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ANÁLISIS DE LOS CAMBIOS ESPACIO-TEMPORALES A PARTIR DE LA CREACIÓN DE ORTOIMÁGENES DEL VUELO FOTOGRAMÉTRICO DE 1933 (MTN * 509, COMUNIDAD DE MADRID) J. A. RODRÍGUEZ ESTEBAN M. PÉREZ BLANCO F. RODRÍGUEZ DALDA Dpto. de Geografía, Universidad Autónoma de Madrid Resumen La centenaria utilización de fotografías aéreas para la extracción de cartografía básica ha ido dejando sin uso otro tipo de informaciones geográficas y medioambientales en ellas contenidas, que en estos momentos son de gran utilidad en muy diversas aproximaciones a los procesos de cambio y evolu- ción del territorio. Por otra parte, el desarrollo último de la fotogrametría digital y, en especial, los siste- mas digitales automatizados multitarea y multiproducto, van a posibilitar a pequeños equipos de investi- gación la extracción de la información contenida en fotografías aéreas históricas corregidas de errores con independencia de los centros especializados. Como continuación de investigaciones previas sobre la utili- zación de la fotografía aérea en España 1 y formando parte de un proyecto más amplio sobre los procesos de análisis espacio-temporales sobre el paisaje y el territorio, este trabajo aborda las vías de aproximación a estos materiales mediante la ortorrectificación y el mosaico de una parte de un primer vuelo fotogramé- trico obtenido en 1933, utilizado en su día para ensayar la actualización del Mapa Topográfico Nacional. Palabras clave: Fotografía aérea histórica, fotogrametría, paisajes, Comunidad de Madrid. 1. INTRODUCCIÓN A los métodos de análisis visual de mapas e imágenes, las nuevas Tecnología de la Información Geográfica añaden, complementándolas y enriqueciéndolas, importantes herramientas digitales de estudio. Parte de estas herramientas potencian dichos análisis visuales creando nuevos puntos de vista y mejorando las observaciones en sintonía con la representación geográfica y la geovisualización 2 , la visión por ordena- dor (computer vision) y el reconocimiento de patrones (pattern recognition) pero, sobre todo, crean nuevas formas de analizar las complejas y extensas relaciones entre los atributos y la ubicación de las entidades geográficas. Desde 1950, el gran volumen de información territorial necesaria para sustentar los procesos de desarrollo mostraba la imposibilidad de tratar toda esta información de forma manual. Son muy ilustrativas, en este sentido, las palabras de Roger Tomlinson sobre las dificultades analíticas de los mapas convenciona- les y las dos limitaciones que para abordar grandes extensiones presentan (que podemos hacer extensibles a la fotografía aérea analógica) y que fueron las que motivaron la creación de lo que se considera el primer Sistema de Información Geográfica, en el Canadá de los años cincuenta, ante la presión en el uso de recursos 1 DIGICyT PB97-1297, dirigido por Francisco Quirós Linares, Universidad de Oviedo. 2 Pueden verse al respecto las propuestas de la Commission on Visualization and Virtual Environments, de la ICA (International Cartographic Association - http://www.geovista.psu.edu/sites/icavis/) y concretamente las de Alan MacEachren (http://www.geog.psu.edu/people/maceachren/ ).

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ANÁLISIS DE LOS CAMBIOS ESPACIO-TEMPORALES A PARTIR DE LA

CREACIÓN DE ORTOIMÁGENES DEL VUELO FOTOGRAMÉTRICO DE 1933

(MTN* 509, COMUNIDAD DE MADRID)

J. A. RODRÍGUEZ ESTEBAN

M. PÉREZ BLANCO

F. RODRÍGUEZ DALDA

Dpto. de Geografía, Universidad Autónoma de Madrid

Resumen

La centenaria utilización de fotografías aéreas para la extracción de cartografía básica ha ido

dejando sin uso otro tipo de informaciones geográficas y medioambientales en ellas contenidas, que en

estos momentos son de gran utilidad en muy diversas aproximaciones a los procesos de cambio y evolu-

ción del territorio. Por otra parte, el desarrollo último de la fotogrametría digital y, en especial, los siste-

mas digitales automatizados multitarea y multiproducto, van a posibilitar a pequeños equipos de investi-

gación la extracción de la información contenida en fotografías aéreas históricas corregidas de errores con

independencia de los centros especializados. Como continuación de investigaciones previas sobre la utili-

zación de la fotografía aérea en España1 y formando parte de un proyecto más amplio sobre los procesos

de análisis espacio-temporales sobre el paisaje y el territorio, este trabajo aborda las vías de aproximación

a estos materiales mediante la ortorrectificación y el mosaico de una parte de un primer vuelo fotogramé-

trico obtenido en 1933, utilizado en su día para ensayar la actualización del Mapa Topográfico Nacional.

