especificación técnica de toma de aerofotografía … · utiliza la luz de láser para obtener...

Título

Versión 1.0

Autor

Identificador No definido

Fecha de creación 11/10/2017

Descripción

Publicador

Colaboradores

Tipo

Formato

Fuente

Idioma Español

Cobertura Bogotá Distrito Capital

Derechos Copyright

Palabras claves Tecnología, Calidad, Puntos de Control, Aerofotografía, Fotogrametría.

Texto

Microsoft Excel (.xls)

La generación de este documento se basa en la Especificación Técnica de Toma

de Aerofotografía GSD 10. Versión 2.0 de 03/06/2016. IGAC - Instituto Geográfico

Agustín Codazzi

Especificación Técnica de Toma de

Aerofotografía GSD 0,075m

Especificación Técnica de Toma de Aerofotografía de GSD 0,075m

Unidad Administrativa Especial de Catastro Distrital

El presente documento contiene la descripción técnica de la Toma de

Aerofotografía de GSD 0,075 m del área urbana y de expansión de Bogotá,

además de una parte de su zona rural.

Infraestructura de Datos Espaciales para el Distrito Capital

Diana Carvajal, Pedro Pinzón - Gerencia IDECA

04-02-FR-11

V 1.0

Fecha Autor/ Modificado por Versión

11/10/2017Diana C. Carvajal Peña

Pedro A Pinzón M.1.0

Control de Versiones

Cambio efectuado

Creación del documento

04-02-FR-11

V 1.0

Especificación Técnica de Toma de Aerofotografía GSD 0,075m

1.0

20171017

Organización * Unidad Administrativa Especial de Catastro Distrital

Cargo * Gerente de Infraestructura de Datos Espaciales

Dirección * KR 30 25 90 Torre B - Piso 2

Número de Teléfono * 57 (1) 2347600 Ext 7751

No hay cambios por registrar

Ninguna

1. DESCRIPCIÓN DE LA ESPECIFICACIÓN *

1.2. Términos y definiciones *

1.1.4. Parte

responsable *

1.1.1. Título de la especificación *

1.1.2. Versión *

1.1.3. Fecha de referencia *

1.1.5. Cambio efectuado *

1.1.6. Restricciones *

• Aerofotografía o Fotografía aérea: Imagen de la superficie terrestre captada mediante el empleo de sensores fotográficos instalados a bordo de

diversas plataformas aerotransportadas

• Aerotriangulación: Proceso mediante el cual se determinan las coordenadas de los elementos dados registrados en las aerofotografías a fin de

generar un modelo espacial a escala del terreno.

• Calidad: Conjunto de características de los datos geográficos que describen su capacidad para satisfacer necesidades establecidas e implícitas. NTC

5043.

• Cámara aérea digital: Equipo fotográfico diseñado especialmente para tomar aerofotografías digitales desde una plataforma aérea. Poseen un

dispositivo CCD (charged coupled device) de alta calidad métrica para capturar las imágenes. Pueden tomar diferentes tipos de productos: imágenes

a Color - RGB, Infrarroja - NIR y Pancromática - PAN

• Control de Calidad: Proceso donde se revisa y comprueba que los productos cartográficos cumplan con los requerimientos y especificaciones

establecidas.

• Control terrestre: Conjunto de puntos claramente identificados sobre imágenes de sensores remotos (aerofotográficas, satelitales, ópticas o de

radar) cuya posición horizontal y/o vertical ha sido levantada en campo por métodos geodésicos o topográficos bajo estándares de exactitud

posicional

• Ground Sampling Distance (GSD): Distancia entre los centros de dos pixeles adyacentes de una imagen, medida en el terreno.

• Light Detection and Ranking (LIDAR): Es un sistema de teledetección activo de captura, que procesado de manera adecuada puede proporcionar

información muy útil en diferentes áreas del conocimiento (Lanig & Zipf, 2009). Utiliza la luz de láser para obtener una muestra densa de la

superficie de la tierra produciendo mediciones exactas de x, y y z.

