1. Fotografía aérea y fotointerpretación
Fotogrametría
La fotogrametría es una técnica que permite conocer las
dimensiones y posición de objetos en el espacio, a través de las
medidas realizadas a partir de la visión estereoscópica de dos o
más fotografías
La palabra fotogrametría se deriva del vocablo "fotograma" (de
"phos", "photós", luz, y "gramma", trazado, dibujo), lo que significa
"medir sobre las fotos".
Esta técnica es básica para la elaboración de toda la cartografía, ya
sea topográfica, temática, catastral, etc.
Podemos determinar alturas de los puntos a partir de pares de fotos
aéreas (ecuaciones usando la distancia focal, la altura de vuelo, y el
paralaje de los puntos).
Se puede realizar con estereoscopios (analógicos) o con equipos
informáticos (digital).
2. Tipos de Fotogrametría
•Fotogrametría analógica: Son los modelos matemáticos utilizados.
Evidentemente, fue la primera parte de la fotogrametría en
desarrollarse.
• Fotogrametría analítica: Se encarga de aplicar los modelos
matemáticos a objetos físicos. Fue la segunda parte en desarrollarse.
• Fotogrametría digital: Con la aparición de los ordenadores, se
sustituye la imagen analógica por la imagen digital, del mismo modo
que se empiezan a utilizar programas informáticos.
• Fotogrametría Aérea: Ubicaciones de las estaciones en el Aire, esta
se aplica para la elaboración de planos y/o mapas para el desarrollo
de proyectos de Ingeniería.
• Fotogrametría Terrestre: En este caso las estaciones se encuentran
a nivel del suelo.
La mayoría de las técnicas fotogramétricas están basadas sobre las
tres propiedades básicas de las fotografías aéreas: la escala, el
desplazamiento y la propiedad del radio.
3. Escala
Menor escala Vs. Mayor escala
Mayor escala (>10,000):
Cubre mayores áreas, tiene menor
detalle
Menor escala (<10000)
Cubre menores áreas, tiene mayor
detalle
4. Deformación debido al relieve
Las fotografías aéreas verticales son tomadas con una proyección cónica,
los objetos como edificios, chimeneas, pilares de un puente, etc. se verán
en la imagen como acostado si fuera posible distinguir el punto más bajo
y el más alto del mismo, se podria determinar su altura
El objeto vertical puede asemejarse
a un segmento acostado según una
dirección radial desde el centro de
la fotografía hacia afuera de la
misma, lo que se denomina
deformación debida al relieve (dr).
5. En la figura, los extremos A y B del
objeto de altura ∆h, están
presentados en la fotografía como el
segmento a b. Es posible determinar
la altura ∆h del objeto analizando los
triángulos semejantes: El triángulo
Oab es semejante al triángulo OAM,
sus bases son proporcionales:
ab
f
=
dr
f
=
MA
HП
dr. HП = f. MA
(1)
Igualando 1 y 2 dr. HП = r. ∆h
𝑑𝑟 =
r. ∆h
HП
∆h =
dr.HП
𝑟
Los triangulos ON´B´ y MAB son
semejantes
r
f
=
MA
∆h
r. ∆h = f. MA (2)
6. De las fórmulas anteriores se concluye lo siguiente:
1. La deformación debida al relieve (dr) es directamente
proporcional a la distancia de la parte superior del objeto al centro
de la fotografía (segmento r). Esto implica que la deformación
debida al relieve será mayor en los márgenes que en el centro de
la foto. En el Nadir donde r es nulo, dr también será nulo.
2. La deformación debida al relieve (dr) es directamente
proporcional a la diferencia de altura entre A y B (∆ h). Por lo
tanto, si el relieve es plano (∆ h = 0) no hay la deformación debida
al relieve
3. La deformación debida al relieve (dr) es inversamente
proporcional a la altura de vuelo H. A mayor altura de vuelos
menores serán las deformaciones. En las fotografías aéreas es
mas preciso estimar las diferencias de alturas que en las
imágenes satelitales
7. Para estimar la altura de un objeto vertical observado en una
fotografía se puede seguir el siguiente procedimiento:
1. Conocida la escala media de la fotografía establecida para el
plan de vuelos y la distancia focal de la cámara, se estima la altura
de vuelo: HП = E x f
2. Se miden en la fotografía los segmentos r y dr
3. Se aplica la expresión:
∆h =
dr . HП
r
8. Paralaje
Respecto al nivel del terreno, los puntos más altos se alejan del
centro de la fotografía, y los puntos más bajos se acercan a este.