Palabras clave: Fotografía aérea histórica, fotogrametría, paisajes, Comunidad de Madrid.

1. INTRODUCCIÓN

A los métodos de análisis visual de mapas e imágenes, las nuevas Tecnología de la Información

Geográfica añaden, complementándolas y enriqueciéndolas, importantes herramientas digitales de estudio.

Parte de estas herramientas potencian dichos análisis visuales creando nuevos puntos de vista y mejorando

las observaciones en sintonía con la representación geográfica y la geovisualización2, la visión por ordena-

dor (computer vision) y el reconocimiento de patrones (pattern recognition) pero, sobre todo, crean nuevas

formas de analizar las complejas y extensas relaciones entre los atributos y la ubicación de las entidades

geográficas. Desde 1950, el gran volumen de información territorial necesaria para sustentar los procesos de

desarrollo mostraba la imposibilidad de tratar toda esta información de forma manual. Son muy ilustrativas,

en este sentido, las palabras de Roger Tomlinson sobre las dificultades analíticas de los mapas convenciona-

les y las dos limitaciones que para abordar grandes extensiones presentan (que podemos hacer extensibles a

la fotografía aérea analógica) y que fueron las que motivaron la creación de lo que se considera el primer

Sistema de Información Geográfica, en el Canadá de los años cincuenta, ante la presión en el uso de recursos 1 DIGICyT PB97-1297, dirigido por Francisco Quirós Linares, Universidad de Oviedo. 2 Pueden verse al respecto las propuestas de la Commission on Visualization and Virtual Environments, de la ICA (International Cartographic Association - http://www.geovista.psu.edu/sites/icavis/) y concretamente las de Alan MacEachren (http://www.geog.psu.edu/people/maceachren/).

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naturales: “La primera limitación -señala Tomlinson-, es que sólo cierta cantidad de datos descriptivos pue-

den ser vistos en la hoja de un mapa (...). La segunda limitación es que los datos en papel han de ser leídos y

analizados por los ojos y el cerebro humano. No obstante ser éste mucho más rápido que el mejor software,

sería una tarea abrumadora para cualquiera ser humano leer los datos [del elevado número de mapas existen-

tes sobre Canadá a escala 1:250.000 y 1:20.000]” (Tomlinson, 1998, 22).

En el caso concreto de la fotografía aérea, los procesos de fotointerpretación basados en análi-

sis visuales, con apoyo de estereóscopos y de cámaras claras, si bien son adecuadas en la extracción de in-

formación geográfica general, conllevan un conjunto de limitaciones que la utilización de procesos digita-

les ayuda a paliar, incrementado en muchos casos la finura en el análisis, en especial en lo procesos

comparativos entre series fotográficas y con otros materiales como los cartográficos mediante SIG o los

provenientes de sensores remotos (véase figura IV).

Se podría, en este sentido, aportar un conjunto de razones, a modo de decálogo, que justificarí-

an la utilización de fotografías aéreas en formato digital frente a su utilización en formato analógico con

la excepción, por el momento, de su empleo en trabajos de campo.

1. Aunque desde los años veinte se establecen algunos procedimientos para realizar fotomapas aprove-

chando las capacidades de deformación del papel para transformar las proyecciones perspectivas de las

fotografía aéreas en ortogonales y obtener así una imagen conjunta del territorio, el coste de tiempo y

las dificultades del procesos hacen que obtener una imagen de estas características actualmente sólo sea

viable mediante procesos de ortorrectificación y mosaico realizables con fotogrametría digital. No to-

das las aproximaciones al territorio requieren de esta visión conjunta pero es imprescindible, por ejem-

plo, en estudios sobre el paisaje (véase figura III).

2. Si de lo que se trata es de cotejar series de fotografías aéreas tomadas en diversos momentos, es muy

probable que cada serie posea escalas distintas, lo que complica su comparación: el tratamiento digital

de las imágenes posibilita ajustar las distintas series a una misma escala (véase para este punto y parte

de los siguientes las restantes figuras del texto donde se comparan fotografías a distintas escalas).

3. Es frecuente, igualmente, que muchos de las entidades o zonas de interés se sitúen, dentro de un fotogra-

ma y en las distintas series, en lugares distintos en relación al centro de la imagen, y más frecuente aún

que en una serie se extiendan por dos o más fotogramas, lo que dificulta los procesos comparativos. El

mosaico de fotografías ortorrectificadas y georreferenciadas evita estos inconvenientes.

