laboratorio 1

UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL Y GEOMATICA PROGRAMA ACADEMICO INGENIERIA TOPOGRAFICA

ASIGNATURA FOTOGRAMETRIA COD. 720045M GRUPO 3

LABORATORIO Nº 1 “DETERMINACION DE LA ESCALA MEDIA DE UNA FOTOGRAFIA AEREA”

PRESENTADO POR: SERGIO ANDRES NOLIA MENDIETA 1134214-3740

PRESENTADO A: JORGE ENRIQUE GARCIA HURTADO

SANTIAGO DE CALI, SEPTIEMBRE 12 DE 2013

Tabla de contenido 1.

INTRODUCCION ..................................................................................................................... 3

2.

OBJETIVOS ............................................................................................................................. 4 General ...................................................................................................................................... 4 Específicos ................................................................................................................................. 4

3.

4.

MATERIALES Y EQUIPO.......................................................................................................... 5 

FOTOGRAFÍA AÉREA VERTICAL .......................................................................................... 5



MAPA................................................................................................................................. 5



REGLA DE CRISTAL ............................................................................................................. 5



CALCULADORA .................................................................................................................. 6 MARCO TEORICO ................................................................................................................... 6

Determinación de la escala en fotografías aéreas .................................................................... 7 Calculo de la escala de una fotografía aérea. ........................................................................... 8 5.

METODOLOGIA...................................................................................................................... 9 5.1. Calculo de la escala media de una fotografía aérea en función de la distancia principal (c) de la fotografía y la altura relativa .................................................................... 9 5.2. Calculo de la escala media de una fotografía aérea en función de distancias medidas en la fotografía y sus correspondientes en un mapa. ............................................ 9

6.

RESULTADOS ....................................................................................................................... 10

7.

CONCLUSIONES ................................................................................................................... 12

8.

BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 13

9.

ANEXOS ............................................................................................................................... 14

1. INTRODUCCION El presente informe se describe algunos de los métodos para calcular la escala media de una fotografía aérea; en muchas situaciones cuando se están haciendo cálculos de distancias o de áreas en zonas planas no presenta error porque debido a que el terreno es plano la escala de la fotografía aérea es constante, pero cuando se trabaja sobre fotografías donde la topografía es más accidentada presentando montañas la escala cambia ya que el terreno presenta diferentes alturas, entonces con dichos métodos sirven para hallar una escala media para que el error sea mínimo, esto es una aplicación de la fotogrametría aérea. La fotogrametría es una serie de técnicas que por medio de las fotografías aéreas nos brinda una gran cantidad de información acerca de los rasgos topográficos y nos da a conocer como es el comportamiento del terreno ya que las fotografías cubren una gran cantidad de terreno, también se pueden obtener medidas reales siempre y cuando se sepa la escala de la fotografía. También se puede decir que gracias a la fotogrametría aérea, muchas zonas de la tierra donde es inaccesible o es muy costoso hacer levantamientos topográficos en grandes extensiones entonces con las fotografías se pueden se puede hacer curvas de nivel ya que las medidas generadas a partir de estas fotos son muy exactas, este tipo de aplicación de la fotogrametría es muy importante para generar cartografía, además se pueden hacer estudiar medio ambientales porque se pueden calcular las áreas afectadas por algún tipo de amenaza.

2. OBJETIVOS

General Determinar la escala media de una fotografía aérea vertical en función de la distancia principal y la altura relativa de vuelo y en función de distancias medidas en la fotografía y sus correspondientes en un mapa.

Específicos -

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-

Conocer los conceptos básicos que permiten entender cómo se halla la escala media de una fotografía. Calcular la escala media de una fotografía aérea teniendo en cuanta la distancia principal de la fotografía y la altura media a la cual se hizo el vuelo sobre el terreno de la fotografía. Calcular la escala media de una fotografía aérea con la distancia de varios puntos tanto en la foto como en el mapa que contiene el área fotografiada en la fotografía. Prender a identificar rasgos en una fotografía aérea que estén en un mapa que contenga la foto.

3. MATERIALES Y EQUIPO 

FOTOGRAFÍA AÉREA VERTICAL: es una toma aérea que ayuda a ubicar objetos geográficamente y permita el análisis de la topografía y geomorfología de un terreno en particular; en este trabajo se utilizó fotografías aéreas del IGAC, número de vuelo R754 y la fotografía fue la número 000114.

Figura 1. Fotografías aéreas IGAC.

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MAPA: es una representación gráfica y métrica de una porción de territorio generalmente sobre una superficie bidimensional, este mapa tenía una escala 1:20000 y le correspondía a la zona de la fotografía aérea.

Figura 2. Mapa.

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REGLA DE CRISTAL: instrumento de medición con forma de plancha delgada rectangular que incluye una escala graduada dividida en unidades de longitud, por centímetros o pulgadas.

Figura 3. Regla de cristal.



CALCULADORA: es un dispositivo que se utiliza para realizar cálculos aritméticos.

Figura 4. Calculadora.

4. MARCO TEORICO

La fotografía aérea es la representación fiel del terreno en el momento de la exposición, contiene información útil para las diversas áreas relacionadas con las ciencias de la Tierra, además es un elemento básico para generar modelos y productos para el conocimiento del territorio; constituye uno de los insumos fundamentales para iniciar el proceso de elaboración de cartografía topográfica, catastral, de riesgos, de ordenamiento territorial y de otros temas relacionados con la disposición de información básica para el análisis del entorno geográfico. Al clasificar las fotografías aéreas se puede hacer por medio el campo angular del objetivo con el que se toma la fotografía. Se tienen tres tipos: súper grandes angulares, gran angular, ángulo normal o estrecho cuyos valores angulares son aproximadamente de 120º, 90º y 120º respectivamente como se muestra en la siguiente gráfica.

Figura 5. Clasificación de la fotografía en función de su campo angular.

APLICACIÓN SEGÚN EL DISTANCIA PRINCIPAL TIPO

Súper gran angular

Gran angular

Angulo normal

DISTANCIA PRINCIPAL

APLICACIONES PINCIPALES

88-85 mm

Levantamiento de grandes superficies a escalas pequeñas, especialmente con aviones de poco techo, alta precisión altimétrica.

150-153 mm

Tareas universales, para triangulación aérea y levantamientos topográficos y de escalas grandes. Precisiones equivalentes en altimetría y planimetría.

210-305 mm

Fotoplanos, orto fotos, levantamiento de precisión, mapas básicos urbanos. Alta precisión planimetría.

Tabla 1. Aplicación de fotos según el tipo de distancia principal.

Determinación de la escala en fotografías aéreas La escala es la relación del tamaño real del objeto con el tamaño de la imagen, los tamaños de las imágenes en las fotografías aéreas verticales dependen de la altura de vuelo del avión sobre el terreno y la distancia focal de la lente de la cámara fotográfica. Cuando el terreno es muy plano se dice que la foto tiene una escala constante, sin embargo en muy pocas veces el terreno se presenta totalmente plano, la escala varia pero muy poco, pero la altura de vuelo sobre un valle será mayor que sobre una montaña entonces se debe tener en cuenta que en las áreas montañosas la escala varía mucho debido a que se presenta mucho cambio en la escala es decir la escala va a ser distinta para cada punto del terreno a causa de la diferencia de alturas. Para disminuir este tipo de errores se introducen los conceptos de altura absoluta (Zabs) y la altura relativa de vuelo (Zr).

Figura 6. Relación entre la altura absoluta y la relativa.

Calculo de la escala de una fotografía aérea. Podemos calcular la escala de una foto cuando no la poseemos conociendo la distancia principal y altura media de vuelo de la siguiente manera: Generalmente el dato correspondiente a la distancia principal está indicado en el borde de la foto o en sus anotaciones marginales. Por ejemplo: dependiendo del modelo, en el marco del nivel esférico en cámaras Zeiss clásicas y en el espacio para anotaciones o en el marco cerca del número de foto en las cámaras Wild clásicas. La altura de vuelo absoluta puede quedar registrada (dependiendo de la marca y modelo de la cámara) en la imagen de un altímetro en la zona de anotaciones marginales. Para el cálculo de la altura relativa de vuelo sobre la cota media del terreno, "altura relativa media de vuelo", debemos de tener una idea de ésta a efectos de restarla de la altura absoluta. Los parámetros que se utilizarán son la distancia principal (c) y la altura relativa de vuelo. La distancia principal (c): es la medida de calibración interna de la cámara métrica y es variable dependiendo del objetivo que dicha cámara utilice, como por ejemplo si se necesita para tener detalle en un levantamiento altimétrico o si es para tener más exactitud en un levantamiento planímétrico.

Altura relativa de vuelo (Zr): es la altura desde el avión hasta el terreno tipografiado y se mide en metros, mientras en la altura absoluta de vuelo es la altura desde el avión hasta el nivel del mar, e igualmente se mide en metros, y la elevación media del terreno (Hm) es la distancia desde el nivel del mar hasta la zona fotografiada.

