MATERIA: GEOMATICA

PROFESOR: ING. ERNESTO PEREYRA GRAJEDA

ESCUELA: ESIA UNIDAD ZACATENCO

¿QUÉ ES GEOMÁTICA?

Es el término científico moderno que hace referencia a un conjunto de ciencias en las cuales se integran los medios para la capturar, manipular, tratar, analizar, interpretar, almacenar y difundir la información geográfica (espacial/geoespacial).

Según sus raíces Geo = “Tierra”, Mática = “Informática”, es decir, el estudio de la Tierra a través de la informática.

Tiene aplicación en las áreas que requieren información especialmente referenciada, como la silvicultura, los estudios ambientales, la planificación, la ingeniería, la navegación, la geología, la geofísica, la oceanografía entre otras áreas

Las ciencias que usa son las siguientes:

Geografía Matemáticas Geodesia Cartografía Topografía

Las técnicas que usa son las siguientes:

Fotogrametria S.I.G. (Sistemas de Información Geográfica) G.P.S. Posición Remota

Las coordenadas georreferenciadas dan la posición de un determinado punto en la Tierra

¿QUÉ ES FOTOGRAMETRÍA?

La fotogrametría es según por sus raíces Foto = “Luz”, Graphen = “Lo que está escrito” Metron = “Medida”, es decir, medir por medio de luz.

La fotogrametría es el arte y ciencia técnica de tomar medidas exactas por medio de fotografías (se usan cámaras métricas) para determinar las características métricas y geométricas de los efectos fotografiados, (Tamaño, forma, posición)

La fotogrametría ha ido evolucionando con el tiempo y se divide en tres grandes etapas:

Analógica (1970) Analítica (1990) Digital (2000)

Se clasifica en

Fotogrametría Aérea (se usa una cámara métrica y foto perpendicular al terreno) Fotogrametría Terrestre (p.e. fototeodolito, cámara paralela al terreno) Fotogrametría Satelital Fotogrametría no topográfica (balística, medicina, tráfico) Fotointerpretación cualitativa (cualidades) Fotogrametría cuantitativa

HISTORIA DE LA GEOMÁTICA

El término fue acuñado en 1969 por Bernard Dubuisson e integraría a todas la ciencias de base y a las tecnologías usadas para el conocimiento del territorio como la teledetección o percepción remota, Sistemas de Información Geográfica (SIG), Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) y conocimientos relacionados.

A nivel académico la ingeniería geomática tuvo origen en Canadá, específicamente en la provincia de Québec en el siglo XX, y oficialmente en 1986 en la Universidad Laval, quienes ofertaron el primer programa de Ingeniería Geomática a nivel mundial. Siendo así la primera Universidad que dio un paso sustancial adoptando a las nuevas tecnologías con la consolidación de las ciencias para estudiar a la Tierra. Pero no solo en la provincia de Québec sucedió este fenómeno, también repercutió en las universidades de las provincias de New Brunswick, Ontario, Alberta y la Columbia Británica.

Hubo un incremento de necesidades mundiales de ubicación, delimitación, georreferenciación, localización, etc., en donde el papel de las ciencias que estudiaban estas problemáticas resultaba insuficiente. Es en esta década que el científico francés Bernard Dubuisson (reconocido topógrafo y fotogrametrista) propone por primera vez a la «Geomática», como el término que integraba un mecanismo sistémico permitiendo conjuntar las ciencias para medir y localizar espacios en la Tierra.

Como el término de geomática es relativamente nuevo no hay una definición exacta del mismo.

HISTORIA DE LA FOTOGRAMETRÍA

Fotogrametría es la ciencia desarrollada para obtener medidas reales a partir de fotografías, tanto terrestres como aéreas, para realizar mapas topográficos, mediciones y otras aplicaciones geográficas.

1732: Se inicia, la utilización de perspectivas dibujadas a mano con el fin de levantar cartas de costas, construcciones o paisajes.

1759: J.H. Lambert estableció las matemáticas para la trasformación de una perspectiva.

1835: El estereoscopio: se introdujo, el concepto de la doble imagen para la observación de la tercera dimensión.

1833: Stolze y Hank, establecieron la relación entre fotografía y proyección. Porro de Italia, desarrollo la primera cámara panorámica en la cual se podía fotografiar todo el espacio visible alrededor de la estación terrestre.

1839: Las primeras imágenes fotográficas conocidas son los daguerrotipos obtenidos por el francés Daguerre, al año siguiente un geodesta francés de apellido Arango aconseja en una exposición ante la Cámara de Diputados de Paris, el empleo de fotografías por parte de los topógrafos.

1851/1859: Aime Laussedat, oficial de campo de ingenieros de la armada francesa inicio investigación para probar la utilidad de la fotografía con fines topográficos, construyo el primer instrumento apropiado para el levantamiento de mapas con fotografías terrestres y estableció el primer método de restitución. Presento en 1867 el primer fototeodolito (basado en “fotogrametría de intersección”, una combinación de teodolito y cámara y el primer plano de París levantado por medio de fotos terrestres.

1858: Albrecht Meydenbauer utiliza el procedimiento de intersecciones a partir de fotografías para el levantamiento de obras arquitectónicas y lo denomina fotogrametría. Los procesos de Laussedat y Maydenbauer tenían problemas en cuanto a la identificación de un mismo punto en dos fotografías.

1901: Carl Pulfrich elimina el problema de la identificación de puntos homólogos con el nacimiento del estereocomparador de Pulfrich, que también permite la medición de coordenadas y paralajes con alta precisión.

