CAPÍTULO 3 Volver al índice FOTOGRAFÍAS AÉREAS ASPECTOS TÉCNICOS

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1 CAPÍTULO 3 Volver al índice FOTOGRAFÍAS AÉREAS ASPECTOS TÉCNICOS I.- CLASIFICACIÓN DE LAS FOTOGRAFÍAS AÉREAS Las fotografías aéreas son imágenes de la superficie terrestre captadas desde vehículos voladores, a través de películas montadas en cámaras especiales. Las fotografías aéreas pueden clasificarse de distintas maneras, una de ellas es en función del campo angular del objetivo con que se toman las fotografías. Así, tenemos: normales, gran angulares y super gran angulares cuyos valores son aproximadamente de 60, 90 y 120º respectivamente (figura 1). Figura 1: Clasificación de la fotografía aérea en función de su campo angular (Sifuentes y Vásquez: 1997). También pueden clasificarse en función de la inclinación del eje óptico de la cámara con respecto a la vertical. Tendríamos en este caso: verticales, inclinadas y horizontales. Se dice que una fotografía es "vertical" cuando la inclinación con respecto a la dirección de la gravedad es menor de 3º (figura 2). Figura 2: Fotografía vertical (Sifuentes y Vásquez: 1997). Una fotografía inclinada es aquella en la cual el óptico de la cámara es mayor de 3º con respecto a la dirección de la gravedad y se subdivide a su vez en la oblicua alta cuando la

2 fotografía alcanza a registrar el horizonte, y oblicua baja, cuando no alcanza a registrar el horizonte (figuras 3 y 4). Figura 3: Fotografía oblicua alta (Sifuentes y Vásquez: 1997). Figura 4: Fotografía oblicua baja (Sifuentes y Vásquez: 1997). En el caso de las horizontales el eje óptico de la cámara es paralelo a la superficie de la tierra (figura 5). Figura 5: Fotografía horizontal (Sifuentes y Vásquez: 1997). Otro criterio de clasificación se realiza en base al número de lentes o cámaras. Estas pueden ser : a) El sistema trimetrogón, que utiliza tres cámaras, las cuales una esta dispuesta de forma vertical y las otras dos a los lados. De esta manera se obtiene una cobertura transversal completa del terreno (figura 6)

3 Figura 6: Sistema Trimetrogón (Sifuentes y Vásquez: 1997). b) La fotografía multiespectral se toma con una cámara modificada que obtiene simultáneamente imágenes en cuatro bandas del espectro electromagnético. El cono de la cámara contiene cuatro objetivos, cada uno provisto de un filtro de color diferente, por tanto, cuando se emplea una película infrarroja se obtienen cuatro imágenes, que corresponden a las bandas del azul, verde, roja e infrarroja. c) La fotografía convergente simétrica, consiste en dos cámaras inclinadas en el sentido de la dirección del vuelo con los ejes ópticos convergentes, las cuales se disparan simultáneamente a intervalos regulares (figura 7). Figura 1.7: Fotografía convergente simétrica (Sifuentes y Vásquez: 1997). d) La fotografía convergente asimétrica, contrariamente a la simétrica, consiste en una cámara vertical y otra inclinada. e) La fotografía convergente transversal es similar a la convergente simétrica pero con la inclinación de las cámaras perpendicular a la línea de vuelo (figura 8).

4 Figura 8: Fotografía convergente asimétrica (Sifuentes y Vásquez: 1997). El último criterio de clasificación responde al uso que se de a la fotografía aérea, estas pueden ser panorámicas, de faja continua, reconocimiento y cartográfica: a) La panorámica se toma con cámaras especiales, y ésta "barre" el terreno en dirección perpendicular a la línea de vuelo. Su cobertura lateral es muy amplia y llega hasta 180º. b) Las de faja continua, aunque no son tomadas por cámaras sino por radares, obtienen una imagen continua del terreno, por lo que Sifuentes y Vásquez la incluyen en esta clasificación. c) Las fotografías de reconocimiento, son de uso casi exclusivo militar. Esta se toma con cámaras de distancia principal muy grande para mantener una escala aceptable aun volando a gran altura. Su cobertura e inclusión del terreno es pequeña. d) Las cartográficas se utilizan para elaborar mapas o para realizar mediciones fotogramétricas precisas. Las cámaras cartográficas son cámaras métricas cuyos elementos internos están perfectamente calibrados. II.- LOS DATOS INFORMATIVOS EN UNA FOTOGRAFÍA AÉREA VERTICAL Las fotografías por si solas como imágenes nos brindan mucha información pero es en realidad los datos que incluyen su entorno lo que realmente completa el potencial de las imágenes aéreas. Los fotogramas, independientemente de su escala, poseen diferentes elementos que nos dan datos a la hora de realizar cualquier tarea de fotointerpretación en base a ellas. Podemos distinguir dos áreas en los fotogramas (Sifuentes y Vásquez: 1997): a) El área de las "marcas fiduciales"(ver el punto siguiente de terminología), que están en los extremos de la imagen y en los punto medios de cada lado en forma de muescas triangulares. La intersección de ambos pares de marcas fiduciales diametralmente opuestas define un punto llamado punto principal o "fiducial". b) La segunda área es la de "información". Esta siempre sobre una de los lados del marco. Esta área cuanta con los siguientes elementos (figura 9):