4. Si el color y el tono son diferentes en series diferentes, incluso en fotogramas de una misma serie, es

posible establecer digitalmente los balances más adecuados para la distinción comparativas de detalles.

5. Las mediciones en planimetría y altimetría, de distancia, superficie y volumen, son fáciles y rápidas en

fotografías aéreas restituídas y complejas y lentas sobre las analógicas.

6. Cuando se comparan fotografías y mapas, los cambios de escala y de proyección hacen difícil el proce-

so, aún utilizando cámara clara, por cuanto reduce la superficie observable a ciertos alineamientos.

Cuando se tiene un mosaico georreferenciado la superposición de toponimia sobre la fotografía aérea o

de una trama vectorial básica o temática (ortofotomapa), enriquece muy considerablemente los proce-

sos de reconocimiento. En sentido inverso, la información pude ser utilizadas para apoyar la selección

de signaturas en las clasificaciones de imágenes de satélite por simple superposición.

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7. Aunque la nitidez de las fotografía analógicas es, por regla general y en estos momentos, mejor que la digi-

tal, el conjunto de herramientas de visualización de que constan los programas informáticos incrementan

considerablemente la observación del conjunto, de detalles y de comparaciones, tanto en 2D como en 3D.

Los ilimitados zum digitales aventajan a la monolítica y deformadora lupa. El barrido de imágenes super-

puestas (Swipe) que permite mover a modo de cortina deslizante una imagen sobre otra, de forma programa-

da o manual, invitan a reflexionar sobre la comparación (figura IV). La creación de un fondo transparente pa-

ra la visualización conjunta de dos series (Blend) permite su mezcla y aviva las sugerencias.

8. La superposición de ortofotos sobre Modelos Digitales de Elevaciones, eligiendo la escala vertical más in-

teresante, la creación de escenarios tridimensionales (figura XII), en especial con infraestructura, y la po-

sibilidad de establecer movimientos o vuelos virtuales, nos da realmente la medida de la tridimensionali-

dad y de la importancia en los estudios territoriales, junto a los cambios de escala, de las variaciones del

punto de observación. La posibilidad de extraer de fotografías aéreas históricas con recubrimiento este-

reoscópico modelos de elevaciones precisos están posibilitando, por simple comparación con los actuales,

los estudios de movimientos de tierras, tanto en procesos erosivos o extracciones, como por acumulación

de desechos.

9. Igualmente favorecen las prospecciones y el análisis en la dimensión temporal gracias a la posibilidad

de delimitar con precisión los fenómenos en cada serie temporal de fotografía aérea tratada, como por

ejemplo los cambios y tendencias en los usos del suelo. Sobre esta información, que está en la base de

los estudios de cambio y de predicción espacio-temporales, es posible aplicar procesos estadísticos co-

mo las cadenas de Markov y simulaciones espaciales con células autómatas.

10. Por último, cabría señalar la capacidades de compartir las imágenes digitales sobre Internet, con todas

las posibilidad que ello conlleva, en especial la de su disposición en cualquier momento y lugar, facili-

tando y posibilitando los trabajos corporativos descentralizados.

Es evidente, que no todo son ventajas. Trabajar con fotografía aérea histórica en formato digi-

tal requiere de procesos de captura digital que consumen tiempo. Entre otras razonas, habría que conside-

rar que si bien los equipos necesarios para el proceso pueden ser en estos momentos los comúnmente uti-

lizados de sobremesa, los programas son específicos y requieren de un previo aprendizaje. Los rápidos

cambios tecnológicos y en especial los frecuentes actualizaciones de los programas dificultan o imposibi-

litan, en muchos casos, su mantenimiento; a falta de adecuadas políticas comerciales para los centros do-

centes y las investigaciones no productivas.

2. LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL

Las razones esgrimidas giran en torno a dos cuestiones: las nuevas herramientas de análisis vi-

sual y digital que ofrece el tratamiento informático de las fotografía aéreas y, en relación con ello, el aho-

rro de tiempo que supone en buena parte de los procesos abordados. Naturalmente, esto es especialmente

interesante para investigadores que podríamos denominar “temáticos”, es decir, sin especialización foto-

gramétrica, desde el momento en que para ortorrectificar, georreferenciar, extraer modelos de elevaciones

y realizar mosaicos de imágenes, no se requiere de aparatos específicos, como restituidores analíticos o

estaciones de trabajo y escáneres fotogramétricos digitales, sino que valdrían para acometer la tarea, co-

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mo acabamos de señalar, ordenadores y periféricos de sobremesa, con la ayuda exclusiva de programas

específicos, en muchos casos como módulos adicionales a los Sistemas de Información Geográfica (ER-

DAS OrthoBase, PCI Easipace, OrthoWarp-ER Mapper, ...).

