TRANSFERENCIA DE PUNTOS EN FOTOGRAFIAS AEREAS

_______________________TRANSFE ____________________ ___TRANSFERENCIA RENCIA DE PUNTOS EN FOTOGRAFIAS FOTOGRAFIAS AEREAS

INTRODUCCION

En esta nueva practica, titulada transferencia de puntos, veremos que depe depend nde erá de la ante anteri rio or, es dec decir que que para para realiz alizar ar la tran transf sfer eren enci cia a de punt puntos os,, pr prim imer eram amen ente te debe debemo mos s orie orient ntar ar las las fotografías, basándonos siempre como como punto base base el punto punto principal de ambas fotos, para obtener siempre una visión estereoscópica en tre tres dime dimens nsio ione nes, s, la tran transf sfer eren enci cia a de punt puntos os es un una a pr prac acti tica ca importante, para mas adelante poder encontrar áreas, coordinas, o alguna característica característica en el terreno terreno en el cual cual trabajemos trabajemos (el terreno terreno será el polígono polígono encerrado encerrado por estos puntos transferidos) transferidos) Veremos que las fotografías aéreas son una fuente inestimable de información para el estudio de la naturaleza y las características del medio costero y terrestre. Las fotografías aéreas verticales pueden ser ser util utiliz izad adas as para para actu actual aliz izar ar mapa mapas s bási básico cos s ex exis iste tent ntes es y para para pro pr oduci ducirr nue uevo vos s map mapas de base, se, en la forma orma de fot fotogra ografí fía as indivi individua duales les o divers diversas as fotogr fotografí afías as en ensam sambla bladas das cono conocid cidas as como como mosaicos Las fotogr fotografí afías as aéreas aéreas propor proporcio cionan nan solo solo una vaga vaga impre impresió sión n del relieve, a menos que se utilice un estereoscopio para producir una imagen tridimensional. La visión tridimensional que se obtiene con la visión normal es debida al hecho de que, con dos ojos apartados unos 6 cm, cada ojo es capaz de presentar al cerebro una perspectiva ligeramente diferente del objeto que está siendo observado. De las diferencias en perspectiva entre estas dos imágenes, el cerebro es capaz de evaluar la profundidad y construir una imagen tridimensional. Este es el principio básico implicado en el uso de dos fotografías aéreas adyacentes con un solapamiento considerable (un par par esté stére reo o) y un este stere reo oscop scopio io para ara pr pro oduc ducir una imag magen tridimensional.

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FOTOGRAMETRIA FOTOGRAMETRIA Y FOTOINTERPRETACION FOTOINTERPRETACION


3ER INFORME DE FOTOGRAMETRIA FOTOGRAMETRIA Y FOTOINTERPRETACION FOTOINTERPRETACION

1.- TIT TITULO ULO:: TRANSF TRANSFERE ERENCI NCIA A DE PUNTOS PUNTOS EN FOTOGR FOTOGRAFI AFIAS AS fgthgfgghhgjAEREAS fgthgfgghhgj AEREAS 2.-OBJETIVO 2.1.1.-Re 2.1.1.-Real aliz izar ar un una a buen buena a tran transf sfer eren enci cia a de punt puntos os,, es deci decirr transf transferi erirr punto puntos s arbitr arbitrari arios os ubicad ubicados os en la zona zona de trasla traslape pe desde la foto derecha hacia la foto izquierda. 2.2.2.-Tener 2.2.2.-Tener una buena practica del uso del estereoscopio de espejos, para tener mayor agilidad en orientar las fotografías. 2.3.3.-An 2.3.3.-Anal aliz izar ar los los punt puntos os homó homólo logo gos s obte obteni nido dos, s, y dar dar un una a interpretación interpretación de la ubicación de los puntos homólogos.

3.-EQUIPOS Y MATERIAL 3.1.-ESTEREOSCOPIO DE ESPEJOS Si se requiere un aumento mayor se pueden adaptar binoculares entr en tre e las las lent lentes es y los los ojos ojos.. En esto estos s caso casos s el camp campo o visu visual al disminuye notablemente y es necesario desplazar el estereoscopio para observar el modelo estereoscópico estereoscópico total.