5 Figura 9 Esquema de datos de un fotograma -Altímetro: registra la altura absoluta de vuelo sobre el nivel de referencial para el cual esta calibrado (nivel medio del mar), por lo general diferente de la altura de vuelo sobre el terreno fotografiado. -Reloj: la indicación de la hora puede ser útil para calcular la altura de objetos verticales (Ej. árboles, edificios, etc), por el método de la sombra o bien para determinar la dirección Norte. -Identificación de la cámara: en esta área se indican las características de la cámara son: distancia focal, marca, tipo, etc. Con estos datos es posible localizar la cámara utilizada para poder tener control sobre el tiempo transcurrido entre diferentes calibraciones. -Número de orden de las fotografías: permite armar y ordenar las fotografías para construir los mosaicos. -Datos de la misión: aquí se concluye la información complementaría fecha, nombre de la zona, identificación del proyecto, etcétera. III.- LA TERMINOLOGÍA EN EL MANEJO DE FOTOGRAFÍAS AÉREAS. Cuando vimos en el punto anterior los datos que entregan información de las fotografías aéreas observamos que hay ciertos términos que pueden resultar desconocidos o confusos, y menester establecer su significado para lograr una comprensión de las fotografías aéreas. Podríamos decir que estos corresponden a la jerga propia de la Fotogrametría, lo cierto es que al trabajar con esta clase de métodos y datos es casi imprescindible entender lo completamente lo que estamos realizando. Es por eso que estableceremos los conceptos fundamentales de ciertos términos usualmente utilizados en el trato con las fotografías aéreas. Es también importante resaltar que los términos que describiremos a continuación nos pueden ayudar a la identificación de una fotografía aérea y su posterior orientación, entre otras actividades como la demarcación de las áreas útiles de trabajo, etc. -Marcas fiduciales: Marcas de distinta configuración ubicadas en los bordes o esquinas de las fotos. La unión de estas marcas permite determinar el punto principal de la foto. -Punto principal: intersección del eje óptico de la cámara con la foto. Es el centro geométrico de la foto. -Punto principal transferido: al estar solapadas las fotografías el punto principal de una foto aparecerá también en el lateral de la foto adyacente, donde recibe el nombre de punto principal transferido. Por lo tanto, una foto tendrá tres puntos principales: uno central y dos transferidos. -Línea de vuelo: es la línea que une el punto principal y los dos transferidos. En el caso que apareciese quebrada, indica que el avión no llevó un rumbo constante durante la toma de las fotografías.

6 -Puntos de pase: son puntos idénticos sobre fotos superpuestas, escogidas encima y debajo de la línea de vuelo, de manera que caen en las partes solapadas de bandas o corridas consecutivas. -Corrida o banda: serie de fotos aéreas consecutivas tomadas durante un vuelo. -Solapamiento (traslapo) longitudinal: Superposición de la fotos en el sentido del vuelo. Varía entre 55 y 70 %. -Solapamiento (traslapo) lateral Superposición lateral: entre las corridas del orden del 10 al 30 %. -Altura de vuelo: es la altura de vuelo en el momento de la toma referida al nivel del mar. Se la puede leer en el altímetro fotografiado en el margen de la fotografía. -Altura de vuelo sobre el terreno: es la diferencia entre la lectura del altímetro y la cota del punto central de la fotografía. -Distancia focal: (de la cámara) es la distancia entre el foco de la lente y el negativo de la película. Se halla comprendida entre 53 y 500 mm. y puede leerse en el borde de la foto. -Nivel: indica la posición del eje óptico de la cámara durante la toma. -Hora de toma: este dato puede leerse en el reloj fotografiado en el margen de la foto. Las fotografías para el análisis de los recursos naturales se deben tomar en horas cercanas al mediodía, a fin de minimizar las sombras, ya que éstas oscurecen el campo visual. Existen casos específicos (exploración arqueológica, reconocimiento de suministros de agua, control de polución) en los que las sombras pueden acentuar rasgos u objetos extremadamente bajos por lo cual es recomendable realizar las fotografías muy temprano por la mañana, cuando el aire es generalmente más claro y la escasa elevación del sol resalta las sombras. -Aerobase: Distancia entre los puntos de toma, medida en el terreno. Oscila generalmente entre 150 y m. -Fotobase: es la base aérea medida a escala de la foto. Se la encuentra determinando la distancia entre el punto principal y cada uno de los transferidos; por consiguiente, cada foto tendrá dos fotobases. Estas no serán iguales necesariamente, dependiendo de la diferencia de altura entre los puntos principales, de la rectitud de la línea de vuelo y de la equidistancia de los puntos de toma, entre otros factores. Suele variar entre 7 y 12 cm. IV.- VISION ESTEREOSCOPICA La visión en relieve se logra en la vida real por la visión simultánea de los objetos desde ángulos ligeramente diferentes: el correspondiente a cada ojo. Esas dos imágenes de un mismo objeto son enviadas al cerebro donde se fusionan y forman una imagen tridimensional. De esta manera se pueden apreciar distancias, espesores, profundidades, etc. Si la visión se efectúa a través de un solo ojo, este sentido de dimensión desaparece, si bien por costumbre se tiene una visión tridimensional que no corresponde a la percepción de ese momento. Esto queda probado con los siguientes ejemplos: Con un ojo cerrado, trate de enhebrar una aguja o intente tocar la esquina de la mesa con la punta de un lápiz. Visión Estereoscópica Sobre Fotos Aéreas Cuando se fotografía el mismo trozo de terreno desde dos posiciones diferentes en el aire y las dos fotografías obtenidas son observadas simultáneamente con un estereoscopio, se ve un modelo aparentemente sólido del terreno. Este es conocido como modelo estereoscópico. Para lograr el par estereoscópico las fotografías consecutivas deben estar solapadas por lo menos un 60%. Para la visión en relieve se precisan: 1) Dos imágenes de un mismo objeto captadas desde ángulos ligeramente diferentes.

