Semana 1_Introducción FotoGram

La fotogrametra es el conjunto de mtodos y procedimientos mediante los cuales podemos deducir de la fotografa de un objeto, la forma y dimensiones del mismo.Definiciones de la Fotogrametra

Curso: Fotogrametra y Fotointerpretacin Profesor: Ing. Dante Flores Or

Lafotogrametraes una tcnica para determinar las propiedades geomtricas de los objetos y las situaciones espaciales a partir de imgenes fotogrficas. Puede ser de corto o largo alcance.La palabra fotogrametra deriva del vocablo "fotograma" (de "phos", "phots", luz, y "gramma", trazado, dibujo), como algo listo, disponible (una foto), y "metrn", medir.


Fotogrametra es la ciencia de realizar mediciones e interpretaciones confiables por medio de las fotografas, para de esa manera obtener caractersticas mtricas y geomtricas (dimensin, forma y posicin), del objeto fotografiado.

Definicin, adoptada por la Sociedad Internacional de Fotogrametra y Sensores Remotos (ISPRS).Definiciones de la Fotogrametra


Fotogrametra es el arte, la ciencia y la tecnologa de obtener informacin confiable de objetos fsicos y su entorno, mediante el proceso de exponer, medir e interpretar tanto imgenes fotogrficas como otras, obtenidas de diversos patrones de energa electromagntica y otros fenmenos.

Definicin de la sociedad americana de fotogrametra y sensores remotos (ASPRS).


La fotogrametra no es una ciencia nueva, ya que los principios matemticos en que se basa son conocimientos desde hace mas de un siglo, sin embargo sus aplicaciones topogrficas son mucho ms recientes.


El concepto de fotogrametra es: "medir sobre fotos". Si trabajamos con una foto podemos obtener informacin en primera instancia de la geometra del objeto, es decir, informacin bidimensional. Si trabajamos con dos fotos, en la zona comn a stas (zona de solape), podremos tener visin estereoscpica; o dicho de otro modo, informacin tridimensional.


Historia de la FotogrametraEn 1725 se tiene la primera noticia del empleo de perspectivas con fines cartogrficos. Esas perspectivas presentaban una serie de problemas para usarlas en cartografa. Capeller no obtuvo las precisiones adecuadas y su idea no se generaliz.

En 1839 Arago inventa la fotografa que, en 1859 fue utilizada por el coronel francs Aim Laussedat para la confeccin de planos topogrficos.


Historia de la FotogrametraEn 1852 Laussedat comienza a trabajar para reemplazar la cmara clara por la cmara oscura hasta construir en 1859 un prototipo de lo que despus sera un fototeodolito. El procedimiento empleado por Laussedat era lo que se conoce comofotogrametra de interseccin.

Laussedat, considerado el Padre de la Fotogrametra.


La fotogrametra de interseccin, mtodo mediante el cual se determina la posicin de un punto en el terreno, por interseccin directa desde dos puntos. Estos puntos son los centros de estacin y las direcciones se obtienen a partir de las fotografas. La dificultad del procedimiento, estriba fundamentalmente, en la magnitud que debe tener el distanciamiento entre los puntos de estacin para conseguir una precisin aceptable, y que elpunto sea identificable en las respectivas fotografas de toma.Historia de la Fotogrametra


Historia de la FotogrametraEn 1858 Meydenbauer utiliza el procedimiento de intersecciones a partir de fotografas para el levantamiento de obras arquitectnicas y lo denominafotogrametra.

En 1901 Pulfrich elimina el problema de la identificacin de puntos homlogos con el nacimiento delestereocomparador de Pulfrich, que tambin permite la medicin de coordenadas y paralajes con alta precisin.


Historia de la FotogrametraEn 1914 aparece elestereoautgrafo de von Orel, construido sobre la base de estereocomparador de Pulfrich al que se acopl un dispositivo de regletas mecnicas que transmiten los valores de las coordenadas de los puntos de los fotogramas, permitiendo el trazado continuo de los rasgos cartogrficos.