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3.2.-UN PAR PAR DE FOTOGRAFIAS AREREAS En nuestro nuestro caso las las fotos serán serán de 23x23cm, a continuación continuación una foto derecha y una foto izquierda

3.3.-CINTA ADHESIVA La cint cinta a adhe adhesi siva va,, serv servir irá á para para pegar en las esquinas de la hoja, para para que que perm perman anez ezca ca esta establ ble e la hoja

3.4.-LAPIZ DE GRASA Utilizaremos un lápiz de grasa o un lápiz de color que resalte en ambas fotografías, porque utilizaremos copias de fotografías aéreas

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3.5.-REGLA DE 50cm Esta regla nos será de gran util utilid idad ad,, para para real realiz izar ar las las líneas de vuelo .

3.6.-UN ALFILER El alfiler nos ayudara a realizar los agujeros en los puntos transferidos, estos agujeros o huecos deben ser finitos

4.-FUNDAMENTO TEORICO

Transferencia de puntos en fotografías aéreas Para la transferencia de puntos primero debemos marcar (transferir) en cada fotografía el punto principal de la otra fotografía del par estereos estereoscópi cópico. co. Esa transfere transferencia ncia debe realizars realizarse e bajo observaci observación ón estereoscópica estereoscópica excepto que la riqueza de detalles lo haga innecesario. Esta forma de transferencia de puntos, en adelante será aplicativo para la transferencia de coordenadas, que viene a ser transferencia de puntos (puntos importantes, en este caso como las coordenadas geográficas) Transferencia de puntos en coordenadas La transformación de un sistema de referenciación a otro, es ajustado según el modelo de transferencia siguiente: siguiente:

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T= mSumaj=0 m-jSuma K=0 ajk cj lk T : coordenadas del nuevo ajuste; c y l : coordenadas a ajustar; m: el grado del polinomio de ajuste.

En el caso de un ajuste lineal el modelo genera dos ecuaciones intermediarias para el ajuste: X = a0 + a1ci + a2li ; Y = b0 + b1ci + b2li A partir de estas ecuaciones se calculan dos ecuaciones finales de transferencia: C = f0+f1X+f2Y; L = g0+g1X+g2Y Sobre la base de estas dos últimas ecuaciones, se hace al cálculo de la nue ueva vas s coord rde enada adas de la imag image en tenie niendo en cue cuenta nta los los residu residuale ales s gener generado ados s en este este cálcu cálculo. lo. En efecto efecto,, la calid calidad ad de la transferencia es medida con los residuales y cada vez que éstos son mínimos o la transferencia transferencia es considerada exitosa. Como indicador de los residu residuale ales, s, se puede puede utiliz utilizar ar el err error or me medio dio cuadrá cuadrátic tico o ( EMC ), ), estimado con la ecuación siguiente: EMC = [(Ci - ci) EXp2 + (Li - li) EXP2 ] EXP1/2 El EMC calculado por cada punto de apoyo indica el grado de ajuste del punto en la imagen de salida. En caso que el usuario estime que el EMC del punto es alto, tiene la elección entre borrarlo del cálculo o volver volver a genera generarlo rlo con más precau precaucio ciones nes.. El EMC promedio promedio para todo todos s los los punt puntos os nos nos indi indica ca que que tant tanto o la imag imagen en de sali salida da será será ajustada a la imagen de referencia o al mapa de referencia. Sabiendo que el tamaño del pixel de Landsat-Tm es de 30 metros, un EMC promedio de salida de 4 pixeles equivale a una desviación de 120 metros, una desviación de esta magnitud en el medio urbano es intolerable. En los los estu estudi dios os ur urba bano nos s se acon aconse seja ja tene tenerr un EMC promedio promedio de men me nos de un pixe pixel, l, pero pero las las condi ondici cio one nes s que perm permit ite en tale ales resultados no son accesibles a todos los usuarios y mucho menos a los principiantes. El proceso de georreferenciación es una operación sumamente complicada y altamente condicionada por la experiencia del usuario y la calidad cartográfica del documento de referencia. Comp Compra rarr un una a imag image en geor georre refe fere renc ncia iada da pued puede e cons consti titu tuir ir un una a alternativa a un esfuerzo a veces frustrante.