7 2) Su coordinación mental. Si se poseen dos fotografías de un mismo terreno tomadas desde ángulos ligeramente diferentes, sólo falta el poder coordinarlas en el cerebro para obtener la visión en relieve. Esto se logra por medio de unos aparatos especiales llamados estereoscopios. Las dos fotografías descriptas reciben el nombre de par estereoscópico. Para fotografiar una amplia zona del terreno es necesario volar una serie de bandas paralelas; éstas deben solaparse lateralmente para asegurar que ninguna zona entre ellas queda sin fotografiar. Este recubrimiento lateral es conocido como solape lateral, y es generalmente alrededor de un 30%. Si el terreno es llano, un solape lateral menor, es decir, un 20% sería deseable. Si el terreno es montañoso sería aconsejable un recubrimiento lateral mayor. Estereoscopios Hay diversos tipos de estereoscopios. El más simple de todos, es el estereoscopio de lentes, (o de bolsillo)consistente en dos lentes de pequeño aumento montadas sobre un soporte metálico, separadas entre sí unos 6,5 cm. que corresponde aproximadamente a la distancia interpupilar de las personas. Algunos modelos poseen un dispositivo que permite adaptar esa distancia para cada persona en particular. El soporte lleva unas patas cortas articuladas, de forma que cuando no se utiliza se pliegan y pueden guardarse en un bolsillo. Estos estereoscopios presentan una serie de ventajas: Pequeño tamaño Fácil transporte Bajo precio Gran claridad de imagen Sus desventajas son: Incomodidad en el trabajo, debido a su baja altura (unos 10 cm). Pequeño campo visual Dificultad de anotación de los datos observados. Este tipo de estereoscopio es el más apto para consulta de fotos en el campo, estudios rápidos, observación de pares estereoscópicos ya preparados en libros, revistas, etc., pero no es el adecuado para trabajos de laboratorio. Estereoscopio de lentes o de bolsillo. Observe la posición de las fotos integrantes del par estereoscópico

8 Pasos a seguir para trabajar con estos estereoscopios: 1) Se colocan las fotografías correctamente orientadas. 2) Se aproximan las fotografías hasta que las imágenes de un mismo objeto estén separadas unos 6 cm. En el caso de pares estereoscópicos preparados en libros, las fotos ya están correctamente distanciadas. 3) Se ajusta el estereoscopio girando el tornillo lateral, a fin de que la distancia entre las lentes sea la misma que la distancia interpupilar del observador. 4) Se coloca el estereoscopio sobre las fotografías de manera que las imágenes del mismo objeto estén centradas debajo de cada lente. 5) Se mira a través de ambas lentes a la vez, los ojos enfocados al infinito, tal como se mira un objeto lejano. Normalmente las personas que usan el estereoscopio por primera vez ven al principio dos imágenes distintas que gradualmente se van fusionando hasta crear la impresión de una única tercera imagen entre las dos fotografías vistas en la primera impresión. La tercera imagen es normalmente estereoscópica. Con un poco de práctica, las dos imágenes se fusionarán en una sola imagen estereoscópica sin ningún esfuerzo. El estereoscopio de espejos, además de las lentes, posee dos prismas de reflexión y dos espejos laterales. Los rayos de luz de las fotografías son reflejados a través de los grandes espejos, fijados a 45º de la horizontal y luego nuevamente por los prismas de reflexión colocados en posición paralela a los espejos. La trayectoria final de los rayos es paralela a su dirección primitiva (vertical). La separación entre los prismas está determinada por la distancia interpupilar del observador. Con este sistema, la separación de las fotografías está definida por la separación de los espejos grandes, permitiendo un área de visión estereoscópica mucho mayor en comparación con el estereoscopio de lentes. Un par estereoscópico visualizado con este aparato aparecerá muy pequeño; razón por la cual se intercalan unas lentes entre los ojos y los prismas de reflexión. Si se requiere un aumento mayor se pueden adaptar binoculares entre las lentes y los ojos. En estos casos el campo visual disminuye notablemente y es necesario desplazar el estereoscopio para observar el modelo estereoscópico total. Estereoscopio de espejos. Observe la posición de las fotos integrantes del par estereoscópico. Ventajas de este aparato 1) Gran campo de visión.

9 2) Fácil anotación de los datos observados (debido a la altura del aparato). 3) Cómoda postura del operador al poder mantener una posición erguida. 4) Ausencia de cansancio visual, debido a que los rayos ópticos son paralelos, por lo que el enfoque visual se efectúa al infinito y no existe acomodación alguna de los ojos. El estereoscopio de fajas, consiste básicamente en dos soportes planos, uno horizontal y otro inclinado 45º. Los fotogramas consecutivos no se colocan uno a la par de otro sino uno en el plano horizontal y el siguiente en el plano inclinado. El dispositivo de observación está montado sobre un brazo rígido de manera que una lente apunta al plano horizontal y la otra al plano inclinado. Estereoscopio de fajas. Observe la posición de las fotos y de las lentes (frente al rostro de la operadora) Puesto que los planos se pueden deslizar mientras el sistema óptico permanece estacionario; este dispositivo permite la observación de largas "fajas estereoscópicas" constituidas por varios fotogramas consecutivos. Esta particularidad lo vuelve especialmente apto para la observación de rasgos lineales de gran extensión (trazas de caminos por ejemplo). V.- EXAGERACION VERTICAL DEL RELIEVE La sensación de relieve que se obtiene a través de las fotografías aéreas no se ajusta a la realidad, quedando muy exagerada. Las imágenes de los objetos y accidentes en la superficie de la tierra aparecen en estereoscopía como si fueran de 3 a 5 veces más altos de lo que en realidad son. Esto se conoce como exageración estereoscópica y es de gran ayuda para la detección e identificación de objetos bajos o rasgos tenues del terreno, como pueden ser pequeños diques, el pequeño resalto de una terraza fluvial, etc. que de otro modo pasarían inadvertidos. En general se acepta que la exageración vertical del relieve se debe a que las relaciones geométricas existentes durante la toma de fotos no son reproducidas al efectuarse la observación estereoscópica. Para mantener tales relaciones sería preciso que los ojos se situaran encima de los puntos principales. Además la relación base aérea - altura de vuelo no es homóloga a la relación distancia interpupilar - distancia ojo-foto. Supongamos que los fotogramas se hayan tomado desde una altura de 7000 m. y con un intervalo de toma (base aérea) de 3000 m. La impresión de relieve que recibe el observador al mirar estas fotografías

