libro fotogrametria

8/11/2019 Libro Fotogrametria

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FUNDAMENTOS DE FOTOGRAMETRA

PARA IMGENES DE CONTACTO Y

DIGITALES

APROXIMACIN A PEDAGOGAS INTENSIVAS

OSCAR DE JESS ZAPATA OCAMPOPROFESOR ASOCIADO U.N.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE DE MEDELLN

FACULTAD DE MINAS2003


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TABLA DE CONTENIDO

1. GENERALIDADES 1

1.1. CRONOLOGA 1

1.2. APLICACIONES DE LA FOTOGRAMETRA Y DELA FOTOINTERPRETACIN. 7

1.2.1. EN INGENIERA 71.2.1.1. Cartografa 71.2.1.2. Diseo de Vas y Lneas Ferroviarias 71.2.1.3. Estudios Hidrolgicos para Obras de Paso 71.2.1.4. Lneas de Transmisin y Subtransmisin Elctrica 71.2.1.5. Localizacin de Materiales de Construccin 81.2.1.6. Seleccin de Sitios para Obras de Ingeniera: Tneles, Embalses,

Represas 8

1.2.1.7. Estudios de Valorizacin de Obras de Ingeniera 81.2.1.8. Evaluacin de Recursos Hidroelctricos 81.2.1.9. Estudios de Navegacin y Rectificacin de Cauces de Ros 81.2.1.10. Bsqueda de Aguas Subterrneas 81.2.1.11. Definicin y Construccin de Acueductos 91.2.1.12. Planeacin y Construccin de Redes de Acueducto y Alcantarillado 91.2.1.13. Estudios de Deformaciones Estructurales en Obras de Ingeniera 91.2.1.14. Estudios de Movimientos Tectnicos y Control de Grandes

Movimientos de Masa (Derrumbes, Avalanchas) 91.2.1.15. Estudios de Problemas Erosivos Asociados a Obras de Ingeniera

o Asentamientos Humanos. 91.2.1.16. Diseo y Construccin de Aeropuertos. 91.2.1.17. Estudios de Planeacin Urbana y Rural 91.2.1.18. Proyeccin y Desarrollo de Obras de Irrigacin: Construccin de

Canales de Riego. 91.2.1.19. Prospeccin y Explotacin de Canteras como Materiales de

Construccin 91.2.1.20. Construccin de Mapas de Riesgo con Relacin a Diferentes

Fenmenos Naturales. 91.2.1.21. Definicin de Zonas Afectas por Movimientos de Masa o

Inestabilidad de Laderas que Generan Riesgo a los Habitantesde Dichas reas. 10

1.2.1.22. Elaboracin de Diferentes Tipos de Mapas de Impacto Ambiental 101.2.2. EN LOS RECURSOS AGRCOLAS 101.2.3. EN LOS RECURSOS FORESTALES 101.2.4. EN LOS RECURSOS MINERALES 101.2.5. EN LOS RECURSOS HIDRULICOS 101.2.6. EN APLICACIONES MILITARES 111.2.7. EN EXPLORACIONES EXTRATERRESTRES 11

1.2.8. EN APLICACIONES NO TOPOGRFICAS 111.3. CLASIFICACIN DE LA FOTOGRAMETRA 111.3.1. SEGN EL TIPO DE IMAGEN OBTENIDA Y LA POSICIN


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ESPACIAL DE LA CMARA 121.3.1.1. Fotogrametra Area 121.3.1.2. Fotogrametra Terrestre 121.3.1.3. Fotogrametra Espacial 121.3.1.4. Fotogrametra No Topogrfica 12

1.3.2. SEGN EL TIPO DE LA INFORMACIN OBTENIDA 121.3.2.1. Fotogrametra Mtrica 121.3.2.1.1. Anloga 121.3.2.1.2. Analtica 121.3.2.1.3. Digital 121.3.2.2. Fotointerpretacin 131.4. LA CMARA AREA 131.4.1. PARTES DE LA CMARA 131.4.1.1. El Almacn de la Cmara 131.4.1.2. El Cuerpo de la Cmara 15

1.4.1.3. El Cono 151.4.1.4. El Objetivo 151.4.1.5. El Diafragma 151.4.1.6. El Obturador 161.4.2. CLASIFICACIN DE LAS CMARAS 181.4.2.1. Segn su estructura 181.4.2.1.1. Cmaras de Faja Continua 181.4.2.1.2. Cmaras de Bastidor 181.4.2.1.3. Cmaras Panormicas 191.4.2.2. Segn el ngulo de Proyeccin del Objetivo (ngulo de

Exposicin) 191.4.2.2.1. Cmara de ngulo Pequeo 191.4.2.2.2. Cmara de ngulo Normal 191.4.2.2.3. Cmara Gran Angular 201.4.2.2.4. Cmara Supergranangular 201.4.2.3. Segn la Longitud Focal 201.4.2.3.1. Cmara de Longitud Focal Corta 201.4.2.3.2. Cmara de Longitud Focal Normal 201.4.2.3.3. Cmara de Longitud Focal Larga 211.4.2.4. Segn el Uso 21

1.4.2.4.1. Cmaras Cartogrficas (Mtricas) 211.4.2.4.2. Cmara de Reconocimiento 211.4.2.4.3. Cmaras Espaciales 211.5. LA FOTOGRAFA AREA 211.5.1. CLASIFICACIN DE LAS FOTOGRAFAS 221.5.1.1. En funcin de la Inclinacin del Eje de la Cmara 221.5.1.1.1. Vertical 221.5.1.1.2. Inclinada 221.5.1.1.3. Oblicua 221.5.1.1.4. Convergente 221.5.1.1.5. Muy Inclinada 221.5.1.1.6. Terrestre 22


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1.5.2. SEGN LA EMULSIN DE LA PELCULA 261.5.2.1. Fotografa Pancromtica 271.5.2.2. Fotografa a Color 271.5.2.3. Fotografa Infrarroja en Blanco y Negro 271.5.2.4. Fotografa en Falso Color 28

1.5.2.5. Fotografa en Infrarrojo Medio y Lejano (Termografas) 281.5.2.6. Fotografas Tomadas a la Puesta del Sol 281.5.2.7. Fotografa Tomadas al Final de la Noche 281.5.3. IMGENES DE RADAR 281.5.4. IMGENES DE SATLITE 291.5.4.1. Imgenes desde Satlites Tripulados o Conducidas por

Cosmonutas 291.5.4.2. Imgenes desde Satlites no Tripulados 301.5.5. PROPIEDAD DE LA FOTOGRAFA 301.5.6. CONSULTA DEL MATERIAL FOTOGRAMTRICO 31

1.6. NITIDEZ DE LA FOTOGRAFA 331.7. FUNDAMENTOS GEOMTRICOS DE LA FOTOGRAFA 331.8. LECTURA COMPLEMENTARIA 341.9. EJERCICIOS Y PROBLEMAS 44

2. DEFINICIN DE ELEMENTOS GEOMTRICOS Y DE LAESCALA DE LA FOTOGRAFA 49

2.1. DEFINICIN DE LOS ELEMENTOS GEOMTRICOS DELA FOTOGRAFA 49

2.1.1. PUNTOS HOMLOGOS (P, p) 492.1.2. CENTRO PTICO (L) 492.1.3. RECTA PROYECTANTE O LNEA PROYECTA (Pp) 492.1.4. EJE PTICO 492.1.5. LNEA NADIRAL 492.1.6. NADIR DE LA FOTO (n) 492.1.7. NADIR TERRESTRE O NADIR EN EL PLANO DEL OBJETO 492.1.8. PLANO PROYECTANTE 492.1.9. LNEAS HOMLOGAS 492.1.10. PLANO PRINCIPAL (nioLNIO) 50

2.1.11. LNEA PRINCIPAL (nio o NIO) 502.1.12. ISOCENTRO 512.1.13. ESTACIN DE EXPOSICIN ( L1 ,, L2 ) 522.1.14. EXPOSICIN 522.1.15. DISTANCIA FOCAL (f) 522.1.16. ALTURA ABSOLUTA DE VUELO (H) 532.1.17. ALTURA DE VUELO RELATIVA AL TERRENO (Z) 532.1.18. COTA (b) 532.1.19. BASE AREA (B) 532.1.20. LNEA DE VUELO (o1 , o

2, o

1, o2) 54

2.1.21. ISOLNEA 552.1.22. MARCAS FIDUCIALES O DE COLIMACIN 55


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2.1.23. EJES 562.1.24. FORMATO 562.1.25. CAMPO ANGULAR 562.1.26. AMPLIACIN Y REDUCCIN DE LA FOTOGRAFA 562.1.27. TRASLAPO LONGITUDINAL 57

2.2. ESCALA DE LA FOTO VERTICAL (E) 582.2.1. ESCALA DE LA FOTOGRAFA VERTICAL DE UN TERRENOCON RELIEVE 60

2.2.2. ESCALA PROMEDIA 612.2.3. MDULO ESCALAR (M) 622.2.4. ELEMENTOS PARA LA ELABORACIN DE UN PLANO A

DETERMINADA ESCALA 622.3. LECTURA COMPLEMENTARIA 622.4. EJERCICIOS Y PROBLEMAS 68

3. CORRECCIN POR RELIEVE O RESTITUCIN DE LAFOTOGRAFA VERTICAL 77

3.1. COMPARACIN ENTRE MAPA Y FOTOGRAFA VERTICAL 773.2. DIRECCIN DEL DESPLAZAMIENTO POR RELIEVE 793.3. MAGNITUD DEL DESPLAMIENTO POR RELIEVE 803.4. COORDENADAS DEL PUNTO RESTITUDO 833.5. LECTURA COMPLEMENTARIA 853.6. EJERCICIOS Y PROBLEMAS 97

4. ALTIMETRA 102

4.1. LA ESTEREOSCOPIA 1024.1.1. LA DOBLE IMAGEN 1034.1.2. LA CONVERGENCIA RELATIVA DE LOS EJES PTICOS

DE LOS OJOS CUANDO SE OBSERVAN OBJETOS A DIS-TANCIAS VARIABLES 103

4.2. DIFERENCIA DE ALTURA ENTRE PUNTOS 1054.3. VISIN ESTEREOSCPICA 1064.3.1. FACTORES QUE AFECTAN LA VISIN ESTEREOSCPICA 107

4.3.1.1. La variacin de la altura de vuelo entre fotografa consecutivas 1074.3.1.2. La falta de alineamiento durante el vuelo 1074.3.1.3. La desalineacin del estereoscopio en relacin a lnea de vuelo 1084.3.1.4. Paralaje excesiva entre imgenes consecutivas 1084.3.2. VISIN SEUDOSCPICA 1084.3.3. EXAGERACIN ESTEREOSCPICA DEL RELIEVE 1094.3.3.1. Factores que intervienen en el fenmeno de la exageracin

estereoscpica 1094.4. EL ESTEREOSCOPIO 1104.4.1. CLASES DE ESTEREOSCPIOS 1104.4.1.1. Estereoscopio de Lentes o de Bolsillo 1104.4.1.2. Estereoscopio de Espejos 111


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4.4.1.3. Estereoscopio de Puentes 1134.4.1.4. Estereoscopio de Lentes Zoom 1134.5. LA PARALAJE ESTEREOSCPICA 1134.6. TEOREMA FUNDAMENTAL DE LA ALTIMETRA 1164.6.1. OTRA FORMA DEL TEOREMA FUNDAMENTAL DE LA

ALTIMETRA 1194.6.2. OTRA FORMA DE DEFINIR LA PARALAJE 1214.6.3. MEDICIN DE LA BASE DE VISIN ESTEROSCPICA 1214.6.4. USO DE LA BARRA DE PARALAJE 1224.6.5. ORIENTACIN DEL PAR ESTEREOSCPICO DE

FOTOGRAFAS 1244.6.6. OBSERVACIN DE PUNTOS Y MEDICIONES CON LA

BARRA DE PARALAJE 1264.6.7. LAS MARCAS FLOTANTES 1264.6.8. FORMAS DE DETERMINAR LA PARALAJE 128

4.6.8.1. Con la escala milimtrica 1284.6.8.2. Con la barra de paralaje 1294.6.9. CLCULO DE COTAS 1294.6.9.1. Conociendo la Base Area 1294.6.9.2. A partir de una Cota conocida ( hr ) 1294.7. OTRA FORMA DE EXPRESAR LA ESCALA DE LA