Historia de la FotogrametraEn 1897, el austraco T. Scheimpflug comenz sus importantes trabajos sobrerectificacin, tcnica. En 1899 S. Finsterwalder propone resolver el problema de la orientacin en tres pasos: orientacin interior, orientacin relativa y orientacin absoluta.El 1915 Gasser, construy suProyector Doble, primer aparato apto para fotografas areas con buen funcionamiento.


Historia de la FotogrametraEn 1920 Nistri construy suFotocartgrafo.En 1921 W. Bauersfeld propone una solucin para trabajar con el principio Porro-Kope, con la cual Zeiss construye el estereoplangrafo. Santoni en Italia retom la proyeccin mecnica con suautoreductor.Desde 1936, Wild, de Suiza produjo solamente instrumentos de proyeccin mecnica y en 1960 Zeiss Oberkochen tambin cambi a la proyeccin mecnica con instrumentos como el Planimap y el Planicart.


Esquema de la proyeccin mecnica del Autgrafo modelo Wild A7. Esquema del Estereocartgrafo de Santoni modelo IV. Historia de la Fotogrametra


Otros instrumentos importantes que puede mencionarse son: el estereometrgrafo y estereotrigomat de Zeiss Jena, el esterotopgrafo D diseado por Poivilliers de la Sociedad de Optica y Mecnica de Alta Precisin de Pars y los PG, 2 y 3 la compaa Kern de Aarau, Suiza.Historia de la Fotogrametra


Historia de la FotogrametraGasser y von Gruber tambin disearon procedimientos para la concatenacin de modelos dando nacimiento a la aerotriangulacin. Para materializarla se fabricaron instrumentos como el Multiplex o se introdujeron artificios como el paralelogramo de Zeiss que permitan la concatenacin de modelos slo con dos proyectores.


En el esplendor de la etapa analgica, hasta se incub otro lema, Quien mucho calcula, piensa poco, citado por Kraus [17] para enfatizar el fuerte arraigo de los procedimientos analgicos, aun en la dcada del 60 cuando las computadoras, si bien incipientes, eran ya una realidad. Historia de la Fotogrametra



Historia de la Fotogrametra


Ventajas de la fotogrametraReduccin de costos. A partir de las 200 ha. de superficie, el mtodo fotogramtrico se torna competitivo frente al mtodo topogrfico, aumentando esta competitividad a medida que el rea se hace ms extensa.

Reduccin del trabajo de campo. La reducida cantidad de puntos de control necesarios en la fotogrametra, reduce la estada en el campo.


Velocidad de compilacin. El tiempo requerido para realizar un mapa fotogramtrico es mnimo comparado con el que requiere el levantamiento topogrfico y su posterior trabajo de gabinete. Dado el poco tiempo necesario para el levantamiento fotogramtrico con el que se obtiene una reproduccin fiel del terreno, en un periodo determinado, nos facilita datos muy valiosos en los casos de cambios sbitos, como por ejemplo: durante o despus de catstrofes naturales.


Flexibilidad. El mtodo fotogramtrico puede ser realizado en un variado rango de escalas, dependiendo de la escala de las fotografas y del tipo de aparato compilador utilizado, dependiendo tambin de la disponibilidad de recursos econmicos y tcnicos.Registro multitemporal. Las fotos areas proveen un registro preciso de las caractersticas del terreno en la fecha en que fueron tomadas, lo cual permite realizar comparaciones entre fotos de otras fechas para evaluar cambios en el terreno.


La Fotogrametra se puede aplicar en regiones donde no pueden utilizarse los mtodos clsicos, como, por ejemplo: en regiones intransitables, tales como: cinagas, desiertos, zonas boscosas no exploradas, territorios azotados por alguna epidemia u ocupados por fuerzas armadas contrarias, etc.La Aerofotogrametra aporta adems una serie de ventajas, tales como, la fotografa en si, la cual es un documento que permite efectuar cualquier control en un momento dado.