10 con el estereoscopio es la misma que tendría un gigante que tuviese una distancia interpupilar de 3000 m. y que contemplase el terreno desde 7000 m. de altura. La exageración del relieve no es constante; varía de un tipo de fotografías a otro, dependiendo de los diversos factores que hayan intervenido en su toma y de unas personas a otras. La exageración del relieve será mayor cuanto: sea la base aérea sea la distancia entre el observador y las fotografías sea la separación entre las fotografías Será menor cuanto: sea la distancia focal de la cámara sea la altura de vuelo sea el solapamiento de las fotografías sea la distancia interpupilar del observador. VI.- LOCALIZACION Y ORIENTACION DE LAS FOTOS AEREAS En el borde superior de las fotos aéreas (a escala 1:50.000) se puede leer la siguiente información: coordenadas geográficas, número de banda o corrida, número de foto. Con estos datos se puede localizar dicha banda de fotografías en un mapa índice o esquema de cobertura de vuelo que generalmente es proporcionado por la agencia responsable de la toma fotográfica. El esquema de cobertura de vuelo muestra la latitud y longitud aproximada del área cubierta por la banda de fotografías; los números de las fotografías están registradas en el esquema, en el extremo de cada banda. Un fotoíndice es un mapa constituido por fotografías superpuestas que han sido colocadas aproximadamente en las posiciones relativas que ocupan en cada banda y luego fotografiadas. Los números de serie están impresas en cada fotografía del fotoíndice. Un fotoplano o fotoíndice de un área permite determinar de forma inmediata el número de serie de la fotografía correspondiente en cualquier zona específica del área; son por consiguiente mucho más útiles que los esquemas de vuelo. Mosaico semicontrolado: Es un conjunto de áreas centrales de fotos pegadas y luego fotografiadas sin o con apoyo muy limitado de mapa topográfico o control de campo; es decir un foto-mapa en el cual el desplazamiento del relieve no es eliminado y cuya escala no es uniforme. Mosaico controlado: Es un conjunto de áreas centrales de fotos pegadas sobre un tablero o base resistente y luego fotografiado que incluye un control topográfico o de campo, con coordenadas geográficas conocidas. Se usan fotografías rectificadas. Por medio de la rectificación, los puntos previamente localizados en la foto original son proyectados a una red de puntos cuyas coordenadas ya fueron establecidas. Por lo tanto, las fotos rectificadas tendrán una escala uniforme. Para construir fotomosaicos controlados de terrenos de grandes extensiones, cuya topografía no fue revelada con la precisión requerida, la rectificación debe fundarse sobre un mapa preparado con algún método de rectificación, por ejemplo, plantillas ranuradas. Una vez rectificadas las fotos, pegadas cuidadosamente sobre un tablero y fotografiadas, se puede proceder a volcar directamente la interpretación de los fotogramas. Orientacion de un par Estereoscopico con el estereoscopio de espejos Para observar un par estereoscópico sin forzar la vista es necesario colocar correctamente las fotografías. Con este fin, los centros del par fotográfico deben estar separados una distancia igual a la que existe entre los espejos medida a la altura del centro de los prismas ópticos. Este dato suele venir dado en el folleto que entrega la empresa con el aparato; en caso de no conocerse, se utiliza el siguiente método: Se traza una línea recta sobre una hoja de papel. Con el ocular izquierdo se marca una cruz (A) sobre la línea; con el derecho se traza una nueva cruz (B) visualmente coincidente con la anterior. La distancia AB es la base estereoscópica característica de ese estereoscopio. Coloque las fotos de manera que el punto