FOTOGRAFA VERTICAL 1304.7.1. PARALAJE CORRESPONDIENTE A LA ESCALA DE UN

MAPA ELABORADO POR TRIANGULACIN RADIAL 1314.8. EJERCICIOS Y PROBLEMAS 131

5. FOTOGRAMETRA DIGITAL 139

5.1. DEFINICIN 1395.2. RELACIONES DE LA FOTOGRAMETRA DIGITAL 1395.2.1. FOTOGRAMETRA ANALTICA 1395.2.2. FOTOGRAMETRA TERRESTRE 1395.2.3. TELEDETECCIN 1395.2.4. MANEJO DE IMGENES DIGITALES 1395.2.5. SISTEMAS DE INFORMACIN GEOGRFICA 140

5.3. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAFOTOGRAMETRA DIGITAL 140

5.4. SISTEMAS Y ESTACIONES FOTOGRAMTRICASDIGITALES (SFD Y EFD) 141

5.4.1. DEFENICIONES 1415.4.1.1. Sistemas Fotogramtrico Digital (SFD)

(Digital Photogrametric Systems (DPS) ) 1415.4.1.2. Estacin Fotogramtrica Digital (EFD)

(Digital Photogrametric Workstation (DPWS) ) 1415.4.1.2.1. Elementos que componen una Estacin Fotogramtrica Digital 1415.4.1.3. Visin Estereoscpica en la Fotografa Digital 1425.4.1.3.1. Divisin de Pantalla 142


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5.4.1.3.2. Polarizacin con Gafas Activas 1435.4.1.3.3. Polarizacin con Gafas Pasivas 1435.4.2. FUNCIONES DE UN SISTEMA FOTOGRAMTRICO

DIGITAL (SFD) 1445.4.2.1. Entrada de Datos 144

5.4.2.2. Almacenamiento de Datos 1445.4.2.3. Sistema de Visualizacin 1445.4.2.4. Tratamiento de Imgenes de Gran Tamao 1445.4.2.5. Aplicacin de Sistemas de Medicin 1445.4.2.6. Identificacin de Puntos Homlogos 1445.4.2.7. Orientacin 1445.4.2.8. Restitucin o Generacin 1445.4.2.9. Generacin de Curvas de Nivel Automticamente 1445.4.2.10. Generacin de Modelos Digitales de Elevaciones (MDE) 1445.4.2.11. Generacin de Ortofotografas 144

5.4.2.12. Generacin de Mosaicos de Ortofotografas y de Ortomapas 1445.4.2.13. Visualizacin 1445.4.2.14. Control de Calidad, Comprobaciones y Chequeos 1455.4.2.15. Comunicacin con Sistemas de Informacin 1455.4.2.16. Vuelos Simulados 1455.4.2.17. Procesamiento de Imgenes a partir de diversos tipos de

Sensores Remotos 1455.4.2.18. Produccin y Edicin 1455.4.3. SECUENCIA DE TRABAJO EN LOS SISTEMAS

FOTOGRAMTRICOS DIGITALES 145

5.5. CLASIFICACIN DE LAS ESTACIONESFOTOGRAMTRICAS DIGITALES 146

5.5.1. ESTACIN ESTREO 1465.5.1.1. Sistemas de Alto Rendimiento 1465.5.1.2. Sistemas de Bajo Rendimiento 1465.5.2. ESTACIN MONO 1465.5.3. ESTACIN DE AEROTRIANGULACIN 1465.5.4. ESTACIN PARA LA OBTENCIN DE MODELOS

DIGITALES DEL TERRENO (MDT) 1465.5.5. PRECISIN DE LAS ESTACIONES FOTOGRAMTRICAS

DIGITALES (EFD) 1465.6. TIPOS DE RESTITUIDORES FOTOGREMTRICOS

DIGITALES 1475.7. FUENTES DE ADQUISIN DE IMGENES DIGITALES 1475.7.1. CONCEPTOS BSICOS 1485.7.1.1. Cmaras mtricas analgicas 1485.7.1.2. Tipos de Resoluciones 1495.7.1.2.1. Resolucin Espectral 1495.7.1.2.2. Resolucin Radiomtrica 1495.7.1.2.3. Resolucin Espacial 1495.7.1.2.4. Resolucin Temporal 1495.7.1.3. Los Sensores 150


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5.7.1.3.1. Sensores Tipo Solid State 1505.7.1.3.2. Sensores Electropicos 1505.7.1.3.3. Criterios de Clasificacin 1505.7.1.3.3.1. Nmero de Bandas 1505.7.1.3.3.1.1. Sensores Monespectrales 151

5.7.1.3.3.1.2. Sensores Multiespectrales 1515.7.1.3.3.2. Formato de Salida de la Imagen 1515.7.1.3.3.2.1. Sensores Analgicos 1515.7.1.3.3.2.2. Sensores Digitales 1515.7.1.3.3.3. Fuentes de Emisin energtica 1515.7.1.3.3.3.1. Sensores Pasivos 1515.7.1.3.3.3.2. Sensores Activos 1515.7.1.3.3.4. Segn la dimensin del rea Sensible (Formato de la Imagen) 1515.7.1.3.3.4.1. Sensores Matriciales 1515.7.1.3.3.4.2. Sensores Lineales 151

5.7.1.3.4. Elementos Geomtricos y Propiedades de los SensoresElectro-pticos 1515.7.1.3.4.1. Geometra de la superficie y lectura del sensor 1525.7.1.3.4.2. Respuesta Espectral 1525.7.1.3.4.3. Ruido 1525.7.1.3.4.3.1. Ruido Fotnico 1525.7.1.3.4.3.2. Ruido del Circuito 1524.7.1.3.4.3.3. Relacin Seal / Ruido 1525.7.1.3.4.3.4. Rango Dinmico 1525.7.1.3.4.3.5. Uniformidad de Respuesta Radiomtrica 152

5.7.1.3.4.3.6. Seales Falsas 1535.7.1.3.4.3.6.1. Blemishes 1535.7.1.3.4.3.6.2. Blooming 1535.7.1.3.4.3.6.3. Oscuridad Actual 1535.7.1.3.4.4. Linealidad 1535.7.1.4. Sistemas Espaciales de Captacin de Imgenes

Estereoscpicas 1535.7.1.4.1. ASTER (Advanced Spaceborne Termal Emisin and

Reflection Radiometer) 1535.7.1.4.2. ERS (Uropean Remote Sensing Satellite) 153

5.7.1.4.3. IRS (Indian Remote Sensing) 1545.7.4.4. LANDSAT 1545.7.1.4.5. NOAA (Nacional Oceanic and Atmospheric Administration

Satellite) 1545.7.1.4.6. MOS 1545.7.1.4.7. SPOT (Systeme Provatoire d Observation de la Terre) 1555.7.1.4.8. CBERS (China Brasil Earth Resouces Satellite) 1555.7.1.4.9. MOMS 1555.7.1.4.10. IKONOS 1565.7.1.5. Dispositivo de Carga Charge Couple Divice (CCD) o

Cmara CCD 1565.7.1.5.1. Elementos de una Cmara CCD 156


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5.7.1.5.1.1. La Iluminacin 1565.7.1.5.1.2. La Estabilidad Temporal 1575.7.1.5.1.3. La Caractersticas Espectrales de Iluminacin 1575.7.1.5.1.4. La Distribucin de la Intensidad de Luz 1575.7.1.5.1.5. Los Objetos 157

5.7.1.5.1.6. Sistema ptico 1575.7.1.5.1.7. El Sensor 1575.7.1.5.2. Ventajas de las Cmaras CCD 1575.7.1.6. Los Escneres 1585.7.1.6.1. Clases de Escner segn el tipo de Fotodetector 1585.7.1.6.1.1. Charge Couple Detector (CCD) 1585.7.1.6.1.2. Fotomultiplicador 1585.7.1.6.2. Elementos Componentes 1585.7.1.6.2.1. El Sensor 1585.7.1.6.2.2. La Transmitancia 158

5.7.1.6.2.3. La Densidad de la Pelcula 1585.7.1.6.2.3. Componentes Electrnicos 1585.7.1.6.3. Caractersticas Tcnicas 1585.7.1.6.3.1. Velocidad 1595.7.1.6.3.2. Ruido de la Imagen 1595.7.1.6.3.3. Formato de Almacenamiento y Compresin de Datos 1595.7.1.6.3.4. Color 1595.7.1.6.3.5. Iluminacin 1595.7.1.6.3.6. Rango Dinmico 1595.7.1.6.3.7. Resolucin Geomtrica 159

5.7.1.6.3.8. Resolucin Radiomtrica 1595.7.1.6.4. Tipos de Escner 1595.7.1.6.4.1. Sensores de Banda 1595.7.1.6.4.2. Sensores de Matriz Cuadrada 1595.7.1.6.4.3. Sensores Simples 1595.7.1.6.5. Calibracin del Escner 1595.7.1.6.5.1. Calibracin Radiomtrica 1605.7.1.6.5.2. Calibracin Geomtrica 1605.7.1.6.6. Modelos de Escneres 1605.8. NOCIONES ACERCA DE LOS SISTEMAS DE

INFORMACIN GEOGRFICA (SIG) 1615.8.1. BASES DE DATOS GEOGRFICAS 1625.8.2. MODELOS DE DATOS Y TIPOS DE SIG 1625.8.2.1. SIG Vectoriales 1625.8.2.2. SIG Raster 1645.8.2.3. SIG Orientados a Objetos 1655.9 LECTURAS COMPLEMENTARIAS 1665.10. EJERCICIOS Y PROBLEMAS 206

6. PLANEACIN DE UN PROYECTO DE VUELOAEROFOTOGRAMTRICO 213


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6.1. FASES 2136.1.1. DEFINICIN 2136.1.2. PLANEACIN 2136.1.3. VALORACIN 2136.2. ELEMENTOS 213

6.2.1. REA DEL TERRENO 2136.2.2. ALTURA ABSOLUTA DE VUELO (H) 2136.2.3. ALTURA DE VUELO RELATIVA AL TERRENO (Z) 2136.2.4. BASE AREA (B) 2136.2.5. INTERVALO ENTRE EXPOSICIONES (t) 2136.2.6. SEPARACIN ENRE LAS LNEAS DE VUELO (A) 2136.2.7. NMERO DE LNEAS DE VUELO (n) 2136.2.8. RELACIN B / Z 2136.2.9. CORRIMIENTO DE LA IMAGEN (e) 2136.2.10. TIEMPO NETO DE VUELO (T) 213

6.2.11. NMERO DE FOTOS POR LNEA (n) 2136.2.12. NMERO NETO DE FOTOS DEL PROYECTO DE VUELO (N) 2146.3. FACTORES QUE AFECTAN EL PROYECO DE VUELO 2146.3.1. LA FOTOGRAFA 2146.3.2. LA ESCALA DE LA FOTOGRAFA 2156.3.3. VARIACIN ESCALAR PERMISIBLE 2156.3.4. DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL RELIEVE 2166.3.5. DERIVA HORIZONTAL (DRIFT) Y DERIVA ANGULAR

(CRAB) 2166.3.6. INCLINACIN DE LA FOTOGRAFA (TILT) 217

6.3.7. ALTURA DE VUELO RELATIVA AL TERRENO 2176.3.8. DIRECCIN DE LA LNEA DE VUELO 2186.3.9. LA RELACIN B / Z 2186.3.10. EL TIEMPO 2186.3.11. LA HORA DE VUELO 2196.3.12. EL AVION 2196.4. CONROL FOTOGRFICO 2196.4.1. FOTOIDENTIFICACIN 2196.4.2. DETERMINACIN DE COORDENADAS TERRESTRES 2216.4.3. CONTROL TERRESTRE EN FUNCIN DE LA ESCALA

DEL MAPA 2216.4.4. TRIANGULACIN AREA 2226.4.4.1. Aerotriangulacin Analgica 2226.4.4.2. Aerotriangulacin Analtica 2226.4.4.2.1. Aerotriangulacin por Polgonos 2236.4.4.2.2. Aerotriangulacin por Modelos Independientes 2236.4.4.3. Procedimiento Operativo de la Aerotriangulacin 2236.4.4.3.1. Planeacin6.4.4.3.2. Adquisicin de la Informacin 2236.4.4.3.3. Procesamiento de la Informacin 2246.5. EJEMPLO DE CLCULO DE UN PROYECTO DE VUELO 2246.5.1. REA DE TERRENO A CUBRIR CON EL VUELO


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PROYECTADO 2246.5.2. ALTURA DE VUELO RELATIVA AL TERRENO (Z) 2246.5.3. ALTURA ABSOLUTA DE VUELO (H) 2246.5.4. BASE AREA (B) 2256.5.5. RELACIN B / Z 226

6.5.6. CORRIMIENTO DE LA IMAGEN (e) 2266.5.7. SEPARACIN 2266.5.8. NMERO DE LNEAS DE VUELO EN BARRIDO A LO

LARGO DE LA MAYOR DIMENSIN DEL TERRENO (n) 2266.5.9. INTERVALO DE TIEMPO ENTRE EXPOSICIONES (t) 2266.5.10. TIEMPO NETO DE VUELO (t) 2266.5.11. NUMERO NETO DE FOTOGRAFAS POR LNEA (n) 2276.5.12. NUMERO TOTAL DE FOTOGRAFAS DEL PROYECTO

DE VUELO (N) 2276.6. LECTURA COMPLEMENTARIA

2276.7. EJERCICIOS Y PROBLEMAS 236

7. SOLUCIN EJERCICIOS Y PROBLEMAS 249

7.1. SOLUCIONARIO CAPTULO 1. 2497.2. SOLUCIONARIO CAPTULO 2. 2547.3. SOLUCIONARIO CAPTULO 3. 2667.4. SOLUCIONARIO CAPTULO 4. 2727.5. SOLUCIONARIO CAPTULO 5. 283

7.6. SOLUCIONARIO CAPTULO 6 291

BIBLIOGRAFA 305


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13/326

CAPITULO 3.

