8.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS FOTOGRAMAS

Transcripción

1 8. FOTOGRAFÍA AÉREA Desde la invención de la fotografía, cerca de 1840, la gente ha usado la fotografía (o ha elaborado dibujos) para confeccionar mapas o usarla como mapas. Normalmente se emplea la palabra fotograma en vez de fotografía cuando se refiere a las fotografías aéreas para fines fotogramétricos, de producción cartográfica o de fotointerpretación. La diferencia entre fotograma y fotografía radica en que el fotograma es tomado con una cámara fotogramétrica, cuyas características son que tiene una distancia fija, preestablecida y constante entre el plano negativo y las lentas, además está equipada con marcas fiduciales. Un mapa entrega la información que existía al momento en que éste fue elaborado. La fotografía aérea tomada en el momento en que es necesaria, permite deducir los cambios producidos desde la fecha de compilación del mapa y la fotografía. Luego el uso de la carta o mapa y la respectiva fotografía aérea son totalmente complementarios. 8.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS FOTOGRAMAS VENTAJAS - Ofrece una representación gráfica del terreno en forma actualizada - Es fácil de obtener - Permite obtener información de zonas de difícil acceso - Entrega un registro del cambio de la zona - Tiene una infinidad de aplicaciones en los aspectos de evaluaciones de cambios temporales DESVENTAJAS - Algunos elementos son difíciles de clasificar - No permite efectuar mediciones con exactitud - El relieve no es evidente a simple vista, requiere de equipo - Carece de información marginal - Se requiere de conocimiento y experiencia para lograr un mejor aprovechamiento de ellas - Si la fotografía que se requiere no está disponible ni actualizada, su obtención es de alto costo 8.2 TIPOS DE FOTOGRAMAS Los fotogramas se pueden clasificar según el tipo de emulsión y el ángulo que forma la vertical al negativo con respecto al nivel de la superficie terrestre. TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS 133

2 Existen fotografías verticales y oblicuas, y su formato estándar es de 23 x 23 cm, existiendo otros formatos para fines específicos (6 x 6 cm). La estándar es empleada para fines fotogramétricos y optimizado su uso en otros fines FOTOGRAMAS VERTICALES Es aquel fotograma que se toma con la película paralela al terreno y el eje de la cámara perpendicular al terreno. Sus principales características son las siguientes: - Abarca una superficie relativamente pequeña del terreno (en función de la escala del fotograma) - La forma del área que abarca es cuadrada (de acuerdo al formato del fotograma) - Ofrece una visión poco común del terreno - Las direcciones y distancias son semejantes a la carta de la zona si el terreno es relativamente plano - Las variaciones y formas del relieve son distinguibles Los fotogramas aéreos verticales son los que se utilizan normalmente y su toma fotográfica se realiza en una secuencia y orden establecido en un plan de vuelo fotogramétrico y con un traslapo o recubrimiento lateral y longitudinal. Es en el área de traslapo o recubrimiento la zona donde es posible obtener visión estereoscópica FOTOGRAMAS OBLICUOS Es aquel fotograma que se toma con el eje de la cámara con un determinado ángulo respecto a la vertical en relación con el terreno. Existen dos tipos de fotogramas oblicuos, los denominados sin horizonte visible, en las cuales el ángulo de desviación del eje de la cámara respecto a la vertical es de aproximadamente de 30º y los denominados con horizonte visible, en las cuales el ángulo de desviación del eje de la cámara respecto a la vertical es mayor de 60º. Sus principales características son las siguientes: FOTOGRAMAS AÉREOS SIN HORIZONTE VISIBLE - Abarca una superficie relativamente pequeña del terreno (en función de la escala del fotograma) - La forma del área que abarca es trapezoidal 134 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS

3 FOTOGRAFÍA AÉREA - Ofrece una visión más familiar del terreno, debido a que el fotograma esta tomado desde un punto de vista similar al de un observador que estuviera en lo alto de una colina o desde un edificio alto - No es posible medir distancias sobre estos fotogramas - El relieve es perceptible, aunque se visualiza deformado FOTOGRAMAS AÉREOS CON HORIZONTE VISIBLE - Abarca una superficie relativamente grande - La forma del área que abarca es trapezoidal - Ofrece una visión más familiar del terreno, debido a que la fotografía esta tomada desde un punto de vista similar al de un observador desde lo alto de una colina o desde un edificio alto, sin embargo, la vista que ofrece va desde objetos factibles de reconocer hasta otra en que es muy difícil distinguirlos - No es posible medir distancias ni direcciones sobre estos fotogramas - El relieve es perceptible, aunque se visualiza deformado y desproporcionado - No todo el fotograma es utilizable TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS 135

