MOSAICOS FOTOGRÁFICOS. 1. DEFINICION
Se define como el conjunto ordenado de fotografías aéreas dispuestas sobre de un tablero o una mesa de trabajo, desde luego dicho orden relacionado con el número delínea y el número de foto que aparece en cada fotografía aérea.
Fig. 1. En el esquema, se muestra el área fotografiada junto con el número de líneas y númerode fotografías por línea, así como el sentido del vuelo del avión.
2. TIPOS DE MOSAICOS.
Mosaico índice o de contacto. Mosaico rectificado o controlado. Foto plano o fotomapa. Orto foto u orto foto carta.
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a. MOSAICO ÍNDICE. Se llama así al conjunto de fotografías de contacto dispuestas sobre de un tablero o mesa de trabajo, de tal manera que tratemos de traslapar el 60% de cadafoto procurando igualar detalles comunes a cada foto, dando continuidad al mosaico. Las fotos se pegan con papel engomado transparente y coloca una etiqueta visible con el número de línea y número de foto, esta debe ser de un tamaño tal que al tomarle almosaico la fotografía de conjunto y al reducirse se puedan seguir observando dichosnúmeros. Para obtener la fotografía de conjunto reducida se utiliza una cámara quenormalmente por su tamaño se desplaza sobre rieles en el laboratorio. Desde luego la fotografía de conjunto debe de ser elaborada en un tamaño manejable para las brigadas de campo. Se llama fotografía de contacto por que la impresión del negativo en el papel se hace directamente en este con el simple contacto. b. MOSAICO RECTIFICADO.
Se llama así al conjunto ordenado de fotografías rectificadas dispuestas sobre de un tablero o mesa de trabajo, de tal forma que al pegar estasfotografías ahora si existe perfecta coincidencia de detalles ya que las imágenes estánrectificadas. Si observamos en conjunto un mosaico rectificado dará la impresión de unasola foto y no de un conjunto de fotografías. Rectificación de fotos. a. Negativo. b. Cámara rectificadora. c. Apoyo o control terrestre. (Trabajos topográficos de precisión). d. Papel fotográfico. e. Personal calificado.
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Como ya se menciono el mosaico rectificado requiere de fotografías rectificadas, lo cuallograremos si contamos dentro de un laboratorio con una cámara rectificadora y puntosde apoyo terrestre. La rectificación de imágenes se obtiene con las siguientes fases: a) Colocar el negativo que a su vez debe contener puntos de apoyo terrestre, sobre el proyector de la cámara rectificadora. b) Sobre la mesa de la cámara se instala un plano ortogonal que contiene dibujados a escala los mismos puntos de apoyo a escala que el negativo contiene. c) En seguida se enciende el proyector y con los controles de la mesa se busca la coincidencia de los puntos proyectados de apoyo con sus correspondientes delplano ortogonal. d) En el momento que se logra la coincidencia de puntos de apoyo también obtendremos sobre la mesa una imagen la cual ya estará rectificada. e) Para que la imagen rectificada se obtenga en forma impresa es necesario colocar sobre la mesa un trozo regular de papel fotográfico virgen, el cual se someterá a un proceso de laboratorio para captar la imagen mencionada. f) Cada una de las imágenes que contiene el negativo se procesa de la hasta obtener todas y cada una de las fotografías rectificadas que daránorigen al mosaico. 3
c. MOSAICO FOTO PLANO.
Este tipo de mosaico se forma con un mosaico rectificado el cual en el laboratorio se agregan las curvas de nivel.
d. ORTO FOTO CARTA U ORTO FOTO MAPA.
Para formar un mosaico de este tipo es necesario procesar las imágenes fotográficas para transformar la proyección cónica enque se encuentra en una proyección ortogonal dando origen a orto fotos que al unirsedan origen a dicho mosaico.
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3. APOYO TOPOGRÁFICO.