• Modelo Digital del Terreno: Es la representación espacial en formato digital de la superficie terrestre, contiene información de las elevaciones

de la superficie que puede ser representada de forma regular (malla de puntos) o irregular (red irregular de triángulos).

• Ortofotomosaico - Ortoimagen: Integración de varias imágenes fotográficas geográficamente corregidas y georreferenciadas para formar una

representación fotográfica continua de una parte de la superficie de la tierra.

• Ortofoto: Representación fotográfica del terreno en proyección ortogonal. Se obtiene por ortorrectificación de aerofotografías, proceso por cual

se corrigen las distorsiones geométricas.

1.1. Información acerca de la creación o modificación de la especificación *

05-054-FR-470

V2.2

1.3. Abreviaturas

MDT Modelo Digital del Terreno

NIR Near InfraRed (infra rojo cercano)

UAECD: Unidad Administrativa Especial de Catastro Distrital

IGAC: Instituto Geográfico Agustín Codazzi

NTC: Norma Técnica Colombiana

ISO: Organización Internacional de Normalización

GSD Ground Sample Distance

LIDAR: Light Detection and Ranging

RGB composición de colores básicos rojo, verde y azul (Red, Green, Blue)

05-054-FR-470

V2.2

2.1. Identificación del alcance *Especificación técnica de Toma de Aerofotografía GSD 0,075m del área urbana y de expansión

de Bogotá, y parte de su área rural.

2.2. Nivel jerárquico Conjunto de datos

2.3.1 Descripción

Bajo esta especificación se entenderá como área de interés, el área urbana de Bogotá,

incluyendo los Cerros Orientales, la totalidad de la zona rural de las localidades de Suba,

Usaquén, Chapinero, Santafe, San Cristóbal, Bosa, Kennedy y Engativá, y de manera parcial la

zona rural de las localidades de Ciudad Bolívar y Usme, junto con un corredor de 1 km por el

costado noroccidental de Bogotá desde el límite con Soacha hasta el municipio de Chía y con

un corredor de 500 m por el costado oriental de los Cerros Orientales.

2.4. Cobertura

2.3. Cubrimiento

2. ALCANCE DE LA ESPECIFICACIÓN *

05-054-FR-470

V2.2

Toma de Aerofotografía GSD 0,075 m

La fotografía aérea o aerofotografía es una imagen del

terreno captada desde un avión o cualquier otro tipo de

aeronave con cámaras fotográficas especiales, en la cual

se registran tanto los elementos que conforma el medio

geográfico como el complejo de acciones que el hombre

realiza e este medio. Las imágenes obtenidas mediante

sensores fotográficos, son básicamente una función de la

interacción materia-energía, característica de cada objeto.

La energía reflejada por los objetos que se hallan en la

superficie terrestre, llega al sensor de la cámara que

captura diferentes longitudes de onda del espectro

electromagnético visible e infrarojo y mediante una

combinación de tonos, texturas, formas, tamaño y

patrones, quedan registrados dichos objetos sobre la

imágenes fotográficas.

La toma de aerofotografías es el resultado de la ejecución

de uno o más vuelos fotogramétricos que cubren áreas de

interés en Bogotá.

La aerofotografía aérea vertical es el insumo en la

producción y actualización de cartografía básica,

generación de ortofotomosaicos, y modelos digitales de

terreno - MDT y mapas a diferentes escalas que requieren

resolución espacial con GSD (Ground Sample Distance).