11 principal y su transferido estén separados una distancia AB. Así, la base de los ojos, la base instrumental y la base de las fotos son paralelas y el modelo estereoscópico puede ser estudiado sin forzar la vista. Todas las partes del modelo estereoscópico se pueden estudiar moviendo el estereoscopio en la posición deseada manteniendo siempre el paralelismo entre la base del instrumento y la línea obtenida. La inmovilización de las fotos durante el trabajo puede hacerse usando pesas, cinta transparente, etc. aunque el método más eficaz es colocar el estereoscopio sobre una placa fina de metal, orientar y fijar las fotos con imanes en los ángulos. Determinación del área útil Determine el punto central de cada una de las fotos que constituyen el triplete estereoscópico. Para ello, con una regla determine la intersección de las líneas que unen las marcas fiduciales ubicadas en sus extremos. Marque suavemente con lápiz común o graso una pequeña cruz en el centro de la fotografía. Repita el mismo procedimiento con las otras dos fotografías. Ha determinado los puntos principales. Transfiera con ayuda del estereoscopio los puntos principales de las fotos adyacentes a la central. Dichos puntos reciben sobre esta foto la denominación de puntos transferidos. Con la ayuda de una regla, una cada punto transferido con el central. Habrá determinado las dos fotobases y consecuentemente línea de vuelo. Mídalas. Dibuje una línea perpendicular a la fotobase que pase por su punto medio. Prolongue esa línea, de manera que atraviese toda la foto. Repita este procedimiento con la otra fotobase. El área comprendida entre las matchlines (área útil) serán empleadas en la interpretación y dibujo del mapa, pues ésta es la parte de la fotografía donde la influencia de la inclinación y del desplazamiento del relieve son mínimas. Sólo en el caso de terrenos llanos se podrán estudiar las fotos completas. Determinación del Norte Es importante que un plano confeccionado a partir de fotografías aéreas posea la indicación del Norte. En general, las fotos aéreas se orientan según el criterio adoptado para los mapas, es decir con el norte situado hacia arriba. Si se desconoce la dirección en la que se efectuó la toma de bandas fotográficas es posible determinar su orientación por comparación de las fotografías con un mapa de la misma zona; o se lo puede determinar en el campo mediante el empleo de una simple brújula. En el 1er. caso, se habrá encontrado el "norte geográfico" y en el 2do. el "norte magnético". Pasos a seguir: 1) Seleccione dos puntos que puedan identificarse claramente, tanto en el mapa como en la fotografía aérea. 2) Una estos puntos con una línea recta. 3) Encuentre la orientación de esta línea en el mapa, o sea el ángulo que forma con la dirección norte. 4) Lleve esa distancia angular a la fotografía. Dibújese una flecha dirigida al norte en la foto (norte geográfico). Si se ha medido el norte en el campo, es necesario tener en cuenta el ángulo que forma el norte magnético con el geográfico y en qué dirección (izquierda o derecha) se desvía el 1ro. del 2do. Es importante recordar que el norte magnético cambia con el tiempo. VII.- LOS PROBLEMAS EN LA TOMA A la hora de obtener fotografías aéreas verticales que sean consecutivas y en línea recta Römer (1969) afirma de que es aconsejable que la altura del vuelo no oscile en más de 30 a 50 metros, y que mantenga la desviación de la dirección de vuelo, en menos de 1º. El aeroplano al deslizarse por el aire entre los 3000 a 4000 metros de altura se expone a una fuerte turbulencia por lo que esto debe ser tenido en cuenta como un problema ante la necesidad de

12 captación de imágenes de la superficie terrestre. Además de la correcta dirección de la línea de vuelo, el operador a cargo de la cámara deberá cuidar que el eje de ésta sea paralelo a la dirección del vuelo. Estas son las condiciones que se deben considerar para sacar las fotografías verticales de lo contrario nos encontraremos con fotografías verticales que serán oblicuas o desplazadas. Concretamente podemos decir que los problemas de toma principales son cuatro: el balanceo, el cabeceo, la desviación y la deriva. El balanceo ocurre cuando el avión se inclina lateralmente respecto del eje de la dirección de vuelo, mientras que el cabeceo se debe a que el eje longitudinal del aeroplano se aparta de la horizontal. Estos dos problemas son los causantes de que las fotografías verticales se vuelvan oblicuas lo que afecta de forma directa a la interpretación, en lo que respecta a la estimación de rumbo e inclinaciones de las estructuras, y especialmente la escala de la foto. Según Römer (1969) el balanceo máximo admitido es de 3º, en caso de ser mayor necesitan ser rectificadas; sin embargo, las fotos verticales comunes no son en general rectificadas, a menos que sean para utilizadas en mosaicos controlados, lo que en el caso de la fotointerpretación arqueológica debe ser un requisito obligatorio. En las fotografías pueden notarse los efectos del balanceo o el cabeceo por la inclinación de la superficie de los lagos, por las llanuras aluviales, por el curso de ríos aparentemente invertidos y otros rasgos anormales. Figuras 10 y 11 a) desviación; b) deriva Römer: 1969 La desviación es debida a la falta de ajuste de la cámara respecto de la línea de vuelo. Para evitarla es preciso que el eje de la cámara coincida con la línea de vuelo. El piloto, habitualmente, ante fuertes vientos contrarresta a estos reorientando al avión, sin cambiar la dirección de vuelo proyectada. El resultado de este problema es que quedan partes de la superficie a relevar sin haberlo hecho, o fotografías que a la hora de la superposición lateral para la observación estereoscópica resultan insuficientes (figura 10). Este problema suele solucionarse realizando vuelos complementarios que garanticen la cobertura total del área. La deriva representa el caso contrario, es decir, cuando el piloto no contrarresta el efecto del viento, y aunque el fotógrafo tiene la cámara bien ajustada, paralela a la línea de vuelo proyectada, pero oblicua a la verdadera dirección de vuelo (figura 11).