A medida que aumenta la altura de la cámara, el desplazamiento
es menor, razón por la que se emplea la fotografía vertical para la
construcción de mosaicos, o como sustituta efectiva y barata de los
mapas de base.
El desplazamiento de objetos sobre la fotografía aérea origina el
paralaje, que es el cambio aparente de posición de un objeto
debido a un cambio en el punto de observación, lo que permite que
al observar dos fotografías produzca la ilusión de una tercera
dimensión. La diferencia algebraica del paralaje de dos fotografías
solapadas, se emplea para determinar las elevaciones usando
instrumentos de dibujo estereoscópicos.
9. Paralaje, es el cambio de posición
de un punto en la imagen de dos
fotografías sucesivas, debido al
cambio de posición de la cámara
en el momento de la toma.
PARALAJE
10.
11. De las figuras se tiene que:
PA = X a' – X a" PB = Xb' - Xb"
PA = D – da PB = D – db
12. Los paralajes de los puntos
pueden ser medidos en forma
estereoscópica, con ventaja
rapidez y precisión, mediante
el uso de la marca flotante.
13. El principio de la marca flotante
consiste en colocar dos marcas
idénticas, una en cada fotografía.
Cuando cada una de ellas se
encuentre sobre un punto homologo
en la respectiva fotografía, se verán
entonces como un solo punto en
contacto con el terreno. Si una de las
marcas se acerca o se aleja respecto
a la otra, se tendrá la impresión de
que el punto subirá o bajará con
respecto al terreno.
14. Medidas fotogramétricas
BARRA DE PARALAJE
Mediante el principio de la marca flotante, puede medirse
estereoscópicamente el paralaje de puntos sobre pares de
fotografías. Para lo cual se emplean conjuntamente el estereoscopio
de espejos y un instrumento denominado barra de paralaje o
estereomicrómetro. La barra de paralaje es una barra de metal a la
cual se le adjuntan dos placas de vidrio con puntos grabados en cada
una de ellas. Una de estas placas puede ser movida con respecto a la
otra, haciendo uso de un tornillo micrométrico. Se observa el modelo
a través del estereoscopio y cuando los puntos aparentan posarse
sobre el punto a medir, se toma la lectura en el vernier.
16. Barra de paralaje,
instrumento para
medir el paralaje de
dos puntos
homólogos, esta
formada por una
barra que contiene
una graduación
Medidas fotogramétricas
PA = Xa' - Xa"
PA = D - da
17. Expresando el paralaje en función de la separación entre los centros
de las fotografías (D) y en función de la constante k de la barra de
paralaje y su corrimiento ra, se tiene:
PA = Xa' - Xa" = D - da = D - (k -ra)
PA = D - k + ra
PA = (D - k) + ra
Dado que D será constante para el par de fotografías y k es
constante para la barra de paralaje usada, podemos agrupar estas
constantes en una nueva, que denominamos C:
PA = C + ra
18. Ya que se dificulta la determinación de la constante C, usamos la
diferencia de paralaje entre el plano medio de referencia y el punto
A, la cual viene dada por la fórmula:
∆PRA = PR – PA
Reemplazando PR y PA por su equivalencia en constante y su
corrimiento:
∆PRA = (C + rr) - (C + ra)
Finalmente tenemos:
∆PRA = rr – ra
19. Estereoscopio con
Estereomicrometro o barra de
paralaje
Sobre un par estereoscópico se coloca el
estereomicrometro lo mas paralelo posible a la línea de
vuelo para medir el paralaje de dos puntos homólogos.