FIG. PG

3.1. DIRECCIN Y SENTIDO DEL DESPLAZAMIENTO POR

RELIEVE EN UNA FOTOGRAFA VERTICAL 783.2. DIRECCIN DEL DESPLAZAMIENTO POR RELIEVE ENFOTOGRAFA INCLINADA 79

3.3. MAGNITUD DEL DESPLAZAMIENTO POR RELIEVE ENFOTO VERTICAL 81

3.4. MAGNITUD DEL DESPLAZAMIENTO POR RELIEVE ENFOTO VERTICAL (CORTE VERTICAL) 82

3.5. COORDENADAS FOTOGRFICAS DE UN PUNTO ANTES YY DESPUS DE LA RESTITUCIN 83

CAPITULO 4.

FIG. PG

4.1. NGULO PARALTICO 1034.2. APRECIACIN DE LAS ALTURAS RELATIVAS DE LOS

OBJETOS FOTOGRAFIADOS POR UNA CMARA AREA 1044.3. DIFERENCIA DE ALTURA ENTRE PUNTOS 1054.4. VISIN ESTEROSCPICA 106

4.5. VISIN SEUDOSCPICA. DESPLAZAMIENTO POR RELIEVEDE a CON RELACIN A b 108

4.6. RELACIONES ENRE b, Z, f Y b, s, m. 1094.7. ESTEREOSCOPIO DE LENTES O DE BOLSILLO 1114.8. ESQUEMA ESTEREOSCOPIO DE ESPEJOS 1124.9. ESTEREOSCOPIO DE ESPEJOS MODELO N2 ZEISS 1124.10 LA PARALAJE EN X EN FOTOGRAFAS VERTICALES PARA

PARA UN PUNTO A. 1144.11. LA PARALAJE EN X EN FOTOGRAFAS VERTICALES A IGUAL

ALGURA PARA UN PUNTO A. CORTE VERTICAL. 114

4.12. LA PARALAJE EN Y EN FOTOGRAFAS VERTICALES PARAUN PUNTO A 115

4.13. LA PARALAJE ESTEREOSCPICA DE UN PUNTODEL TERRENO 117

4.14. BASE DE VISIN ESTEREOSCPICA 1214.15. BARRA DE PARALAJE 1234.16. ORIENTACIN DEL PAR ESTEREOSCPICO DE

FOTOGRAFAS 1254.17. MOVIMIENTO VERTICAL DE LA MARCA FLOTANTE 128


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CAPITULO 5.

FIG. PG

5.1. ESTACIN FOTOGRAMTRICA DIGITAL (EFD) 142

5.2. VISIN ESTEREOSCPICA DIGITAL. DIVISN DE PANTALLA 1435.3. ESQUEMA DE FLUJO DE TRABAJO EN LOS SISTEMASFOTOGRAMTRICOS DIGITALES (SFD) 145

5.4. ESCNER ULTRA SCAN 5000 DE VEXCEL IMAGINGGMBH (AUSTRIA) 161

5.5. FORMACIN DE LNEAS EN LA TOPOLOGA ARCONODO 1635.6. FORMACIN DE POLGONOS EN LA TOPOLOGA ARCONODO 1645.7. ORGANIZACIN DE LA INFORMACIN EN EL MODELO DE

DATOS RASTER 1655.8. MODELO SIG DE DATOS ORIENTADO A OBJETOS 166

CAPITULO 6.

FIG. PG

6.1. RECUBRIMIENTO LONGITUDINAL 2156.2. VARIACIN DE LA ESCALA EN FUNCIN DE LA

VARIACIN DE COTAS 2166.3. DERIVA HORIZONTAL (DRIFT) Y DERIVA ANGULAR

(CRAB) 2186.4. BANDA DE CONTROL FOTOGRFICO 2226.5. ELEMENTOS DE UN PROYECTO DE VUELO

AEROFOTOGRAMTRICO 225


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1. GENERALIDADES

1.1. CRONOLOGA.

384 a.c. 322 a.c.Aristteles,plantea la posibilidad de conservar la formadel sol y de la luna, al ser observados a travs de un orificio sin una formadeterminada.

Siglo III a.c. Euclides, enuncia que dada la posicin diferente de cada uno delos ojos estos obtienen imgenes distintas del mismo objeto.

9651038 Alhazan,presenta una descripcin de la cmara oscura, la cual esutilizada para la observacin de los eclipses de sol.

14521519 Leonardo Da Vinci, hace descripcin y definicin de la cmaraoscura la cual solo se conoce hacia finales del siglo XVIII. Retoma elprincipio planteado por Euclides en el siglo III a.c., acerca de las diferentesimgenes obtenidas del mismo objeto por cada uno de los ojos.

15011576 Giralamo Cardan,menciona la posibilidad de colocar una lenteen el orificio de la conocida cmara negra. No obstante se conserva la imageninvertida proyectada.

1553 Len Battista Alberti, en su libro Magias Naturales hace suparticular descripcin de la cmara oscura.

1727 Federico Schulse, confirma la alteracin de las sales de plata por accinde la luz.

1771 - 1834 Alois Senefelder, inventa la litografa permitiendo lareproduccin de imgenes trazadas con tinta sobre una superficie de piedracalcrea.

1822 Joseph Niepce, obtiene las primeras imgenes permanentes en placassensibles, sobre un papel impregnado en cloruro de plata y cido ntrico dondelos tintes estn invertidos. Se descubre de esta manera un negativo. El otroinconveniente es que no se logra fijar la imagen en el papel.

1833 William H. Fox Talbot, realizan unos croquis con la ayuda de lacmara oscura. Un ao despus preparando papales impregnados en unasolucin de sal corriente y luego de secarlos los impregna con una solucin de

nitrato de plata y obtiene as imgenes por contacto que lava con agua saladay yoduro de potasio.


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1838 Charles Wheastone, construye un instrumento de visin que sedenomina estereoscopio el cual permite ver, por cada ojo, una imagen distintaen dos dimensiones y genera en el cerebro una tercera imagen tridimensional.

1839 Francois Dominique Arago, el siete de enero, se hace pblico el

descubrimiento de la invencin de la fotografa que se le atribuye a LouisDaguerre, quien modifica el contrato de asociacin firmado con Joseph NNiepce en 1829, en el que se vinculaban los adelantos sobre imgenes ensuperficies sensibles. Es Daguerre quien logra fijar las imgenes con sal demar y mercurio. El invento lo bautiza con el nombre de daguerrotipo.William Talbot , queriendo dejar clara la antigedad de sus avances en esesentido enva copia de los resultados obtenidos al Royal Institute. A 30 deenero de 1839 dicta una conferencia que titula Algunas notas sobre el artedel dibujo fotognico o el procedimiento por el cual los objetos naturales

pueden dibujarse as mismos, sin la ayuda del lpiz del artista.. Talbotasegura haber descubierto el negativo y los positivos de imgenes ensuperficies sensibles o la fotografa como actualmente se concibe.

1840 William Talbot, descubre la imagen latente, consistente en unprocedimiento que reduce la toma de una foto de una hora a unos cuantosminutos, lo que denomina calotype.

1840, se obtiene un daguerrotipo (fotografa) con imagen de la Luna.

1845, se obtiene un daguerrotipo (fotografa) del Sol.

1851 Aim Laussedat, inicia las investigaciones para probar la utilidad de lafotografa con fines topogrficos. Es considerado el PADRE DE LAFOTOGRAMETRA, la cual defini como Metrofotografa. Crea el primeraparato apropiado para ejecutar levantamientos fotogramtricos y el primermtodo de restitucin por interseccin.

1857, se obtienen imgenes de Jpiter, Saturno y el Sol.

1858 Felx Tournachon Nadar, obtiene la primera foto desde un globocautivo de una parte de la ciudad de Paris entre el Arco de la Estrella y lasTulleras.

1861 Aim Laussedat, ejecuta las primeras pruebas fotogramtricas paralevantar un plano topogrfico y el calculo de distintas medidas de unmonumento.


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1861 La Academia de Ciencias de Madrid , convoca al concursoAplicaciones de la fotografa al levantamiento de planos, el cual es ganadopor Aim Laussedat, quien presento el levantamiento de la Villa de Buc(Versalles).

1863 Antonio Terrero,presenta sus primeros estudios sobre la fotogrametra.

1867 Aim Laussedat, presenta el primer fototeodolito (combinacin deteodolito y cmara fotogrfica) y ensea el primer plano de Paris levantadopor medio de fotografas terrestres. La posicin de los detalles sobre losplanos se obtuvo por interseccin de las direcciones ledas con fotografastomadas desde diferentes sitios. Para aplicar este mtodo es necesario poderidentificar determinados detalles comunes a dos fotografas consecutivas loque se haca a veces difcil, lo cual se super con la aparicin del

estereoscopismo (toma de fotos con una zona comn a un par fotogrficoobservable con un estereoscopio).

1873 Enrique Deville, realiza un levantamiento fotogramtrico de una reginde Canad.

1886 Antonio Terrero, Ejecuta el primer levantamiento en una reginespaola: Torres de Quevedo en el barranco de Vista Hermosa (Madrid) aescala 1: 1000, con un fotogramtro de su invencin.

1888 George Eatsman, saca al mercado la primera cmara Kodak de rolloporttil.

1891 Lippman, descubre la fotografa a color.

1892 Federico Stolze, determina el principio de la marca flotante.

1893 Meydenbauer,introduce la utilizacin de la palabra fotogrametra, alllamar la atencin hacia el empleo de nuevos mtodos de levantamientosterrestres por medio de fotografas.

1895 Enrique Deville,publica uno de los libros clsicos de la fotogrametra:Photographic Surveyng..


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1898 Teodoro Scheimpflug, realiza la invencin del doble proyector, obtienefotomapas a partir de fotografas areas, establece la teora de latransformacin y de la triangulacin radial.

1899 Iriarte y Navarro, publican la primera obra terica escrita en espaol

titulada: Topografa Fotogrfica.

1900 Teodoro Scheimpflug, resuelve inconvenientes de la fotografa area,empleando una cmara de ocho lentes sostenida en la canasta de un globo.Con siete fotos oblicuas y una vertical formaba una sola foto de gran campoangular. La determinacin de la posicin del globo en el momento de la tomade la foto es superada a la par del invento de los globos dirigibles y suutilizacin en la toma de fotografas con fines fotogramtricos.

1901 Carlos Pulfrich, inicia la estereoscopa mtrica con su invento delestereocomparador, que marca el arranque de una nueva era para lafotogrametra.

1903 los hermanos Wringht, inventan el aeroplano.

1907 Jos Mara Torroja, elabora la primera tesis doctoral sobrefotogrametra titulada Fotografa terica y prctica..

1909 Von Orel, inventa el estereoautgrafo, prototipo que da inicio a unaserie de instrumentos que permitieron la mecanizacin en la cartografa apartir de fotografas.