1914: Aparece el esterautógrafo de von Orel, construido sobre la base de estereocomparador de Pulfrich al que se acopló un dispositivo de regletas mecánicas que transmiten los valores de las coordenadas de los puntos de los fotogramas, permitiendo el trazado continuo de los rasgos cartográficos.

1920: En Argentina, se construye el estereógrafo, perfeccionado en 1926. Distintos modelos de este aparato han prestado servicio durante muchos años en el Instituto Geográfico Nacional y en la empresa privada “Instituto Foto topográfico Argentino”, propiedad de los inventores.

1923: De la Puente menciona en su libro la construcción del cartógrafo por el Coronel español Jesús Ordovás. En el año 1950 el instrumento seguía en uso en el Instituto Geográfico “con excelente rendimiento”.

1897: El austríaco T. Scheimpflug comenzó sus importantes trabajos sobre rectificación, técnica que adquiriría gran difusión y, en 1898 sentó las bases de la idea de la proyección doble.

1899: S. Finsterwalder propone resolver el problema de la orientación en tres pasos: orientación interior, orientación relativa y orientación absoluta.

1915: Gasser, con las ideas de Scheimpflug, construyó su Proyector Doble, primer aparato apto para fotografías aéreas con buen funcionamiento. La observación de las imágenes proyectadas en la mesa medidora se hacía por el método anaglífico.

1920: Nistri construyó su Foto cartógrafo, también con el sistema anaglífico.

1921: W. Bauersfeld propone una elegante solución para trabajar con el principio Porro-Kope, con la cual Carl Zeiss construye el estereoplanígrafo. A partir de 1921, Ermenegildo Santoni en Italia retomó la proyección mecánica con su auto reductor, al que siguieron toda una serie de diseños.

1924: Otto von Gruber resuelve el problema de las orientaciones de manera más sistemática y completa. Desde 1936, Wild, es Suiza produjo solamente instrumentos de proyección mecánica y en 1960 Zeiss Oberkochen también cambió a la proyección mecánica con instrumentos como el Planimap y el Planicart.

ÁREAS AFINES A LA GEOGRAFÍA

Geografía: Es la ciencia que trata de la descripción o de la representación gráfica de la Tierra. En sentido amplio es la ciencia que estudia la superficie terrestre, las sociedades que la habitan y los territorios, paisajes, lugares o regiones que la forman al relacionarse entre sí. Geografía Matemática: Estudia la relación de la tierra, en términos matemáticos, con la luna

y el sol y, al igual que todas las geografías, se centra en la superficie de la tierra. Astronomía: Ciencia que estudia la estructura y la composición de los astros, su

localización y las leyes de sus movimientos.o Astronomía de posición/Astrometria: Es la parte de la astronomía que se encarga de

medir y estudiar la posición, paralajes y el movimiento propio de los astros.+ Esférica: Es una rama de la astronomía clásica, se ocupa entre otras cosas, de la

definición de los sistemas coordenados sobre la esfera y la determinación de la hora.

+ Mecánica/Celeste: Estudia el movimiento de los astros bajo la acción de la gravitación, elabora métodos de determinación de sus trayectorias (determinación

de efemérides astronómicas), estudia la influencia recíproca de los cuerpos celestes sobre su movimiento, examina el estado de movimiento de los sistemas de cuerpos celestes y artificiales. Para cubrir sus objetivos se apoya en medidas.

o Astrofísica: Es una aplicación de la Física a la Astronomía, al estudio de la estructura, composición y evolución de los astros.

o Cosmología: Parte de la astronomía que estudia las leyes generales, el origen y la evolución del universo.

o Cosmografía: ciencia que describe las características del universo en forma de mapas, y combina los elementos de la geografía y la astronomía.

o Cosmogonía: Es una narración mítica que pretende dar respuesta al origen del Universo y de la propia humanidad.

Cartografía: Ciencia que se dedica al estudio y a la elaboración de mapas que sirven para la navegación, para la ubicación del ser humano, etc.o Topografía Ciencia encargada de describir físicamente la superficie de la tierra,

describiendo sus accidentes y características. Además establece los métodos y procedimientos para llevar a cabo estas descripciones.

o Fotogrametría: Conjunto de métodos y procedimientos, donde mediante el uso de fotografías de un objeto o una superficie, podemos deducir las formas y dimensiones del mismo. Se trata de una técnica donde la principal fuente de información es la simple fotografía, siendo éste una imagen plana del objeto

o Geodesia: Ciencia que estudia y determina la forma y dimensiones de la Tierra, su campo de gravedad, y sus variaciones temporales.

Geografía Física: Ciencia de la Tierra que estudia el medio físico, siendo sus principales elementos el relieve, las aguas terrestres, el clima, la vegetación, la fauna y el suelo. El estudio de cada uno da origen a distintas disciplinas. Geología: ciencia que analiza la forma interior y exterior del globo terrestre. Meteorología: Ciencia interdisciplinaria, de la física de la atmósfera, que estudia el

estado del tiempo, el medio atmosférico, los fenómenos producidos y las leyes que lo rigen.