Sensores remotos / mapas base / cobertura terrestre

Geoposicionamiento

Ráster

Escala Denominador * N/A

0,075 m

-74,235

-73,98

4,437

4,851

3. IDENTIFICACIÓN DEL CONJUNTO DE DATOS *

3.7. Nivel de DetalleResolución

Oeste *

Este *3.8.1. Coordenadas geográficas límites

3.4. Propósito *

3.8. Cubrimiento Geográfico *

Sur *

3.5. Categoría temática *

3.5. Categoría temática *

3.6. Tipo de representación espacial

3.1. Título *

3.2. Título alterno

3.3. Resumen *

Norte *

05-054-FR-470

V2.2

3.8.3. Descripción geográfica Id. Geográfico * Código * Colombia - Distrito Capital

Desconocido

3.8.2. Coordenadas planas límitesEste *

Sur *

Norte *

3.10.3. Referencia al marco legal

3.9. Información complementaria

3.10.2 Alcance del mantenimiento *

Oeste *

3.10.1. Frecuencia y mantenimiento de la información *

3.10. Información de mantenimiento *

05-054-FR-470

V2.2

Código del Sistema * MAGNA-SIRGAS (geographic 2D)-4686

Descripción del Sistema

Magna – Sirgas

Límites longitud oeste: -84,77

Límite longitud este: -66,87

Límite latitud norte: 15,5

Límite latitud sur: -4,24

Elipsoide: GRS 1980

Semieje mayor: 6 378 137 m

Semieje menor: 6 356 752,314 140 356 1 m

Aplanamiento: 298,257 222 101

Unidad Angular: Grados Sexagesimales

Radianes por unidad: 0,017 453 292 519 943 299

Meridiano de referencia: Greenwich

Longitud del meridiano de referencia: 0° 0’ 0”

Responsable EPSG - European Petroleum Survey Group

Código del Sistema * MAGNA_Bogota_DC_2005 EPSG 6247

Descripción del Sistema

Projection: IGAC_Plano_Cartesiano

False_Easting: 92334,879

False_Northing: 109320,965

Longitude_Of_Center: -74,14659166666668

Latitude_Of_Center: 4,680486111111112

Height: 2550,0

Linear Unit: Meter (1,0)

Datum: D_MAGNA

Responsable EPSG - European Petroleum Survey Group

6. SISTEMA DE REFERENCIA *6.1. Sistema de referencia espacial *

6.1.1. Identificador del sistema de

referencia

6.2. Sistema de referencia temporal

6.1.1. Identificador del sistema de

referencia

05-054-FR-470

V2.2

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor

Para cada línea de vuelo se determina la distancia formada entre los fotocentros que la componen. En esta medición no se consideraran las fotografías que se

toman en exceso para garantizar el cubrimiento del proyecto, exceden el límite de proyecto.

Booleano

7.3.2. Subelemento de calidad * Consistencia conceptual

7.3.3. Nombre de la medida * Consistencia en longitud de línea de vuelo

7.3.8. Nivel de conformidad *SI

Si el resultado es Si, cumple la medida

SI/NO

7.3. Informe de Calidad

7.3.6. Descripción del método de evaluación *

7.3.7. Resultado *

7.3.4. Descripción de la medida * Verificación de que la longitud de cada una de la líneas efectivas de vuelo es inferior a 40 Km

7.3.5. Tipo de método de evaluación * Directo Interno


7.3.6. Descripción del método de evaluación *Para cada vuelo fotogramétrico se determinan las áreas no cubiertas por estereoscopía, se divide por el área total del vuelo ejecutado y se multiplica por 100.

7.3.7. Resultado *Porcentaje

%

7.3.2. Subelemento de calidad * Omisión

7.3.3. Nombre de la medida * Porcentaje de hueco estereoscópico faltante

7.3.4. Descripción de la medida *Porcentaje de área faltante por cubrimiento estereoscópico en el vuelo fotogramétrico causado por ausencia de una o varias imágenes de la línea de vuelo,

insuficiente recubrimiento longitudinal y/o lateral.

7.3.8. Nivel de conformidad *

7.3.7. Resultado *


7.3.1. Elemento de calidad * Totalidad

Porcentaje

%

7.1. Alcance *

7.2. Historia

Porcentaje de área faltante, causada por elementos como nubes dispersas, polvo o bruma en el vuelo fotogramétrico

Directo Interno

La evaluación se realiza para cada uno de los vuelos fotogramétricos ejecutados. El porcentaje de afectación o área faltante se determina dividiendo el

valor de la sumatoria de áreas afectadas (nubes dispersas, polvo, bruma) por el área del vuelo fotogramétrico multiplicado por 100.