1909 los hermanos Wringht, obtienen la primera foto area tomada desde unaeroplano, cuando se sobrevolaba sobre la regin de Conocelli, Italia.

1913 Tardivo, publica datos sobre el empleo cartogrfico de fotografastomadas desde un avin y presenta adems un fotomosaico de la ciudad de

Bangasi en Libia.

1915 Oscar Messter, desarrolla la cmara para la toma de las fotos en serie.

1916 Jos Mara Torroja, funda la Sociedad Estereogrfica Espaola, quese convierte en la primera entidad privada de fotogrametra. Realiza trabajoscomo el levantamiento escala 1: 1000 de las minas de Cardona y del puentede Toledo siendo este ltimo levantamiento la primera aplicacin de lafotogrametra a la arquitectura en Espaa.


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1930, La fotogrametra es aplicada al levantamiento de grandes reas. Esmedida una extensin de 40.000 millas cuadradas en el Valle del Tenessee.

1930, por iniciativa de la Facultad de Ingeniera de la Universidad Nacionalde Colombia sede de Bogot se traen al pas los primeros instrumentos para

fotogrametra area y hacen visita los primeros expertos en el tema.

1935, se realiza la primera importacin de aparatos fotogramtricos para elInstituto Geogrfico Agustn Codazzi.

1938, se ejecuta la elaboracin del plano de la ciudad de Bogot, con motivodel cuarto centenario de su fundacin. Se inicia en firme la realizacin delmapa de Colombia escala 1: 100.000 con ayuda de fotografas areas.

1940, el gran desarrollo de la fotogrametra se da en su utilizacin con finesblicos. La ofensiva alemana sobre territorio francs, fue preparada luego deun anlisis intenso de reconocimiento areo de todas las instalacionesmilitares, principales edificios gubernamentales, aeropuertos, infraestructurabsica, redes de transporte terrestre.

1940, a partir de este ao, se desarrolla la fotointerpretacin con todas susaplicaciones.

1944, en rplica la invasin aliada de Normanda fue cuidadosamenteplaneada utilizando fotointrpretes que cubrieron todas las necesidades deidentificacin logstica alemana como: instalaciones militares, instalacionesmimetizadas o de seuelo, lneas frreas que desembocaban en tnelescerrados, equipos aerotransportados y terrestres camuflados.

1950, se cambia el nombre del Instituto Geogrfico Militar de Colombia porel de Instituto Geogrfico de Colombia Agustn Codazzi. Encargado de lacartografa oficial de la nacin.

1955 Rosemberg,plantea La teora de la informacin es una gua y ayuda enel estudio, evaluacin y desarrollo de los mtodos e instrumentosfotogramtricos, topogrficos y cartogrficos para la automatizacinelectrnica de la elaboracin de mapas.

1958 Helava , describe la ventaja delos restituidores analticos respecto de losrestituidores analgicos.

1960 el Ministerio de Obras Pblicas de Colombia, abre la Seccin defotogrametra equipada con aparatos de restitucin y un avin con su


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respectiva cmara area, con el fin de facilitar el trazado y planeacin decarreteras, ferrocarriles, canales puentes y otras obras prospectadas desde elministerio.

1965 Sharp, hace la descripcin del Sistema de Compilacin Digital

Automatizada de mapas (Digital Automatic Map Compilation) DAMC ,elcual se utiliza en el trazado de mapas topogrficos y la produccin deortofotos desde imgenes digitalizadas.

1969, en el proyecto de la llegada del hombre a la Luna, juega papelimportantsimo el estudio y la fotointerpretacin de la zona escogida para elalunizaje as como el conocimiento previo del tipo de litologa que all exista,verificado luego con las muestras de rocas obtenidas.

1975, el conocimiento de los planetas vecinos y de partes de mas all deluniverso, se realiza por medio de la informacin suministrada por diferentestipos de sensores remotos que envan imgenes que luego cumplen procesosde fotointerpretacin y que han marcado un gran avance en el conocimientocientfico del espacio sideral.

1981 Sarjakoski, describe el primer restituidor digital.

1982 Case, muestra el diseo de un prototipo de un Sistema Fotogramtrico

Digital (Digital Stereo Comparatos / Compilator) DSCC.

1984 en el Congreso de Rio de Janeiro de ISPRS, se presenta un Sistema deProcesamiento Digital De Imgenes Adaptado, que incluye cambios en elhardware, la estereovisin y posibilidades de control sobre modelos 3D.

1986 Gugan y Dowman, precisan las cuatro caractersticas fundamentalespara un Sistema Fotogramtrico Digital: manejo de la visin estereoscpica,operatividad de grandes volmenes de imgenes, precisin de medidas

submilimtricas, digitalizacin en tiempo real del modelo 3D.

1988 en el Congreso de ISPRS en Kyoto, se muestra la primera estacinestereofotogramtrica digital comercial, Kern DSP1.

1990 y 2003 En las guerras contra el Gobierno Iraki, los militaresestaudinenses han hecho despliegue dela utilizacin de la fotografa comoherramienta estratgica con fines blicos.


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A mediados de la dcada de los 90s, en varias compaas particulares y enalgunas estatales colombianas se empieza a aplicar los sistemas dedigitalizacin de imgenes.

2003, las aplicaciones de la fotogrametra y la fotointerpretacin cubren casi

todos los espacios de la ingeniera y de los aparatos que generan o requierenimgenes y que son utilizados en las reas de la salud.

1.2. APLICACIONES DE LA FOTOGRAMETRA Y DE LAFOTOINTERPRETACIN.

La fotogrametra entendida como la ciencia y tecnologa que permite obtenerinformacin cuantificable partir de fotografas obtenidas por diversos tipos desensores remotos y la fotointerpretacin como lectura anlisis e interpretacin

cualitativa de las mismas, son herramienta indispensable en los diferentesespacios delas ciencias donde se aplican.

1.2.1. EN INGENIERA.

1.2.1.1. CARTOGRAFA: Fue una de las primeras e importantesaplicaciones an vigentes. Se logra la obtencin de planos a diferentesescalas y con coberturas de grandes reas o detalles puntuales de granprecisin, as como la elaboracin de rplicas tridimensionales queacompaadas de programas de simulacin y mezcla de informacin permitenel anlisis detallado de diversos problemas ingenieriles y la determinacin devariadas opciones de solucin.

1.2.1.2. DISEO DE VAS Y LNEAS FERROVIARIAS:A partir defotografas areas y terrestres en formato tradicional (copia de contacto) odigitalizadas y acompaadas de paquetes de diseo, la fotogrametra y lafotointerpretacin desempean un papel integro en el diseo preliminar,ejecucin, control e interventora de la obra y disposicin final, tanto de vasde uso vehicular como de ferrocarriles.

1.2.1.3. ESTUDIOS HIDROLGICOS PARA OBRAS DE PASO:La aplicacin se da desde el estudio preliminar de la zona donde se pretendedesarrollar la obra con la determinacin del sitio o sitios alternos para suubicacin hasta los controles posteriores a su ejecucin.

1.2.1.4. LNEAS DE TRANSMISIN Y SUBTRANSMISIN

ELCTRICA: Permite la determinacin de los sitios apropiados para laubicacin de las torres que soportan los cables de alta tensin, la definicinde la ruta ms viable econmica y tcnicamente posible, como tambin el


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clculo de la longitud de cableado necesario que favorezca la menor perdidade energa, entre los varios detalles tcnicos a tener en cuenta.

1.2.1.5. LOCALIZACIN DE MATERIALES DECONSTRUCCIN:La determinacin de sitios de canteras que permitan laextraccin de material de base y sbase para la construccin de diversostipos de vas o construcciones con el favorable impacto econmico y tcnicoes posible con la utilizacin de la fotogrametra y la fotointerpretacin.

1.2.1.6. SELECCIN DE SITIOS PARA OBRAS DEINGENIERA: TUNELES, EMBALSES, REPRESAS. En todos losestudios de prefactibilidad, factibilidad, construccin, control, interventora eimpacto social o ambiental, los recursos de la fotogrametra yfotointerpretacin son insustituibles y determinantes en la toma dedecisiones.

1.2.1.7. ESTUDIOS DE VALORIZACIN DE OBRAS DEINGENIERA: para efectos de los anlisis de impacto y definicin de losderrames de valorizacin en funcin de la ejecucin de obras de ingeniera,

estos se realizan a partir de informacin suministrada por restitucionesaerofotogramtricas.

1.2.1.8. EVALUACIN DE RECURSOS HIDROELCTRICOS:Tanto en el inventario como en la prospeccin y planeacin de desarrollosenergticos el conocimiento detallado de las reas de inters se fundamentaen informacin suministrada a partir de estudios completos en la parte defotogrametra y fotointerpretacin.

1.2.1.9. ESTUDIOS DE NAVEGACIN Y RECTIFICACIN DECAUCES DE RIOS: Este es un aspecto tcnico de recurrente sucesocuando se ejecutan obras de algn tamao en ingeniera y all lafotogrametra y la fotointerpretacin cumplen importante papel.

1.2.1.10. BSQUEDA DE AGUAS SUBTERRNEAS: Para

atender los problemas de abastecimiento de agua potable en las no pocasreas pobladas o desrticas, los estudios geolgicos desde lafotointerpretacin son herramienta indispensable en el hallazgo de acuferos


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o entrampamientos en el subsuelo que resuelven tan apremianteescaseamiento de agua.

1.2.1.11. DEFINICIN Y CONSTRUCCIN DE ACUEDUCTOS.

1.2.1.12. PLANEACIN Y CONSTRUCCIN DE REDES DEACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO.

1.2.1.13. ESTUDIOS DE DEFORMACIONES ESTRUCTURALESEN OBRAS DE INGENIERA.

1.2.1.14. ESTUDIOS DE MOVIMIENTOS TECTNICOS YCONTROL DE GRANDES MOVIMIENTOS DE MASA(DERRUMBES, AVALANCHAS).

1.2.1.15. ESTUDIOS DE PROBLEMAS EROSIVOS ASOCIADOSA OBRAS DE INGENIERA O A ASENTAMIENTOS

HUMANOS.

1.2.1.16. DISEO Y CONSTRUCCIN DE AEROPUERTOS.

1.2.1.17. ESTUDIOS DE PLANEACIN URBANA Y RURAL.

1.2.1.18. PROYECCIN Y DESARROLLO DE OBRAS DEIRRIGACIN: CONSTRUCCIN DE CANALES DE RIEGO.

1.2.1.19. PROSPECCIN Y EXPLOTACIN DE CANTERASCOMO MATERIALES DE CONSTRUCCIN.

1.2.1.20. CONSTRUCCIN DE MAPAS DE RIESGO CON

RELACIN A DIFERENTES FENMENOS NATURALES.


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1.2.1.21. DEFINICIN DE ZONAS AFECTADAS PORMOVIMIENTOS DE MASA O INESTABILIDAD DE LADERASQUE GENERAN RIESGO A LOS HABITANTES DE DICHASREAS.

1.2.1.22. ELABORACIN DE DIFERENTES TIPOS DE MAPASDE IMPACTO AMBIENTAL.

1.2.2. EN LOS RECURSOS AGRCOLAS:Las aplicaciones de lafotogrametra y la fotointerpretacin van desde la proyeccintecnificada, la identificacin de los tipos de suelos y sus potencialidades

agrcolas, el control y desarrollo de los sembrados, el manejo dediversos fenmenos que intervienen en el desarrollo de los cultivos, elcontrol cuantitativo y cualitativo de las reas afectadas por plagas hastala proyeccin y evaluacin de la produccin agrcola.

1.2.3. EN LOS RECURSOS FORESTALES: La fotogrametra y lafotointerpretacin aplicadas a este campo , permiten la delimitacin detipos de bosques, la clasificacin e identificacin espacial por edades y

calidades, el control de plagas o enfermedades , el crecimiento enfuncin del tiempo y condiciones ambientales, mediante la elaboracinsistmica y peridica de mapas que conllevan un registro dinmico. Sontambin utilizadas en el control de la deforestacin indiscriminada y enla proteccin de los resguardos forestales, los nacimientos de aguas y laaplicacin de las leyes que regulan la explotacin de este tipo derecursos.

1.2.4. EN LOS RECURSOS MINERALES: En la identificacin,

localizacin, prospeccin, cuantificacin de reserva probables yprobadas, en la explotacin y cierre de la mina o cantera de todo tipo deminerales, los aportes de la fotogrametra y la fotointerpretacin se hanconvertido en factores determinantes para realizar una explotacinracional, tecnificada, eficiente con preservacin del medio ambiente yque evita al mximo los efectos contaminantes que en desarrollo deltrabajo minero se producen.