5. METODOLOGIA

Para el cálculo de la escala media de una fotografía aérea se puede determinar por muchos métodos, en el laboratorio 1 (uno) solo se desarrolló 2 métodos, estos son:

5.1.

Calculo de la escala media de una fotografía aérea en función de la distancia principal (c) de la fotografía y la altura relativa

Se hizo un escaneo general de la fotografía aérea para examinar datos auxiliares, dentro de estos la entidad dueña de la foto, número de vuelo, número de la fotografía, el valor de la distancia principal (c), la altura relativa del vuelo (Zr). Cuando se tienen los datos anteriores se aplica la ecuación de escala media (Ef).

Ecuación 1. Escala media.

La escala media de la fotografía se expresa Esc. 1: Ef. o Esc. 1/Ef.

5.2.

Calculo de la escala media de una fotografía aérea en función de distancias medidas en la fotografía y sus correspondientes en un mapa.

5.2.1

Cuando se va a calcular la escala media de una fotografía aérea se debe tener en cuenta que los puntos que se seleccionen deben ser identificables en el mapa, que al unir los puntos queden de forma que se corten.

5.2.2

Se seleccionan los 4 puntos en la fotografía, preferiblemente que estén a una larga distancia.

5.2.3 5.2.4 5.2.5

Identificar los puntos de la fotografía en el mapa. Medir sobre la fotografía la distancia en milímetros, tanto las distancias D ab y Dcd en la fotografía aérea como las distancias DAB y DCD.

5.2.6

Se utiliza la siguiente ecuación para encontrar la escala media de la fotografía aérea.

Ecuación 2. Utilizando el módulo de la escala del mapa.

5.2.1

Teniendo los dos valores de las escalas medias se hace un promedio para encontrar la escala media de la fotografía, se debe tener en cuenta que la escala media no puede excederse o ser mayor al 10 %, si esto sucede es porque los puntos no se referenciaron correctamente.

Ecuación 3. Promedio de escalas.

6. RESULTADOS Los resultados fueron los siguientes: 6.1.

Calculo de la escala media de una fotografía aérea (Ef) en función de la distancia principal (c) y la altura relativa de vuelo (Zr)

ENTIDAD

VUELO Nº

FOTOGRAFIA Nº

C

Zr

IGAC

R754

000114

154,064 MM

1080 M

6.2.

Ef=Zr/C

ESCALA MEDIA DE LA FOTOGRAFIA Esc: 1:7010,07

Calculo de la escala media de una fotografía aérea (Ef) en función de distancias en la fotografía y sus correspondientes en un mapa.

MODULO ESCALA MAPA (Em)

DAB (milímetros)

dab (milímetros)

ESCALA MEDIA (ef1)

126 MM

202 MM

Esc: 1:12475,25

20.000

MODULO ESCALA MAPA (Em)

DCD (milímetros)

Dcd (milímetros)

ESCALA MEDIA (ef2)

20.000

135 MM

233,5 MM

Esc: 1:11563,16

Escala media de la fotografía (Ef)

Esc: 1:12019,2

Esc: 1/12019,2

7. CONCLUSIONES -

Se tuvieron claros los conceptos para calcular la escala media explicados en case haciendo que el desarrollo del laboratorio 1 (uno) se terminara con éxito.

-

Cuando se calcula la escala media de una fotografía aérea se tendrá como resultado una escala que no es usada comúnmente.

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Muchas veces cuando se tiene una fotografía aérea y por alguna razón no tenemos la escala podemos calcularla dependiendo de la cantidad de información que brinde esta.

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Si una fotografía aérea no ninguna información podremos calcularla geo referenciándola en un mapa que contenga la zona fotografiada en la foto.

8. BIBLIOGRAFIA -

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http://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/fotoaerea/Default .aspx Laura Rio y F. Javier Gracia, determinación de la valoración errónea fotogramétrico de los cambios del litoral, septiembre de 2012 CEFOCCA-UNSJ,“FOTOGRAMETRIA” ftp://ftp.unsj.edu.ar/agrimensura/Fotogrametria/Unidad4/VISIONESTEREO.pdf Luis Jáuregui, “fotogrametría básica”. http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/iluis/publicaciones/Fotogrametr% EDa/CAPITULO5.pdf http://www.geo.puc.cl/html/revista/PDF/RGNG_N21/art04.pdf http://www.igac.gov.co/igac

9. ANEXOS