Para la ejecución de planos por medios fotogramétricos es imprescindible el apoyo terrestre, con él cotejamos las características geométricas del terreno con las observadas en las fotografías. Se define como el conjunto de trabajos de campo y gabinete que se realiza con equipotopográfico de alta precisión con el fin de determinar la posición de puntos en el terrenocuyas imágenes aparecen en las fotografías aéreas correspondientes. Se puede decir que el apoyo terrestre se refiere a trabajos topográficos de alta calidad. Esta labor de campo debe realizarse con una gran precisión y tener una buena identificación y visualización de los puntos medidos para una excelente calidad del plano, simplemente se establece que sin apoyo terrestre no se lograría el proceso de restitución. En el apoyo terrestre, como en todo trabajo topográfico, se sitúan puntos o vértices deestación perfectamente identificados tanto en el terreno como en las fotografías paraevitar errores en la restitución, algunos puntos se encuentran marcados en el terreno almomento de la toma de fotografías (preseñalamiento); más adelante se explicará. La posición de los puntos esta determinada por las coordenadas X, Y., referida al sistema de ejes cartesianos y a un plano horizontal de comparación Z, teniéndose que determinar el control horizontal para la ubicación planimétrica y el control vertical para laselevaciones. Para orientar un modelo estereoscópico en restitución, es esencial contar con tres puntosde control horizontal y vertical y un cuarto punto de control, es decir, podemos tenercomo mínimo dos puntos de control horizontal y vertical y un tercero de control vertical únicamente, tal que podamos proyectar correctamente el apoyo terrestre. Las siguientes son las fases a seguir en la planeación y ejecución del apoyo terrestre. 1. Proyecto en gabinete. 2. Identificación en el terreno de los puntos proyectados. 3. Monumentacion de los puntos identificados en el terreno. 4. Orientación astronómica (GPS). 5. Medición de ángulos y distancias. 6. Nivelaciones directas. 5
7. Preseñalamiento. 4. APOYO
TOPOGRÁFICO
DEL
VUELO
Y
AEROTRIANGULACIÓN
Consiste en realizar un trabajo de campo en el que utilizando diversos métodos e instrumental topográfico se procede a identificar en términos de coordenadas X Y Z varios puntos sobre el terreno. A los puntos identificados se les denomina puntos de apoyo, que más tarde en la fase de restitución servirán de base para dotar de coordenadas al resto de elementos presentes en cada par estereoscópico. A partir de la observación de puntos con coordenadas bien conocidas, como pueden ser las redes de vértices geodésicos, se aplican diversos métodos topográficos (cuyo estudio no es objeto del presente artículo) que permiten conocer las coordenadas de los puntos que hemos seleccionado para que nos sirvan de apoyo. El número de puntos de apoyo es variable en función del tipo y precisión del trabajo, así como del uso de técnicas de asistencia al apoyo con la aerotriangulación. 5. RESTITUCIÓN
La restitución es la última etapa dentro de la secuencia de trabajo en fotogrametría. En ella se junta todo el trabajo anterior (vuelo y apoyo) para trazar los mapas propiamente dichos. La restitución consiste en la formación de forma muy precisa de los pares estereoscópicos en un proceso que se denomina orientación de imágenes, y en la extracción posterior de los elementos contenidos en ellas mediante unos aparatos llamados estereo-restituidores. La tecnología de restitución ha evolucionado de los primeros restituidores analógicos a los analíticos y por fin a los de última generación digital, que en realidad ya no son más que un ordenador con el software adecuado. Extracción de un edificio con un restituidor digital.
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Mientras los analógicos y los analíticos se basaban en los negativos de las fotos para realizar el proceso de restitución, los digitales realizan una copia digital de las fotos (escaneado) que divide en millones de puntos (píxels) la foto. Esta tecnología fotogramétrica totalmente digital presenta dos incrementos de la efectividad muy importantes frente a la tecnología de restituidores analíticos: * Por un lado, la extracción de la orografía y la formación de modelos digitales del terreno está altamente automatizada y se realiza de forma mucho más rápida. * Por otro lado, la tecnología digital presenta grandes mejoras a la hora de formar ortofotos. Al igual que en el caso de los últimos restituidores analíticos, los digitales obtienen la geometría de la restitución directamente en formato digital, con lo cual la incorporación a los Sistemas de Información Geográfica no precisa de ningún paso de digitalización adicional. Como ya se ha señalado anteriormente, la fotogrametría es una de las principales formas de incorporar información a un Sistema de Información Geográfica. No obstante, hay que tener en cuenta que se trata de una metodología sujeta a ciertas restricciones de precisión; así, para levantamientos de una gran precisión (normalmente en el ámbito de la ingeniería civil) la resolución que la fotogrametría proporciona -sobre todo en el eje Z- no es suficiente, debiendo en esos casos recurrir a otros métodos más precisos como la topografía clásica (teodolitos, triangulación). 7
FOTOINTERPRETACION
La fotointerpretación es una técnica empleada para estudiar y analizar la información contenida en una fotografía aérea, para así visualmente tener una percepción remota del lugar estudiado, mediante este proceso se extrae dicha información, destacando todos los elementos que se encuentran presentes en la misma, tales como: la vegetación, los drenajes, la topografía, la geología y toponimia, por nombrar lo más relevante, con el fin de tener el resultado previo de un lugar de interés antes de ser visitado, siendo esto de mucha utilidad en aquellos lugares de poca accesibilidad. Para realizar un buen estudio con fotografías aéreas, se debe efectuar un cuidado especial en la expresión topográfica relacionado con la morfología, afloramientos, drenaje, vegetación, expresada en el tono, textura, dependiendo de las características inherentes del terreno . ELEMENTOS PARA EL ANÁLISIS DE FOTOGRAFÍAS
La fotografía aérea en blanco y negro representa el terreno en diferentes tonalidades de gris, desde un punto de vista que no es común al observador y a una escala generalmente reducida. Es necesario considerar una serie de elementos que en formas directas o indirectas y analizadas en conjunto, ayudan al fotointérprete a identificar los elementos de su interés. TAMAÑO
El tamaño del objeto observado, puede ser una gran ayuda para su plena identificación. Dos elementos diferentes pueden aparecer en la imagen fotográfica muy parecidos, sin embargo, la diferencia en tamaño puede ser el factor decisivo para su identificación.