Geografía Fito zoológica Botánica: Rama de la biología y es la ciencia que se ocupa del estudio de las plantas, bajo

todos sus aspectos, lo cual incluye su descripción, clasificación, distribución, identificación, el estudio de su reproducción, fisiología, morfología, relaciones recíprocas, relaciones con los otros seres vivos y efectos provocados sobre el medio en el que se encuentra

Zoología: Disciplina biológica que se encarga del estudio de los animales. Geografía Humana: Se encarga de estudiar las sociedades humanas desde una óptica

espacial, la relación entre estas sociedades y el medio físico en el que habitan, así como los paisajes culturales y las regiones humanas que éstas construyen. Política y social: geografía social: Es una disciplina que forma parte de la geografía

humana y se centra en los estudios que relacionan la sociedad y el territorio, interesándose en cómo la sociedad afecta a los factores geográficos y cómo estos últimos interactúan con la sociedad.

Económica: Rama de la geografía humana que relaciona la actividad económica (consumo y producción) con el lugar del mundo en que se lleva a cabo. Los geógrafos se interesan no sólo por dónde están las cosas sino por qué están situadas en donde se encuentran, y la naturaleza de los procesos que afectan a tal ubicación.

Etnología: Rama de la geografía que se ocupa, por medio de la demografía, de estudiar a la población desde el punto de vista de su origen, evolución y problemas derivados de su crecimiento; por medio de la etnografía estudia a los grupos humanos (razas); por la lingüística, a las lenguas o idiomas; y por medio de la teología a las religiones.

PROCESO CARTOGRÁFICO

1. Relevamiento Aero fotográfico (tomar la foto)2. Proceso fotográfico (Digital/Analógico; tener el positivo o foto) 3. Tareas de campo

Apoyo terrestreInterpretación (relación foto-campo)

4. Aero triangulación (densificar puntos por medios instrumentales)

5. Restitución (dibujar plano a lápiz a partir de fotos)6. Edición cartográfica (se coloca el croquis y se le adicionan mas datos)7. Archivo de restitución (entintar plano)8. Copia de seguridad o generación de un positivo de impresión9. Artes gráficas (imprimir)

VIDEO VISTO EN CLASE

En el video se comento acerca del área de la cartografía, mencionando la definición de lo que es un mapa, la cual es una representación gráfica que facilita el entendimiento espacial de los objetos, condiciones, procesos y eventos del planeta; principalmente esta información es utilizada para el trazo de rutas o caminos.

Desde el inicio de la humanidad, el hombre siempre ha tenido la necesidad de representar gráficamente ubicaciones de zonas o “tierras”. Uno de los mapas más antiguos data de la época de 2500 A.C. fue elaborado en barro cocido; también se han usado maderas, pieles y mantas para dibujar mapas. En China esta ciencia avanzo gracias a los cosmógrafos de la Grecia antigua hasta que Roma y la religión truncan el avance de esta ciencia. Es hasta el siglo XV que tiene un auge gracias a la invención de la imprenta, en el siglo XVII surgen los anteojos astronómicos, en la década de los 70’s surgen las imágenes satelitales, y en los 80’s surge la cartografía moderna con los comunicadores personales.

Las fotografías aéreas (fotos tomadas desde algún vehículo aéreo) cuentan con cámaras diseñadas para realizar esta actividad, Las fotos son tomadas sobre una línea de vuelo con ayuda del GPS, ya que tenemos las fotos se hace uso de la estereoscopia y se realiza la restitución.

EN México los últimos mapas de los satélites se empiezan a tomar fotografías desde el espacio, estas fotos se clasifican en dos tipos.

La primera es la geoestacionaria, y consiste en que el satélite este a una distancia de 36000 km que observe únicamente a un punto sobre la Tierra; el segundo tipo el satélite va circulado en una órbita que se encuentra a una distancia de entre 700 y 1200 km, registrando la radiación cercas de los polos.

Los GIS/SIG se generan a partir de datos estadísticos que dan origen a las representaciones gráficas, lo que es conocido como percepción remota. Estos son usados en la topografía, en los análisis geodésicos y los análisis de crecimiento urbano entre otros.

Todos estos estudios son de fácil acceso hoy en día, debido en parte a la tecnología actual, usando como referencia estos mapas se pueden realizar estudios de la superficie litoral y la protección de los recursos naturales entre otras actividades.

EJERCICIOS SOBRE ESCALAS

1. A la escala de 1:25000 determinar en metros la equivalencia de un decímetro (dm), un centímetro (cm) y un milímetro (mm)

Mapa Terreno

1cm = 25000cm Sabemos que

1cm=25000cm( 1m100cm )=250m 1cm = 100m

1cm=250m∴1dm=2500m 1dm = 10 cm

1cm=250m∴1mm=25m 1cm=10mm

2. A la escala de 1:500 determinar en metros la equivalencia de 7.8 mm

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=500cm∴1cm=5m ←(se usa regla de tres) Sabemos que

0.78cm=x 1cm=10mm; 7.8mm=0.78cm

x=5m∗( 0.78cm1cm )

x=3 .9m

3. ¿Cuál es la equivalencia en metros de una micra a la escala de 1:1000000?

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=1000000cm∴1cm=10000m Sabemos que

1 x10−4 cm=x 1μm = 10^-6 m (100cm/1m) = 10^-4 cm

x=10000m( 1x 10−4 c m1cm )=1m

4. A la escala 1:60000 determine la equivalencia de 9 dm, 90 cm, 900 milésimas, 900000 millonésimas.

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=60000cm∴1cm=600m Sabemos que

1 cm = 10000 millonésimas

90c m=x 9dm = 90 cm = 900 milésimas = 900000 millonésimas

x=6 00m( 90cm1cm )=54000m (Mismo valor en diferentes unidades)

5. A la escala 1:500 determinar en metros 367 décimas, 367 milésimas, 367 cienmilésimas

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=500cm∴1cm=5m Sabemos que

36.7cm=x 1 cm = 10 decimas

x=5m( 36.7cm1cm )=183.5m

0.367cm=x 1 cm = 1000 milésimas

x=5m( 0.367cm1cm )=1.835m

0.0367 cm=x 1 cm = 100000 cienmilésimos

x=5m( 0.0367cm1cm )=0.1835m

6. ¿Cuál sería la magnitud grafica de 3627 m a la escala de 1:200?