1.2.5. EN LOS RECURSOS HIDRULICOS:

Cada vez lasnecesidades energticas se hacen mas importantes y a medida que crecela red de interconexin elctrica entre pases vecinos, los recursos


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hidroelctricos, su inventario prospeccin , proyeccin y desarrolloadecuado se han convertido en elemento estratgico en especial paraColombia por sus favorables caractersticas. Para la adecuadaexplotacin y manejo de este recurso la fotogrametra y la

fotointerpretacin se han convertido en unas de las herramientas msapropiadas a utilizar.

1.2.6. EN APLICACIONES MILITARES: Es en este espacio dondeel desarrollo de tecnologa de avanzada y nuevos instrumentos han sidoconstruidos y probados varios aos antes de colocarse al servicio de lacomunidad civil. Para funciones de reconocimiento ydesenvolvimientos tcticos o en el control y vigilancia de diferentesterritorios del mundo, el manejo militar esta basado en los estudios de

imgenes obtenidas por diferentes sensores remotos o por anlisisfotointerpretados de las mismas.

1.2.7. EN EXPLORACIONES EXTRATERRESTRES: Para el grancrecimiento en el conocimiento de los planetas cercanos, la llegada aMarte de los equipos que han suministrado informacin detallada deeste planeta o los reportes enviados por las sondas que atraviesan elespacio hacia lo profundo de la Va Lctea, los desarrollos en la

fotogrametra y la fotointerpretacin han sido fundamentales en losgrandes avances cientficos que se han dado.

1.2.8. EN APLICACIONES NO TOPOGRFICAS: Son muchaslasaplicaciones en ciencias o artes diferentes a las relacionadas con elsuelo el subsuelo o los planetas, en donde los fundamentos de lafotogrametra y la fotointerpretacin han tenido su desenvolvimientoamplio. La ciencia mdica en los ltimos instrumentos que permitenobtener imgenes del cuerpo humano se fundamentan en estos

principios. De igual manera debe decirse de ciencias como: laodontologa , la arquitectura, la meteorologa, la arqueologa, laoceanografa, o de los estudios patolgicos en estructuras de diferentesmateriales , las reconstrucciones de obras arquitectnicas y artsticas,los estudios de balstica, los estudios forenses, los estudios sobrecontrol del trfico en grandes ciudades.

1.3. CLASIFICACIN DE LA FOTOGRAMETRA.


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1.3.1. SEGN EL TIPO DE IMAGEN OBTENIDA Y LAPOSICIN ESPACIAL DE LA CMARA.

1.3.1.1. FOTOGRAMETRA AREA: Es la que utilizavistas areas de la

superficie terrestre, obtenidas con cmaras mtricas, montadas en unaeroplano.

1.3.1.2. FOTOGRAMETRA TERRESTRE: Es la que utiliza imgenestomadas con cmaras ubicadas en una posicin fija sobre el terreno, con el ejede la cmara horizontal o casi horizontal.

1.3.1.3. FOTOGRAMETRA ESPACIAL: Es la que utiliza imgenes

extraterrestres realizadas con cmaras fijas en la Tierra o desde satlitesartificiales, la Luna, o cualquier otro tipo de sensor remoto enviado para estefin al espacio sideral.

1.3.1.4. FOTOGRAMETRA NO TOPOGRFICA: Es la que utilizaimgenes obtenidas para aplicaciones en ciencias o artes diferentes a laingeniera propiamente dicha.

1.3.2. SEGN EL TIPO DE LA INFORMACIN OBTENIDA.

1.3.2.1. FOTOGRAMETRA MTRICA: Es aquella en que los datosobtenidos se utilizan para anlisis cuantitativos que conducen a la elaboracinde planos a una determinada escala.

Dependiendo del mtodo de medicin y procesamiento de datos obtenidos lafotogrametra mtrica se subdivide en:

1.3.2.1.1. ANLOGA: Cuando se utilizan implementos complejosopticomecnicos, para atender problemas fotogramtricos mediante analogaso comparaciones.

1.3.2.1.2. ANALTICA: Cuando obtenidas las coordenadas en dosdirecciones (x , y) los problemas fotogramtricos se resuelven mediante eluso de modelos matemticos.

1.3.2.1.3. DIGITAL: Cuando la imagen obtenida se encuentra en mediomagntico y los resultados de mediciones, modelos o mapas se construyen apartir de programas sistematizados.


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1.3.2.2. FOTOINTERPRETACIN: Es el estudio de las imgenesobtenidas por sensores remotos a partir de las cuales se obtiene informacincualitativa, identificacin y caracterizacin del terreno.

1.4. LA CMARA AREA.

La cmara area en general puede definirse como un instrumento dentro delconjunto de los sensores remotos (no se presenta contacto entre el sensor y elobjeto sensado) el cual recoge o capta propiedades fsicas de los objetos:longitudes de onda comprendidas en el rango del espectro electromagnticoentre el ultravioleta y el infrarrojo por medio de la absorcin, refraccin oreflexin.

Otra sencilla definicin es expresada cuando se dice que la cmara, es unpequeo cuarto oscuro, que tiene una lente frente a un obturador que actacomo una ventana a travs de la cual pasa la luz que llega al fondo del cuartooscuro donde se halla colocada una pelcula sensibilizada que reacciona alproducirse el contacto.

Esquemticamente se describe la cmara como: un plano del negativo (planode la pelcula), un eje ptico perpendicular a dicho plano y un centro pticocontenido en el eje ptico que es el punto donde se concentran todos los rayos

proyectantes, que impactaran el plano del negativo. Vanse: Figura 1.1.,Figura 1.2.

1.4.1. PARTES DE LA CMARA. (VASE FIGURA 1.3).

1.4.1.1. EL ALMACEN DE LA CMARA: Es la parte donde va colocadala pelcula. Permite almacenar hasta 60 metros de pelcula de 24 cms deancho, en chasises intercambiables, lo que representa unas 235 fotografas en

formato de 23 cms * 23 cms o 280 fotografas en formato de 18 cms * 18cms. Estos chasises se fijan directamente al cono. Contiene tambin unmecanismo para el avance y retroceso de la pelcula y un aparato de succinque hace que la pelcula se mantenga perfectamente extendida y plana,evitando distorsiones que afectan la calidad de la imagen.


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FIGURA 1.1. CMARA AREA DEFINIDA POR TRES ELEMENTOSGEOMTRICOS.


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FIGURA 1.2. ESQUEMA DE LA CMARA FOTOGRFICA.

1.4.1.2. EL CUERPO DE LA CMARA: Es la parte donde se colocan losmecanismos que proveen los movimientos necesarios para enrolar la pelcula,disparar el obturador y operar el sistema de vaco.

1.4.1.4. EL CONO: Es la parte que sirve de soporte al sistema de lentes.

1.4.1.4. EL OBJETIVO: Es la parte correspondiente al sistema de lentes, lacual es considerada como el elemento ms importante. Su oficio es el dereunir en un haz de luz los rayos de cada uno del infinito nmero de puntosdel plano del objeto, concentrndolos en un punto denominado Centro ptico(L) y enviarlos hacia el plano del negativo.

1.4.1.5. EL DIAFRAGMA: Es la parte compuesta por una serie de hojas(laminillas) que pueden rotar en el plano conformado por ellas, permitiendola variacin del orificio que da paso a los rayos luminosos provenientes del

objeto , lo que determina la cantidad de luz incidente sobre el sistema delentes. Vase figura 1.4.


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1.4.1.6. EL OBTURADOR:Es la parte encargada de controlar el tiempo alque esta expuesta la pelcula emulsionada, en el momento en que los rayos deluz atraviesan el sistema de lentes. Este tiempo puede ser de hasta 1 / 2000de segundo. Los obturadores ms empleados en las cmaras cartogrficas son

dehojas o de sistema dediscos, y pueden ser operados electromagnticamentey regulados por mecanismosfotoelctricos. Vase: Figuras: 1.5. y 1.6.

1. Sistema antivibratorio 9. Unidad motriz2. Placa de presin 10. Dispositivo de compensacin del3. Unidad motriz movimiento de la imagen4. Unidad de mando 11. Suspensin5. Cilindros de mando 12. Obturador universal intercambiable

6. Bobina receptora 13. Cono portaobjetivo7. Chasis 14. Objetivo8. Bobina dadora Principales partes constituyentes del

sistema

FIGURA 1.3. ELEMENTOS DE LA CMARA AREA(DE BASTIDOR). CORTE ESQUEMTICO.

(CMARA RMY 30/23 ZEISS JENA).


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FIGURA 1.4. DIAFRAGMA.

FIGURA 1.5. OBTURADOR DE HOJAS.


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FIGURA 1.6. OBTURADOR DE DISCOS ZEISS.

1.4.2. CLASIFICACIN DE LAS CMARAS.

1.4.2.1. SEGN SU ESTRUCTURA:

1.4.2.1.1. CMARAS DE FAJA CONTINUA: Son aquellas en las cualesla luz penetra por una ranura y acta sobre la pelcula que avanza a unavelocidad sincronizada con la velocidad de la imagen, la que a su vez dependede la velocidad del avin y de la altura de vuelo. Produce una foto continuadel terreno que es de gran utilidad para el diseo de vas, lneas de ferrocarril

o lneas de conduccin Elctrica. Las seales emitidas por los radares generanimgenes continuas del terreno por lo que pueden considerarse dentro de estatipificacin.

1.4.2.1.2. CMARAS DE BASTIDOR: Son aquellas utilizadas propiamenteen trabajos fotogramtricos. Se presenta un espaciamiento en el terreno entrela toma de fotos, lo que dependiendo adems de la velocidad del avin,generar secuencias de fotos consecutivas recubiertas o no que conllevan la

diferenciacin en su utilizacin con fines estereoscpicos.


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1.4.2.1.3. CMARAS PANORMICAS: Son aquellas en las cuales lacmara barre el terreno de manera perpendicular a la lnea de vuelo. Lacobertura lateral es muy amplia, alcanzando hasta los 180. Se utiliza paralabores de reconocimiento.

1.4.2.2. SEGN EL NGULO DE PROYECCIN DEL OBJETIVO(NGULO DE EXPOSICIN): (VASE FIGURA 1.7).

FIGURA 1.7. CAMPO ANGULAR (NGULO DEPROYECCIN DEL OBJETIVO).

1.4.2.2.1. CMARA DE NGULO PEQUEO: Es aquella cuyo ngulo deproyeccin del objetivo es menor de 50. Tiene usos militares para laelaboracin de mosaicos.

1.4.2.2.2. CMARA DE NGULO NORMAL: Es aquella cuyo ngulo deproyeccin del objetivo vara entre los 50 y 75. Es el tipo de ngulo deproyeccin del objetivo en la elaboracin de mapas de reas urbanas con fines

mtricos.1.4.2.2.3. CMARA GRAN ANGULAR: Es aquella cuyo ngulo deproyeccin del objetivo vara entre los 75 y 100. Viene siendo utilizada


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para trabajos de fotogrametra y fotointerpretacin por su mayor coberturaareal sin grandes distorsiones fotogrficas.

1.4.2.2.4. CMARA SUPERGRANANGULAR: Es aquella cuyo ngulo

de proyeccin del objetivo es mayor de 100 y menor o igual 120. Suutilizacin ha representado economas en los procesos de elaboracin demapas, por cubrir el doble de rea de terreno que las cmaras gran angulares,con precisin equivalente. Vase figura 1.8.

FIGURA 1.8. CLASIFICACIN DE LAS CMARAS SEGN EL NGULODE PROYECCIN DEL OBJETIVO (NGULO DE EXPOSICIN).

1.4.2.3. SEGN LA LONGITUD FOCAL ( f ) :

1.4.2.3.1. CMARA DE LONGITUD FOCAL CORTA: Aquella cuyadistancia focal ( f ) es de hasta 150 m.m.

1.4.2.3.2. CMARA DE LONGITUD FOCAL NORMAL: Aquella cuyadistancia focal esta entre 150 m. m. y 300 m. m. Es el tipo de distancia focalutilizada para las cmaras de trabajo en fotogrametra.


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1.4.2.3.3. CMARA DE LONGITUD FOCAL LARGA: Aquella cuyadistancia focal es mayor de 300 m. m. Es el tipo de distancia focal utilizado entrabajos de reconocimiento.

Debe tenerse en cuenta que para alturas de vuelo iguales, el aumento de la

longitud focal implica una mayor escala, detalle que puede ser importante odeterminante al momento de la planificacin del vuelo. Conservando unamisma escala, la fotografa normal requiere mayor altura de vuelo y lasupergranangular lo contrario, lo cual resulta beneficioso en el cubrimiento dezonas que permanecen cubiertas por nubosidad baja gran parte del tiempo.Cuando la utilizacin de las fotografas tiene fines de medicin, lasfotografas normales y su caracterizacin de tener desplazamiento debido alrelieve pequeo y buena precisin planimtrica, las convierten en las msapropiadas., en tanto que en las fotografas supergranangulares el

desplazamiento debido al relieve es grande, el modelo observado presentaexageracin vertical, pero la precisin en la medicin de distancias verticaleses muy buena, favoreciendo la obtencin de cotas o el dibujo de curvas denivel. Las fotografas supergranangulares presentan inconvenientes cuando setrabaja en zonas montaosas donde pueden presentarse zonas que no quedencubiertas ( denominadas zonas muertas ) , o al tratar escalas muy grandesdonde los desplazamientos por relieve pueden dificultar la fusin de lasimgenes para utilizar la visin estereoscpica.

1.4.2.4. SEGN EL USO:

1.4.2.4.1. CMARAS CARTOGRFICAS (MTRICAS).

1.4.2.4.2. CMARAS DE RECONOCIMIENTO.

1.4.2.4.3. CMARAS ESPECIALES.

1.5. LA FOTOGRAFIA AREA :

La fotografa area puede definirse como la imagen del terreno captada sobreun plano (el del negativo o el de la foto), desde una cmara terrestre o desdeun avin o cualquier otra nave area equipada con una cmara especializadautilizada especficamente para tal fin.

Se basa en el principio de la percepcin fotogrfica, el cual hace referencia a

la propiedad de los cuerpos de la litosfera para absorber, dispersar o reflejarla luz que proviene del sol o de cualquier otro elemento que emita rayos de


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luz. La energa reflejada por los objetos ( rocas , plantas , agua ) pasa a travsdel sistema de lentes de la cmara y afecta con mayor o menor intensidad lapelcula emulsionada sensible a ondas en el espectro electromagntico. Estefenmeno da origen a una gama de tonalidades de gris o de colores en elnegativo que permiten la formacin de las distintas imgenes de los objetos.

La mayor o menor capacidad de reflexin de la luz da como resultado lageneracin de imgenes ms o menos claras.

1.5.1. CLASIFICACINDE LAS FOTOGRAFAS:

1.5.1.1. EN FUNCIN DE LA INCLINACIN DEL EJE DE LACMARA:

1.5.1.1.1. VERTICAL: Aquella en la cual el eje ptico de la cmara esperpendicular al plano del objeto al plano de la foto y al plano del negativo.La escala es uniforme en toda la fotografa y solo ocurren diferencias debidasa la topografa. Son las ms fciles de restituir. Vase figura 1.9.

1.5.1.1.2. INCLINADA: Aquella que en el instante de la toma, el eje de lacmara esta inclinado respecto de la vertical (ngulo de inclinacin t). Dicha

inclinacin no debe superar los 3. Sin embargo es frecuente los ngulos deinclinacin entre los 12 y los 18, ngulos en los cuales todava es posiblehacer ajustes para trabajos fotogramtricos. Vase figura 1.10.

1.5.1.1.3. OBLICUA: Aquella en que el eje de la cmara es inclinado adredepara obtener una panormica del terreno. A este tipo de fotografas se asociantambin aquellas fotografas obtenidas al presentarse inclinacin hacia loslados del avin. Vase figura 1.11.

1.5.1.1.4. CONVERGENTE: Aquella en que el eje de la cmara estainclinado a lo largo de la direccin de la lnea de vuelo.

1.5.1.1.5. MUY INCLINADA: Aquella en que el eje de la cmara estainclinado de tal forma que aparece el horizonte en fotografa que se obtiene.Vase tabla1.1.

1.5.1.1.6. TERRESTRE: Aquella en que el eje de la cmara es horizontal,es decir hace 90 con relacin a la vertical que pasa por el centro ptico ( L ).


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FIGURA 1.9. FOTO VERTICAL


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FIGURA 1.10. FOTO INCLINADA.


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FIGURA 1.11. FOTO OBLICUA.


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FOTOGRAFA VERTICAL INCLINADA MUY INCLINADA

Caractersticas Inclinacin menor Sin horizonte Con horizonte enque 3 la foto

rea

fotografiada Muy pequea Pequea GrandeForma delrea Rectangular Trapezoidal TrapezoidalfotografiadaEscala Uniforme para un Decrece desde Decrece desde

mismo plano un primer plano un primer planohorizontal hacia el fondo hacia el fondo

Ventaja Fcil de restituir Mayor rea recu- Econmica e ilus-

bierta. Puede ser trativa por su granrestituida en algu- recubrimiento delnos instrumentos terreno.convencionales

Uso msfrecuente Proyectos fotogra- Fotointerpreta- Fotointerpretacin

mtricos y de inter- cin en general aplicada a estudiospretacin. geolgicos, fores-

tales y ambientales.

TABLA 1.1. COMPARACIN ENTRE FOTOGRAFAS AREASVERTICALES E INCLINADAS.

1.5.2. SEGN LA EMULSIN DE LA PELCULA:

Las pelculas utilizadas para fotografas areas tienen emulsiones constituidas

por halogenuros de plata sensibles a diferentes radiaciones del espectroelectromagntico , que obedecen a energa que pasa a travs de una ventanaatmosfrica (regin atmosfrica a travs de la cual pasa la energa de unalongitud de onda definida); caracterizadas por ser: suficientemente corta pararegistrar detalles pequeos, no lo suficientemente larga evitando serdispersada excesivamente, no larga en demasa para ser registradafotogrficamente, proporcionando una informacin completa y perceptiblepor el ojo humano.

Las imgenes obtenidas a partir de la utilizacin de longitudes de ondadiferentes al espectro visible aportan otro tipo de informacin del objetoobservado, como en el caso en que se emplea un detector sensible a la


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radiacin infrarroja, el cual entrega informacin de las fuentes de calor odiferencias de humedad o caractersticas de la composicin mineral delterreno en base a la inercia trmica.

1.5.2.1. FOTOGRAFA PANCROMTICA: Son tambin denominadas

fotografas a blanco y negro y se toman con pelcula pancromtica muyrpida, sensible a todas las longitudes de onda del espectro visible,especialmente en los extremos de la escala cromtica por encima an de lavista humana, lo que permite apreciar detalles que podran pasardesapercibidos. Este tipo de pelculas se caracterizan por ser de grano muyfino, alta sensibilidad, alto poder de resolucin y buen contraste.

1.5.2.2. FOTOGRAFA A COLOR: Son aquellas sensibles a las longitudes

de onda del espectro visible entre las 0.4 y las 0.7. Est compuesta portres capas: amarillo, magenta, cian , correspondientes a las longitudes de ondade los colores azul, verde y rojo. Se logra obtener toda la gama de colores delespectro visible. Son fotografas muy apropiadas en la identificacin demateriales, o en estudios de aguas y bajos fondos entre otras de susaplicaciones. Se presentan algunos inconvenientes con el enmascaramiento dealgunos colores en su coincidencia con los reales ofrecidos en la naturaleza, alo que se le ha trabajado bastante en anlisis de laboratorio al punto de que yase anuncian pelculas que no presentan distorsin de color. Son fotografas

costosas lo que ha limitado su comercializacin a vuelos especiales porencargo.

1.5.2.3. FOTOGRAFA INFRARROJA EN BLANCO Y NEGRO: Sonaquellas sensibles en la zona del espectro electromagntico entre las 0.25 ylas 0.92 , filtrando la zona inferior eliminando la zona ultravioleta,produciendo una sensibilidad efectiva entre las 0.57 y las 0.92. No sonsensibles ala luz difusa o polarizada. Otros tipos de filtros son: el amarillo

medio , filtra hasta 0.5 , produciendo la eliminacin de la zona azul delespectro; el rojo filtra hasta 0.65 , produciendo la eliminacin hasta la zonanaranja del espectro inclusive; el rojo oscuro filtra hasta las 0.75 , lo queocasiona dejar solo la zona infrarroja del espectro.

Se utilizan apropiadamente en zonas de baja visibilidad (afectadas por: niebla,bruma o polvo), dada la claridad de detalle que se obtiene por la mayordifusin que sufren los tonos rojos e infrarrojos en los particuladosatmosfricos. Tienen alta utilizacin en estudios forestales y agrcolas ya que

la clorofila refleja la mayor parte de la radiacin infrarroja. En el control deplagas y enfermedades, la reflectancia de las plantas atacadas disminuye, y es


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detectada en las fotografas por los tonos oscuros claramente diferenciados delas tonalidades de grises claros de las plantas no afectadas.

1.5.2.4. FOTOGRAFAS EN FALSO COLOR: Son aquellas sensibles alas radiaciones electromagnticas correspondientes a los colores verde rojo e

infrarrojo. Estn formadas por tres capas: amarillo, magenta, cian. Los coloresfinales de la fotografa no corresponden a los originales presentndose comoresultado: los verde, azules; los rojos, verdes; los infrarrojos, rojos. Utilizadaspara similares requerimientos de las fotografas infrarrojas a blanco y negro ypresentan tambin inconvenientes asociados al alto costo, dificultad demanipulacin y conservacin.

1.5.2.5. FOTOGRAFAS EN INFRARROJO MEDIO Y LEJANO(TERMOGRAFAS): Aquellas producidas a partir de detectores

electrnicos, los cuales transforman las radiaciones electromagnticas, enseales elctricas almacenadas en cintas magnticas, enviadas luego a tierrapara ser transformadas por medio de un tubo de rayos catdicos, en puntosluminosos que impresionan la pelcula emulsionada. Estas imgenes recibenel nombre termografas o imgenes trmicas, por registrar la emisin trmicadel terreno. Son diferentes sustancialmente de las fotografas pancromticase infrarrojas. La toma de imgenes se hace ala puesta del sol o al final de lanoche.

1.5.2.6. FOTOGRAFAS TOMADAS A LA PUESTA DEL SOL: Sonaconsejadas para estudios en zonas de hielo, nieves perpetuas o corrientes deagua. La radiacin trmica como efecto, permite hacer diferencias litolgicasque no serian posibles en fotografas pancromticas.

1.5.2.7. FOTOGRAFIAS TOMADAS AL FINAL DE LA NOCHE: SonAconsejables en la deteccin de niveles freticos prximos a la superficieterrestre, mantos de agua o fenmenos volcnicos. Los materiales aparecen entonos ms claros cuanto mayor sea l energa que irradien. En este tipo de

imgenes cualquier anomala trmica superficial depender de otra msprofunda.

1.5.3. IMGENES DE RADAR: El radar es un tipo de sensor remoto elcual emite energa en una longitud de onda entre un metro y un milmetro,que es reflejada por el terreno y detectada de nuevo por antenas receptorasubicadas en los costados del avin. Solo se reciben seales comprendidasentre los 45 y el horizonte, producindose el registro de dos bandas continuasun por cada receptor, con una zona ciega que corresponde a la zona debajo del

avin. Cada lnea de barrido esta construida por la sucesin de puntos


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captados y la unin de lneas sucesivas permiten la formacin de la imagenrastreada.

La longitud de onda emitida atraviesa cualquier tipo de obstculo en laatmsfera, y una de sus ms importantes cualidades es el poder ser operado a

cualquier hora del da o de la noche, convirtindose en uno de los ms baratossistemas de teledeteccin, aconsejado para trabajos de gran cobertura enestudios previos de reconocimiento. Las superficies aparecern tanto o msbrillantes y claras cuanto ms perpendiculares estn en direccin del hazemitido.

Con el avance en las tcnicas para la obtencin de imgenes de radar aaparecido lo que se denomina la Radargrametra como uno de los campos deaplicacin, definindose como el proceso de aplicar tcnicas fotogramtricas

y adaptarlas a los datos de radar con la finalidad de crear modelos estros. Espor tanto la utilizacin de los conceptos de la fotogrametra, pero con lascorrecciones propias de la geometra de radar y su aplicacin en la topografay el mapeo.