PA (%) = (AA/AI) * 100

Donde: PA = Porcentaje de Afectación; AA = Área de afectación; AI = Área neta cubierta por vuelo fotogramétrico

Si el proyecto es cubierto con más de un vuelo fotogramétrico, se debe verificar este indicador para cada vuelo independiente y para el conjunto de fotografías

que componen el proyecto.


7.3.1. Elemento de calidad *

7.3.2. Subelemento de calidad *

7.3.3. Nombre de la medida *

7.3.4. Descripción de la medida *

Omisión

Porcentaje de área faltante

7.3.5. Tipo de método de evaluación *


7.1.1 Nivel Jerárquico *

7.2.1 Declaración

7.3.8. Nivel de conformidad *1%

Si el resultado =<1% entonces el vuelo cumple.

7.3.1. Elemento de calidad * Consistencia Lógica

7. CALIDAD DE LOS DATOS *

< 10

Si el nivel de conformidad es <10 entonces el bloque fotogramétrico cumple.

Conjunto de datos

El proceso toma de aerofotografía digital comprende desde la planeación o diseño del vuelo hasta la evaluación de las fotografías aéreas digitales. Se realiza

tomando el plan de vuelo diseñado con base en la cartografía existente según sea la necesidad del proyecto y el modelo digital de elevaciones. Con el diseño

del vuelo, se genera el esquema del mismo y se transfiere a la tripulación para su ejecución cuando las condiciones técnicas y climatológicas sean adecuadas.

Se descargan los datos del vuelo que llegan en nivel 0 (datos crudos), se realiza su posproceso para pasar a nivel dos (2) (unión de las cuatro (4) bandas RGBI) y

se pasa a nivel tres (3) con sus respectivas correcciones radiométricas (insumo final sin ortorrectificación), simultáneamente se realiza el proceso de cálculo de

procesamiento de datos GPS cinemático aerotransportado. El control de calidad se realiza acorde a los parámetros definidos en esta especificación.

Totalidad

05-054-FR-470

V2.2

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor


El ángulo kappa hace referencia al movimiento del avión en el eje Z determinando la dirección de cada línea de vuelo. A partir de esta información se

determina la variación que hay entre las diferentes imágenes. Para calcular la variación se selecciona el valor registrado por Kappa para una imagen, se le resta

el valor de Kappa de la siguiente imagen y se toma su valor absoluto.

7.3.7. Resultado *Real

Grado Sexagesimal

7.3.8. Nivel de conformidad *7°

Si el resultado es menor a 7°, cumple

7.3.3. Nombre de la medida * Deriva por fotografía

7.3.4. Descripción de la medida *La deriva es una medida en grados sexagesimales y se evalúa entre imágenes sucesivas. Es la diferencia entre el ángulo kappa asociado a la imagen y la deriva

calculada entre imágenes sucesivas.

7.3.5. Tipo de método de evaluación * Directo Externo




7.3.6. Descripción del método de evaluación *Se determina el área de recubrimiento entre una fotografía y cada una de las fajas adyacentes, se divide por el área de una fotografía y se multiplica por 100.

Fórmula: % Recubrimiento Lateral = (Área de recubrimiento/Área de la Imágen) * 100.


%


Si el resultado es superior al 60% en cada modelo, la medida cumple.

7.3.3. Nombre de la medida * Porcentaje Recubrimiento Lateral

7.3.4. Descripción de la medida *Para cada fotografía se calcula el porcentaje del recubrimiento con las fajas adyacentes el cual debe ser del 65% con una tolerancia de - 5%, para aquellas

zonas en los que se requiere realizar la corrección de ortofotomosaico verdadero.





7.3.6. Descripción del método de evaluación *Se determina el área de recubrimiento entre cada par fotografías consecutivas, se divide por el área de una fotografía y se multiplica por 100.

Fórmula: % Recubrimiento Longitudinal = (Área de recubrimiento estereoscópico/ Área de la Imágen) * 100


%


Si el resultado es superior o igual al 60% en cada modelo, la medida cumple.