Las sucesivas evoluciones tecnológicas de la fotogrametría, desde la analógica de 1909, la ana-

lítica desde 1957 (Lerma, 2002) y la digital desde los años ochenta (Sarjakoski, 1981), pero especialmen-

te las intensas investigaciones que en los años noventa se realizaron entre la comunidad de fotográmetras

para automatizar las cadenas en el procesado de fotografías digitales (Helpke, 1995), han posibilitado, por

una parte, informatizar los algoritmos requeridos para el tratamiento de las deformaciones de las fotogra-

fías aéreas y, por otra, secuenciar de forma comprensible para no especialistas las tareas de introducción

dinámica de los datos específicos en cada caso.

3. LA FOTOGRAFÍA AÉREA EN ESPAÑA

Los primeros desarrollos de la fotografía aérea en España se remontan a 1896, como nos han

recordado Fernánez F. y Quirós F. (1996), con la creación del Servicio de Aerostación Militar, englobado

en 1913 dentro de la Aviación Militar. La ubicación del primero en Guadalajara marca el área a fotogra-

fiar en el centro peninsular, al que se unieron otros lugares, en especial el norte de Marruecos como con-

secuencia de la utilización de la fotografía aérea en las campañas militares. No obstante, los primeros en-

sayos y la utilización estas técnicas con fines fotogramétricos se realizaron con fotografías terrestres

(Sastre, 1998 y Muro y otros, 2002). Como en otras investigaciones territoriales, en muchos de los ensa-

yos prelimitares, es de destacar como la Sierra de Guadarrama supuso una referencia imprescindible, lo

fue entre 1861-65 con los avances catastrales de Francisco Coello (Sastre, 2003), en 1903 con los ensayos

de José Galbis (1908) sobre la viabilidad de la fotogrametría terrestre, con J. M. Torraja entre Zarzalejo y

Collado Mediano en 1913 y en Segovia y Ávila en 1914 y 1927 (Urtega y Nadal, 2001, 41), con la reali-

zación en 1935 de la primera hoja del MTN mediante fotografía aérea, y lo sería con del primer vuelo fo-

togramétrico a color en la década de los sesenta (Sastre, 1998).

Entre las primera aplicaciones civiles de la fotografía aérea en España (Fernández, 1998) se

encuentran los ensayos realizados para la realización del Catastro, en los años veinte, aunque no se gene-

ralizará su uso hasta después de 1945. Por otra parte, las Confederaciones Hidrográficas, tras su creación

en 1926, se convertirán en los primeros centros oficiales en utilizar la nueva técnica cartográfica obte-

niendo fotoplanos 1:10.000 (Ebro, Segura, Carrión y Duero) con el objetivo de realizar un aprovecha-

miento integral de las cuencas. Todos estos proyectos dieron lugar a la creación de compañías de aviación

privadas, entre las que destaca CETFA por el número de trabajos realizados, fundada por Ruiz de Alda, y

que sería la elegida por el Instituto Geográfico para sus primeras incursiones fotogramétricas.

No obstante, en la elaboración del Mapa Topográfico Nacional, el Instituto Geográfico realizaría

inicialmente levantamientos basados en la fotografía terrestre (Muro y otros, 2002). No sería hasta 1933 que

contrataría a CETFA un vuelo fotogramétrico a escala 1:15.000 para la realización de parte de las hojas 484 de

Buitrago de Lozoya y 509 de Torrelaguna, que como se señala en la portada de la edición especial del mapa

original editado en 1935, sería el primero de los realizados enteramente con estas técnicas. Es precisamente este

vuelo, en la parte correspondiente a la hoja 509, el que ha sido tratado digitalmente en este trabajo.

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Hasta 1945-46 no se realizaría el primer vuelo fotogramétrico generalizado sobre España, en

esta ocasión por el ejército americano, el denominado Serie A, consecuencia de los acuerdos entre España

y Estados Unidos por los cuales la aviación comercial y militar de este último dispondrá de autorización

para la utilización de los aeródromos españoles, constituyéndose así en el primer gobierno extranjero en

concretar un acuerdo aéreo con EEUU (Fernández y Quirós, 1997).

