- Georeferenciación. Cálculo de Orientaciones y Necesidad de puntos de fotocontrol

Transcripción

1 -1 Georeferenciación. Cálculo de Orientaciones y Necesidad de puntos de fotocontrol

2 -2 Introducción. La Aerotriangulación es el proceso fotogramétrico mediante el cual determinamos en cada centro de proyección sus parámetros externos: Posición X,Y,Z Ángulos OMEGA,PHI,KAPPA Es el proceso mas importante en fotogrametría ya que de él depende el resto de productos Z Y X

3 -3 Sistemas GNSS/INS Hoy día contamos con equipos GNSS/INS que pueden ir a bordo del avión durante el vuelo fotogramétrico Receptor bifrecuencia GPS Sistema de Medida Inercial (IMU Inertial Measurement Unit)

4 -4 Sistemas GNSS/INS POSICIÓN X,Y,Z ÁNGULOS OMEGA, PHI, KAPPA Nos permiten obtener directamente las orientaciones externas

5 -5 Georeferenciación.Métodos Existen varios métodos para determinar los parámetros externos en cada centro de proyección 1. Georeferenciación Directa 2. I.S.O. Integrated Sensor Orientation -> Orientación con sensores integrada 3. Aerotriangulación tradicional -> con puntos de fotocontrol distribuidos en todo el bloque

6 -6 Georeferenciación Directa Qué es la Georeferenciación Directa? Trabajamos directamente con los datos GNSS/INS del vuelo VENTAJAS -No necesitamos aerotriangulación - No necesitamos puntos de fotocontrol DESVENTAJAS - La precisión depende exclusivamente del sistema GPS/IMU

7 -7 Georeferenciación Directa. Cálculo (I) Qué métodos tenemos para obtener datos IMU (KAPPA,PHI,OMEGA) de precisión? Utilizar IMU a bordo durante el vuelo Hay varios modelos de IMU La diferencia mas significativa el número de muestras por segundo (frecuencia) 64 Hz, 128 Hz y 256 Hz Para fotografía aérea, con intervalo de disparo de más de 1 sg. Es suficiente con 64 Hz Para LIDAR y cámaras de barrido sí es conveniente 256 Hz Es muy importante: Una instalación precisa y bien alineada (en ULTRACAM está prefijada) Calibrar regularmente la desalineación entre ejes (Boresight Misalignment) Medir con mucha precisión el lever arm

8 -8 Georeferenciación Directa. Cálculo (I) Correcciones del IMU Boresight Misalignment Los ángulos registrados por el IMU difieren de los reales de la cámara

9 -9 Georeferenciación Directa. Cálculo (I) Qué métodos tenemos para obtener datos GPS (X,Y,Z) de precisión? 1. GPS diferencial: Estación propia Redes estaciones fijas 2. GPS diferencial en tiempo real: StarFire - NavCom SF-2050M OmniStar HP 3. PPP - Precise Point Processing: Integrado en AEROoffice con GrafNav 8.10

10 -10 Georeferenciación Directa. Cálculo (I) 1. GPS diferencial.post-proceso con estaciones en tierra Precisiones: -5 cm en X,Y - 5 a 10 cm en Z Differential GPS VENTAJAS: Es el método de cálculo mas preciso pudiendo alcanzar 5 cm en posición DESVENTAJAS: -Necesitamos un receptor GPS cercano a la zona de vuelo -Necesitamos post-proceso

11 -11 Georeferenciación Directa. Cálculo (I) 1. GPS diferencial.post-proceso con estaciones en tierra a más de 30 Km del avión Corrección de drift (deriva) : -Necesitamos fotocontrol Differential GPS

12 -12 Georeferenciación Directa. Cálculo (I) 1. GPS diferencial.post-proceso con estaciones en tierra

