa se desplaza uiii cantidad e hasta el punto M, eliminando el desplazamiento debido al relieve. 9.6.4 Sl'ERBOFLEX
0
Es un instrumento foiogram6trico sencillo, especialmente diseñado para restituciones a escila media y pepueiis. en el cual se e j e c u h las e * p s clisicps pan formación Y orientación del modelo (orimtaoi6n interna, relativa y absoluei) ataque en forma un poco diferente. Descripción Los principales elementos que forman dicho instrumento son: 'a) marco b) sistema de observación C) CBrIWS
d) portafotos
Las fotografias se centran en los portafotos con la zona de recubrlmienb común hacia arriba Y se procede a orientar relativamente las fotografías con los clementos mencionados anteriormente hasta oMener el modelo libre de pa b) Ajuste planimitrico y altimétrico del modelo Se define un plano medio con la marca flotante y variando la base instmmen
se hace coincidir dicho plano con el nivel medio del terreno. Utilizando los tres tomillos calantes se nivela el modelo y con el pantógrafo se escala. Este procedimiento. debe repetirse hasta lograr laorientaciónabsoluta definitiva del modelo.
9) t
.b'
Utlll b.d~.,&+~&imbqw sirve de soportba todo el instmmento y que pKdc & ;n R ~ V &cq$#4 C ~ de cmim tomillos: . ;;,
*
b) Un esteraqsiopid' de espejos que permite observar verticalmenteel pinto centr de wdi pQit(fDQ?jl, cwndo latos estan en posicib horizontal. .' "' '*'
e) Dos portafotos cuya posición puede variaf verticalmente con respecto al L-_
Cálculo de la distancia
I
P de observacih de las f o b g r a h s (Pig.
Compran& los triángulos nbOi y hkOi se obtiene: d/P
= m/g
:.
g
=
reoseopio, po# medio de iw m i @ . Los mrt.Totos tienen tambidri los tres simes (V.wv x ) con el obieto de dar a k ' 1 . - . fotos la misma p o s i c i h relativa que h i a n en el momento de la exiasicih.
d) Ulp:nicw flotante consisf*lte en
Mar- flotante
puede moverse libremente
. Foto
e) Un b n w de dibujo q w mantiene las marcas de medida paralelas y sobre plam bOFizontal, mdlante un sistema de guía pralela.
-!.....
,.T..
m
das marcas puntuales interpuestas en l a 16
L marca está montada sobre el brazo de dibujo y ;,
( 9.4)
m.P/d
Centro8 de o b e i
de o&r(ltycción entre e l estereoseopio y los pe~Ufó(0s. un pluw borlwntil.
9.21)
I
f ) Un pn(8grpfo que permite variar la escala de dibujo reduciendo hasta 0.5 y a& merilindo hasta 1.8 x la escala de k s fotos.
Objetivo
,'
PriReipio
El restituidor se k s a en la definición de un plano de referencia por medio de la m#rca.flotpote. con respecto a l cual se hace la rcstitucih. La posición de dicb9 plang,~e&,pwi.arse, cambiando ladistonciarelativaentrelas marcas de medi-.. da q&.&rman lamarca flotante., , , ' , E1 modelo estereosc6pico se lleva al plano de referencia, subiendo o bajandp los dos. portafotos.
&.a esfala a pUe se Wiene e l dibuja varia con l a s e p r a c i h entre las marcas Y con la relación estabkcida #or el pantógrafo. '
..
Cuando los portafotos están nivelados. l a linea de observación cae perpendicularmente sobre el centro de los mismos. Si se inclinan las fotografias, la linea de observación cae sobre el punto nadir de la respectiva fotograjia.
,
,, -
228
A Terreno
N
B
Fig. 9.21 Princijio geométrico del restituidor estereoscopico (K.E.K.)
229
-
'
úc
ly.lando los valores de g obtenidos anteriormente y despe P
8
1 I f, t
1m.Z
en que C/m = E es el módulo escalar correspondiente a la escala del m m es una distancia a e s d a del mapa Y O es su correspondiente sobre Los p s o s a seguir para orientar un modelo en este instrumento son:
I
I
= c.G.d
a) Fonnaciál del modelo
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, : , .,
.
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m
)
:
s7, ,)-
.
Las fotosnflas se centran en los oorta~lacas. Y . cor medio de los t-~r e- s- --~ i n o YX) se obtiene una seudo recotitrucción del modelo, ya que los centros proyección son los ops. ~
((P.
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.s. ,pats-i~,~4i&ph1(!;r4er~ y e l ' m p i a p i i i w t e q(.& I
?
la corrección anamórficii de
"
b i m m fotoeráfka.
b) Ajuste altimCtrico Utilizando los cuatro tornillos ulantes delabasedel instrumento y un minimo < tres WntOS de COntrol se procede a nivelar el modelo utilizando valores de calalidos para cada punto de control.
8. Describa la utilidad de los compdpdercs nncrbiicbsqueposce e l Eiterrolopo para CritntDr el RHdCIo c o r n c t r i ~ .
c) Ajuste planimétriw Empleando dos puntos diametralmente opuestos se procede a ajustar los nonios del pantógrafo para obtener la escala de mapa deseada.
9.7 PREGUNTAS
1
"
/4
9. Dancita al Skreellex @?m) # e l prinaipiaenqus r a recnistruir un modulo t r i d l m s n W 1 . [email protected]: Fn-fo
l. De una clasificación completa de los cuatro grandes grupos de instrumentos fotoaramttricos aproximados.
Solución: Parágrafo 9.2
2. Describa el principio. los principales componentes y la forma de ajustar el Estereopreto(Zeiss Oberkochen)
-
Solución: parágrafo 9.3.2
3. Describa !os principales componentes, el método de ajuste y el manejo d-1 Sketchmaster (Zeiss Oberkochen)
-
Solución: Parágrafo 9.4.1
230
Solución: Parágrafo 9.6.2.
.
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9.6.4. .
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;@,basaal InabWüCnM ap.
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8
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10. De una compración (a doble eclunina) de los siguleotes @res e ¡l instWtWtos: , . ; ,. i' , [email protected],rter v R e s t i W r radia&W . .- Pq~tPei:pfO;Opti~o Y EsterrOrmrO . , ., : 1 Estereoskctch,y Rrrlituidor M a l gbni&iw&itpjldD.eaicrd.CIroh siguientes elementos: -, sistema de obscrurci6n , ; ' . ,.: ., d c ~ c ~ i p o i h , &instrumento l . # . , . ajpste d$ . sirtema deobrervwi& . . !.. . 1 , . ' ., e1em~atosmóviles y su n w p s , . . &+fado p ~ t sajwte da los p u n w demm f* lil mapa -.distribución de los @os de control requeridos errores corrcgMoa y no corregidos m , e l inrlnmento rango de ampliación y reducción del instrumento.
-
-
-
---
P R I N C I P I O S DE FOTOINTERPRETACIOI
.
formación de interés para ingenieros civiles. forestales, geólogos, agrónomos, c Las técnicas empleadas para la obtención de esta información pueden ser c
2) Foto análisis 3) Fotointerpretación
Las técnicas de foto lectura se refieren al reconocimiento e identificación de objetos (edificios, caminos, limites de predios, vegetación, etc.) y su posición relativa. El foto lector utiliza la fotografia aérea como un mapa base detallado Y t la información la obtiene por lectura directa de las fotos, por lo cual es de su importancia la experiencia y conocimientos previos de la persona.
,
-9
El análisis de fotografias aéreas se define como el proceso de separar y ana-
individuales. En el análisis de las fotografias se llega también a algunas conclus,[email protected], nes cuantitativas o semicuantitativas por el estudio del tamaiio y otras c a r a c t e r i G 7 ticas métricas directamente visibles en la fotografia. Así por ejemplo, además de ; identificar un camino, éste puede ser clasificado de acueixlo a su tipo, ancho y capacidad. -21
A los elementos anteriores es n
un cambiode la eacalq vertical a relación a la escala horizontal.
LP fotograna aérea en blanco y wgmrepresmtael terreno en diferentes lidades de gris, desde un punto de vista que no es común al obsewado~y a cala genera~mentereducida.
m
Es necesario considerar una serie de elementos que en forma directa o i recta y analizados en conjunto. syudan al fotointérprete a identificar los elem
de su interés. TAM&J
El tamaño del objeto observado, piede ser una gran ayuda p r a su plena i tificpción. Dos elementos diferentes @en aparecer en la imagen fotográfica prccidos, sin embargo, la diferencia en tamaño piede ser el factor decisivo su identificación. El tamab se refiere a las tres dimensionesde un cuerpo. de manera que mis de medir las coordenadas planas se podrá medir la altura, por ejemplo, zando la barra de paralaje. Las sombraspieden ser también muy Útiles para es el tamaño de un objeto. FORMA
L a forma de los objetos, observada en una fotografia aérea tampoco es la el observador está acostumbrado a ver Y por eso es necesario adquirir expcrien mediante el estudio de muchos pares de fotografias para aprender a ver los obj desde un punto de vista diferente. La forma atribuye a delimitar la clase a pertenece un objeto y en muchos casos permite su clara e inquivoca identificaci
Par ejemplo una carretera y una vía fém aeden parecer muy similares m una fotografia. sin embnrgo, por las caracterlsticas especialesde pendientes y curvas de la via férrea, ésta piede ser ficilmente diferenciada. En el estudio de una zma industrial, el análisis del tipo de estructura (forma de techo, chimeneas, ventilación. sistema de iluminación)piedenoonducir a la identificación de un tipo de fibrica y enalgunos casos hasta espsible estimar su capacidad de producción.
234
wka,wWgwrio,pu~-rpg4b ente *m. mwras que enattiprto;& Ii m&onorgild
1
dO.5 PREPARACION DE LAS FOMGRAFlAS PARA SU , POn>lNTERPRETACION Las p r i ~ ~ i p l eetPpOs s pn la prcpración de foto(lratias p a n su interpretación son:
,
. .
a) Marcar plntos principales y lineas de vuelo b) Marcar lineas de empte para fotointerpretación. Estas lincas limitan el área de la fotografía dentro de la cual se va a realizar la fotointerpretación.
de 10s dijetos que determina la kxtura, varta cm la esa mí& y dn aI#ums cwos.puede ser elsmondb wÁieiwite paa la idmi de objetos.
Ei
&I íoiognílas de e s a l a gnndc &e zonas ~OUI)SB~.las hojas son dem [email protected] para pder w r dilereafiadas unas de otrir, sin embam; umtrib Birk uni textura espcial a cada c o p individual. En foto#raflas de escala p* tamedrs &re m a ~OSCOS~S,LOdP 18 COPO se:& el demento qw define Iotttil
1. Si el terreno es plano podrá hacerse la interpretación en fotograiias alternas.
por ejemplo, en fotos p r e s o impares. En este caso las li-s de empate estarán constituidas por las perpendiculares a lasheasde vuelo levantadas por los puntos principales transferidos (Fig. 10.1).
del 4ipoQ hospue.
., &as Wrminos d s comunes para referirse al üpode tertun m: lisa. psilhr. Lnosa. moteada, etc.
Pai prcwntv c¡+os ptroc#:s tipos, que permiten deducir o inferir una sqrl elolrefilWs o cancteristicei no directamente vistbles en las fot-fias. El tipo, deosidd y forma del drenaje pieden ser un indicativo muy clan
P
t i
Qe t e r m o o ruca.
Fk. 10.1 A m donlP se debe interpreíar en foícgmJías de terreno piano
t
10.4 CLAVES DE INTERPRETACION
2. Si se trata de terreno montañoso, s e d necesario emplear todas las fotofrafias utilizando las mediatrices de las llneas de vuelo como llneas de empate (Fig. 10.2).
clave de fotointerpretación está constituida por fotwrafias tndividuq) 1f p r e sUnaesterwscópicos en los cuales se muestran claramente ciertas caractcri cas de un objeto que se desea identificar y que permiten al observador organia información, conduciéndolo a la correcta identificación de objetos desconoc
Par ejemplo, una especie de árboles de undeterminado bosque puede a p en íotograflas de cierta escala con una telrtura o forma muy caracteristica. 1 tefeo$rama de dicho tipo de Arboles puede ser muy útil para la identincacid mismo tipo de árbol en otra parte del bosque. El empleo de claves puede ser útil en la identificación de objetos, ya sea selección o por eliminación. es decir, üuscando un elemento similar al de la ct I a bien descartando aquellos que no se parecen.
Las claves son también muy útiles para uniformiqfel trabap de grupo. r Iizado por varios fotointérpretes en una misma zona,"
,I
F k . 10.2 Aren donde se debe interpretar en foto~mfiasde terreno montaho
237
s que aparecen en la imagen caigan hncia el ob
de un mapa temhtiro; geológico, geomorfológico, forestal, etc.) seja. que antes de co métrico, las fotogra topográfica sea rea del terreno y los elementos que debe restituir. Cualquiera que sea el nivel de información, la precisión o el% lilado para elabora pretación teniendo en cuenta los siguientes aspectos. l . Estudio general de las fotografias
TOPOGRAFICA
Do acuerdo a las caracteristicas de la información descada p a r a tratarse allado o detallado según la escal
En un levantamiento general, la escala de las fotografias es pequeña L/ información que s e desea, e s hicamente aquella que permita
o mc(lqr; y
Antes de comenzar con la fotointerpretación de los p a r o individuales se de estudiar la zona en conjunto con el objeto de definir la leyenda a utilizar, e s dec el tipo de información que se desea representar y la forma como será dibujada acuerdo a la escala de las fotografías y del mapa final. 2. Definición de una leyenda '?*ti -nFI De acuerdo al yenda en la cual se indican los elementos que deben ser represen rán los simbolos empleados.
La escala de las fotografías, la época del año y hora del día en que fueron to madas, asi como el nivel de información deseado, son muy importantes para esta blecer el tipo de simbolos a utilizar y la forma como éstos serán afcctadoa por lo procesos cartográficos de simbolización y exageración. 3. Preparación para la interpretación de pares individuales
Ea un IevantnnKnto ~eslidoiailadogeneralmenta se empleanfotograf3as cala media ( 1/10.000 a 1/10.000) y por tratarse de una escala mayor, s e incluir muchos detalles del terreno e incluso sepucde intensificar la represe altimétrica del terreno utilizando un intervalode curvasde nivel mucho mis peg ( por ejtmplo 25 a 5 m) para producir mapas de escala 1/25.000 a lj5.000.
horación de proyectos Be ingenieria muy detallados. se pueden elabwPF-levanta* mientos tppográficos detallados utilizando fotografias de escala grande ( l / l .MX) I¡ 1/10.000) donde prácticamente se representan todos los elementos yisibles en las fotografias. sobre mapas de escala I / l W a 1/5.000: con curvas de nivel cada O.% a 5 m.
a
BF Cada par estereoscópico de fotografias se orienta pata ser observado b estereoscopio de espejos y sobre la fotografía derecha se coloca un papel transparente de buena calidad sobre el quesedibuja el recuadro dentro del cual se realizará la interpretación, anotando además:
- Posición de puntos principales y linea de vuelo - Si cs posible se indica.la posición de las marcas fiduciales - Identificación de las fotografias (vuelo y número de las fotos) Encaso de utilizar directamente lafotografia.únicamentees necesario marcar la zona de la foto donde se va a realizar la interpretación. 4. Interpretación de pares individuales
De acuerdo a la lelenda establecida dibujar:
238
)
a los simbolos escogidos se procede a
.. . LPS líneas QC.alts.tensi6n. oleoductos y elementos similares en general son
--
, 7:
:
diflciks áe observar directamente sobre las fotognfiai, especialmente cuando la escala es pequeña, sin embargo, por la presencia de torres o estaciones de bombeo piede reconstruirse la línea.
bj Construcciones
- Edificios residenciales - Edificios públicos (escuelas, aeroguertos. monumentos, plazas), - Construcciones industriales (fábricas, galpones) - Otros (iglesias. molinos, etc.)
Las construccianes son fácilesde identificar sobrefotografiasaéreas. por su forma, su altura, su color generalmente blanco con techos oscuros y por la sombra arrojada. Las casas o instalaciones de campo pequeñas pieden identificarse por caminos o senderos que llegan hasta la construcción. En zonas residenciales, la densidad de construcción, ancho de calle y altura de edificios permiten distinguir muy claramente el tipo de viviendaque se trata. Las zonas industriales se caracterizan por construcciones bajas, con techos de varias aguas (iluminación) chimeneas, tanques de agua y zonas de estacimamiento amplias o zonas para carga y descarga de materia prima y productos elaborados. En algunos casos las caracteristicas bien definidas de un cierto tipo de industria permite su plena identificación en fotos aéreas. En zonas urbanas, las fotografias de escala grande permiten la completa identificación de las unidades o zonas residenciales con sus escuelas, parques y edific b s públicos o templos reli$iosos (caracterizados por sus torres). , ,. >>m,,' , : t . , . 1:. ,, ... . c) Limites
-
I
,'
,,'..l.,,
Limites naturales de parcelas rurales Limites de predios urbanos
I Limites
Los limites de elementos naturales como lagos y rios aparecen muy bien marcados en las fotografias aéreas. especialmente si se trata de emulsiones infracrojas, pero los limites de parcelas por tener un carácter eminentemente legal no son directamente identificables en las fotos. Las líneas de alambrado, muros de piedra o barro en general estan tncerratlas en una franja de terreno de varios metros de ancho en la cual no se cultiva y por consiguiente son fáciles de identificar, sin embargo. no todo cambio d e patrón o tono en la fotografía corresponde a unlimitede propiedad. En general e s necesa-
pk'nmente los vértices y limites en las @tos. E n áreas urbanas. la delimitación de predios es mas iencilla &M& a lo8 a m bios de las construcciones. sin embargo, se requieren i a I d#o& f de e i d r muy grande para proceder a una delimitación precisa. A*, m estos uw6. un &mi de campo cs indispensable p r a verificar los limites dc Iapropiabd. d) Uso achul & la t i e r n En cada caso particular será necesario estudiar los usos de t i e r n -,,dienles, para eslabiecer la leyenda apropiada. la cual podd incluir
, ,Para la diferenciación de estos elementos. es de fundamental 'importan derar la época del año o estación en que se han tomado las fotografías. Los bosques aparecen como áreas oscuras de contornos irregulares. aun en los casos de bosques artificiales. La densidad del follaje debe ser considerada en relación al tipo de vegetación y a la estación.
-,Las áreas cultivadas se presentan en general de IMgris M y intensidad vario grado de humedad del suelo. Las huellas o marcas dejadas por el arado o , timas de siembra w n caracteristicas. 2b.
SU
:.,,; con el
Las huerIas de árboles frutales (igual que los vitiedos) se caracterizan por las ,: lincas de árboles regularmcyte espaciados. i p t tipo. igua1,tamaño y a# t!rf, . copa.
..
Los pantanos se presentan en zonas planas. muy mal caracteristica. El tono depende de las caracteristicas Ssta produce en función de la inclinación de los rayos solares. Los afloramientos rocosos en general se presentan de tes pronunciadas. poca vegetación y formas angulare roca). ,..
.#
,
.,
.,
Los pastos se caracterizan porsutonouniforme,baja altura, la presencia de animales (observables en fotogranas de escala grande) y cambios de tonos por variación de la humedad del suelo.
e) Drenaje
- Rios
- Arroyos
242
- Cañadas - Canales
- Lagos
- Diques
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;
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plo. trenzado. recio, meandrico, reticular, etc.
3. Patrq+es especiales desarrollados en regiones con drenaje especial: por ejempio. patrón de monticulos, desordenado. sumidero. etc.
Todas las caracteristicas anteriores deben ser estudiadas cuidadosamente.antes íje proceder a d i b j p r un drenajeconel fin de hacer resaltar aquellas caracteristicas más importantes. que podrén ser de gran utilidad en estudios posteriores.
.
&or ejemplo, en cambimión con el tipo de vegetación. la permeabilidad del tey su ptndiente, se calcularán las secciones de desagüe para el diseño de alcantarillas y puentes.
' rreno
-
-
Lineas divisorias de agua divisorias de cuencas. Las, lineas divisorias de aguas son las lineasque separan las aguas de lluvia. determinando hacia que lado de dicha linea correrá el agua caida. Por medio de estas divisorias se definen perfectamente las cuencas sobre fotagralias (6. aereas con el fin de determinar suárea,que junto a las caracteristicas anota.,., das anteriormente,permitirán definir las secciones de desagüe requeridas. f)
- Puntos de control (topográficos y geodésicos)
-
i!c
Control planimétrico Control altimétrico
Es conveniente marcar sobre las fotografias aereas los puntos que servirán de apoyo, tanto altimétrico comoplanimétricoen el procesode elaboración del mapa. Los puntos podrán ser pre-xfialados, en cuyo caso aparecerá una marca (cruz. triángulo. etc.) muy notable en la foto o bien habrá que utilizar la descripción de campo para su identificación en la foto, si se trata de un punto natural o artificial no señalado. Los puntos artificiales marcados con un PUG o un SNAP-Marker. aparecerán en las diapositivas perfectamente marcados por un disco transparente. gJ Altimetria Curvas de nivel Altura de puntos Curvas de forma
-
La información altimétrica correspondiente a un área podrá estar representada por: Curvas de nivel o curvas de forma según que el modelo pueda ser orientado absolutamente o no. 1
.
i se dispone de un minimo de tres puntos de control bien distribuidos y si el ,jnstrumento utilizado lo permite, el modelo podrá ser orientado absolutamente y se dibujarán curvas de nivel cuyo intervalo será funciopde: 2
244
Fig. 10.3 P r i i c i p l e s tipos de redes de d r e ~ i e . IAC
Los perfiles aircteristicos del dranaje(u, v. etc.) tambl(kr cR*aii rrrmente interpretados. p r a que las curvas no pierdan su valor InierpnUivo. h)
-BajoOtros elementos este titulo general. se incluye una seriede elementok espccWcr que pueden aparecer en una determinada zona. ya sea por rus caracterlrticas srpcciaks o por su importancia en estudios postcrims. Rorejenplo.minas. untcrrr de materiales de consiruceión. u n i s de inest*bilidd, etc.
- Control de campo, nomenclatura y revisión
Al finalizar el trabajo de interpretación o restitución, deber4 ursgiirn a1 mapa la nomenclatura wrrespondiente y todo el m . p debed ser wmetido a una widubsa revisidñ do wmpo. para resolver las dud.8 que se preraabmn durante
la interpretaci6n Y para confirmar que todi la información es correcta. Es interesante anokr que muchas veces la información hidrológica correspondiente a extensas zonas de terreno tiene poca utilidad pdctica debido a que las fotografias de lar cuales se tom6 la información. hemn tomadas en diferentes épocas Y por consiguiente bajo diferentes niveles de agua.
10.7 PRINCIPALBS CAMPOS DE APLKACION DE F O T O i N T E R P R E T ~EN iiWENIERU Las principies aplicaciones de la FotointerprctacMn en el umpo de la iwenteria uu,en estudios de:
Debido a la resistencia variable de rus capas.el relieve y eldrena/e.un de 1 immrtancia. En las cams horimataies re desarrollan weferlMemeatc p t
psralelos: La estpayficación y alineación de la8 ereatas sondaracleristiu9de estas y salvo el caw Qc calizas caractetliadPs por wa tqiOg2.h de disolución y f8
menos di Karat.
*,
Las rocas permeables de cate ~ n t p e(areniscas) forman ppndiiQtcs fuert$s rmuestran un relieve raniiar. pc&eabilidad (esquisto,%fse c a r a c t e h gdOdimtca ~ Sul. , Las roeas da&& ve$. un dNnajc dCRse y colinas bajas (terreno ondulado). , ~v
4
-El metamorfismo 4tamórfic8s aumenta en general la resistencia de 1 RWS
8 rous a la por lo cuai resulta más dificil su diferenciación por el sistema óe drenaje. sin embatgo. . es DosiUe establecer ciertas diterencias enjmse al'carácter hiiiiiedo o seco de las mnas en estudio.
1) Drenaje 2) Geomorfolqia 3) Geobgia 4) Materiales de construcción S) Erosión 6) Deslizamientos 7) Ubicación de vias de comunicación (carreteras. vias Nrrois. unrles de irrigación. lineas de alta tensión) 8) Ubicación de ponteaderos 9) Localización de presas 10) Estudios de tráfico 11) Hidráulica 12) ,Regulación de aguas 13) Estudios wsteros 14) Puertos 15) ~lañeaciónurbana y rural 16) Uw de tierra 17) Planeación de trabaps topográficos y gcodésicor 18) ElaboraciQnde maps topográficos generaks y temiticos 19) Estudios de áreas urbanas 20) Catastro (urbano. sub-urbano y rural)
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ferenciar una carretera de una linea fbrrea w h r r fntn. *ir--=
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Solución:
- radio de curvatura ( y peralte) - tipos de cruces empalmes
1
y
- tipos de puentes sobre rios
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& i m & M enun ddⅈido [email protected], experiencia previa en dicho c m p o ? L . , . ,1
ar MEcforio qw tenla una ainplil , Y!.
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9. De una lista de 5 elementos que ayuden a diferenciar zonas residencial,-m -8de zonas comerciales ( o industrialesl en fotos aéreas:
-..
- presencia de áreas verdes
""
10. De una lista de 5 operaciones que puedenser realizadas en base a fotografias aireas de escala adecuada en levantamientos catastrales Nrales. Solución: 1) Definición de los limites del predio 2) Medición del área de mrcelas
W e r i b a &?W se deben prepdrar las fotos de t e r r ~ n pr l s w y10 temCW montakso para ser interpretadas en forma ordenada. 43
Solución: Parágrafo 10.5 Describa l a utitidad de definir una leyenda antesde c m w u i r una fatoiirterpretaci6n y l a necesidad de ajustar esa leyenda inicialrn base a l o intefJ prot.do en las fotos atrcas y su respectivo control de ampo. Solución: Es necesario definir inicialmente iIna leyenda pPro s a k r qui US l o que se está buscando y a qut nivel. Sin embmp, e l pmessa constituye un sistema de retro-dirnentaci&, siempre susecpti* ble de ser mejorado. por eso debe emplearse le expcriorifh F a nada en la interpretación y en su w p o p r a meprar ./ l a leyenda.
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ESTEREOGRAMAS, ESTEREOTRIPLETES, MULTIPLETES Y FOTOMOSAICOS
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En muchos trabajos de fotointerpretación o fotogrametria puede resultar muy interesante acompañar la descripción de un cierto tipo de fenómeno o punto de control que aparece en un par estereoscópico de fotografias, con una simple construcción fotográfica que permita a cualquier observador. la visión tridimensional de la zona de interés, mediante el empleo de un estereoscopio de bolsillo.
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1l.1 ESTEREOGRAMAS
- -
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31. ! , t . ! ? ,::,a: #
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uta-S', >, ( ~ m s
Mediante una construcción muy senciila. se pegan yuxtapueslasdos fotografias estereoscópicas de h r m a rectangular de 65 mm de ancho que permitan ver la zona común en tercera dimensión. E l procedimiento a seguir es muy sencillo y sólo se requieren dos fotos eslereoscópicas (Fig. II.I)
l. Se marcan las lineas de vuelo en cada foto 2. Se levanta sobre la linea de vuelo de una de las fotos un rectángulo de 65 mm de ancho hacia ambos lados de la linea de vuelo. .:,
Se escoge el valor de 65 mm por ser un valor medio de la distancia inte
3. Se transfiere el rectángulo marcado en una foto a la otra foto.
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..-.-... . -S
..
11.2 ESTEREOTRIPLETES 4. Se orientan correctamente los dos rectángulos y se pegan de manera que: a) Conserven la misma nosición relativa que tenian en la faja.
..
b) Las lineas de vuelo queden sobre una misma recta. ,
Si es necesario se pueden cortar los dos rectángulos mediante paralelas equidirtantes a la linea de vuelo a fin de obtener realmente un rectángulo. Mediante una solución de este tipo se puede incluir en informes. publicacione archivos. información tridimensional sobre ciertos fenómenos notables.
1
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I .
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El estereotriplete corresponde a wa construcción similardesarrollada para l a faja central de 13 cms de una foto airea, en que cada mitad es observada en tercer a dimensión mediante l a adición de un recUngulo de 6.5 cm a cada lado. I E l estereotriplete se arma utilizando tres fotos consecutivas ). siguiendo el procedimiento que se detalla a continuación (Fig 11.2):
l.Se marcan puntos p r i n c i p l e s y llneas de vuelo
2. Si los segmentos que representan l a línea de vuelo sobre la foto central no están
e)
lactfnosba
11.3 MwLTwLmBs Li cocutruaibn anterior
1
ser aplicada en forma sistemática para per-. mitir la obscrvaci6n de una pegue& faja de Mogmtf.s (Fie. 11.3Y piede
Ei procsdirnlento a seytr comprende las s i g u i e n t A p s :
1
2. Se transfieren las líneas de vuelo sobre una hoja de papel transparente y se sustituye la linea real de vuelo por una línea media. 3. Sobre esa línea de vuelo media se marcan sucesivamente rectángul de ancho perpendiculares a dicha línea y a ambos lados.
4. Estos rectángulos son transpsados a las respectivas fotos y recortados; cad, rectángulo pertenece a dos fotos por lo cual se identifican con la letra ,i (si -Der tcnece a la foto izquierda) y d (si pertenece a la foto derecha).
.
.
..
..
..--..
.-
5, .T+W b3 [email protected]@br (i) se :pyia e% oden creciente de IW l i h media &.;(Id4oobre una misrim rreta:
'
I
se pcgui$nun &lo lado [a fi de Iasprtesderechas. Cada parte deberá quedar
6.
.Fans . p6vjieg: Partestíjas:
Od
Id
Oi
li
'
.2d 3 c 4d M 2i 3i 4i Si oi
Colocanda tas iespectivas partes en posición horizontal se podtian observar (Oi-Od) (li-Id) &c. en tercera dimensión.
-
...
tammio $e las foto* es de 23 cm (la bese será de 92 mm) y la aplicucibi de e s k rnbtodo se hace muy dificil para más de 4 fotos, por lo cual no resultará práctico.
~.. .1 - 8 .
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11.4 FOT&~SA~COS
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Rap el mmbre común de pictomapas se agrupa un gran número de productos. foiogdfiws derivados. cuyo objeto es sustituic los mapas convencionales por medio de soluciones que a veces p.enresultar rápidas y económicas. Un fotomosaico e s sencillamente el ensamblaje de un grupo de fotos continuai pertenecientes a una o varias fajas contiguas- (Fig. 11.4) 1 I .4. I nP0S DE MOSAlcdg Y SU ELABORACION De acuerdo al tipo de foto emp1eado.a las wrrecciones que se les introduzcan y a la densidad de puntos dOcontrol utilizados en el ensamblaje se tendrá:
a) Mosaico no controlado Se emplean fotos aereas a su escala natural (ampliadas o reducidas) pero sin
1 ' .
ningún tipo de correcciones. La uniOn entre fotos se realiza teniendo eri cuenta salo los detalles y no se utilizan puntos de control para ajustar o dar escala. El reaultaQa es lógicamente rudimentario pues no se han corregido las deformac i h s gehétricas de las fotos ni la escala, pero su costo es bajo y su elaboración es muy rápida.