13 VIII.- MEDICIONES EN FOTOGRAFIAS AEREAS Las mediciones en fotografías aéreas están incluidas en el campo de la fotogrametría (ciencia o arte de obtener medidas correctas a partir de la fotografía). Conocer el modo de medir imágenes y calcular su tamaño real es vital para la interpretación fotográfica. La Escala en las Fotografías Aéreas Las escalas de la fotografías aéreas que serán utilizadas con fines arqueológicos son muchos más grandes que las que ocupan los estudios geológicos, pero como señalan Papetti et al. (2001) aun estas fotografías, que generalmente poseen escalas 1: a 1: son también útiles para una fotointerpretación arqueológica. Las escalas que pueden resultar útiles para la arqueología varían según los sitios arqueológicos donde se realicen las tareas prospectivas, y también en relación a los objetivos de la investigación llevada a cabo en la zona. Para fotografías aéreas verticales pancromáticas las escalas ideales van desde las en 1:5.000, 1:7.000 hasta los 1: Cabe destacar que normalmente se dispone en la región de imágenes aéreas en escalas menores a 1:60.000, lo que a primera vista parece poco útil para los fines arqueológicos. Sin embargo, nos ofrecen la posibilidad de un procesado de la imagen que puede cambiar la situación a una instancia más favorable para nuestras intenciones metodológicas, ya que pueden realizarse a pedido ampliaciones especiales de sectores de fotogramas tomadas en otra escala más grande, asimismo pueden realizarse digitalizaciones de alta resolución que allanan en demasía nuestro trabajo y los costos no resultan tan inaccesibles. Si bien no lograremos la estereoscopia con estas ampliaciones, podemos trabajar con la identificación de sitios arqueológicos que no se apreciaban a las escalas más pequeñas. Determinación de escala La escala relaciona el tamaño de una imagen con el tamaño real del objeto. Los tamaños de las imagenes en fotos aéreas verticales dependen de la altura de vuelo del avión sobre el terreno y la distancia focal de la lente de la cámara fotográfica. La figura siguiente ilustra este aspecto en una sección vertical. Figura 12 H : altura de vuelo sobre el terreno y f : distancia focal La distancia AB sobre el suelo está representada por la distancia ab sobre la fotografía. La escala de la foto (fracción representativa) es por consiguiente la distancia ab/ab que por triángulos semejantes es como : f/h. Por lo tanto:

14 Escala = ab/ab = f/h Es importante recordar que f y H deben expresarse en las mismas unidades. Por ejemplo si la distancia focal de la cámara es 300 mm. y H es 3000 m., la escala será 1/ Si el terreno representado es perfectamente plano y la foto fue obtenida en un itinerario en línea recta y perfectamente horizontal, todos los objetos representados son veces mayores que sus imágenes. Sin embargo el terreno rara vez es totalmente plano y la escala variará a lo largo del formato de la fotografía al variar continuamente la altura de vuelo sobre al terreno. Así, la altura de vuelo sobre un valle será mayor que sobre una montaña. Por lo tanto se debe tener en cuenta que en una meseta o área montañosa tendrá una escala superior a la de un valle o depresión. Esta es una de las principales diferencias que existe entre las fotografías y los mapas. También se puede determinar la escala de una fotografía por comparación con un mapa. Consiste en la medición de la distancia entre dos puntos característicos que puedan identificarse tanto en el mapa como en la fotografía de la que se quiere saber la escala. Por ejemplo, sea AB la distancia existente entre los puntos A y B a la escala del mapa y ab la distancia equivalente sobre la foto: Escala = AB/ab Las técnicas de comparación con mapas evidentemente sólo pueden usarse cuando tanto el mapa como la fotografía que cubren la misma área sean fiables y muestren algún rasgo distintivo cuya posición esté localizada exactamente. Normalmente se observan las posiciones de cruces de carreteras, puentes de ferrocarril, diques, etc. Otras Mediciones en la Fotografía Aérea Mediciones de áreas Existen diversos métodos para medir áreas sobre fotos aéreas. Si la superficie posee formas de polígonos regulares (cuadrado, rectángulo, triángulo, etc.) se pueden aplicar las fórmulas matemáticas correspondientes, teniendo en cuenta la escala. En caso de superficies de formas irregulares, (que es lo más frecuente) se pueden utilizar algunos de los siguientes métodos: Medición utilizando instrumentos especiales: Los más conocidos son los planímetros o areámetro. Sus partes esenciales son un disco y un brazo. Mientras se usa el instrumento el disco se mantiene en una posición. El brazo es desplazado a lo largo del borde exterior de un área de forma irregular. Un mecanismo con escala y escala auxiliar suma el movimiento del brazo y transforma esta suma en cm2 u otra unidad de superficie. Método de la cuadrícula: Constituye un método expeditivo, utilizado para el cálculo de superficies de forma irregular. Se procede de la siguiente manera: 1) Usando una filmina o papel transparente se trazan los límites del área que se desea calcular. 2) Se coloca esa transparencia sobre papel milimetrado/ cuadriculado y se contabiliza la cantidad de cuadrados enteros que encierran dichos límites. Con los cuadrados de los bordes, se procede a realizar una estimación aproximada, calculando cuántos pedazos de los mismos constituirían un entero; cada vez que se logre este propósito se lo agrega al cálculo anterior. 3) En base a la escala de la fotografía aérea, se determina el área real que representa un cuadrado entero. Por ejemplo: si la escala de la foto es 1:20.000, significa que 1 mm de la foto representa mm. en el terreno; por lo tanto 1 cuadrado de 1mm x 1 mm (1 mm2) de superficie (en la foto) representará sobre el terreno mm2. Usando la relación así determinada, se procede a través de una regla de tres simple a calcular el área deseada. 1 cuadrado mm2 Cant. total de cuadrados contabilizados...x donde x representa el area real buscada. ///