13 -13 Georeferenciación Directa. Cálculo (II) 2. GPS diferencial en tiempo real Precisiones: - 10 cm en X,Y cm en Z StarFire - NavCom OmniStar HP Sistemas basados en el cálculo de cálculo de órbitas y correcciones de reloj a partir de estaciones en Tierra VENTAJAS -No necesitamos estaciones en Tierra -Obtenemos las orientaciones en tiempo real DESVENTAJAS -Es necesario suscripción -El receptor GPS debe estar adaptado o/y integrado -No suficiente en cámaras de barrido

14 -14 Georeferenciación Directa. Cálculo (II) 3. PPP - Precise Point Processing Método de cálculo incluido en Gravnaf. Precisiones: - 10 cm en X,Y cm en Z VENTAJAS -No necesitamos estaciones en Tierra -No necesitamos suscripción DESVENTAJAS - Debemos esperar horas para obtener efemérides de satélites (descarga gratuita) - Necesitamos post-proceso -No suficiente en cámaras de barrido

15 -15 Georeferenciación Directa CONCLUSIONES Cuando podemos aplicar georeferenciación directa? - Cuando disponemos de sistemas GPS/INS a bordo del avión - Cuando la precisión que obtenemos es suficiente para nuestras aplicaciones - Es independiente del tipo de cámara que se utilice Podemos trabajar sin estaciones en Tierra y sin fotocontrol? - Si, utilizando sistemas como StarFire y Omnistar obteniendo el resultado en tiempo real - Si, utilizando el modo de cálculo PPP si no necesitamos el resultado en tiempo real IMPORTANTE: Un buen profesional siempre asegura el resultado de su trabajo. Puntos de chequeo son siempre recomendados

16 -16 I.S.O. Integrated Sensor Orientation Utilizamos (GPS/INS + Ptos de fotocontrol + AT): Observaciones GPS/IMU a bordo del avión Puntos de fotocontrol en el terreno Cálculo de la Aerotriangulación (puntos de paso) VENTAJAS -No dependemos solamente del GPS/IMU - Refinamos las observaciones GPS/IMU DESVENTAJAS - Necesitamos puntos de fotocontrol - Necesitamos calcular la AT

17 -17 I.S.O. Integrated Sensor Orientation Cuántos puntos de fotocontrol nos hacen falta? Depende de: Configuración del bloque (corredor, bloque cuadrado estándar, pasadas transversales, etc) Observaciones GPS/INS Hoy día 4 puntos de control normalmente son suficientes para calcular cualquier bloque Deben ser puntos precisos Es muy conveniente tener puntos de chequeo

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19 -19 Ejemplo I.S.O. y Georeferenciación Directa Vuelo hecho por: Junta Castilla y Leon (España)

20 -20 Ejemplo I.S.O. y Georeferenciación Directa -

21 -21 I.S.O. Integrated Sensor Orientation CONCLUSIONES - Para algunas aplicaciones, NO es necesario el uso de fotocontrol -La generación de puntos de paso puede aumentar enormemente la precisión (ISO sin puntos de control) -Si usamos fotocontrol, los puntos deben ser buenos, sino no mejorarán el resultado -En configuraciones sin fotocontrol es muy importante tener puntos de chequeo para controlar que todo está bien

22 -22 Aerotriangulación Tradicional No utilizamos observaciones GPS/IMU -> Solamente Puntos de fotocontrol Necesitamos distribución de fotocontrol por todo el bloque ( 1 punto cada 3-4 modelos) Necesitamos realizar Aerotriangulación VENTAJAS -No necesitamos sistemas GPS/IMU DESVENTAJAS - Necesitamos muchos puntos de fotocontrol - Necesitamos calcular la AT - El proceso de AT es mucho mas manual - Generalmente obtenemos peores precisiones

23 -23 Aerotriangulación Tradicional + GPS Utilizamos observaciones GPS Necesitamos distribución de fotocontrol por todo el bloque Necesitamos realizar Aerotriangulación VENTAJAS -No necesitamos sistemas GPS/IMU DESVENTAJAS - Necesitamos muchos puntos de fotocontrol - Necesitamos calcular la AT - El proceso de AT es mucho mas manual - Generalmente obtenemos peores precisiones