..
Fe. 11.4 Consbucci6n de vr fDroncS~ieo .
.,..
.
,,.
Por ejemplo, podrlan usarse wntos de eontro? u& deS-rafias, IimitlMdo los errores relativos a distancias cortas. Estos error*. cwseaieneis de las deformaciones geomCtricas de las fotos, del ensamblaje de las fotos y del ajuste tic las Mos al &rol. El error absoluto esta controlado por los puntos & d m l disponibles.
b. Mosaico semicontrolado
c. Fotomosaico eonimlado
Si a W d s Qe tener en cuenta los detalles de las fotos para su ensamblaje, se emplean también alguna puntos de control de coordenadas co~kidas.el btomosaico obtenido será semi-controlado. -
En este tipo de fotomosaico se pueden agregar ejes coordenadas y tos errores los puntos de control. relativos quedan parcialmente controlados y
2 54
1
Cada fotografiadel mosaiw es rectificada O seaque se utilizan (4 pintos de control) p r a el ajuste de escala y p r a la correeciái del error d&ido a la inclinación. El ensamblaje de estas fotos mctiflCsdas Y con escala ajustad. se ruliui teniendo en cuenta los mismos puntos de control empleados para su ajuste y los detalles de las fotos. 7CC
una zona plana e s realmente un foto-plano. Los fotomosaicos mencionados anteriormente podrian ensamblarse con: 1. Fotos alternas (terreno plano) 2. Utilizando todas las fotos (terreno quebrado)
Si el terreno es plano, el desplazamientoal relieve es casi nulo y por eso drian utilizarse fotos alternas de cada faja (l. 3, 5, 7. etc) eliminando por ejem las fotos pares con el objeto de ensamblar el menor número posible de fotos. Si el terreno es montabso. al utilizarse fotos alternas podrian encontrarse diferencias muy grandes producidas por el relieve. Para evitar ese inconvenie deben emplearse todas las fotos. escogiendo únicamente la parte central en los desplazamientos debido al relieve son más peque*s (por tener menor val0 la distancia radial r) d. Mosaico de ortofotos Mediante un procedimiento sencillo de rectificación diferencial esposible corregir todas las deformaciones geomCtricas de una foto en un ortoproyector. Utilizando tres puntos de control de coordenadas (X, Y, H) conocidas.el ortoproyector puede rectificar diferencialmente cada foto corrigiendo el desplazamiento debido al relieve. la escala y el error de inclinación. Teóricamente el resultado es la transformacióndeunafoto en una proyección ortogonal con las correcciones indicadas anteriormente y la escala ajustada. Desde el punto de vista práctico, el desplazamiento debido al relieve, e s corregido para un plano medio del terreno, quedando sin corregir el desplazamiento debido al relieve pmhicido por elementos verticales (brboles,edificios. o cortes verticales del terreno muy pronunciados). Cualquiera que sea el tipo de mosaico que se desee ensamblar deben tenerse en cuenta los siguientes ekmentos: l. Prepare todo el mosaico con fotos y puntos de control y elabore un esquema del fotomosaico final. 2. Indique en cada foto (original rectificada u ortofoto) la linea donde va a realizar el empate. dejando siempre un peque60 margen de 2 mm en una de las fotos. Los criterios para marcar la linea son en base a coincidenyias de detalles. ajuste de tonos de gris y ajuste de escala o control de puntos.
Tmnrflcri h a [email protected] W el -01 a lar fetos conrapondienter.
corre-
a odi 11-
k WIO
-
5. Explique en que caros utiliza sólo fotogmfiasalternas( 1 3- 5 pn elaborar foto-mosaicos.
- 7, ate.)
Solución: Parágrafo 11. 4.1. 6. ¿Qué elementos fotográficos puede anplwr p r a elabpnr fdwnosri~os?
Solución:
- Foto(mRas -- [email protected]ñas Fdografias ampliades redilicrdis - ortofotos
7. i h r quC al cortar las fotogmiias p
m a m a r un taromosaito ~ h e n u tio dejar en una de ellas un margen axtn de 2 m 1.
Solución: Para evitar
í
.
inclinción) dmtro de ud.loto. -. Diferencio de escala entre fotos. üesplazamienb de detalles m el ensamblaje del mosaicch AbJe incorrecto de ia i
-
9. iQuC errores se encuentran m rotomosaicos elaborados cm ortolotos?
Soluci6n: Te6riumente el único error no corregido es eldesplazamienb por relieve de objdos verticales (irboles, e b i i o s . etc.). En la pridica se encuentran errores en todas las etapas del pmceao. espgcialmcde m la gaisnlización que debe hacerse ' mi& el recorrido de pñiles requerido pum producir lar ortototos.
DE VARIABLE DEIR"IVAD&IYS
Sí tum variable Y es Widn Be variar varkbles x, se h t r de a l w k 4 8 L' >" uariama Os la variable Y en funcidn de ks v a r i a ~ d d [email protected] x.
10. Describir el procedimiento a seguir p r a elaborar fotomosaicos de fajas de faotníiu que piedan xr plcsador cm m formato pequeño ( p r ejcmplo: 10 cm x 18 cm).
