Monografia de Cartografia

CARTOGRAFIA INTRODUCCION El término cartografía tiene muchas y diversas acepciones, a continuación se expresan algunas de las más cercanas a nuestro tiempo: Es la ciencia que estudia los diferentes métodos o sistemas que permiten representar en un plano una parte o la totalidad de la superficie terrestre (Domínguez García-Tejero 1.966). Es la rama de la ciencia que estudia la realización y el estudio de los mapas; entendiendo por mapa la representación gráfica de relaciones y formas espaciales (Arthur H. Robinson et al. 1.987). Conjunto de estudios y de operaciones científicas, artísticas y técnicas que, a partir de los resultados de observaciones directas o de la explotación de una documentación, intervienen en la elaboración, análisis y utilización de cartas, planos, mapas, modelos en relieve y otros medios de expresión, que representan la Tierra, parte de ella o cualquier parte del Universo (Asociación Cartográfica Internacional 1.966). Es el arte, ciencia y técnica de ejecución de mapas, junto con su estudio como documento científico (Instituto Panamericano de Geografía e Historia 1.986). Todas las operaciones que se incluyen, desde los levantamientos o adquisición de datos, hasta la reproducción de mapas (Organización de Naciones Unidas). El concepto de cartografía ha sido empleado a lo largo de la historia de distinta forma en función de la formación profesional y el conocimiento de los diferentes usuarios de mapas. Para concluir, podemos decir que las distintas acepciones del término cartografía indicadas, además de otras existentes, tienen en común su relación con el conjunto de conocimientos científicos y operaciones técnicas que intervienen en el proceso de elaboración de mapas. Considerando el concepto de mapa como el formato de representación de la superficie terrestre y las relaciones espaciales existentes entre los distintos elementos geográficos. PRESENTACION Mi persona tiene la satisfacción de presentar este trabajo y con la finalidad de aprender a utilizar o de presentar los trabajos Es conocido que la universidad UANCV se ha abocado durante generaciones a formar estudiantes con criterio realista y capacidad analítica, impartiendo conocimientos y objetivos y de rigor científico MARCO TEORICO CARTOGRAFIA HISTORIA DE LA CARTOGRAFIA La historia de la cartografía se deriva de la propia historia de los mapas. El desarrollo de la ciencia y los cambios tecnológicos que se han ido sucediendo a lo largo de los tiempos, han ido marcando la evolución de los distintos contenidos teóricos y procesos técnicos que intervienen en la elaboración de mapas. El nacimiento de la cartografía como ciencia aplicada tiene lugar desde el principio de los tiempos. Surge de la necesidad del hombre de realizar en un formato abarcable por la visión humana la representación de un área más o menos extensa de la superficie terrestre. Resulta difícil, sino imposible, datar de forma exacta la fecha de elaboración del primer mapa realizado en la historia de la humanidad. El origen de la realización de mapas, por tanto, el origen de la cartografía, se encuentra íntimamente ligado con el origen de la propia humanidad. La era prehistórica.

Los pueblos primitivos tenían la necesidad de realizar continuamente grandes migraciones en busca de alimento. Era necesario, en estas condiciones, conocer las direcciones y distancias de los distintos recorridos; la situación de fuentes de agua, lugares de caza, refugios, etc.. De la necesidad de comunicarse unos a otros dichos recorridos, surge la realización de los primeros mapas. Mapas que de una forma simple y burda probablemente eran realizados sobre arena o grabados sobre roca u otros materiales. Uno de las mapas más antiguos que se conservan en la actualidad procede de la antigua civilización de Mesopotamia, unos 1.500 años antes de Cristo, y se trata de una tabla de arcilla sobre la cual se encuentran representadas los distintos agentes geográficos de la antigua ciudad de Nippur: montañas, masas de agua y otros accidentes.

Figura 7.01. Tablilla de arcilla de 1.500 a.C., representando a escala elementos de la ciudad sopotámica de Nippur.