El tamaño se refiere a las tres dimensiones de un cuerpo, de manera que además de medir las coordenadas planas se podrá medir la altura, por ejemplo, 8
utilizando la barra de paralaje. Las sombras pueden ser también muy útiles para estimar el tamaño de un objeto. FORMA
La forma de los objetos, observada en una fotografía aérea tampoco es la que el observador está acostumbrado a ver y por eso es necesario adquirir experiencia mediante el estudio de muchos pares de fotografías para aprender a ver los objetos desde un punto de vista diferente. La forma contribuye a delimitar la clase a que pertenece un objeto y en muchos casos permite su clara e inequívoca identificación Por ejemplo una carretera y una vía férrea pueden parecer muy similares en una fotografía, sin embargo, por las características especiales de pendientes y curvas de la vía férrea, ésta puede ser fácilmente diferenciada. En el estudio de una zona industrial, el análisis del tipo de estructura (forma de techo, chimeneas, ventilación, sistema de iluminación) puede conducir a la identificación de un tipo de fábrica. TONO Y COLOR
El color contribuye positivamente en fotografías aéreas en colores a la identificación de objetos y su influencia es mucho mayor que la diferenciación de tonos de gris correspondientes a una fotografía en blanco y negro. Para utilizar correctamente las diferencias en tonalidad de las fotografías es necesario conocer los factores que tiene influencia sobre estos tonos. Un mismo objeto, por ejemplo un río, puede aparecer en una parte de la fotografía completamente negro, mientras que en otra parte de la misma foto puede aparecer de color blanco, como consecuencia de la diferente reflectividad del agua (contenido de elementos en suspensión o sedimentos) o debido al ángulo de incidencia de los rayos solares.
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En forma similar dos objetos diferentes, por ejemplo, pueden un pequeño lago y un tanque metálico parecer ambos en idénticos tonos de gris, por reflejar la misma cantidad de radiaciones luminosas.
El ingeniero forestal emplea las diferentes tonalidades para diferenciar tipos de bosques, o para identificar especies o grupos de especies, el geólogo para diferenciar estructuras geológicas y tipos de rocas, sin embargo, no todo cambio de tonalidad implica necesariamente un cambio en las características del objetivo observado. Un mismo tipo de suelo puede aparecer bajo varias tonalidades en una misma foto dependiendo por ejemplo del grado de humedad La experiencia del fotointérprete es de suma importancia para evitar errores debidos a factores secundarios. La sensibilidad de la emulsión y la transmisión del filtro empleado, también determinan la tonalidad que se produce en la fotografía. Finalmente es necesario recordar que variando el proceso de revelado, es posible modificar las tonalidades de la fotografía, con lo cual queda demostrado que la diferente tonalidad, nunca debe ser el único factor determinante de la identificación de un objeto. TEXTURA
La textura puede ser definida como la distribución de tonos que presenta un conjunto de unidades que son demasiado pequeñas para ser identificados individualmente, en una fotografía. El tamaño de los objetos que determina la textura, varía con la escala de la fotografía y en algunos casos, puede ser elemento suficiente para la identificación de objetos. En fotografías de escala grande de zonas boscosas, las hojas son demasiado pequeñas para poder ser diferenciadas unas de otras, sin embargo, contribuyen a 10
darle una textura especial a cada copa individual. En fotografías de escala pequeña, tomadas sobre zonas boscosas, toda la copa será el elemento que define la textura del tipo de bosque. Los términos más comunes para referirse al tipo de textura son: lisa, áspera, granular, lanosa, moteada, etc. PATRÓN
El patrón se refiere a la agrupación ordenada de ciertos elementos con características especiales, el drenaje, los cultivos, la vegetación y el uso de tierra pueden presentar ciertos patrones tipos, que permiten deducir o inferir una serie de elementos o características no directamente visibles en las fotografías. El tipo, densidad y forma del drenaje pueden ser un indicativo muy claro del tipo de terreno o roca. PATRONES DE INTERPRETACIÓN
Un patrón de fotointerpretación está constituido por fotografías individuales o pares estereoscópicos en los cuales se muestran claramente ciertas características de un objeto que se desea identificar y que permiten al observador organizar la información, conduciéndolo a la correcta identificación de objetos desconocidos. Por ejemplo, una especie de árboles de un determinado bosque puede aparecer en fotografías de cierta escala con una textura o forma muy característica. Un estereograma de dicho tipo de árboles puede ser muy útil para la identificación del mismo tipo de árbol en otra parte del bosque. El empleo de patrones puede ser útil en la identificación de objetos, ya sea por selección o por eliminación, es decir, buscando un elemento similar al del patrón o bien descartando aquellos que no se parecen. Los patrones son también muy útiles para uniformizar el trabajo de grupo. Realizado por varios fotointérpretes en una misma zona.