,;,2:4:, 12.2 LEY DE PROPAGACXON DEL VALOR MBDIO . : .
.,.
, f
.
,
.. ,
.
,
,
,
, !
!i
Si Iat variables xson distrlhidar mrmalmenic y:% cumplo quc Y'ewuni BYi' . : . . , . ., , d6ii lineal de x. S
n í o r medio de D = 1 4 x S + IOxU)=H)o m
= I
Od:
12.3
LEY DE PROPAGACION DE VARIANZAS
,, ; , .<' ;! 8 : :,,-:, Si las variables x son normalmente distribuidas y se cumple la r e l a c i Ó n í l 2 . ~ la varianza de las variables Y será:
Notación:
2
Unt = e x u . Uxt
+a,,
2
'd2
=
cm2
0.64 cm2
,
.a,? . Ux,x, + a,,
.a,,
. Ox,x3) ,$
.~
i2.4 uímsWAmOR:m mmuaNw .:. ., . , .. i '
,
.
.
8 ,
.
,
<
,
. . ,
)
. ..
.
En múltiples casos es necssario aplicar la Isy d~propaaciónde v i r i p a n u
en iünciones que no son linealdi. ka estos casos s e d irectsario:
.'
/ : . .
a) AWrnir que la íünción iro lineal es también númalmthte distribuid. (o e a l a i l u sus distribución). : a , . ' L
b) Linearizar la Itinción en un punto, estudiando la promgaciÓn de varianwr en un intervalo pequeño. 11
servadas esün distribidas normalmente, las v a r ~ e + d o r i v p d i staA>bibesiatir, normalmente distribuidas en el punto de linuiritiición de ia scuÚbi6n. Los métodos corrientes empleados prs lineariwr Ru>ciones m: a. i k u r r d l o m Ssris de Taylor
üada la funci6n no lineal Y = f(xl. x2) desarrollando por Serie de Taylor m el orden y superiores se O M i w : p«ito (x?, x?) y eliminandolostbrminosdes~undo Ejemplo Una distancia de aproximadamente IOOO metros es medida por dos personas. na de ellas mide 700 metros con una cinta de 50 metros (a50 =+1 cm) Y la ide los 300 metros restantes con una cinta de 30 m e t r 0 ~ < 0 =i0.8 ~~ Cm).
w
262
,,
\.
I .., . ,
,
I
LUII
,, ,
".:
<<*-
e',,
,
ad. h cculeión m lineal Y=f(xl. x2) derivando dicha 'ecuacibn co.n mis variables re tic& r - i ,: "
[%l.; [z] 1.8
=
dxl
+
dx2
hx( = x,
- x:
+
[$Ixr
idiii' :' (12.:
- x;)
(xl
+
,;
.>
d =IM)III a = M0
=
ud
+ S cms
aa = -+ 4-, .
~3
(12.13)
12.5 EJEMPLOS
6x=cosa. 8d7d.seRa.6a 8yzsena. ad+d.cosa.ba
0: = cos2a
. ad
+ d2
. sen2a .
U; = sen2a
. Ud2
+ d2
. cos 2 a . U:
2
Sustituyendo valores:
U: = (0.86603)' 2
- 2. d. se" a . cos a . U, + 2. d. sen a . cos . Oad
sen 30°=0.5 30a=0.86603 y*=0 . 0 ( ~ ~ ) 2 4R&, 2
?u.:?
0y
= (0.5)
2
.
.
(0.05)~+ (100)2 (0.5)2
. (0.05)
2
2
+ (100)
.
.
m,
x. = lOOm e y. = IOm y se desea calcular
x = 100 x 0.86603
.
error con que se puede calcular el Brea de dicho rectángul = 2 5 c m . ay = 2 3 cm axy= i O c m
-.., (0.0000212~'~"~" ' '
E::
(0.86603)~(0.0000242)'
.A = Ae + Yo (x-xd + A = y. .x
+ x,. y + x..
-A = 1 1 . ;1 . 1
.
Xo
v
(Y-YO)
+ x.. y, que expresada en forma matricial y &piicando ia k y de p-ación
=
264
y:
. a:
+
X:
de v a r i m a s
. a+ + ~.x,.Y,.
= 0.00187648
.7- .;,
i
i
,
-
ir¡@ :reYiia r sZiuirav r r 1 .A I'W f . ceJi~,c.;t,,-;
. x = 86.60 m
A = x.y
0:
i;2
s w no, %;~?g., &!v:.qc2b uI,~:miii &?~*33
Ejemplo 1 Se mide un rectBngulo de lados
-
U& = O
,
MS
(XZ-
%
1 - \M- , K : 8.. ii (6 .". = -o b ,,.; n,?. o,+ { *, U$
x = d . cos a y = d . x n a
[d -
(i
P
;'
y de acuerdo a la relación establecida por el teorema del valor medio pa las ecuaciones (12.10) y (12.12) se tiene que pra valores gcpueilos de
x
.
,
se podrá escribir la siguiente expresión:
Y
04
Se miden las coordenadas polares de un pinto A (distancia d y ángulo a) y se desea calcular las coordenadas del punto A (&y), úx y Uy . 5 :..r:<. .. . Datos: + , (J. : -- ) ' ha.
v
Ax2 = x2 - X; A Y = Y-yo
%,m
-
Ejemplo 2
xí
Llamando
_-
~ - 1 O W m ~ f i.
trc.
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