Destacar de esta tablilla, que su representación se encuentra realizada perfectamente a escala. La forma de representar los distintos conceptos, y los materiales utilizados a la hora de la realización de los mapas a lo largo de la historia, es diferente según la civilización. Sin embargo, resulta común a todas ellas, y adquirida de forma independiente, la habilidad de realizar mapas. No sólo eso, el hombre, en sus distintas civilizaciones, ha sido consciente de las relaciones topológicas existentes entre los distintos elementos representados en los mapas. Además, el concepto de distancia se contemplaba en términos de tiempo (días recorridos, días de viaje fluvial, días de navegación, etc.). Mundo clásico. Con la aparición del concepto de “distancia”, junto con la evolución impresionante de las ciencias (astronomía, geografía, matemáticas, física, etc.), el pensamiento y las artes en la Grecia Antigua, se establecieron las bases para la representación científica de la superficie terrestre. Algunos de los principales hitos históricos para el desarrollo de la cartografía fueron:  Anaximandro de Mileto y Hecateo de Mileto en el siglo XI a.C. realizaron un mapa de las tierras conocidas, pero desde el concepto de La Tierra plana.  Aristóteles (384-322 a.C.) intuyó La Tierra como un cuerpo esférico, definiendo conceptos como ecuador. Sus deducciones se basaron en la observación de la diferente altura de las estrellas, la “desaparición” de los barcos en el horizonte y del principio de perfección de la esfera que predicaba en su filosofía.  Eratóstenes de Carene (276-195 a.C.) calculó, por primera vez en la historia, el diámetro y la circunferencia de La Tierra a partir de observaciones angulares del movimiento respecto al Sol y las estrellas. Su resultado fue una sobreestimación de un 12-15 %.

 Posidonio (130-50 a.C.) rectificó las mediciones realizadas por Eratóstenes disminuyendo en gran medida el valor de la circunferencia de La Tierra respecto a su valor real.  Claudio Ptolomeo de Alejandría (90-160 d.C.), en Alejandría (Egipto) centro cultural e intelectual de la época, recopila escritos y conocimientos del final del periodo griego sobre todo lo que se conocía hasta entonces de La Tierra. Culmina con su obra Geographia, que contiene el primer atlas del mundo conocido, realizado en proyección cónica. A continuación se refleja un mapa-mundi elaborado en el siglo XIII y XV, respectivamente, a partir de los conocimientos de Ptolomeo.

Figura 7.02. Modelos de mapa-mundi desarrollados en los XIII al XV basados en los conocimientos de Ptolomeo.

El primer cálculo del radio de La Tierra: En el siglo III a.C., fue cuando Eratóstenes, director de la escuela de Alejandría, emprendía la tarea de medir el radio de La Tierra llegando a un valor muy aproximado a la realidad. Midió la distancia según un arco de meridiano entre Siena (la actual Asuán, situada cerca del trópico de Cáncer) y Alejandría, calculando su diferencia de latitudes por la altura del sol al mediodía en el solsticio de verano en Alejandía, pues en Siena los rayos eran cenitales en aquel momento. En efecto parece que de sus cálculos se deduce un valor del arco de grado de meridiano de 110 Km, bien próximo al verdadero (111 Km).

Figura 7.03. Esquemas explicando las hipótesis de cálculo de la circunferencia terrestre de Eratóstenes.

El procedimiento planteado por Eratóstenes era bueno, no obstante, tanto los datos, como las mediciones fueron erróneos, pero se compensaban. En realidad el Sol no culminaba sobre Siena, puesto que no está justo en el trópico, Alejandría y Siena no están en el mismo meridiano y la medición de distancia era demás aleatoria, ya que la estimó en función del tiempo que tardaban en recorrerla las caravanas. Estas mediciones fueron rectificadas un siglo después por Poseidonio, quien dio al tamaño del grado de la circunferencia del meridiano un valor mucho menor. Este último valor, que en realidad era muy inferior al verdadero, fue adoptado por Ptolomeo y legado a los cartógrafos del siglo XV, lo cual dio lugar al error de Cristóbal Colón tomando América por Asia, puesto que había calculado en menos el tamaño de La Tierra. Respecto a la civilización romana, no supuso un avance importante en el conocimiento científico de la cartografía. Supo servirse de los conocimientos griegos en cartografía, sin embargo, mostró una visión centrista del Mundo Romano (Orbis Terrarum), con escasos avances desde el punto de vista científico. En la figura de la parte derecha se refleja un mapa-mundi del atlas que Abraham Ortelius (15271598) editado a partir de los conocimientos de Ptolomeo, y del Orbis Terrarum romano, pero con una visión más detallista del saber del siglo XVI.