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=200cm∴1c m=2m

x=3627m

x=1cm( 3627m2m )=1813.5cm

7. ¿Cuál sería la longitud real de una línea (en metros), de una línea de conducción que aparece en una carta escala 1:50000, cuya magnitud es de 15.73dm

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=50000cm∴1c m=500m Sabemos que

157.3cm=x 1 dm = 10cm

x=500m( 157.3cm1cm )=78650cm

8. ¿Cuál sería la magnitud grafica de 58.94 m a la escala 1:100000?

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=100000cm∴1c m=1000m

x=58.94 m

x=1cm( 58.94m1000m )=0.05894cm=0.00058m

9. En un plano topográfico a escala 1:15000, una línea mide 23

16”, determinar la longitud en

metros

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=15000cm∴1c m=150m Sabemos que

5.55cm=x 1 “ = 2.54cm

x=150m( 5.55cm1cm )=833.43m

10. A la escala 1:25000 aparecen dos líneas que miden gráficamente 6.85 cm y 2.3725 dm, determinar en metros, suponiendo que estas líneas son los lados de un rarea rectangular, la superficie en hectáreas

Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=25000cm∴1c m=250m Sabemos que

6.85cm=L1 1 hectárea = 10000m2

L1=25 0m( 6.85cm1cm )=1712 .5m 1dm = 10cm

0.23cm=L2

L2=25 0m( 23.72cm1cm )=5931.25m

A=L1∗L2=1712.5m∗5931.25m=10157265.625m2( 1ha

10000m2 )=1015.72ha ' s

11. Las dimensiones de un terreno son 32810 ft y 6” de largo, y 12650 ft con 412

” de ancho,

determinar el área en hectáreas.

Sabemos que

1 hectárea = 10000m2

L1=32810 ft ( 0.30m1 ft )+6( {0.02m} over {1¿¿=10000.6404m 1ft =

30.48cm

L1=12650 ft ( 0.30m1 ft )+ 9

2( {0.02m} over {1¿¿=3855.8343m 1” =

2.54cm

A=L1∗L2=38560812.27m2( 1ha

10000m2 )=3856.08ha ' s

CLASIFICACIÓN DE LAS FOTOGRAFIAS AÉREAS

a) EN FUNCIÓN DEL CAMPO ANGULAR

b) EN FUNCIÓN DE LA INCLINACIÓN DE EJE ÓPTICOVerticales: Se toman con el eje óptico perpendicular a superficie terrestre (inclinación con respecto a la dirección de la gravedad es menor de 3°

Oblicuas: Se toman con el eje óptico inclinado (inclinación con respecto a la dirección de la gravedad, mayor de 3°). Se subdividen en oblicua alta si se registra el horizonte y oblicua baja sino se registra.

c) EN FUNCIÓN DEL NÚMERO DE CÁMARASSistema trimetrogón: Utiliza tres cámaras, las cuales una está dispuesta de forma vertical y las otras dos a los lados. Obtiene una cobertura transversal completa del terreno.

d) EN FUNCIÓN DEL ESPECTRO (EM) CAPTADO Pancromáticas (b/n). Captan radiación en espectro visible. Traducen los colores a niveles de

grises (intensidad nivel de gris). Multiespectrales (color). Registran radiación Verde, Azul, y Roja por separado. Infrarrojas. Registran parte de radiación IR. Infrarrojo verdaderas, solo captan radiación IR.

Infrarrojas de falso color, composiciones con 2 bandas visibles y una infrarroja (verde, rojo, IR)

INSTRUMENTAL, EQUIPO, Y MATERIALES PARA TOMA DE FOTOGRAFIAS

1. Cámara2. Aeronave3. Personal especializado4. Material fotográfico

CARACTERISTICAS DE LA AERONAVE

Estabilidad y marcha homogénea: Se refiere a la intensidad del balanceo y vibraciones de la nave (velocidad de crucero)

Techo y altura: A cuantos pies, metros puede volar el avión. Es la capacidad de alcanzar cierta altura sobre el nivel medio del mar

Radio de acción: Es la distancia que durara el combustible para hacer un viaje (ida y regreso)

Capacidad de carga y maniobras: Es el espacio para operar el instrumento en su interior.

CARACTERISTICAS DE LAS CÁMARAS

Una cámara es un instrumento que capta imágenes, funcionan mediante sensores remotos (capta imágenes sin tener contacto directo con el objeto). Existen dos tipos de sensores, los activos (tienen luz propia) y los pasivos (necesitan una fuente de luz). * El radar es un sensor remoto activo

Cámara fotogramétrica: Es un sensor remoto que registra la información de la superficie terrestre por métodos o medios fotográficos y que trabaja con emulsiones entre 0.45 y 1.30 micrones del espectro electromagnético, y su información se procesa fotográficamente para producir mapas

Cámara métrica: Tiene una distancia focal fija y un formato.