15 IX.- TONO DE LAS FOTOS AÉREAS El estudio de la intensidad de los grises en las fotografías aéreas es una base imprescindible para su interpretación. Esta intensidad es el resultado de una serie de factores totalmente dispares entre sí, como pueden ser los puramente técnicos, climáticos, litológicos, etc. Esto impide él poder atribuir una intensidad característica de gris a cada tipo de roca o suelo, lo cual simplificaría considerablemente su estudio. Los factores que influyen directamente en la variación de la intensidad de la gama de grises se pueden agrupar en cuatro grupos: - Factores técnicos, dependientes de la toma de fotografías y del material empleado, como pueden ser el: tipo de película, tiempo de exposición, revelado, papel fotográfico filtro, etc. - Factores propios del material fotografiado: Color de la roca y/o suelo: según tenga colores oscuros o claros, la tonalidad de gris correspondiente será más o menos intensa Textura: se refiere a la apariencia general de la roca o suelo, formada por el conjunto de pequeñas imágenes que no pueden ser analizadas individualmente. Tiene una intima relación con el origen de la roca, compacidad, porosidad, permeabilidad, dureza, grado de erosión, etc. - Factores climatológicos y metereológicos: los tonos de una fotografía variaran según la época del año en que se tomo, debido más al estado vegetativo de las plantas que a la diferencia de luminosidad ambiental. Otros factores que influyen son la posición del sol y la hora de toma. Humedad del terreno: contribuye a oscurecer los tonos grises de las rocas, tanto más cuanto mayor sea el grado de humedad de la zona afectada. Esta característica tiene una gran importancia en la fotointerpretación. Presencia de agua y nieve: las corrientes de agua y las extensiones, como mares, lagos, etc. Aparecen en negro en aquellas zonas de profundidad superior a los 10 m. La nieve se presenta en un tono blanco nítido. Cuando esta en grandes extensiones es fácil de identificar. Presencia de nubes: tiene dos efectos, el de inferir la buena visibilidad del terreno dando lugar a una mancha blanquecina, mas o menos transparente u opaca, según el volumen y la densidad de la masa de nubes interpuesta, y la aparición de tonos más oscuros, correspondientes a la sombra proyectada. - Factores humanos: las obras publicas, tales como las carreteras, desmontes, rellenos, etc., al poner de manifiesto materiales menos alterados, muestran tonos más claros que los demás. Los cultivos pueden presentarse en tonos claros y oscuros, dependiendo del tipo, orientación de los recursos, barbechos, tipo de riego y demás características propias de los mismos. - Vegetación: su presencia sobre el terreno dependerá de dos factores primordiales, litología y clima. Litología: existen tipos de rocas que debido a su composición y características, no permiten el desarrollo de la vegetación, o bien una vegetación muy pobre. Otras, sin embargo, por sus condiciones especiales de composición, permeabilidad, etc., suelen ser buena base para cultivos, prados, etc., (por ejemplo aluviones y antiguas arcillas de calcificación) Clima: es el factor de influencia más considerable. A cada tipo d clima le corresponde uno de vegetación más o menos exuberante, según las características de aquel. La vegetación en general se presenta en tonos más oscuros en las fotografías. Estos estarán ligados a una serie de factores como humedad del suelo, tipo de vegetación, estado vegetativo de la misma, época del año, inclinación del sol, etc., La apreciación y sistematización de los tonos que hacemos normalmente en fotointerpretación es de carácter subjetivo; usamos categorías cualitativas compuestas de términos como "claro,

16 muy claro, oscuro, muy oscuro, etc. Hoy sabemos que el ojo humano es capaz de distinguir 256 tonalidades de grises; de ello surge que las posibilidades de distinguir elementos en una fotografía pancromática (blanco y negro) son enormes; más aún cuando se trabaja con computadoras. Específicamente en Arqueología son de mucha importancia los tonos; ellos frecuentemente pueden destacar la existencia de rasgos enterrados como antiguos caminos, restos de recintos, pavimentos, etc. Adicionalmente, permiten distinguir las marcas de plantas y de suelos debidas a rasgos arqueológicos. X.- LOS TIPOS DE PELÍCULAS Ahora bien, habíamos establecimos más arriba las imágenes aéreas utilizaban distintos tipos de películas para captar los rasgos superficiales, entre estas las blanco y negro (BC) son las más comunes. La película BC posee una emulsión de sales de plata que al ser activados por una fuente de energía se transforman en un color negro plata metálico. La luz que esta grabada en la película es la reflexión de la luz solar que paso a través de los lentes generando diversos fenómenos fotográficos. La cantidad de energía reflejada de un objeto es en función de la energía entrante así como de las características reflexivas y de absorción del objeto. Por lo tanto, la planificación de la fotografía arqueológica requiere que la intensidad de la luz y el ángulo, la altitud (desde ahí las consideraciones de la escala y la resolución), y el ángulo y la dirección de la fotografía necesite ser bien especificada. Las películas color son aquellas que se les ha agregado tintes y químicos, las sales de plata en la emulsión pueden ahora reaccionar a varias longitudes de onda de la luz con colores en vez de tonalidades en gris. Por ejemplo, los químicos verdes son activados por las longitudes de ondas verde de 0.5 a 0.6 micrones y son procesadas de tal forma que parte de la emulsión se torna en un color verde. Los tres colores normales de la película, que utiliza el verde, azul y pigmento rojo, representa usualmente una mejora para el uso arqueológico sobre las películas BC porque se incluyen colores, matices y tonalidades en la película, recreando aproximadamente la visión normal. Ya que los ojos tienden a identificar los objetos por los colores mas que por las sombras, los rasgos culturales observados desde la altura y sobre las fotografías son más facilmente identificables en las películas color. Esta película es también más indicativa del ambiente y, por lo tanto, es una valiosa herramienta en el estudio que envuelva factores paleo-ambientes. Lo importante de rescatar, es que tanto las películas en blanco y negro y las color son mucho más efectivas cuando se usan como sensores complementarios, y su uso simultaneo registrando la misma superficie con ambas películas proveería una ventaja en la interpretación arqueológica. Sin embargo, tanto útiles como son, las películas BC y color están limitadas en su incapacidad para detectar longitudes de onda más allá de la porción visible del espectro, y así solo registra una fracción diminuta de él. Lyons y Hitchcock ejemplifican esto diciendo que si una gráfico impreso completo del espectro electromagnético fuera estirado tres veces alrededor de la tierra, la porción que representaría la sección que el ojo humano es capaz de ver no sería más ancha que una línea hecha con un lápiz. Las películas normales de fotografía son sensibles a longitudes de onda que van desde el 0.3 a 1.2 micrones y, además de que esto es ya tres veces más de la sensibilidad del ojo humano, es todavía capaz de responder solo a una pequeña fracción de la información posible del espectro entero. Por lo tanto, deben usarse otros sensores para empezar a obtener el alcance potencial de la información disponible. Ahora, la películas Infrarrojas (IR) en cámaras aéreas tienen ventajas y desventajas comparadas con las películas normales en BC y color. La emulsión de las IR es sensible sobre la porción del rojo y el infrarrojo del espectro y también a las regiones ultravioletas cercanas a los 530 milimicrones. Usando un filtro azul la región ultravioleta es bloqueada, dejando

17 solamente registradas las longitudes de ondas rojas e infrarrojas. Ya que estas películas reflejan la luz solar, en lugar del calor emitido por el sujeto, su utilización es recomendada en el mediodía entre las 10:00 A.M. y las 4:00 P.M. Lo valioso de las películas IR para la arqueología es que dependen de la interpretación de tonos diferenciales de vegetación y relieves. Los registros de vegetación verde son más claros que las películas BC debido a la absorción de la clorofila en la porción del espectro de las películas IR. Esta alta reflectividad resulta en un registro de la vegetación como sombras más claras en las películas IR en blanco y negro comparadas con las sombras oscuras registradas por las películas en blanco y negro convencionales. El verdadero potencial de las películas IR esta en las áreas con vegetación más que en la búsqueda de evidencias culturales, por lo que su real valor esta la posibilidad de construir de una manera rápida, barata y precisa mapas de ambiente. Por último, tenemos a las películas IR Termales (IRT). Las películas IRT son registradas por instrumentos que captan la energía entre el rango de los 3 a 20 micrones de la longitud de onda. Debido a que las emulsiones no son sensibles a la energía en estos niveles, los estudios deben usar las películas IRT. Cualquier objeto con temperatura superior al cero absoluto emitirá una radiación a un nivel proporcional a su tiempo de emisión en la cuarta para de su temperatura. La emisión de un objeto es una relación entre la radiación del objeto y lo similar con un cuerpo oscuro que en teoría absorbe totalmente toda energía radiante. Esta proporción es alterada por el efecto de filtro que ofrece la atmósfera. Sin embargo, hay dos regiones en el espectro, de 3-5 micrones y 8-14 micrones, que permite el paso de energía a través de la atmósfera con sólo pequeñas restricciones y de ahí la precisa detección de las emisiones actuales. El instrumento usa una simple técnica de escaneo de línea similar al que usan los televisores para construir sus imágenes. Mientras la nave se desplaza adelante, un espejo rotativo escanea la superficie, un punto a la vez, y registra la secuencia de las intensidades termales como fluctuaciones en el campo magnético de una cinta de grabación especial. Esta es usada para reconstruir una imagen bidimensional en un tubo de rayos catódicos. Luego el resultado será fotografiado desde el tubo de rayos catódicos en un registro permanente. Ya que la secuencia linear de la información es almacenada en una cinta magnética puede ser fácilmente convertida en formato digital, la información juntada por esta técnica es susceptible de ser analizada en una computadora. En Arqueología el potencial de la información de emisiones termales es muy grande. Se lo suele usar para detectar edificios y paredes enterradas en sedimento. Una utilización importante es su capacidad para generar mapas paleo-pedológicos que permiten la predicción de sitios donde ha ocurrido una modificación del suelo por sociedades del pasado. XI.- BIBLIOGRAFÍA -ALBECK, M. E. y M. C. Scattolín. (1984). "Análisis 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 La Plata, Argentina. -ATALIVA, V.H. (2002)." Desde el aire... aerofotointerpretación 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 y Arqueología". CD editado por Prof.Geol. Luis E. Papetti. Catamarca

18 -LYONS y Hitchcock, (1977). "Aerial remote sensing techniques in Archaeology". -DE ROMER, Henry (1969): "Fotogeología Aplicada". Ed. Eudeba -MELIAN C., (2003) "Fotointerpretación Geomorfológica aplicada a la Arqueología". Trabajo Monográfico Inédito. -PAPETTI L. y EREMCHUK J. (2001) "Fotos aéreas verticales pancromáticas de pequeña escala, nuevas posibilidades para su uso arqueológico a partir del procesamiento mediante computadoras personales". Enviado al XIV Congreso Nacional de Arqueología Argentina. -PAPETTI L. et al, "Criterios para la elaboración de una Fotocarta de Uso Arqueológico". III Simp. Arg. de Teledetección. Córdoba RILEY D.N., "Air Photography and Archaeology" General Duckworth & Co., Londres, SIFUENTES F.J. y VASQUEZ R., "Introducción a la Fotogrametría" General Duckworth & Co., Londres, Este Capítulo se ha realizado con las colaboraciones de Diaz A. y Cisternas M. A quienes agradezco sus recopilaciones monográficas. Volver al índice