Figura 7.04. Mapa-mundi del atlas de Ortelius (1527-1598) editado a partir de los conocimientos de Ptolomeo, y del Orbis Terrarum romano, siglo XVI.

Es importante resaltar el carácter práctico de todo el saber Romano que se diferencia grandemente del Griego, ocurre en Cartografía al igual que en otras ciencias. El pueblo romano aplicó los conocimientos existentes en su favor, desarrollando algo nuevo si existía una verdadera necesidad y siempre para servir a sus propósitos. De principios de nuestra era son las mediciones del imperio romano iniciadas por Julio César y finalizadas por Octavio. Su resultado fue una buena operación catastral, pero con escaso valor geográfico. Respecto a los Fenicios y Cartagineses, pueblos navegantes y comerciantes, se cree debieron de poseer una cartografía propia. No se conserva, sin embargo, ninguna muestra de ello. Egipto, sin duda, debió de poseer mapas que permitieran deslindar las parcelas de cultivo después de las inundaciones del Nilo. Es invento egipcio la agrimensura precisamente por la enorme necesidad que tenían de replantear las propiedades y las parcelas después de cada crecida. También, se conoce, que Ramsés II ordenó medir la extensión de su imperio. La civilización china, con Pei Hsiu (224-273 d.C) (padre de la cartografía china) disponía, a principios de nuestra era, de abundante información cartográfica del imperio. La Edad Media. En esta época, en Occidente, con el vuelco hacia la cristianidad, se pierde todo el carácter científico conseguido. Se exhalta el sentido teocrático y decorativo del mapa. El típico mapa de esta época es el denominado de “T” en “O”, basado en el “Orbis Terrarum” romano. Situando Asia en la mitad superior Norte (de ahí el concepto de orientación), Africa en el cuadrante inferior derecho y Europa el izquierdo (figura izquierda). En el mapa del siglo XIV de la figura derecha se aprecia como aparece Tierra Santa con Jerusalén como punto central:

Figura 7.05. Mapa-mundis del siglo XV basados en el Orbis Terrarum romano.