7.3.3. Nombre de la medida * Porcentaje de recubrimiento longitudinal

7.3.4. Descripción de la medida * Por cada par estereoscópico se calcula el porcentaje del recubrimiento longitudinal que debe ser del 65% con tolerancia del -5%.





05-054-FR-470

V2.2

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor


Mediante software de procesamiento digital de imágenes se despliega el proyecto y se verifica para cada imagen lo siguiente:

- Nitidez: Los elementos son claramente fotoidentificables y definidos (bordes y patrones).

- Brillo: Se verifica que no exista pérdida de niveles digitales causada por reflejos del sol en cuerpos de agua y otros elementos de alta reflectancia.

- Contraste: La imagen debe presentar un equilibrio entre los tonos claros y los oscuros, acorde con el tipo de cobertura terrestre.

7.3.7. Resultado *Booleano

SI/NO


Si el resultado es si, entonces cumple la medida

7.3.3. Nombre de la medida * Consistencia radiométrica

7.3.4. Descripción de la medida * Se verifican los siguientes parámetros radiométricos de nitidez, brillo, contraste por cada imagen.






Es el ángulo formado por la intersección de la línea que une el centro la primera y última foto (línea eje de vuelo) y; la línea que une el centro de la primera y la

foto más alejada de la línea de eje de vuelo.


Grado Sexagesimal

7.3.8. Nivel de conformidad *Menor al 7°

Si el resultado es menor a 7°, se cumple la medida.

7.3.3. Nombre de la medida * Deriva por línea de vuelo

7.3.4. Descripción de la medida * Determina la desviación máxima de la trayectoria de cada línea de vuelo.





05-054-FR-470

V2.2

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor7.3.7. Resultado *

Booleano

SI/NO



7.3.4. Descripción de la medida * Porcentaje de variación entre la resolución espacial planeada y la resolución espacial de la imagen



Los parámetros utilizados para el cálculo de la GSD, son el GSD Teórico y el Gsd Calculado, la fórmula se describe a continuación:

Variación GSD (%) = ((GSD Teórico - GSD Calculado) / GSD Teórico) * 100

El GSD Teórico es la resolución espacial planeada.

El GSD Calculado es la resolución de la imagen. Este valor se obtiene en función de la altura de vuelo, la distancia focal de la cámara y la topografía del terreno.

Se debe verificar que la variación GSD (%) sea menor al 10%, en zonas montañosas con pendientes escarpadas menor al 15%, siempre y cuando el promedio

del vuelo este dentro del ±10% de variación.



7.3.3. Nombre de la medida * Consistencia en la Resolución Espacial


SI/NO




7.3.4. Descripción de la medida * Corresponde a la verificación del número de niveles digitales por pixel que tiene cada una de las imágenes.


7.3.6. Descripción del método de evaluación *Se verificará con software de procesamiento digital de imágenes que el número mínimo de niveles digitales por pixel sea de 256 que corresponde a 8 bits en

cada una de las bandas espectrales. El nivel cero se verificará con los parámetros del sensor.



7.3.3. Nombre de la medida * Consistencia de resolución radiométrica


SI/NO




7.3.4. Descripción de la medida * Verificación del número y la correspondencia de frecuencia para cada uno de los canales espectrales de la imagen



1. Se verificará con un software de procesamiento digital de imágenes la existencia mínima de las siguientes bandas:

-Rojo, Verde, Azul (RGB)

-Infrarrojo

2. Se verifica que los rangos de longitud de onda correspondan a los valores estándar de cada banda espectral, con base en el certificado de calibración del

sensor.




7.3.3. Nombre de la medida * Consistencia de resolución espectral

05-054-FR-470

V2.2

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor

Tipo de valor

Unidad del valor7.3.7. Resultado *

Real

Centímetros

7.3.8. Nivel de conformidad *Menor a 15

Si el ángulo es menor a 15 centímetros, la medida cumple.