Un segundo vuelo, el denominado Serie B, se realizaría en 1956-57, ampliamente utilizado para

muy diversos mapas temáticos. Entre ellos, el Mapa Forestal Nacional, como se señala en el propio Inventario,

tras largos procesos de trabajos de campo y fotointerpretación. Igualmente se utilizaría entre 1973 y 1975 para

una cartografía de los suelos de la subregión de Madrid, trasladando sus resultados a los mapas 1:50.000 me-

diante cámara clara, con generalización posterior a escala 1:100.000 (Mapa de Asociación den suelos..., 1990,

8). Coincidiendo con la existencia de este material aéreo, M.ª. Luisa. López de Vergara (1971) ha recordado

como en los años sesenta adquirieron un gran desarrollo las técnicas de fotointerpretación geológica a raíz de la

búsqueda sistemática con fotografía aérea de minerales útiles a la industria en España.

Un tercer vuelo general se realizó en 1967-68, el denominado Serie C. El cuarto lo sería el de

1981-85, a cargo esta vez del IGN, habiéndose finalizado recientemente un quinto vuelo general a

1:40.000. Muy abundantes y en muchos casos poco documentados3, son los vuelos parciales, de carácter

regional o subregional, comarcal o zonal, como el del Ministerio de Hacienda de 1972 a 1:15.000 y de

1983 a 1:15.000 (Huerta Herrero, 1961 y Fernández, 2000, 13-51).

4. EL TRATAMIENTO DIGITAL DE LA FOTOGRAFÍA AÉREA HISTÓRICA: EL VUELO DE 1933

La utilización de fotografía aéreas para el conocimiento de los cambios en el territorio se ha

aplicado a muy diversos campos, en especial mediante el contraste visual de los procesos evolutivos en

diferentes series, y en menor medida con el apoyado de equipos fotogramétricos profesionales y la consi-

guiente obtención de datos y medidas precisas de los cambios. Algunos de estos últimos trabajos han re-

construido modelos digitales de elevaciones retomando fotografías históricas (en ningún caso anteriores a

1950), para comparar dichos modelos con los actuales y poder así calcular las pérdidas de suelo produci-

das por la erosión en barrancos (Martínez-Casanovas, 1999), en tierras de cultivos (Thomas y otros,

1986), o el volumen de un basurero en la evaluación de su capacidad contaminante (Dymond y Hicks,

1986). La realización de estos procedimientos mediante fotogrametría digital automática ha sido ensayado

para los estudios geomorfológicos (Chandler, J., 1999) y para la creación de modelos simuladores del

transporte de sedimentos por las corrientes fluviales (Stojlc y otros, 1998).

En nuestro caso se ha trabajado con el mencionado vuelo fotogramétrico sobre la zona de Bui-

trago de Lozoya (Comunidad de Madrid), de 18 x 18 cm, realizado por CETFA para el Instituto Geográ-

fico en 1933, como ensayo para la actualización cartográfica de las hojas del MTN. Las pasadas extremas

de este vuelo se introducen en la hoja inmediatamente inferior, la 509 o de Torrelaguna, siendo con las 6

pasadas y los 57 fotogramas que recubre esta última hoja, con los que se ha realizado el estudio (figura I).

La irregular trayectoria del avión, con una orientación general de las pasadas NNO-SSE, y la ausencia de

3 López Cárdenas y García Bárcena (1968, 40) mencionan, en este sentido, la existencia de un vuelo en el Ministerio de Hacienda de toda España a escala 1:10.000 que fue destruido como consecuencia de haberse fotografiado con pe-lícula inflamable por gran riego de incendio para su conservación.

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los datos de calibración de la cámara, desaparecidos en una buena parte de los vuelo históricos, ha com-

plicado los procesos de restitución y aumentando el error geométrico de la corrección, aunque los proce-

dimientos ideados para paliar estos inconve-

nientes han dado un grado de error aceptable

para los distintos análisis realizados. Se ha

deducido que el vuelo se hizo a finales de ve-

rano-principios de otoño, un poco antes del

mediodía y a una escala media aproximada

de 1:15.000.

La primera de las tareas a realizar

es la digitalización de los fotogramas, para lo

que se utilizó un escáner de sobremesa DIN

A4 previamente calibrado. La elección de la

resolución es una decisión relevante por

cuanto ha de ser mantenida hasta el final del proceso, no pudiéndose aumentar sin tener que realizar de

nuevo todos los pasos. En nuestro caso fue elegida la de 600 ppp (puntos por pulgada, equivalente a “dpi -

dot per inch”), resultando un tamaño de píxel de 0,8874 m; suficiente para cumplir con los objetivos de

análisis perseguidos. El incremento de la resolución aumentaría la nitidez de las imágenes, aunque sin

mejorar sustancialmente la distinción de las entidades estudiadas, ralentizando la velocidad de procesa-

miento y el espacio de memoria requerido (Welch, 1996), pudiendo incluso llegar a bloquear el sistema.