CLASSIFICACIÓN DE LAS CÁMARAS

Por su formato− Con formato: 23x23 cm, 9”x9”, 30x30cm, 18x12cm o 18x18cm− Sin formato: Panorámica (pan=”todo”, oramis=”paisaje”)

Según la inclinación del eje− Vertical− Oblicua (alta, se ve el horizonte y baja si no se ve)

Campo angular− Normal (60-75°)− Gran angular (75-90°)− Súper gran angular (90-120°)

Campo ang. NORMAL GRAN ANGULAR SUPER GRAN ANGULARAngulo 60° - 75° 75° – 90° 90° - 120°Distancia focal 210 mm 150 mm 88 mm

Uso Espionaje, Reconocimiento

Cartográfico, Topográfico

Foto interpretación

SITEMA ÓPTICO

Está constituido por un filtro que elimina la luz falsa dada por la refracción (cambio de dirección de una onda) atmosférica

Objetivo: Esta constituido por un sistema de lentes coaxiales separados por aire y que elimina las aberraciones visuales (defectos como astigmatismo, miopía).

Filtro: Es un elemento transparente que elimina el color dominante en combinación con la emulsión pancromática (amarillo-naranja). Elimina los tonos azules llamados “de menos azul”.

Obturador: Permite una iluminación simultánea en el plano de la imagen o plano focal y consiste en un sistema de laminillas circulares.

Diafragma: Dispositivo que permite el paso de la luz en un tiempo determinado. Cuerpo de la cámara: Es para mantener en posición todas y cada una de sus partes. Plano focal o plano de la imagen: Es donde se forma la imagen negativa del terreno y donde el

eje óptico debe incidir perpendicularmente y cortarlo en el punto principal o centro geométrico de la fotografía. Se imprime en las fotos el reloj, altímetro, brújula, distancia focal, el número de foto, el número de línea de vuelo, el número de rollo, la escala y las marcas fluviales* o marcas de colimación.

Mecanismo de alimentación: Son los depósitos donde se aloja la película (base plástica estable) virgen y expuesta.

Mecanismo de suspensión: Consiste en unos muelles que absorben los movimientos del avión. Equipo complementario: Consiste en un visor pantalla que permite obtener las fotografías con

la sobre posición proyectada.

NOTA: La emulsión fotográfica es una sustancia sensible a la luz, contiene bromuros de plata.

ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN UNA FOTOGRAFIA

1. Tipo de emulsión

Esquema de una cámara aérea

Pancromática (B/N, es decir sensible a tonos azules o escala de grises; o Color, es decir registra todos los colores en la imagen)

Monocromática Banda infrarroja o falso color: Registra el verde como rojo, el agua, los objetos húmedos,

la clorofila son registrados en tonos fuertes definidos, se utiliza en la foto interpretación.2. Tipo de cámara3. Posición del eje óptico de la cámara

FOTOGRAFIA AÉREA

Es toda fotografía tomada desde el aire, es una proyección perspectiva central del terreno, presenta desplazamientos debido al relieve del terreno y a la inclinación del eje de la cámara.

Perspectiva: Es una representación en una superficie plana como el papel en 3D de los objetos dando la sensación de volumen y profundidad.

ELEMENTOS DE UNA PERSPECTIVA

Centro de observación El objeto cuya imagen se construye El plano donde se observa la imagen

Diferencias entre fotos y mapasFOTOS MAPAS

La escala es variable en función de la altura del terreno y la inclinación del eje de la cámara

La escala es uniforme

Proyección cónica o central Proyección ortogonal (ejes x,y)Representación geométrica incorrecta. Debido a los desplazamientos del avión en el momento de la toma o relieve del terreno por inclinación y distorsión de la lente de la cámara

Proyección geométrica correcta

Incluye solo los objetos visibles Incluye objetos no visibles que son representables (Simbología)

Se amplía o reduce fotográficamente a escala Se tiene que redibujar o plotear a otra escala

JERARQUIZACIÓN Y APLICACIÓN DE MÉTODOS FOTOGRAMÉTRICOS

La estéreorestitución o restitución fotogramétrica es el proceso de operaciones necesarias para construir un plano o mapa de una zona cubierta por un par de fotografías métricas consecutiva en un eje de vuelo, con lo que se consigue reconstruir las circunstancias del levantamiento aerofotográfico mediante instrumentos dotados de proyectores a los que se conoce como estéreorestituidores.

Se conoce también la restitución como el paso de una proyección cónica (fotografía) a una proyección ortogonal (mapa/plano).

El proceso de operaciones para la restitución contempla tres elementos:

1) MÉTODOS DE TRABAJO se subdivide en:1. Método gráfico: En estos métodos las operaciones se realizan con estereoscopios e

instrumentos monoculares, como ejemplo de este trabajo tenemos la triangulación radial.

2. Métodos empíricos: En estos métodos se utilizan instrumentos analógicos de proyección óptica directa. Donde el operador consigue de un par de rayos luminosos homólogos se corten en el espacio con base en su capacidad óptica y por experimentación. Estos instrumentos están dotados de dos proyecciones de tres desplazamientos/movimientos lineales o de traslación (ejes x, y, z), y de tres movimientos angulares/giros/rotación, estos son en el eje de las x, que sería la cabeza del avión se banqueo, en el eje de las y (alas), se llama cabeceo, y finalmente en el eje de las z, es llamado giro.