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Figura 12. Transferencia de valores digitales La dete determ rmin inac ació ión n del del mode modelo lo de tran transf sfer eren enci cia a de coor coorde dena nada das s cartográficas no significa el fin del proceso de la georreferenciación. georreferenciación. A este nivel del tratamiento es necesario prevenir un nuevo modelo para para la tran transf sfer eren enci cia a de los los valo valore res s digi digita tale les s (VD) de la imag image en original hacia los pixeles de la misma imagen corregida. En efecto, la corre orrecc cció ión n de coor coorde dena nada das s carto artogr gráf áfic icas as no conte ntempla mpla un una a transfere transferencia ncia de los VD a sus pixeles respectivos una vez que la transf transfere erenci ncia a de coord coorden enada adas s está está proces procesada ada.. Para Para la creaci creación ón de esta nueva matriz de pixeles, se usan según el caso, tres modelos de interpolación y cada uno de ellos presenta beneficios e inconvenientes: 1) Vecino más próximo: El cálculo asigna al VD del pixel más próximo en la imagen a corregir hacia el pixel de la imagen corregida. El método es un algoritmo liviano, pero presenta algunos problemas al transferir rasgos lineales, como son las carreteras, los canales y otras infraestructuras longitudinales. 2) Interpolación bilineal : Toma en cuenta durante la transferencia los cuatro vecinos más cercanos en la imagen a corregir, operando un promedio ponderado por la distancia del pixel a corregir frente al pixel corregido. El inconveniente de este método es su tendencia a pro pr ovocar car un una a aten tenuac uación ión de los los cont contra ras stes tes a trav travé és de una homogeneización homogeneización local. 3) Convulsión cúbica: Parecida a la interpolación bilineal, pero en este caso se usan para el cálculo los 16 pixeles (los vecinos más cercanos y los vecinos más cercanos de estos últimos). Con este cálculo, los efec efecto tos s visu visual ales es son son alta altame ment nte e me mejo jore res s aunq aunque ue el algo algori ritm tmo o de cálculo es bastante pesado.

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Figura 13. Como acabamos de verlo, la georreferenciación es un proceso arduo y genera cambios que pueden ser significativos para la nueva imagen corregida. A pesar del gasto en el tiempo y el grado de alteración de la información, este proceso sigue siendo presentado como un paso previo a todo tratamiento de imágenes, idea que no compartimos en lo abso absolu luto to.. Es ve verd rdad ad que que las las apli aplica caci cion ones es orie orient ntad adas as haci hacia a la cartog cartograf rafía, ía, la reali realizac zación ión de mosai mosaico cos s y los los estud estudio ios s diacró diacrónic nicos os obligan a los usuarios de imágenes a operar la georreferenciación, pero de ahí a generalizar el tratamiento a todo, nos parece un poco injustificado. En efecto, la mayor parte de los tratamientos en la tele telede dete tecc cció ión n no son condi ndicio cionad nados por un una a re refe fere renc ncia iaci ció ón cartográfica y la integración a un sistema de información geográfica no constituye un paso obligado en la estrategia de estudio de cada usuario. En esta óptica, se aconseja trabajar con las imágenes burdas y en caso caso que que se prese presente nte una ne neces cesida idad d de georre georrefer ferenc enciac iación ión,, operar el proceso sobre los resultados del tratamiento como son las clasificaciones o extracciones temáticas. temáticas. 5.- PROCEDIMIENTO 1ero: Concentrar las fotos en la mesa, y determinar el sentido de ambas ambas fotog fotogra rafí fías as,, y dife difere renc ncia iarr las las foto fotos s (cua (cuall es la derecha y la izquierda).

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2do: 2do: Real Realiz izar ar dos dos traz trazos os diag diagon onal ales es con con el lápi lápiz, z, en cada cada fotografía (el trazo se hace mediante la unión de cada marca fiducial opuesta) y el punto intersecado será el punto principal (P1 Y P2).

3ero:Ya ubicados los puntos principales de ambas fotos(P1 Y P2), con el lápiz rea realizamos una cuadric ricula de 5x5cm (ten (tendr drem emos os 36 punt puntos os en cada cada vért vértic ice) e),, se su supo pone ne que que la cuadricula será graficada dentro de la zona de traslape.

4to: Ahora procedemos a fijar una de las fotos (en nuestro caso la izquierda) con cinta adhesiva, y la otra al no estar fija nos nos ayud ayudar ara a a enco encont ntra rarr la su supe perpo rposi sici ción ón de las las foto fotos s con con ayuda del estereoscopio de espejos.

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5to: Una vez encontrado la superposición de las fotos (visión tridimensional), fijamos fijamos ahora con cinta adhesiva la otra foto

6xto: Ahora Ahora que ambas fotos fotos están correctamente fijadas, con el estereoscopio, visualizamos los 36 puntos contenidos en la cuadricula de la foto izquierda, y procedemos ahora a señalar sus puntos homólogos en la foto derecha,

7mo: Ahora realizado los 36 puntos, con un alfiler realizamos pequeños o finos agujeros en los 36 puntos encontrados en la foto derecha por el estereoscopio de espejos.

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8vo: 8vo: Ahora Ahora proced procedemo emos s a ver los result resultado ados s obteni obtenidos dos,, dar dar una una expl explic icac ació ión n si los los punt puntos os homó homólo logo gos s gene genera raro ron n una una cuadricula

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6.-CONCLUSIONES 6.1.- Al real realiz izar ar la tran transf sfer eren enci cia a de punt puntos os,, los los punt puntos os obtenidos no generaron una cuadricula, esto se debe a que el avión realizo un aleteo cuando se tomaron las fotos. 6.2.- Al concluir la práctica se vieron los puntos transferidos, de manera correcta (se vieron en una foto tridimensional). 6.3.-La 6.3.-Las s foto fotogr graf afía ías s se colo coloca caro ron, n, como como ya se ha dich dicho o, alineadas de acuerdo a la segunda practica de líneas de vuelo, separa separando ndo las imágen imágenes es homólo homólogas gas una distan distancia cia igual igual a la llamada "distancia de base" del estereoscopio, estereoscopio, colocándose éste alineado según la línea de vuelo y las imágenes a observar en el centro de los campos de visión. 6.4.- La dist distan anci cia a en entr tre e el punt punto o de la cuad cuadri ricu cula la de foto foto derecha derecha y sus puntos puntos homólog homólogos os o transferi transferidos dos tuvieron tuvieron un promedio a la distancia de nuestra base estereoscópica. estereoscópica. 7.-RECOMENDACIONES 7.1.- En el presente ejercicio se ha considerado considerado la transferencia de puntos artificiales, es decir, que no corresponden a detalles identi identific ficabl ables es en el terren terreno, o, con con el fin de obten obtener er un me mejor jor provec provecho ho de la prácti práctica. ca. Lógica Lógicamen mente, te, se puede puede desar desarrol rollar lar también con puntos naturales, es decir, puntos del terreno que pueden identificarse en la fotografía. 7.2.- Al momento de retirar las manos de las fotografías, las imágenes deberían fusionarse. En caso contrario las fotos se acercarán un poco o se girará una respecto a la otra, hasta lograr una adecuada impresión estereoscópica. 7.3.- Para encontrar, con mayor facilidad la superposición del par de fotografías fotografías aéreas, aéreas, desplace desplace la fotografí fotografía a derecha derecha muy lentamente hacia la posición correcta, tratando de mantener las dos dos imág imágen enes es fusi fusion onad adas as en una sola sola.. Si se pierde pierde esta esta condición, regrese un poco a la izquierda y nuevamente repita el desplazamiento hacia la posición correcta. 7.4.- En caso caso de que que el foto foto inte interp rpre rete te pr pret eten enda da real realiz izar ar medi me dida das s de altu altura ras, s, debe deberá rá cump cumpli lirr estr estric icta tame ment nte e con con los los proced procedimi imient entos os indic indicado ados s al princ principi ipio, o, transf transfiri irien endo do puntos puntos prin pr inci cipa pale les s y dete determ rmin inan ando do la líne línea a de vu vuel elo, o, ajus ajusta tand ndo o cuidadosamente la separación de las fotografías según sea la base del instrumento que utilice. 11



9.-BIBLIOGRAFIA -ALBECK, M. E. y M. C. Scattolín. (1984). "Análisis preliminar preliminar de los asentamientos de Laguna Blanca (Catamarca) mediante el uso de la fotografía aérea. Revista del Museo de la Plata, Sección Antropología, tomo VIII, pp. 279-302. La Plata, Argentina. -ATALIVA, -ATALIVA, V.H. (2002)." Desde el aire... aerofotointerpretación aerofotointerpretación geoarqueologica geoarqueologica de un sector del Valle de Tafí: Carapunco (Dpto. Tafí del Valle, Tucuman). -AVERY, T. (1.997) "Interpretación of Aerial Photographs. 3º Edición Burgués Publishing Company. Minneapolis, USA -Cátedra de Fotografía y Fotointerpretación de la UNCa (2003) "Teledetección "Teledetección y Arqueología". Arqueología". CD editado por Prof.Geol. Luis E. Papetti. Catamarca

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