A 600 ppp, cada fotografía ocupa 52 MB aproximadamente, con una profundidad de 24 bit, pero al ser un

vuelo en blanco y negro, su conversión a una profundidad de 8 bits (256 tonalidades de gris por píxel),

reducen su tamaño a 20 MB bajo un formato sin compresión y con la imagen piramidada4.

Una vez obtenido el formato digital de las imágenes se trata de realizar su ortorrectificación me-

diante un programa de fotogrametría digital5 monoscópico (con una única pantalla), capaz de calcular los pa-

rámetros de orientación externa (o línea de vuelo de las diferentes pasadas del avión) a partir de las coorde-

nadas de una serie de puntos de paso (como las marcas fiduciales), de puntos control del terreno (unas pocas

coordenadas geográficas tomadas de mapas o del terreno con GPS de las zonas de solapamiento) y puntos

de enlace (decenas de puntos obtenidos automáticamente por el programa mediante técnicas detección de

patrones por correspondencia o correlación de imagen) (Lerma, 2002, 429-447). La introducción de datos en

las sucesivas ventanas-guía del programa se inicia con la elección de un sistema de referencia cartográfico

(en este caso UTM, huso 30 Norte, esferoide Internacional 1909 y datum Europeo de 1950 para España y

Portugal), y con la fijación del sistema de rotación de los ejes de referencia, según los modelos ofrecidos por

el programa, a los que posteriormente se refieren los parámetros de orientación externa con los que se re-

construye la posición de los haces de rayos que intervinieron en las tomas estereoscópicas, y mediante los

cuales se calcula el ajuste necesario en la reconstrucción del bloque de imágenes. 4 Proceso realizado por algunos programas que genera imágenes a distinta resolución, integradas en el mismo forma-to, para facilitar una rápida visualización en los cambios de escala. 5 También denominados EDF (Estaciones Fotogramétricas Digitales). Véase Lerma, 2002, 298-314. En nuestro caso se ha utilizado el módulo OrthoBASE y OrtoBASE Pro del programa ERDAS Imagine (v. 8.5), de la casa Leyca Geosystems.

Figura I. Gráfico de vuelo (IGN).

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A continuación de la elección del sistema de referencia y de rotación, se registran todos los datos

posibles de la cámara o sensor y los datos del vuelo. En la colección de fotografías aéreas utilizadas, el único

parámetro disponible de la cámara era la distancia focal (205,78 mm), desconociéndose, por la ya señalada in-

existencia de la hoja de calibración, los parámetros del sistema de referencia interno, entre los que suelen estar

el cálculos de aberraciones de la lente de la cámara, lo que resta cierta precisión al modelo aunque no impide su

creación. Otro de los inconvenientes de haber sido obtenidos los fotogramas en los momentos iniciales de la

aplicación de estas técnicas, además de la irregularidad de la trayectoria del vuelo señalada, es la imprecisión

de las marcas fiduciales y las dificultades para obtener el punto principal o intersección del eje óptico con el

plano de la fotografía. Para paliar este inconveniente, siguiendo en parte a Niwa (2002), se ha recreado las mar-

cas fiduciales y deducido un nuevo sistema basado en la medición de los fotogramas y la obtención de medias

(figura II).

Al fijar la localización de las marcas fiduciales sobre la fotografía escaneada, el programa crea

un sistema de referencia con los ejes X e Y orientados según las posiciones numéricas de dichas marcas,

los datos de calibración de la cámara y el eje Z perpendicular al plano de la fotografía, situando su origen

sobre el centro de su perspectiva (a la distancia focal sobre el punto principal). De este modo se pueden

superar los problemas de ausencia de datos de calibración, aún a costa de introducir ciertos errores,

haciendo posible continuar con el proceso.

Con el sistema de referencia interno definidos, se deben encontrar los parámetros que simulan

la orientación de ambos en el momento en que la fotografía fue tomada. Estos parámetros constituyen la

orientación externa y bajo esas condiciones se alinean los puntos del terreno y de la fotografía con el cen-

tro de perspectiva de la foto. Para averiguar los parámetros, el programa se requiere la localización de

puntos de control del terreno y sus homólogos en la fotografía. Con estos datos y mediante ecuaciones de

colinealidad el programa es capaz de resolver dicha orientación.

Figura II. Fotograma del vuelo de 1933 sobre el que se han señalado las líneas para el cálculo de los datos de calibración, con indicación, mediante un círculo, de los puntos utilizados como marcas fiduciales.