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FASES
DEL
PROCESO
DE
FOTOINTERPRETACIÓN
El
proceso
de
fotointerpretación tiene etapas sucesivas y complementarias entre sí. 1) Lectura o Reconocimiento: El primer paso será el reconocimiento de los rasgos y objetos individuales que conforman las fotos aéreas, tales como ríos, sierras, llanuras, caminos, etc. Esto sirve además para ubicarnos en el contexto geográfico de la zona de estudio (área serrana, llanura, zona costera, etc). 2) Identificación de unidades homogéneas: Se procederá a identificar áreas que presenten características similares en cuanto a tonos, texturas, patrones, etc. Por ejemplo se podrán identificar áreas con tonos de gris claro y otras con tonos de gris oscuro. En algunos casos se podrá utilizar combinaciones de estos como por ejemplo para distinguir zonas con tonos de gris claro y que a su vez presentan textura rugosa. 3) Delimitación de las áreas mediante líneas de contacto: Una vez identificadas las unidades homogéneas, procederemos a delimitarlas trazando sus límites con líneas de contacto. 4) Agrupamiento de áreas en unidades significativas: La noción de “unidad significativa” implica la agrupación de las áreas delimitadas en los pasos anteriores basándose en rasgos comunes. Por ejemplo, podemos agrupar como una unidad mayor, a todas las zonas con tonos de gris claro y textura rugosa. A estas zonas así definidas les asignaremos una letra mayúscula para su identificación. 5) Descripción de las Unidades: Para cada unidad mayor identificada, realizaremos una descripción de las características que presenta (en cuanto a los fotoelementos). Estas descripciones deberán acompañar al bosquejo de unidades obtenido mediante la fotointerpretación como una leyenda. 6) Control de campo: Para esta tarea deberemos desplazarnos hasta el lugar dónde se tomó la fotografía. El objetivo principal es verificar en el terreno los límites de las unidades fotointerpretadas y sus características. En caso de que en el terreno se observe que los límites marcados no son los correctos, se procederá a su
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corrección. En muchas ocasiones puede ocurrir que una unidad delimitada en el gabinete no exista como tal en el campo, en este caso habrá que eliminarla. 7) Producción del mapa definitivo e informe de campo: Basándose en el trabajo de gabinete y la posterior tarea de verificación en el terreno, se debe confeccionar un mapa definitivo y un informe que acompañe al mismo (Ver ejemplo de la Figura)
Descripción de Unidades UNIDAD A:
Se identifican sectores con formas rectangulares de distintos
tamaños (patrón de cultivos) con tonos de gris claro o blanco, mientras que otros presentan tonos de gris medio a oscuro. La textura es, en general, fina y corresponde a un relieve llano. Las observaciones en el terreno permiten verificar que las formas rectangulares corresponden a parcelas de cultivos y los distintos tonos de gris responden a la presencia de distintos tipos de cultivos. 13
UNIDAD B: Se caracteriza por la presencia de tonos de gris claro a medio con una
textura rugosa fina o lisa. El relieve es llano, suavemente inclinado y presenta formas lineales que semejan un patrón de drenaje del tipo distributario. El control de campo permitió confirmar que los rasgos lineales observados en la fotografía corresponden con cauces fluviales temporarios. UNIDAD C: Se caracteriza por presentar zonas de tonos de gris claro alternando con sectores más oscuros. La textura es rugosa gruesa y presenta un patrón de drenaje dendrítico. El relieve es abrupto con filos y quebradas bien marcados. En el terreno se comprobó que los sectores oscuros corresponden al efecto de sombra producido en las laderas que miran al Suroeste.
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