3. Métodos numéricos: Estos métodos se realizan con base en medir la componente transversal de paralaje, para determinar la cantidad de movimiento que debe aplicarse al proyector para eliminarla, mediante el razonamiento matemático y operaciones de cálculo. Se utilizan estéreorestituidores dotados de medios electrónicos de medición con precisión elevada.

4. Métodos Analíticos: En estos métodos las posiciones en el espacio de los centros de exposición y las del eje óptico de la cámara de toma de fotografías se determinan mediante el análisis matemático.

5. Métodos de automatización: En estos métodos se utiliza actualmente instrumentos capaces de transformar las perspectivas centrales (fotografías métricas en proyecciones ortogonales. Continuando con el desarrollo de estos instrumentos

2) EL INSTRUMENTALLos estéreorestituidores son instrumentos diseñados para reconstruir a escala las circunstancias físicas de un levantamiento aerofotográfico invirtiendo las trayectorias de los haces de rayo luminoso que partieron del terreno para producir imágenes fotográficas, esta reconstrucción se realiza siguiendo un proceso que consiste en tres orientaciones

1. Orientación interior2. Orientación relativa3. Orientación medición y trazo

Para realizar estas tres orientaciones los instrumentos estéreorestituidores constan de tres sistemas:

1. Sistema de observación2. Sistema de proyección3. Sistema de medición y trazo

3) POSICIONES DE APOYO TERRESTRE (P.A.T.)Se designa así a los puntos del terreno identificables en las fotografías aéreas, cuyas coordenadas se determinan mediante métodos topográficos o levantamientos terrestres y que proporcionan la estructura rígida para construir.

l: Longitud o distancia de uno de los lados del formato.

L: Longitud del lado retratado

d.f.: Distancia focal (distancia que hay del objetivo al plano del negativo).

H: Altura del nivel medio del mar al objetivo

H-h: Altura que existe del nivel medio del terreno al terreno al objetivo

h: Altura que existe del nivel medio del mar al nivel del terreno

Las expresiones matemáticas que se utilizan comúnmente son las siguientes

1E

= lL= d . f .

H−h

EJERCICIOS SOBRE ESCALAS

1) Calcular el número total de fotografías para el proyecto de Tabasco con los siguientes datos, área de 60x40km, escala 1:50000, cámara RC = 150/230, y una sobre posición del 40% transversalmente y longitudinalmente del 60%.

RC = distancia focal (mm) / formato (mm)

a) Calcula el número de fotos por línea de vueloFotos linea vuelo=(Formato ) (1−sobreposicion long. ) (Escala )=[metros ]

(metros)

Fotos linea vuelo=(0.23 ) (1−0.60 ) (50000 )=4600m=4.6km

Numerode fotos por lineade vuelo= Distanciade unlado longitudinaldel terrenoFotoslineavuelo

¿ 60km4.6km

=13.04≈14

b) Calcula el número de líneas de vueloLinea vuelo=( Formato ) (1−sobreposicion transv . ) (Escala )=[metros ]Fotos linea vuelo=(0.23 ) (1−0.40 ) (50000 )=6900m=6.9km

Numerode lineas devuelo=Distancia anhodel terrenoLinea vuelo

¿ 40km6.9km

=5.79≈6

c) Calcula el numero total de fotosN °Fotos=6∗14=84 fotos

Los trabajos se realizan por número de fotos, entonces este valor se multiplica por el precio lo que da como resultado la utilidad bruta.

2) Calcular la cantidad total de fotografías/fotogramas con base a los siguientes datos, área de estudio 86x47km, cámara usada RC = 150/230, altura de la aeronave respecto al N.M.M. de 20152ft, cota de elevación del plano medio de 9000ft, y una traslape de 30% transversalmente y longitudinalmente del 60%.

1E

= d . f .H−h

→1E

= 150mm20152 ft−9000 ft

→ E=11152 ft ( 30.48cm

1 ft )( 10mm1cm )

150mm

E=22660.86

a) Fotos linea vuelo=(Formato ) (1−sobreposicion long. ) (Escala )=[metros ]Fotos linea vuelo=(0.23 ) (1−0.60 ) (22660.86 )=2084.8m=2.08km

Numerode fotos por lineade vuelo= Distanciade unlado longitudinaldel terrenoFotos lineavuelo

¿ 86km2.08km

=41.25≈42

b) Calcula el número de líneas de vueloLinea vuelo=( Formato ) (1−sobreposicion transv . ) (Escala )=[metros ]

Fotos linea vuelo=(0.23 ) (1−0.30 ) (22660.86 )=3648.40m=3.64 km

Numerode lineas devuelo=Distancia anhodel terrenoLinea vuelo

¿ 47km3.64km

=12.88≈13

*no hay fotos “a medias”

c) Calcula el numero total de fotosN °Fotos=42∗13=546 fotos

3) Plano a escala 1:50000, distancia gráfica de 65.550mm, esta misma medida en la foto mide 0.030m, el plano medio del terreno es igual a 1200m, ¿a que escala esta la foto y cuál es la al altitud de la nave en pies. Cámara 153/230

Mapa Terreno

1cm = 500m

6.55cm = Distancia real (D.R.)