Principios fotogramtricos como las condiciones de colinearidad ycoplanariedad explican matemticamente la relacin entre las coordenadas dela imagen en un sistema 2D de referencia y las coordenadas verdaderas dela superficie (3D).

Se presentan diferencias radargramtricas entre las imgenes desde radares enplataformas aerotransportadas y las de satlite debidas principalmente a losngulos de depresin, la nitidez del terreno, la consideracin de la curvaturaterrestre y los efectos de la variacin en la trayectorias de vuelo.

En la mayora de los estudios radargramtricos, se hacen mediciones en unasola imagen con base en: 1. Mediciones del alcance inclinado y el tiempo detoma de un nmero seleccionado de puntos. 2. Mediciones de la posicin de la

antena del radar (altura) y su velocidad. 3. La definicin de la posicin de unnmero de puntos de control terrestre. 4. Un Modelo Digital de Elevacin delrea.

1.5.4. IMGENES DE SATLITE.

1.5.4.1 IMGENES DESDE SATLITES TRIPULADOS OCONDUCIDAS POR COSMONUTAS: Pertenecen a este tipo lasimgenes producidas por los satlites de la serie MERCURY, GEMNI,

APOLO, SKYLAB, DISCOVERY. Permiten su adaptacin a condicionesespeciales.


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1.5.4.2. IMGENES DESDE SATLITES NO TRIPULADOS:Pertenecen a este tipo, las imgenes producidas por satlites cuyofuncionamiento es totalmente automtico y estn controlados por programascomputarizados. La poca flexibilidad para adaptarse a condiciones especialeses reemplazada por la repeticin de imgenes del mismo sitio. Son imgenes

de estas caractersticas las obtenidas por los satlites: TIRROS NIMUBUS oLANDSAT.

Los satlites LANDSAT, tienen una rbita circular de aproximadamente 900Km. de altura con respecto a la tierra. Es una rbita heliosincrnica, esto esque pasa siempre a la misma hora solar por un lugar determinado de la tierra.El LANDSAT 1, primero de la serie se lanz en 1972. El LANDSAT 3reemplaz al LANDSAT 1 y permita obtener imgenes del mismo sitio cada9 das, cubriendo un rea de 185 Km. * 185 Km. equivalentes a un rea

de34.225 km. Actualmente el LANDSAT 5 produce imgenes da casi todala superficie terrestre una vez cada 16 das, cubriendo ms de 31.000 km ymuestra objetos de 900 m de extensin. Los satlites colocados en rbita porlos franceses SPOT (SYSTME PROBATORIE dOBSERVATION DE LATERRE) obtienen imgenes con detalles de objetos de tan slo 100 m desuperficie. La Agencia Europea del Espacio (ESA), India Japn y Rusia hanenviado tambin sus propios satlites de observacin terrestre, permitiendo eldesarrollo y grandes avances de los sistemas de teledeteccin.

Los satlites metereolgicos, como los europeos de la serie METEOSATutilizan sus sistemas de teledeteccin para producir imgenes que contribuyena la prediccin metereolgica, siguiendo el movimiento de las nubes yregistrando los cambios de la temperatura atmosfrica.

1.5. 5. PROPIEDADES DE LA FOTOGRAFA:

En una fotografa de las utilizadas corrientemente en fotogrametra, un

operador puede detectar ms de 20.000.000 de objetos de hasta 0.5m dedimetro, 16 tonalidades de gris, resolucin de 10 lneas / m.m., unos81.000.000 de bits de informacin, con una cobertura de cerca de 5 km, parauna fotografa a escala de 1: 10000.

Generalmente, en una de sus mrgenes las fotografas contienen:* Fecha de toma de la fotografa. Hora de exposicin. La Altura Absoluta de vuelo (indicada por el altmetro). La posicin de la brjula del nivel esfrico, en el momento de la

exposicin.


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La distancia focal de la lente. Nmero del Vuelo. Consecutivo numerado de las fotografas. Nmero del rollo al que pertenecen las fotografas. Marca de colimacin o marca fiducial colocada en la parte media de

cada uno de los bordes de la copia de contacto (fotografa).

1.5.6. CONSULTA DEL MATERIAL FOTOGRAMTRICO:

El Instituto Geogrfico Agustn Codazzi, es la entidad del Orden Nacional,bajo cuya responsabilidad esta la toma de las fotografas areas, de radar y desatlite y su control en todo el pas. Las fotografas pueden ser consultadas oadquiridas en los Centros de Informacin Geogrfica de Bogot o decualquiera de las capitales de Departamento, atendiendo al siguienteprocedimiento tcnico de consulta:

1.5.6.1. Se localiza en forma aproximada sobre un mapa a escala 1: 1.500.000divido en cuadrngulos, el punto o rea de consulta requerido. Se determinaluego el nmero del cuadrngulo correspondiente, dado por sus coordenadasgeogrficas en el citado mapa.

1.5.6.2. Con el nmero del cuadrngulo, se solicita la plancha correspondientea escala 1: 100.000, sobre el cual se demarcan los ejes de vuelo de losrecorridos efectuados. En cada lnea de vuelo hay una serie de cifras yletras, las cuales identifican el tipo de vuelo y el nmero del sobre, datos conlos cuales se localizan las fotografas en los respectivos archivos. Se solicita elsobre con la faja de vuelo ms cercana a la zona de inters. En algunos casoses factible hacer observacin mas detallada del sitio requerido a escalas1:50.000 1: 25.000 que permiten una mejor aproximacin al terreno. Vasefigura 1.12.

1.5.6.3. Luego de entregado el sobre que contiene la faja de vuelo que cubreo encierra la zona puntos requeridos, se detallan estos mediante laobservacin simple o con la ayuda de diferentes tipos de estereoscopios.


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FIGURA 1.12. PLANCHA ESCALA 1: 50.000 I.G.A.C.


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1.6. NITIDEZ DE LA FOTOGRAFA:

En atencin a todo lo descrito anteriormente puede decirse que la nitidez deuna fotografa depende de :

1.6.1. La cantidad de luz incidente.

1.6.2. El tiempo de exposicin.

1.6.3. La abertura del diafragma.

1.6.4. La sensibilidad de la emulsin

1.7. FUNDAMENTOS GEOMTRICOS DE LA FOTOGRAFA :

Desde el punto de vista de la geometra, la fotografa es una proyeccincentral en la cual a cada punto del plano del objeto (plano del terreno) lecorresponde un punto del plano de la fotografa y del plano del negativo, yrecprocamente. A esta terna de puntos se les denomina PUNTOSHOMLOGOS y estn ligados por la siguiente ley: el punto objeto, el puntoimagen y el centro ptico de la cmara estn en lnea recta. En realidad el

objetivo de una cmara fotogrfica no esta compuesto de una lente sencillasino de un sistema de lentes, lo que obligara a definir los puntos cardinalesdel sistema (focos, puntos principales, planos principales y puntos nodales)para definir la distancia focal ( f ) ; sin embargo para efectos de lo que sepretende, resulta ms sencillo considerar el objetivo como una lente simple.

De la ptica y en consideracin de la Ley de Newton se tiene:

1 / distancia focal = 1 / distancia al objeto + 1 / distancia a la imagen

1 / f = 1 / Z + 1 / c ( ECUACIN 1 )

Tericamente la distancia a la imagen ( c ) y la distancia focal ( f ) no soniguales, pero dado que la cmara area siempre enfoca al infinito, debido aladistancia tan considerable entre esta y el terreno, desde el punto de vistaprctico como el valor de Z es mucho mayor que el de f puede decirse

que 1 / Z tiende a cero y por consiguiente c tiende a valer f.


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Que es Fotogrametra?

Fotogrametra se deriva de las palabras griegas photos quesignifica "luz," gramma significa "dibujo" y metron que significa"medida;" o sea medicin grafica por medio de luces.

La aplicacin mas conocida de la Fotogrametra es la medicin ycompilacin (recopilacin de informacin) de mapas topogrficos,complementada por las curvas de nivel, basada en mediciones einformacin obtenida de fotografas areas e imgenes espaciales;la compilacin es usualmente realizada por instrumentos pticos

anlogos, analticos y digitales.

La Fotogrametra posee varias categoras siendo una de ellas laEstero fotogrametra, en la cual pares de fotografas areas con unrea en comn son observadas, medidas o interpretadas, usandodispositivos de vista estereoscpica, los cuales dan una terceradimensin del rea en comn de las fotografas observada, y crea lailusin que el observador esta viendo un modelo de relieve delterreno.

Que hace la Direccin de Fotogrametra?

La Direccin de Fotogrametra es la encargada de capturar lasentidades (ros, casas, caminos, etc.) del terreno, contenidas en lasfotografas areas e imgenes satelitales, para confeccionar losmapas topogrficos, ortofotomapas y datos que alimentan lossistemas de informacin geogrficos (SIG), estas entidades puedenestar en dos o tres dimensiones, dependiendo del producto que se

confeccione o los requerimientos de los usuarios, con formato desalida .dgn, .dwg o .dxf. Los ortofotomapas (mosaico de fotografasareas rectificadas), se confeccionan en papel fotogrfico y/o en


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formato digital con extensin .tif, los mapas topogrficos seconfeccionan en papel bond y/o formato igual a los datos para SIG.La Direccin de Fotogrametra tambin confecciona ModelosDigitales de Elevacin (MDE) para anlisis del relieve,ortofotomapas, curvas de nivel, etc., en nuestro laboratorio seprocesan las fotografas areas para los trabajos fotogrametrcos yla venta al pblico.

Todos los trabajos fotogrametrcos son referidos al sistema terrestreen coordenadas planas (Este, Norte), y elevacin (Z) referida alnivel medio del mar, la precisin y simbolizacin de los elementosdel terreno estn regidas por normas y estndares internacionales.

Procesos para la obtencin de mapas y ortofotomapas.

Usando imgenes capturadas de fotografa area o de satlite ysiguiendo el flujo de trabajo, el INETER pueden usar los productosde la ImageStation para obtener planimetra y planos topogrficos.

Los departamentos de transportes pueden usar los mismos


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productos para la planificacin de autopistas, puentes, tneles yotros proyectos.En realidad, cualquier empresa que tenga una relacin directa oindirecta con un sistema de informacin geogrfica (SIG), ya seapara toma de datos, como para revisin.

Entrada de Datos PhotoSca TD

Para la fotogrametra la entrada de datosempieza con la toma de la imagen sea cual seasu origen: fotografas areas escaneadas en unsistema de gran precisin como el PhotoScanTD, o bien imgenes de satlite capturadascon censores como el SPOT, y por ltimoimgenes digitales capturadas con cmarasdigitales, aunque este mtodo hoy por hoy esel menos extendido.El resultado que se obtiene est libre de

distorsiones desde 7 a 224 micrones con una resolucin geomtricade 1 micrn y una precisin de 2 micrones por eje.

El sistema de escaneo de alta resolucin llamado PhotoScan TD,

convertir la informacin fotogrfica en datos raster digitales. Elsistema escanea tanto en blanco y negro como en color, de positivoso negativos. El sistema PhotoScan TD est compuesto de un mdulode software para escanear que trabaja sobre un PC y que incluyetodos los parmetros para la calibracin.

La ImageStationZ es un restituidordigital que corre sobre sistemaoperativo Windows NT, con 4

procesadores Intel Pentium Pro a200 MHZ, 512 KB de cache en cadaprocesador, 128 MB de RAMampliable a 512 hacen que estamaquina maneje las imgenes enestreo en tiempo real de forma quesea rentable en una cadena deproduccin. El monitor panormico,de 28 pulgadas junto con la tarjeta RealiZm y el sistema de gafas decristal lquido hace que la visualizacin del relieve sea cmoda parael usuario tras la desaparicin de los binoculares.


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El uso de mltiples ventanas, con la posibilidad de visualizar encada una de ellas diferentes imgenes o porciones de la misma adiferente resolucin, libre de los lmites fsicos impuestos por loselementos pticos.

DEFINICION DEL PROYECTO

En esta fase el operador establece una serie de datos del proyectocomo son los datos de la cmara ( focal, distorsin del las lentes,marcas fiduciales, ...), las coordenadas de los puntos de control o deapoyo y las unidades de medida. En esta fase el operador goza de laayuda que le proporciona el producto ISPM, ImageStation

Photogrammetric Manager. Este producto incluye las entradas amens, cargas de datos masivas como los listados de los puntos deapoyo, generacin de informes y de archivos ASCII de intercambiocon los paquetes de AeroTriangulacin ms comunes.

TRIANGULACIN / ORIENTACIONES.

Despus de la entrada de datos y su validacin, el usuario puede

tratar las imgenes con un proceso de AeroTriangulacin, usando elproducto ISDM, ImageStation Digital Mesuration, para medir ytransferir puntos de paso, control, ... directamente sobre la fotodigital. Una previa planificacin del trabajo permite al operador iridentificando las imgenes que van siendo medidas, ordenarlas eidentificar cada punto de paso que ha de ser medido en cada foto. Elresultado es un croquis en las medidas que lleva al operador a unproceso de clculo que tiene ya un importante componenteautomatizado.

ISDM proporciona resultados de los ajustes segn se vanobteniendo de los puntos de control y la transferencia de puntos demanera que el operador puede detectar inmediatamente cualquiertipo de fallo. Para los ajustes de AeroTriangulacin las medidaspueden ser exportadas desde ISPM a cualquiera de los paquetes deAeroTriangulacin de terceros ( PatB, Pat-MR, Bingo, Bluh,..)disponibles en los PCs de Intergraph. Despus de los ajustes, los

resultados de la AeroTriangulacin se pueden importar en ISPMpara usarse en pasos posteriores en la cadena de produccin.


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Opcionalmente el fotogrametrista puede usar el producto ISMS,ImageStation Model Setup, para orientar las fotos digitales conrespecto a unas coordenadas terreno y eliminar la distorsin de laslentes y la pelcula de forma que no aparezcan en la visualizacinen estreo.

CAPTURA DE ENTIDADES:

Uno de losprocesos queconsumen mstiempo es lacaptura de los

datos y sucodificacin comoentidades del SIGa partir de lasfotografas areasvistas en estreo.El operador lleva acabo miles de

operaciones en este proceso en el da. Sin embargo el operador

puede optimizar estos procesos utilizando el producto MSFC,MicroStation Feature Collection, para minimizar la interaccin conel producto de captura de datos. El paquete se compone de unaserie de mens y formularios de entrada de datos que aparecen enla misma pantalla que los datos capturados teniendo todo ello unainterfaz de usuario homloga y sencilla.

El usuario define las caractersticas grficas de los elementos atravs de una tabla que se activa al ir a restituir permitindonosuna seleccin automtica de los elementos.

El fichero grfico con esta serie de caractersticas puede integrarsecon herramientas muy sencillas y automticas al SIG, en este casoestaremos hablando del producto MGE, Modular GIS Environment,el cual incluye todas las opciones para la captura de datosgeogrficos, consultas, anlisis, visualizacin y obtencin desalidas.

MSFC, adems porta el mismo tipo de interfaz de usuario que parael restituidor analtico Intermap (IMD) y puede ser utilizado


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tambin en restituidores analgicos. Con esta caracterstica secompatibiliza mucho ms cualquier captura de datos en losdiferentes entornos, analgico, analtico y digital.

Tambin es utilizado para revisin de datos sobre la pantalla deforma que sobre una imagen visualizada en modo monoscpicosirva como base para una digitalizacin.

CAPTURA DE MODELOS DIGITALES DE TERRENO (DTM):

La captura y edicin

fiable de los modelosdigitales de terrenoforma parte de lamayora de losproyectos. Paraautomatizar dealguna forma esteproceso, as como elanterior, es

imprescindible tener:

Una magnfica visin estreo por debajo de la visualizacin delos vectores cada uno con su

Una interfaz de usuario muy verstil

Potencia suficiente para poder manejar bien las imgenes

Capacidad de realizar la edicin y el control de calidad delmodelo digital del terreno en modo estreo. El restituidor digitalsobre Windows-NT proporciona todos estos elementos.

La captura de los datos del Modelo Digital del Terreno desdefotografa area digital o desde imagen de satlite se realiza deforma interactiva o en modo batch. El operador puede definir lasreas de captura que pueden corresponderse al modelo estreo

completo o a un trozo menor, y capturar datos dentro de zonasllamadas oscuras o de mayor dificultad.


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Un procesador automtico es el ISMT, ImageStation Match-T,desarrollado por INPHO GmbH, Stuttgart, Alemania, genera losModelos de Terreno automticamente a partir de imgenesdigitales areas en estreo.

GENERACIN DE ORTOFOTOS:

En un flujo degeneracin deortofotos el operadorrectifica una fotoarea o de satlite

eliminando as losefectos del relieve ylas aberracionespresentes en todofotografa perspectivaestndar.

El producto BRECT, ImageStation Image Rectifier, permite al

usuario obtener ortofotos partiendo de las fotografas originales ydel resultado de procesar el Modelo de Terreno con MSM, MGETerrain Modeler, y obtener un modelo de tringulos o de malla. Elresultado de este proceso se puede utilizar como fondo de unSistema de Informacin Geogrfico para la digitalizacin sobrepantalla o para la simple generacin de mapas de ortofotos.

En general el rea a rectificar estar compuesta por ms de unafotografa de manera que tras obtener cada una de las ortofotos eloperador tratar de casar los diferentes contrastes y tonalidades alo largo de una lnea de manera que en la imagen final no sedetecten las diferentes imgenes que la componen.


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SALIDA

Digital:

La conversin de los datos a formato digital es elpaso esencial para la completa automatizacin decualquier flujo de ingeniera o cartografa. Unavez este paso se ha conseguido las siguientesaplicaciones en la cadena se beneficiarn de estaautomatizacin. Una imagen en formato digitalpuede ser el fondo a cualquier cartografa en un

proyecto SIG,a la arquitectura y a la ingeniera civil, por ejemplo.Existen tambin otras ventajas. Los trabajos de revisin son muchoms eficaces y el almacenamiento de los datos en cinta o disco

ptico hacen que estn ms accesibles para trabajos posteriores.

Impresin:

HP 750C

Para la generacin de copias en papel seutiliza el software de Intergraph llamadoI/Plot y obtener salidas en un gran nmerode dispositivos, incluyendo plotterstrmicos, de chorro de tinta, electrostticos

y de plumas. Si la salida requiere grancalidad y caractersticas cartogrficas comottulos, leyendas, retculas, entonces elusuario puede beneficiarse del MGFN,

Intergraph's MGE Map Finisher, producto que le ofreceherramientas de ayuda en este campo y la facilidad de aadirlas aentidades cartogrficas capturadas previamente.

El operador puede tambin clasificar datos tales como los usos delsuelo, poblacin, tipo de vegetacin y utilizar colores especiales,patrones, cases y fuentes de texto. Para La comprobacin previa ala salida el usuario puede generar un "what you see is what youget" en la pantalla y realizar cualquier correccin en el fichero dediseo y de enviarlo al plotter, impresora o filmadora.

Publicacin de mapas hbridos raster y vector:


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Si la salida final es una ortofoto-mapa oun mapa publicado, las herramientaspara dicho tipo de impresin lasproporciona MGE Map Publisher, quecumple todos los requisitos cartogrficospara la publicacin y reproduccin. ConMap Publisher el usuario sigue elmismo flujo de trabajo que encartografa digital. Varias fotografasrepresentando lneas, textos, reas dediferentes tintas y smbolos de lacartografa son procesadas para generar

ficheros raster diferenciados que representen cada una de las

separaciones de color, tramados y compuestos. Estos ficheros sonposteriormente filmados en filmadoras de alta resolucin como laMapStter de gran formato. La salida final es apta para publicacinsin necesidad de ningn retoque adicional

INSTRUMENTOS DE FOTOGRAMETRA INSTALADOS EN INETER


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1.9. EJERCICIOS Y PROBLEMAS

Item F V1.9.1. En una fotografa de un terreno montaoso la escala no es

necesariamente constante para todos los puntos de lafotografa.

1.9.2. El almacn de la cmara es la parte donde se encuentraincorporado el sistema de lentes.

1.9.3. El diafragma es un dispositivo que permite variar el tamaodel orificio que da paso a la luz que incide en el sistema delentes y acta sobre la pelcula emulsionada.

1.9.4. Las cmaras de bastidor pueden ser utilizadas como cmarasde reconocimiento.

1.9.5.Todos los siguientes factores afectar: la nitidez de la foto: Cantidad de luz incidente La sensibilidad de la emulsin El foco de la cmara La abertura del diafragma

1.9.6. Una fotografa inclinada es aquella que en el momento deser tomada el eje ptico es inclinado adrede para obteneruna panormica.

1.9.7. Las cmaras de bastidor no pueden ser utilizadas comocmaras de reconocimiento.

1.9.8. La medida de longitudes sobre fotografas areas no es

precisa, debido principalmente a la poca precisin de losinstrumentos de medida.

1.9.9. Las cmaras de reconocimiento casi siempre pueden serempleadas para mediciones fotogramtricas.

1.9.10. Dos fotografas areas verticales de terreno plano horizontaltienen la misma altura de vuelo y el mismo formato Seconcluye que presentan la siguiente caracterstica tienen

diferente altura de vuelo relativa al terreno.


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1.9.11. El tiempo de exposicin de la fotografa area es controladopor el diafragma y puede ser de hasta 1/2000 seg.

1.9.12. El efecto sobre la emulsin de la fotografa est controladopor el obturador de la cmara.

1.9.13. El tiempo de exposicin, la sensibilidad de la foto y lacantidad de luz incidente influyen en la nitidez de la foto.

1.9.14. Son imgenes de percepcin remota las obtenidas porsatlites, radares y escaneadoras.

1.9.15. El almacn de la cmara sirve de soporte al obturador y alsistema de vaco.

ESCOGENCIA MLTIPLE:

1.9.16.La fotografa inclinada se define como:

a. Aquella que al ser tomada cambia la altura de vuelo.b. Aquella que en el instante de toma, el eje de la cmara est

inclinado respecto a la vertical.c. Aquella que en el momento de la toma el eje de la cmara est

inclinado adrede para obtener una panormica.d. Aquella que en el momento de la toma, presenta desviacin del eje

de la cmara respecto a la lnea de vuelo.

1.9.17.La nitidez de la foto no depende de:

a. Sensibilidad de la emulsin.b. Distancia focal.c. Cantidad de luz incidente.

d. Abertura del diafragma.

1.9.18.La fotografa inclinada se define como:

a. Aquella que en el momento de la toma de la foto, presenta desviacindel eje de la cmara.

b. Aquella que en el momento de la toma de la foto, el eje de la cmaraes inclinado adrede para obtener una fotografa panormica.

c. Aquella que en el momento de la toma de la foto modifica su altura de

vuelo.


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d. Aquella que en el instante de la toma de la foto el eje de la cmara estinclinado respecto de la vertical.

1.9.19.De las siguientes aplicaciones de la fotogrametra solo una no escierta:

a. En la restauracin de obras de arte e ingeniera.b. Diseo de canales de riego.c. Cuantificacin de reservas probadas de una mineralizacin de oro

de veta.d. Zonificacin de bosques tropicales.e. Definicin del rea a ocupar por una central hidroelctrica.

1.9.20.La cmara ms utilizada en fotogrametra es:

a. De faja continua.b. De bastidor.c. Panormica.d. De obturador fijo.

DEFINICIONES:

1.9.21. Obturador de la cmara es:

______________________________________________________________________________________________________________________

1.9.22.La nitidez de la foto depende de:

a. ________________________________________________________b. ________________________________________________________

c. ________________________________________________________d. ________________________________________________________

1.9.23. Las fotografas en funcin de la inclinacin del eje de la cmara seclasifican en:

1. ________________________________________________________2. ________________________________________________________

3. ________________________________________________________4. ________________________________________________________


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5. ________________________________________________________6. ________________________________________________________

1.9.24. Las Cmaras se clasifican segn el uso en:

1. ________________________________________________________2. ________________________________________________________3. ________________________________________________________

1.9.25. Las Cmaras segn la longitud focal se clasifican en:

1. ________________________________________________________2. ________________________________________________________

3. ________________________________________________________

1.9.26. Segn el ngulo de proyeccin del objetivo las cmaras se clasifican:

1. ________________________________________________________2. ________________________________________________________3. ________________________________________________________4. ________________________________________________________

1.9.27. Segn la estructura las cmaras se clasifican en:

1. ________________________________________________________2. ________________________________________________________3. ________________________________________________________

1.9.28. Son partes de la cmara fotogrfica:

1. ________________________________________________________2. ________________________________________________________3. ________________________________________________________4. ________________________________________________________5. ________________________________________________________6. ________________________________________________________


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1.9.29. Las fotografas se clasifican

libro fotogrametria

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