Visin de la superficie del terreno cuando existe densa cobertura vegetal. En este caso, es imposible ubicar la marca flotante sobre el terreno, por lo que se debe presumir una altura promedio de la vegetacin con respecto al suelo. Desventajas de la fotogrametra


Ubicacin de curvas de nivel sobre superficies planas. El determinar la trayectoria de una curva de nivel en un terreno plano tiene un alto grado de dificultad, debido a la imprecisin en la colocacin de la marca flotante. En consecuencia, se colocan puntos acotados en la restitucin o se complementa con trabajo de campo.El lugar debe ser inspeccionado para determinar aquellos elementos que no son visibles en forma satisfactoria, o que no cuya naturaleza exacta no puede ser determinada en el estereomodelo.


Siempre es necesario realizar un control de campo.La aplicacin de la fotogrametra requiere una inversin considerable de equipo y de personal especializado, por lo que su costo es elevado.Para realizar nuevos levantamientos se requiere la obtencin de nuevas fotografas.


Fundamento de la fotogrametra

El principio en el que se basa la fotogrametra consiste en proyectar en forma ortogonal sobre un plano de referencia, la imagen registrada en una fotografa, la cual ha sido proyectada sobre el negativo mediante la proyeccin central, que es la usada por las lentes.


En fotogrametra se asume que la proyeccin central es perfecta, lo cual implica que:No existe desviacin de los rayos de luz que atraviesan los lentes de la cmara.La imagen se proyecta sobre una superficie perfectamente plana.La relacin matemtica que relaciona el objeto y su imagen se conoce con el nombre de principio de colinealidad.


Fotogrametra Area.Es aquella que utiliza fotografas tomadas desde una cmara aerotransportada. Este hecho implica que su eje ptico casi siempre es vertical, y que su posicin en el espacio no estdeterminada. Generalmente, las cmaras usadas son de formato 23 23 cm, ya que son las ms apropiadas para los trabajos cartogrficos a los cuales est destinada. Divisiones de la fotogrametra.


Actualmente cobra importancia la fotografa area de pequeo formato, debido a sus ventajas de accesibilidad econmica. Otra modalidad que gana importancia la constituye la fotogrametra espacial, que utiliza imgenes estereoscpicas tomadas desde satlites de observacin de la tierra.


Fotogrametra Terrestre.Es aquella que utiliza fotografas tomadas sobre un soporte terrestre; debido a esto, la posicin y los elementos de orientacin externa de la cmara son conocidos de antemano. Si bien fue la primera aplicacin prctica de la fotogrametra, actualmente se usa principalmente en labores de apoyo a la arquitectura, arqueologa, ingeniera estructural y en levantamientos topogrficos de terrenos muy escarpados.


Algunos autores ubican a los usos de la fotogrametra en arquitectura y arqueologa en la divisin de objetos cercanos; sin embargo, cuando los objetos a levantar se vinculan con su posicin sobre el terreno, se realiza una actividad de carcter topogrfico; por ello, pueden ser ubicadas en esta divisin.


Fotogrametra de objetos cercanos.

En forma general, agrupa aquellas aplicaciones que no tienen carcter geodsico o topogrfico. Se aplica para resolver problemas singulares, muy especficos. Por ello se puede decir que son soluciones a la medida del problema a resolver. Esta divisin es la que abarca la mayor amplitud de tcnicas para la toma de fotografas y su posterior restitucin.


Productos fotogramtricos.Mapa de lneasPuntos de controlFotomosaicoOrtofotoOrtofoto estereoscpicaOrtofotomapaOrtofotomapa topogrfico


Fotomosaico


Ortofoto


Ortofoto estereoscopica


Ortofotomapa

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