7.3.4. Descripción de la medida * Se verifica la posición de los centros de coordenadas de cada aerofotografía, a partir de los datos de GPS/IMU


7.3.6. Descripción del método de evaluación * Del procesamiento de los datos del GPS/IMU, se verifica que la desviación estándar sea menor o igual a 15 centímetros

7.3.1. Elemento de calidad * Exactitud posicional

7.3.2. Subelemento de calidad * Exactitud absoluta o externa

7.3.3. Nombre de la medida * Precisión Relativa Centros de Proyección


Grado Sexagesimal

7.3.8. Nivel de conformidad *Menor a 3°

Si el ángulo es menor a 3°, la medida cumple.


7.3.4. Descripción de la medida *Se verifican los ángulos phi y omega a partir de los registros de los movimientos inerciales del sistema IMU de la cámara.


7.3.6. Descripción del método de evaluación *Del archivo del registro de los valores de movimientos inerciales del sistema IMU de la cámara, se verifica para cada una de las imágenes que la variación en los

ángulos phi y omega sean inferiores a 3°. El máximo de número de fotografías por fuera de este rango deberá ser de 1%.

7.3.1. Elemento de calidad * Exactitud posicional

7.3.2. Subelemento de calidad * Exactitud relativa o interna

7.3.3. Nombre de la medida * Verificación de la variación de movimientos inerciales


SI/NO




7.3.4. Descripción de la medida * Verificación del tamaño de la imagen mediante el número de pixeles por fila y columna



Se verificará con software de procesamiento digital de imágenes el número de pixeles por fila o columna de las imágenes sea superior a 7500.

En caso de vuelo combinado con sistema LiDAR, se verifica que el tamaño mínimo de la imagen sea 60 megapixeles



7.3.3. Nombre de la medida * Consistencia del tamaño de la imagen


05-054-FR-470

V2.2

8.1.1. Nombre del Formato * Tiff (Tagged Image File Format)

8.1.2. Versión del Formato World File, sin compresión

8.1.3. Estructura del archivo

. Sin compresión, formato de referenciación universal (TFW) y piramidales externas.

- Ficha Técnica: Contiene la descripción general del producto. (Formato .pdf)

- Metadato: Conforme al Sistema de Gestión de Metadatados (Formato xml)

'- DTM:Modelo digital de terreno y elevaciones utilizado en la ortorrectificación y elementos de captura. (Formatos xyz 8.1.4. Salida gráfica

8.1.5. Idioma * Español

8.1.6. Conjunto de caracteres

8.2.1. Unidades de distribución * Proyecto

8.2.2. Nombre del medio * Copia dura (hardcopy)

8.2.3. Información adicionalLa entrega del producto se hace en disco duro que provee la entidad solicitante, de toda el área del proyecto o de

manera parcial según necesidad.

8.1.1. Nombre del Formato * IMG

8.1.2. Versión del Formato Sin compresión

8.1.3. Estructura del archivo. Sin compresión, formato de referenciación universal (TFW) y piramidales externas.

- Ficha Técnica: Contiene la descripción general del producto. (Formato .pdf)8.1.4. Salida gráfica

8.1.5. Idioma * Español


8.2.1. Unidades de distribución * Proyecto

8.2.2. Nombre del medio * Copia dura (hardcopy)

8.2.3. Información adicionalLa entrega del producto se hace en disco duro que provee la entidad solicitante, de toda el área del proyecto o de

manera parcial según necesidad.

8.1.1. Nombre del Formato *

8.1.2. Versión del Formato

8.1.3. Estructura del archivo

8.1.4. Salida gráfica

8.1.5. Idioma *


8.2.1. Unidades de distribución *

8.2.2. Nombre del medio *

8.2.3. Información adicional

Este conjunto de campos se repite de acuerdo con el número de niveles a distribuir.

8.2. Medio de entrega *

8. DISTRIBUCIÓN DE LOS DATOS *8.1. Formato de entrega *

8.1. Formato de entrega *


8.1. Formato de entrega *


05-054-FR-470

V2.2

9. PERFIL DE METADATO *

9.1. Perfil de Metadato *

10. INFORMACIÓN ADICIONAL

10.1. Información Adicional

05-054-FR-470

V2.2

especificación técnica de toma de aerofotografía … · utiliza la luz de láser para obtener...

Documents