4 Fotografía Vertical Oblicua Baja Oblicua Alta Características Inclinación menor de 3º Sin horizonte en la foto Área fotografiada Muy pequeña Pequeña Grande Forma del área Fotografiada Escala Ventajas Uso más frecuente Con horizonte en la foto Rectangular Trapezoidal Trapezoidal Uniforme para un mismo plano horizontal Fácil de cartografiar Proyectos fotogramétricos y de fotointerpretación Decrece desde un primer plano hacia el fondo Mayor área recubierta puede ser cartografiada en algunos instrumentos convencionales Fotointerpretación Decrece desde un primer plano hacia el fondo Económica e ilustrativa por su gran recubrimiento del terreno Fotointerpretación 8.3 LECTURA DE FOTOGRAMAS INFORMACIÓN MARGINAL Toda fotografía aérea muestra determinada información marginal de gran importancia, que es la siguiente: - Altímetro - Fecha de toma del fotograma - Distancia focal del lente de la cámara - Hora de toma del fotograma - Número del fotograma - Escala del fotograma - Número de serie del lente de la cámara - Nivel Al analizar la información marginal que proporciona una fotografía aérea, ésta es mucho menor que aquella que proporciona una carta o mapa y es por ello que el uso y análisis de una fotografía aérea requiere de un estudio más técnico y normalmente de equipamiento para realizar su fotointerpretación. 136 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS

5 FOTOGRAFÍA AÉREA DETERMINACIÓN DE LA ESCALA DE UN FOTOGRAMA Al iniciar el uso de un fotograma es necesario conocer su escala, ésta se encuentra representada como una razón entre la distancia en el fotograma y la distancia en terreno. Para conocer la escala de un fotograma se emplean dos procedimientos generales: Escala en función del terreno. La escala de la fotografía aérea es la relación entre una distancia medida en ésta (d) y su correspondiente valor en el terreno (D). Para terreno plano al nivel del Plano de Referencia o DATUM, la escala de la fotografía aérea se encuentra por medio de la siguiente relación: ESCALA = d / D = f / H d D = distancia real en el terreno d = distancia medida en la foto aérea f F f = distancia focal de la cámara H = altura de vuelo sobre el plano de referencia D Para terreno con relieve, la escala se calcula en la siguiente forma: ESCALA PARA PUNTO A : E A = f / (H - h A ) ESCALA PARA PUNTO B : E B = f / (H - h B ) H = altura de vuelo promedio sobre el datum o plano de referencia. Cálculo por comparación con la carta La escala de un fotograma vertical se puede determinar por comparación entre dos puntos fácilmente identificables tanto en el fotograma como en la carta, para ello se usa la siguiente fórmula: Escala (E) = Distancia en el fotograma / Distancia en la carta o terreno La distancia en el terreno se obtiene midiendo la distancia real en el terreno o por medio del uso de la escala de una carta de la misma zona. TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS 137

6 Los puntos que sean seleccionados deben quedar localizados de manera tal que la línea que los une pase aproximadamente por el centro del fotograma. Ejemplo: Distancia en el fotograma: 10 centímetros Distancia en el terreno: metros Luego E = 10/ Ejemplo: E = 1/ Distancia en el fotograma: 10 centímetros Distancia en la carta: 4 centímetros Escala de la carta: 1/ Distancia en el terreno: 4/(1/50.000) = cm (Distancia en terreno = Distancia en la carta (papel)/ escala de la carta) Luego E = 10/ E = 1/ Cálculo en base de la distancia focal y altura de vuelo. Si la información marginal que proporciona el fotograma incluye la distancia focal de la cámara y la altura de vuelo de la toma fotográfica, la escala del fotograma puede determinarse con la siguiente fórmula, cuando el vuelo se ha efectuado a una altura definida sobre el nivel del mar: E = H/F donde: E = escala del fotograma f = distancia focal directa H = altura de vuelo 138 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS

7 FOTOGRAFÍA AÉREA Ejemplo: Distancia focal: 150 milímetros Altura de vuelo: 300 metros Luego E = /150 E = 1/2.000 Si el vuelo ha sido realizado en una zona con alturas intermedias (colinas, cerros), se emplea la siguiente fórmula: E = (H - h) / f donde: E = escala del fotograma f = distancia focal directa H = altura de vuelo h = altura promedio del terreno Ejemplo: Distancia focal: 150 milímetros Altura de vuelo: 300 metros Altura promedio del terreno: 30 metros Luego E = ( )/150 E = 1/ ORIENTACIÓN DEL FOTOGRAMA La orientación de los fotogramas es de la mayor importancia por cuanto tiene muy poco valor como complemento o sustituto circunstancial de una carta si se desconoce su ubicación y dirección en que debe ser usada. TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS 139

8 Para obtener la orientación de un fotograma se puede recurrir a lo siguiente: - Si se cuenta con cartografía que abarque la extensión territorial del fotograma, éste se orienta teniendo en consideración las características comunes, y la orientación se realiza en función de la carta - Al no disponer de cartografía, se pueden emplear los elementos característicos del fotograma, especialmente las sombras que permiten determinar aproximadamente la dirección norte, debe considerarse la posición del sol respecto a la posición geográfica y la estación del año - Un fotograma es factible orientarlo mediante los accidentes geográficos que cubre y estableciendo la dirección norte mediante una brújula INTERPRETACIÓN DE FOTOGRAMAS La interpretación de los fotogramas tiene por objeto examinar las imágenes e identificar en ellas los elementos y emitir una opinión respecto a su significado. No es igual que la fotointerpretación, la cual requiere una mayor especialización e instrumental y equipo. La interpretación de fotogramas no resulta difícil si se tienen en cuenta los siguientes aspectos generales: - Los fotogramas por ser fotografías aéreas representan imágenes que en principio no son familiares - Los elementos y detalles se ven muy reducidos (en función de la escala del fotograma), por lo que parecen diferentes a lo habitualmente conocido - La mayoría de los fotogramas son blanco y negro, por lo tanto todos los colores aparecen representados en distintos tonos de grises. Luego, mientras más oscuro sea el color natural de un objeto en el terreno, éste aparece más oscuro en el fotograma Traslapos Fotográficos Cuando la fotografía aérea es utilizada para elaborar mapas topográficos, las líneas de vuelo proyectan un espaciamiento que incluye un área común entre fajas adyacentes. Este traslapo entre fajas adyacentes se conoce como traslapo lateral y es de un 25% a 30% del ancho de la fotografía. Cada fotografía de una línea de vuelo cubre un área que se traslapa o que es común con la siguiente en un 60% a 65%. El traslapo entre fotos 140 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS

9 FOTOGRAFÍA AÉREA sucesivas, en la dirección del vuelo, se denomina traslapo longitudinal y tiene por objeto que el cubrimiento del terreno sea visto desde dos puntos de vista diferentes, a fin de tener una visión tridimensional que nos permita extender el control horizontal y vertical por métodos fotogramétricos utilizando el área triple comprendida entre tres fotografías sucesivas. Dos fotografías sucesivas expuestas sobre una misma línea de vuelo se denominan par estereoscópico y el área común entre ellas que se puede trabajar estereoscópicamente se denomina modelo estereoscópico. Línea de Vuelo 20% Cobertura Lateral 60% Cobertura Longitudinal Características Diferenciales entre un Mapa y una Fotografía Aérea CARTA O MAPA Representación geométrica correcta FOTOGRAFÍA AÉREA Representación geométrica no correcta debido a: - Desplazamiento causado por el relieve - Desplazamiento causado por la inclinación de la fotografía - Distorsión de la lente de la cámara TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS 141

10 Proyección Ortogonal Selección de objetos (o elementos) Todos los objetos incluso los no visibles son representables En una representación abstracta en que la leyenda es indispensable En general es necesario redibujarlo para cambiar la escala. (Salvo el digital, aunque con limitaciones) Proyección Central. Sólo incluye los objetos visibles Es una representación real de la corteza terrestre en que se requiere ciertos conocimientos de fotointerpretación Fotográficamente se puede ampliar o reducir la escala (dentro de ciertos límites) Ejemplo de Fotografía Aérea 142 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS