fotografía aérea y fotointerpretación

CURSO DE ESPECIALIZACIÓN EN ABASTECIMIENTO DE AGUA Y

SANEAMIENTO EN CONTEXTO DE COOPERACIÓN PARA EL DESARROLLO

• Imágenes de la superficie terrestre obtenidas por sensores a bordo de un

vehículo aéreo (avión tripulado operando a gran altura, aviones ligeros

teledirigidos, globos aerostáticos, helicópteros, dirigibles, etc.)

Fotografía aérea y fotointerpretación

1. Concepto de fotografía aérea

• 1858 1ª F. aérea Pueblo de Petit-Bicêtre (Felix Tournachon “Nadar”)

• 1860 F. aérea + antigua conservada (Ciudad de Boston)

• 1860s-1900 Desarrollo de fotografía aérea ligado a utilidad militar

2. Breve historia de la fotografía aérea


• 1903 Invención de aeroplano (1º ensayos en 1909, Paris)

• I Guerra Mundial Perfeccionamiento técnicas de vuelo

Mejora de industria aeronáutica

Gran desarrollo de foto aérea (batallas de Marne, Verdun, …)

• II Guerra Mundial Impulso definitiva a fotografía aérea

Parte fundamental en campañas militares (Alamein)

Usos: Obtención de información

Determinación de objetivos de bombardeo

Mejora de cartografía militar

• Post II Guerra Mundial Mejora de técnicas y equipos (aviones espías, RB-47)

Utilidad de f. aérea a cartografía civil





Fotografías aéreas tomadas durante operaciones militares

Bombardeo de Oviedo (1934) Bombardeo de trincheras en Carrascalejo (1938)



Fotografías aéreas “falsas” con el fin de engañar al ejercito alemán

(Batalla Alamein , 1942)



La fotografía aérea en España:

• 1ª series completas y con soporte esterográfico – colaboración con EEUU

• Serie A (1945-1946)

• Serie B (1956-1957) (E 1:33,000)

• Series posteriores:

• Serie C (1967 – 1968)

• 1981-1984 – Serie elaborada por IGN (E 1:30,000)

• Multitud de series parciales



La fotografía aérea en España:

Par estereográfico de la Serie B (NE de la Ciudad de Granada, 1957)

Teledetección

Obtención de información acerca de objetos o de fenómenos terrestres

a partir de información de naturaleza energética registrada por

sensores a bordo de vehículos aéreos o satélites

3. La fotografía aérea como parte de la teledetección


Registro de REM por

sensor remoto

Espectro electromagnético

Distribución energética del conjunto de ondas que forman la REM

Engloba desde los rayos gamma hasta las ondas de radio



Espectro Visible

Radiación que puede ser percibida por el ojo humano (0.4 < 0.7 m)

Todos los colores se pueden descomponer en azul + verde + rojo



Espectro Fotográfico

Espectro visible más parte de UV y parte de IR



4. Cámaras fotográficas

Cubrir grandes dimensiones terreno obteniendo la máxima información

Grandes dimensiones y peso

Características internas específicas (películas, filtros, etc.)


5. Clasificación de las fotografías aéreas

a.) En función del campo angular del objetivo

Tendremos; normal, gran angular y super gran angular cuyos valores

son aproximadamente de 60º, 90º y 120º respectivamente



b.) En función de la inclinación del eje óptico

Verticales: Se toman con el eje óptico perpendicular a superficie

terrestre. (inclinación con respecto a la dirección de la gravedad es

menor de 3º)




Oblicuas: Se toman con el eje óptico inclinado (inclinación con

respecto a la dirección de la gravedad). Se subdividen en oblicua alta

si se registra el horizonte y oblicua baja sino se registra.

Oblicua alta




Oblicuas: Se toman con el eje óptico inclinado (inclinación con

respecto a la dirección de la gravedad mayor de 3º). Se subdividen en

oblicua alta si se registra el horizonte y oblicua baja sino se registra.

Oblicua baja



Foto aérea vertical VS foto aérea oblicua

Aérea vertical

Aérea oblicua



c.) En función del número de cámaras

Sistema trimetrogón: Utiliza tres cámaras, las cuales una esta

dispuesta de forma vertical y las otras dos a los lados. Obtiene una

cobertura transversal completa del terreno.



Fotos aéreas en función de eje óptico y número de cámaras



d.) En función de la parte del espectro EM captado

Pancromáticas (b/n). Captan radiación en espectro visible.

Traducen los colores a niveles de grises (intensidad nivel de gris)


Tema 9: Fotografía aérea y fotointerpretación



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)

Infrarroja

modificada

Infrarroja

verdadera


6. Información incluida en los márgenes de las fotos

Altímetro

Distancia focal

de cámara

Reloj

Número de foto

Fecha

Marcas fiducialesImagen

Datos del

vuelo



Marcas fiduciales: Marcas ubicadas en los bordes o esquinas de

las fotos. Su unión determina 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. 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. Si los tres puntos no están en línea, el avión ha tenido

un cambio de dirección.



Marcas fiduciales, punto principal, y línea de vuelo


7. Escala de una fotografía aérea

La escala de una fotografía aérea depende de la distancia focal de la

cámara fotográfica y de la altura de vuelo sobre el terreno

Pequeña escala VS gran escala



Pequeña escala VS Gran escala

Pequeña escala Gran escala

Pequeña escala – >10,000 – cubre áreas mayores – menor detalle

Gran escala – <10,000 – cubre áreas menores – más detalle



Variación de la escala con la altura del terreno



Cálculo de la escala exacta con un mapa (método del triángulo)

Escala utilizando distancia en mapa

Escala exacta


Es la porción de una fotografía que incluye el área cubierta por otra, y

se expresa en porcentaje. Una campaña típica de fotografía aérea tiene

un solapamiento del 60% longitudinal (para permitir visión

estereográfica) y entre un 20-40% latitudinal (para evitar zonas sin

cobertura).

Superposición


8. Superposición y visión estereográfica

La vista tridimensional de las fotografías aéreas (par estereoscópico) se

realiza con un estereoscopio. Cada una de las dos fotografías ofrece

una visión ligeramente diferente de la misma zona (diferentes sombras,

diferentes ángulos) que nuestro celebro interpreta como una vista 3-D.

La visión estereoscópica permite realizar fotointerpretación.

Visión estereográfica



Visión estereográfica


Estereóscopos de bolsillo

Estereóscopos de espejos

Estereóscopos digitales


8. Paralaje y fotogrametría

Paralaje: Cambio en las posiciones de los objetos estacionarios debido al

cambio en la posición o ángulo del observador.


El paralaje es directamente proporcional a la altura del punto. Se considera

el eje x la línea de vuelo con signo + según la dirección de vuelo

Se puede usar para determinar alturas en las fotos aéreas



La fotogrametría es el conjunto de métodos y procedimientos mediante los

cuales podemos deducir de una fotografía la forma y dimensiones de un

objeto.

El levantamiento fotogramétrico es la aplicación de la fotogrametría a la

Topografía.

Podemos determinar alturas de los puntos a partir de pares de fotos aéreas

(ecuaciones usando la distancia focal, la altura de vuelo, y el paralaje de

los puntos)

Se puede realizar con estereoscopios (analógica) o con equipos

informáticos (digital)



•Una ortofoto es una fotografía aérea planimétricamente corregida.

•Tienen una escala uniforme y unas geometrías reales.

•Los elementos geográficos se encuentran tienen una proyección

ortogonal


9. Ortofotos

•En la proyección ortogonal las rectas proyectantes auxiliares son

perpendiculares al plano de proyección. Las distancias son reales.

•La proyección perspectiva rectas proyectantes convergen en un punto

central. No podemos medir distancias reales.

Proyección perspectiva central y proyección ortogonal

OrtofotoFoto Aérea

P. Perspectiva central P. Ortogonal


9. Ortofotos

10. Fotointerpretación

Identificación de los elementos que aparecen en la fotografía aérea

(litología, usos del suelo, vegetación, red de drenaje, poblaciones,

carreteras, presas, cortafuegos, etc.)

Para fotointerpretar usaremos una serie de criterios:

•Forma de objeto

•Textura

•Color

•Contraste

•Relieve (visión estereoscópica)

La fotointerpretación tiene un componente subjetivo. En la misma foto,

dos personas pueden realizar interpretaciones diferentes (Importancia de

la experiencia del geólogo!!)


Información geológica que se puede obtener de fotos aéreas:

I. Litologías

II. Estructuras

La información que podremos obtener dependerá fundamentalmente:

Tipo de clima

Tipo de terreno

Estado del relieve en ciclo geomorfológico

Factores que afectarán a la “apariencia” de las distintas litologías en las

fotos.

Clima Color y reflectividad

Cobertura de vegetación Estructuras geológicas

Desarrollo de suelos Características físicas

Grado de erosión Alteración química




Orientación de la foto aérea


Sol va de E-O inclinándose

hacía el sur

Calcula posición del sol en el

momento de obtención de foto

El momento se consulta con

el reloj de la foto

¿Cual de estas orientaciones es correcta?


Orientación de la foto aérea



Interpretación de estructuras geológicas:

A) Capas horizontales o muy poco buzantes

Diferencias en contraste de tonos (“bandas” siguiendo curvas de nivel)

Alternancia de materiales con distinta resistencia a erosión (roturas de pendiente)

Red de drenaje dentrítica (si no hay control estructural de fallas o diaclasas)

Morfología del terreno formando cañones y mesas.




A) Capas horizontales o ligeramente buzantes




B) Capas con buzamientos medios

Capas con buzamientos entre 5 y 35º

Morfología del terreno formando cuestas (pendientes estructurales)

Cuando capa intersecta valle fluvial forma V (indica dirección de buzamiento)

V da idea de buzamiento;

Buzamiento suave – V grande

Buzamiento fuerte – V pequeña



C) Capas con gran buzamiento o verticales


Capas con buzamientos superiores a 35º

Morfología del terreno formando hogbacks (estratos en altorelieve, con forma

trapezoidal, formado sobre la pendiente estructural)

Erosión muy fuerte y pendientes cubiertas por derrubios de ladera a ambos lados



C) Capas con gran buzamiento o verticales




D) Pliegues


Anticlinales (mat. + viejos en centro) y sinclinales (mat. + jovenes en centro)

Pueden tener ejes horizontales pero es más común que esten inclinados

Intersección de pliegues con terreno dan patrones en zig-zag característicos

(visibles en f. aérea)

Anticlinal da V con vertice en dirección de la inclinación

Sinclinal da V con vertice opuesto a inclinación



D) Pliegues




E) Domos y Cuencas


DOMOS

Las estructuras en domo erosionadas suelen presentar capas buzantes hacía

exterior de domo

Los máteriales más antiguos afloran en el centro por erosión

Patron de drenaje radial

CUENCAS

Las estructuras en anticlinal erosionadas presentan capas buzantes hacia el interior

de la estructura.

Las V apuntan hacía centro de cuenca

Tambien presentan patrones de drenaje radiales



E) Domos y Cuencas


DOMO



E) Domos y Cuencas


CUENCA



G) Fallas


En foto aérea las fallas aparecen como discontinuidades topográficas RECTAS

La red de drenaje puede ayudar a reconocer entre bloques de techo y muro

En fallas normales:

Bloque de muro: Más elevado, presencia de incisión fluvial

Bloque de techo: Más bajo, ausencia (o menor) incisión fluvial

Fallas de salto en dirección:

Rios desplazados

Fallas inversas:

No tan evidentes como dos anteriores, más dificiles de reconocer



G) Fallas


Indicadores para reconocer fallas en fotos aéreas:

Presencia de escarpes

Facetas triangulares (formadas cuando avanza la erosión)

Distinción de bloques hundidos-levantados

Cambios bruscos en las formas del relieve o en la red de drenaje (líneas rectas)

Alineaciones de vegetación, manantiales, etc.

Cambios de tonalidad debido a distinta vegetación o alto contenido de agua

Desplazamiento de canales de ríos, unidades litológicas, etc.

Diferencias en encajamiento fluvial



G) Fallas



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