D.R. = 500m*6.55cm/1cm = 3275m

E=Distancia Real (DR )

Distancia Dibujada (DD )= 3275m

0.030m=109166.66

1E

= d . f .H−h

H−h=E∗(d . f . )=109166.66∗0.153m=16702.39m

H=16702.39+h=16702.39m+1200m=17902.39m( 1 ft0.3048m )=58734.90 ft

4) En un plano a escala 1:7500 la distancia gráfica entre dos puntos es de 55.75mm, esta misma medida en la fotografía es de 0.02525m, la cámara usada RC 150/230, el punto medio del terreno es 800m, a que escala esta la foto y altitud de la aeronave en pies, el número total de fotos para un área de (75km)*(45km), y una sobreposción de 75% longitudinal y 45% transversal

Mapa Terreno

1cm = 75m

5.575cm = Distancia real (D.R.)

D.R. = 75m*5.575cm/1cm = 418.12m

E=Distancia Real (DR )

Distancia Dibujada (DD )= 418.12m

0.02525m=16559.40

H−h=E∗(d . f . )=16559.40∗0.15m=2483.91m

H=2483.91m+800m=3283.91m( 1 ft0.3048m )=10773.98 ft

Fotos linea vuelo=(Formato ) (1−sobreposicion long. ) (Escala )=[metros ]Fotos linea vuelo=(0.23 ) (1−0.75 ) (16559.40 )=952.16m=0.95km

Numerode fotos por lineade vuelo= Distanciade unlado longitudinaldel terrenoFotoslineavuelo

¿ 75km0.95km

=78.16≈79

a) Calcula el número de líneas de vueloLinea vuelo=( Formato ) (1−sobreposicion transv . ) (Escala )=[metros ]

Fotos linea vuelo=(0.23 ) (1−0.45 ) (16559.40 )=2094.76m=2.09km

Numerode lineas devuelo=Distancia anhodel terrenoLinea vuelo

¿ 45km2.09km

=21.48≈22

b) Calcula el numero total de fotosN °Fotos=79∗22=1738 fotos

5) Determinar la altitud de la aeronave en pies y la escala absoluta de las fotografías, si contamos con los siguientes datos.

Escala relativa en el punto 12 (E12) 1:18000

Cámara usada RMK 150/230

Desnivel entre el punto medio y punto 12 de 232.21m

Altura punto medio = 1250m

1E12

= d . f .H−h12

H−h12=E12∗d . f .=18000∗0.15m=2700m

H−hNMT=2700 m+232.21m=2932.21m

H=2935.21+hNMT=2932.21m+1250m=4182.21m( 1 ft0.3048m )=13721.16 ft

1EA

=d . f .H

→EA=H

d . f .

EA=4182.21m

0.15m=27881.40

6) Con los siguientes datos calcular el total de fotos necesarias para cubrir un área de 96400 Ha’s

Formato= 23x23cm

Traslape long. = 14.72cm =(14.72/23)*100%=64% Traslape transv. = 7.36cm=(7.36/23)*100%=32

H=4328m, HB=3448m, ha=680m

f= d.f. = 152mm

Área a cubrir = 96400Ha’s =9.64x109 m2

1EA

=d . f .H

→EA=H

d . f .= 4328m

0.152m=28473.68

hNMT=(H−H B )+ha

2=

(4328m−3448m)+680m2

=(880+680 )

2=780m

1E

= d . f .H−hNMT

→E=H−hNMT

d . f .= 4328m−780m

0.152m=23342.11

Formato-sobrep. Long. = 23-14.72=8.28cm

Formato-sobrep. transv. = 23-7.36=15.64cm

Mapa Terreno Mapa Terreno Mapa Terreno

1cm=23342.11cm→1cm=233.42m→1cm2=54485.38m2

Entonces

8.28cm∗15.64cm=129.5cm2

Regla de tres

x=54485.38m2( 129.5cm2

1cm2 )=7055814.13m2

N °Fotos=96400has ( 10000m2

1ha )7055814.13m2 =134.07≈135 fotos

7) Calcular con los siguientes datos que a continuación se presentan, el totalde fotografías para cubrir un área de 30x70km

Formato = 16x16cm

Traslape long. = 9.28cm = 58%

Traslape transv. = 4.48cm = 28%

Area 1234 = 0.344250km2

Area abcd = 0.00068m2

E2= DR2

DD2 =0.344250m2( 1000m

1km )2

0.00068m2 = 344250m2

0.00068m2

E=√506250000=22500

Fotos linea vuelo=(Formato ) (1−sobreposicion long. ) (Escala )=[metros ]Fotos linea vuelo=(0.16 ) (1−0.58 ) (22500 )=1512m=1.51km

Numerode fotos por lineade vuelo= Distanciade unlado longitudinaldel terrenoFotoslineavuelo

¿ 70 km1.51km

=46.29≈47

c) Calcula el número de líneas de vueloLinea vuelo=( Formato ) (1−sobreposicion transv . ) (Escala )=[metros ]Fotoslinea vuelo=(0.16 ) (1−0.28 ) (22500 )=2592m=2.59km

Numerode lineas devuelo=Distancia anhodel terrenoLinea vuelo

¿ 30km2.59km

=11.57≈12

d) Calcula el numero total de fotosN °Fotos=47∗12=564 fotos

MOSAICOS

Rectificación empirica y mosaicos rectificados

Mosaico fotográfico: Es un conjunto de fotografías volcadas en forma continua en las imágenes, y que expresan un paisaje.

CONTROL TERRESTRE (índice de vuelo)

Mosaico semirectificadoEste representa un área contenida por varias fotografías con fines no métricos, son descriptivos porque las fotografías se encuentran en una escala media y presentan abatimientos al relieve terrestre, nos es útil para hacer magnitudes lineales como poca aproximación, su aplicación se destina a índice de vuelos.

Mosaico rectificado (escala media aproximada)Se denominan también como mosaicos apoyados y son tomados con fotos sometidas a una operación llamada rectificación y que nos permite obtener de las fotos una escala media, eliminando los defectos de inclinación y ladeo (banqueo, cabeceo) del eje óptico de la cámara de toma, pero solo aproximadamente mientras que la imagen permanece como una perspectiva. Esos mosaicos presentan ciertas características métricas, pero no sustituyen mapas o planos.

Mosaico de ortofotos (fotomapas donde se cambia la proyección central a ortogonal)La evolución de la fotogrametría hacia la automatización a permitido disponer de medios para transformar las imágenes fotográficas que se caracterizan por ser una proyección general, en proyecciones ortogonales, a las que se define ortofotos, lo que se puede hacer mosaicos con fines métricos, por lo que se les llama fotomapas

*La última parte del curso fueron exposiciones

8)

PRACTICA #1 LINEA DE VUELO

La fotografía aérea es la representación fiel del terreno en el momento de la exposición, contiene información útil para las diversas áreas relacionadas con las ciencias de la Tierra, además es un elemento básico para generar modelos y productos para el conocimiento del territorio; constituye uno de los insumos fundamentales para iniciar el proceso de elaboración de cartografía topográfica, catastral, de riesgos, de ordenamiento territorial y de otros temas relacionados con la disposición de información básica para el análisis del entorno geográfico.

Línea de vuelo: Es una sucesión de fotografías ordenadas y sucesivas en el eje x y con una sobre posición del 60% longitudinalmente y 40% transversalmente.

Las fotos aéreas son una perspectiva/proyección central cónica

CARACTERISTICAS

1. Es una imagen real del terreno al momento de tomar la fotografía2. La escala de la fotografía no es uniforme en toda la superficie3. Presenta continuidad de tonos o escala de grises4. La escala de las fotografías se presentan en pequeñas (1:50000 a 1:1000000), medianas

(1:25000 a 1:50000) y grandes (menores de 1:25000)

PRACTICA #2 MOSAICO DE CONTACTO

Se ocupara masquin y fotografías aéreas a diferentes escalas

Un mosaico de contacto es un tendido ordenado de las exposiciones aerofotográficas especificas con sobre posición longitudinal (40%) entre fotografías y transversal (60%) entre las líneas de vuelo.

Una vez obtenido, se realizará un dibujo o croquis con sus trazos más relevantes (poblaciones, ríos, carreteras, cultivos, en forma general).

PRACTICA #3 VISION ESTERIOSCOPICA

Se ocupara un estereoscopio de espejos, estereoscopio de bolsillo y un par de fotos a diferente escala.

Objetivo. Ponerse en contacto directo con las fotografías y observar la tercera dimensión identificando el aspecto foto topográficamente

Descripción:

Tomar las fotos, ponerlas debajo del estereoscopio de espejos, ajustar los lentes del estereoscopio y ver, posteriormente se coloca un dedo en un detalle de la foto de la izquierda, ese mismo detalle se señala en la foto de la otra foto, juntar o separar las fotos hasta ver “un solo dedo” en el estereoscopio. AL realizar esta acción deberíamos ver una imagen en 3D, esto es el resultado de la perspectiva, y es gracias a la manera en que están colocados los espejos,

Estereoscopio

BIBLIOGRAFIA USADA PARA LAS INVESTIGACIONES DEL CURSO

http://www.topoequipos.com/dem/terminologia/que-es-geomatica

https://prezi.com/0byhqbczh-30/historia-de-la-fotogrametria/

http://unvirtual.medellin.unal.edu.co/pluginfile.php/2611/mod_resource/content/1/libro_fotogrametria_parte1.pdf

https://es.wikipedia.org/wiki/Fotogrametr%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Geograf%C3%ADa

http://geografia.laguia2000.com/general/geografia-matematica

https://es.wikipedia.org/wiki/Categoría:Geografía_física

https://es.wikipedia.org/wiki/Geograf%C3%ADa_humana

https://es.wikipedia.org/wiki/Astronom%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Cosmolog%C3%ADa

https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20071207062848AAJSZgf

https://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0CC4QFjADahUKEwiI4ZXB6IvIAhXIi5IKHcLWBrQ&url=http%3A%2F%2Fwww.observatorioguirguillano.org%2Findex.php%2Fes%2Fdocumentos%2Fdoc_download%2F187-astronomia-de-posicion-i.html&usg=AFQjCNEs_S3-JLr04JxK8rVZCsoDCHrjng&cad=rja

http://www.ejemplode.com/61-que_es/1908-que_es_la_topografia.html

http://www.definicionabc.com/ciencia/cartografia.php

http://detopografia.blogspot.mx/2012/11/que-es-la-fotogrametria.html

http://www.xatakaciencia.com/sabias-que/que-es-la-geodesia

http://definicion.de/geologia/

https://es.wikipedia.org/wiki/Meteorolog%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Bot%C3%A1nica

https://es.wikipedia.org/wiki/Zoolog%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Geograf%C3%ADa_social

https://es.wikipedia.org/wiki/Geograf%C3%ADa_econ%C3%B3mica

http://www.buenastareas.com/ensayos/Geograf%C3%ADa-Humana-y-F%C3%ADsica/2777346.html

http://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/fotoaerea/

http://200.23.8.5/geo/contenidos/imgpercepcion/ortofoto/vertodoD.aspx

http://es.slideshare.net/geolovic/fotografa-area-y-fotointerpretacin