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Por último, se ortorrectifican todas las fotografías del bloque. Las ecuaciones de colinealidad

permiten asignar a cada punto de la fotografía la recta que contiene a su correspondiente punto del terre-

no, y al incorporar un Modelo Digital de Elevaciones es posible reducir dichas rectas a su punto real me-

diante la intersección de ambos; a cada punto del terreno se le asigna el valor digital correspondiente a la

fotografía escaneada y se proyecta sobre el sistema de referencia externo, dando lugar a la ortofoto.

Las imágenes ortorrectificadas se pueden utilizar por si solas como ficheros independientes,

pero es posible recortarlas y unirlas convenientemente para formar un mosaico continuo y sin bordes

(matching), que permita su tratamiento como una única imagen sin perder resolución. El mosaico posibi-

lita, como se ha indicado, una visión de conjunto, capacitándonos para interpretar fenómenos ligados que

puedan estar muy alejados en el espacio, u observar elementos de detalle mediante herramientas de cam-

bios de escala. La nueva imagen tendrá valor cartográfico por su corrección geométrica y por poseer una

proyección geográfica definida, válido para diversos tipos de aplicaciones y análisis, según los intereses y

habilidades del interprete que lo maneje.

Una interesante posibilidad que suman estos programas, es la extracción de modelos digitales

de elevaciones, de edificios, de superficies y del terreno, aprovechando la estereoscopía de la fotografía,

lo que sólo se ha realizado en zonas puntuales del modelo y como ensayo de la bondad del método.

5. ANÁLISIS COMPARATIVOS ESPACIO-TEMPORALES

El área tratada pertenece a la Comunidad de Madrid, se localiza 50 km al norte de la capital y

forma parte del piedemonte meridional de la Sierra de Guadarrama (Sistema Central). Posee relieves alo-

mados con pequeños cerros que no superan los 1.450 m, hasta llanear a 800 m en el área del embalse del

Vellón o de Pedrezuela, receptor de aguas del río Guadalix. Como puede verse en la figura III, toda ella

Figura III. Mosaico del vuelo fotogramétrico de 1933 sobre el Mapa Topográfico 1:50.000 (SGE, 1993).

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se inscribe en la Hoja 509 o de Torrelaguna del MTN 1:50.000, ocupando una parte importante del cua-

drante II. Su delimitación al norte se ha hecho coincidir con la hoja 509, si bien su perfil original era irre-

gular. Al sur se ha mantenido el perfil irregular de las pasadas del vuelo, coincidiendo con el embalse del

Vellón. Al oeste limita con el cerro Cabeza Cristiana de Bustarviejo y las dehesas de Guadalix de la Sie-

rra. Al este lo hará con la Carretera Nacional I.

Con la ortoimagen construida a partir

de fotogramas de 1933 se ha realizado una lectura

de los grandes cambios, comparando la ortoima-

gen de 1933 con otra del año 2000 (Servicio Car-

tográfico de la Comunidad de Madrid). El forma-

to digital nos permite trabajar a distintos valores

de resolución, entre 1:50.000 y 1:1.000, mediante

los cuales podemos destacar distintos elementos a

diferentes escalas.

A escala 1:50.000, una de las mayores

huellas en el territorio es la presencia del embalse

del Vellón, aunque hoy es de escasa importancia

para el abastecimiento de Madrid capital. En el año 1968 cuando comienza la actividad del embalse, la

que era una vega fértil con bosque ribereño se transforma en un espacio de abastecimiento de agua, per-

diendo su fisonomía agraria. Pese a esta alteración, actualmente permanecen huellas de antiguas lindes y

construcciones ya que se trata de un embalse somero y que permanece seco largos períodos durante el año

(figuras. IV y V).

La regulación artificial del régimen hidrológico por la presencia del embalse, da lugar al desa-

rrollo de cárcavas en los cerros circundantes, fundamentalmente en los de la ladera norte (figura V y VI).

Este acarcavamiento motivó tratamientos silvícolas en el cerro de Cabeza (figura VI).

Figura IV. Barrido de la ortofoto de 1933 sobre cartogra-

fía 1:25.000.

Figura V. En la zona actual del embalse, la imagen de 1933 muestra una vega con arbolado en las márgenes del río Guadalix y vegetación rala en las laderas de los cerros circundantes. La situación en el año 2000 es bastante distinta: una extensa área yerma, que eventualmente embalsa agua, y una mayor densidad de vegetación en las laderas.

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A la escala de la que venimos hablando se reconoce el incremento del encinar, probablemente

debido al abandono del carboneo que conllevaba la vega. Aumentando el detalle y con barridos de la

imagen antigua sobre la nueva, se puede comprobar que los pequeños pies de encina del 1933 se han con-

servado, casi en su totalidad, y desarrollado (figura V).

Otro elemento determinante es la red de comunicaciones. Se han añadido elementos como la

línea ferroviaria, o modificados y ampliados otros, como el nuevo trazado de la N-I y la red de carreteras,

respectivamente (figura VII), con los impactos paisajísticos en barrera propios de infraestructuras linea-

les. Es de destacar la permanencia de las vías camineras y carreteras (pássim).

Figura VI. Cerro de Cabeza próximo a Guadalix de la Sierra donde se observa la incisión en las cabeceras de los arroyos por el cambio de la dinámica fluvial.

Figura VII. En la imagen de 2000 podemos ver el trazado de la N-I a su paso por Venturada, destacando el desarrollo urbano en el entono de las vías de comunicación. Hacia el centro de la imagen de 1933, una mancha blanquecina muestra una de las características eras de esos años.

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A una escala de mayor detalle destacan elementos de menores dimensiones, como una cantera, actual-

mente vertedero de inertes, con gran impacto paisajístico a vista de pájaro, aunque se encuentra bastante

oculta por su difícil accesibilidad. En este caso el color blanco y su reflectancia informan sobre esta dis-

continuidad en el terreno (figura. VIII).

Son evidentes los proce-

sos de desarrollo urbano.

En los municipios del pie-

demonte próximos a Ma-

drid, con mejores condi-

ciones climáticas estivales,

se ha ido estacionando des-

de los años sesenta la po-

blación de segunda resi-

dencia, dando lugar, en

primer instancia, a la con-

solidación y prolongación

de los antiguos núcleos so-

bre sus eras y huertos; en

segundo lugar, a la crea-

ción de urbanizaciones, un

tanto aisladas, que ocupan

amplias fincas de pastos y,

como un fenómeno inter-

medio, un mosaico de vi-

viendas exentas dispersas entre huertos (AA. VV. 1991) (figura. IX).

La protección municipal del patrimonio arquitectónico ha permitido la conservación de cons-

trucciones, como rediles y pajares, que mantienen elementos aislados de un paisaje agropecuario en gran

parte desmantelado.

Figura VIII. Cantera, actualmente vertedero de inertes. Se aprecia el desarrollo de la vegetación en el 2000.

Figura IX. Crecimiento en el casco urbano de Guadalix de la Sierra.

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Conforme nos acercamos a escalas de detalle, empiezan a destacar otras líneas directrices del

paisaje, como es la trama parcelaria, las redes de caminos rurales y las variaciones de textura de la vege-

tación natural y los distintos cultivos (texturas de grano medio). Destaca la pervivencia del trazado parce-

lario, que no ha sufrido importantes procesos de concentración o división de la propiedad, aunque no así

de los usos donde el abandono es evidente (figuras. X, XI y XII).

En la zona estudiada, la sustitución y abandono de usos transforma la impronta jerárquica de

los elementos paisajísticos: en el año 1933 encontramos un mosaico agropecuario muy diverso, con dife-

Figura X. Este fondo de valle aluvial cuaternario de Navalafuente indica, probablemente, con su mancha más oscura y su densa vegetación, una concentración mayor de humedad en 1933. A mayor escala se perciben otros detalles de textu-ra fina que informan del tipo de cultivos y su organización.

Figura XI. Se observa el abandono en parcelas agrarias entre el año 1933 y el 2000 que dan lugar a vistas homogéneas donde el color y la textura son uniformes. Se observa el desarrollo del arbolado compuesto por seto vivo entre parcelas. Se pueden llegar a apreciar variaciones en las lindes de las propiedades de interés catastral.

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rentes texturas, condicionado por factores naturales, frente a la actual homogeneidad, donde destacan los

nuevos usos articulados por estructuras transversales (embalse y carreteras), reflejo de un importante de-

sarrollo urbano. Estos elementos del paisaje rompen con la anterior organización y proponen una nueva

concepción del territorio, de la que, no obstante, forman parte paisajes culturales, como se aprecia cuando

se cambia el punto de vista, que hoy tienden a desaparecer en este ámbito serrano.

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Figura XII. Simulación 2,5D (efecto tridimensional) del mosaico de 1933 sobre un modelo digital de elevaciones (10 m). Puede apreciarse la magnífica vega, hoy desaparecida, del río Guadalix, con el cerro Cabeza y la Manjirona, de constitución oligocena, en segundo plano y la sierra de La Cabrera al fondo. Las imágenes utilizadas para la comunicación y un vuelo virtual sobre el mosaico de 1933, pueden consultarse en la página web http://www.uam.es/geoteca.

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