El mundo árabe, por otro lado, heredó los conocimientos griegos y continuó con el desarrollo de ciencias como la astronomía, la matemática y la geometría. Partiendo de los escritos de Ptolomeo estudiaron los sistemas de proyección y desarrollaron mapas para orientarse y viajar a la Meca, e incluso, para la enseñanza en escuelas. Todo este conocimiento no fue accesible a los europeos durante más de 1.000 años. Fue con la herencia cultural árabe cuando volvieron a ver la luz en Europa con el paso del Estrecho de Gibraltar. Respecto a otras civilizaciones: precolombinos, esquimales, orientales, indios de Norte América, etc. Todas ellas tenían su propia visión del concepto de cartografía y su propia representación del territorio que conocían, con un enfoque más o menos práctico o influenciado por corrientes teocráticas del lugar. El Renacimiento. Cuando aún la iglesia se dedicaba a editar sus mapas “T” en “O”, durante los siglos XIV, XV y XVI, los marinos, comerciantes y navegantes de la época dibujaban cartas náuticas donde se indicaban rumbos, distancias, puertos y otros datos geográficos que utilizaban para sus viajes. Son las llamadas cartas portulanas. Cabe destacar de dichas cartas portulanas:  Descripción de las costas del Mediterráneo y del Atlántico Norte con gran precisión.  Se encuentran orientados hacia el norte magnético, lo que indica el conocimiento y manejo de la brújula.  Presentan una un sistema de “rosa de los vientos” indicando rumbos radiales.  La carta portulana más antigua que se conoce, llamada Carta de Pisa data de 1.300 aproximadamente.  La Escuela Mallorquina desarrolló una extensa obra de portulanos, culminando su trayectoria con el Atlas Catalán en el 1.375. De los siglos XV al XVII se producen en Europa una serie de acontecimientos históricos que marcaron, sin duda alguna, el verdadero renacimiento de la cartografía:  El cambio de mentalidad de una sociedad hacia el conocimiento científico y cultural. Se recuperan, así, todas las obras antiguas existentes, y en especial, la de Ptolomeo.  Grandes avances tecnológicos (desarrollo de la imprenta, el grabado, la construcción naval, perfeccionamiento de aparatos de navegación, etc.) facilitaron la obtención de datos geográficos y la reproducción rápida y precisa de documentación a gran escala.  La consolidación de grandes estados nacionales con capacidad para financiar y llevar a cabo grandes expediciones permitió realizar grandes descubrimientos geográficos (Cristóbal Colón, Magallanes, Elcano) Destacan en esta época la escuela de Sagres en Portugal que representó en mapas con gran exactitud las costas de África y de Océano Índico. Y la escuela de Sevilla dónde se desarrollaron mapas de América y el Océano Pacífico. Destacar obras como:  “Mapa Mundis” del año 1.500 de Juan de la Cosa (ver figura siguiente). Elaboró un mapa dónde se reflejaban todas las tierras conocidas hasta entonces, incluidas las descubiertas por los portugueses.

Figura 7.06. Mapa-mundi de Juan de la Cosa (1500) que incluye todas las conquistas realizadas hasta la época.

 Gerardus Mercator editó en el año 1.569 su “Mapamundi del Atlas Minor” (ver figura siguiente) donde utilizó el sistema de proyección cilíndrico que lleva su nombre y que posteriormente, en el siglo XX, dio lugar a la proyección UTM (Universal Transversa Mercator) actualmente utilizada a nivel global.

Figura 7.07. Mapa-mundi de Mercator editado en el 1.569 realizado según su famoso sistema de proyección.

Durante el siglo XVII Holanda se convirtió en el centro de producción de mapas a nivel europeo. La unión de la más avanzada tecnología de reproducción existente de la época y los conocimientos adecuados sobre cartografía basados en la proyección de Mercator, permitieron la elaboración de un sinfín de mapas, con una precisión y variedad de funciones hasta entonces nunca conocida. Siglos XVIII, XIX y mitad del XX. En esta época se acentúa la demanda y realización de mapas con información cada vez más concreta y precisa. De esta forma los cartógrafos, ayudados por muy diversas técnicas dejan de lado la elaboración artística para abordar una elaboración más científica y funcional. Es en esta época cuando aparecen conceptos tan importantes como curvas de nivel y cuando se desarrollan y perfeccionan aparatos como el sextante, cronómetro, teodolito, entre muchos otros. Se llevan a cabo grandes expediciones con fines únicamente científicos, financiados y avalados por organismos públicos y privados. Proporcionando un auge importante al desarrollo de los mapas temáticos. Es así como se llevaron a cabo, por ejemplo, las investigaciones de Darwin (1.809-1.882). La observación de la forma de La Tierra por parte de los astrónomos detecta un achatamiento de la esfera en los polos, lo que dio origen a la concepción geodésica de la superficie terrestre. Se produce así el trazado y medida de grandes líneas de triangulación sobre los continentes con el objeto de determinar la verdadera figura y dimensiones de La Tierra, determinando bases para el levantamiento de mapas precisos sobre extensas superficies. Algunos de los hechos históricos:  Triangulación y levantamiento del primer mapa topográfico nacional de Francia a escala 1/86.400 realizado por César Francisco Cassini (1.714-1.784) y su hijo Juan Domingo (1.748-1.784).  Napoleón (1.769-1821) ordenó el levantamiento del “Mapa General de Europa” a escala 1/100.000. No se concluyó el trabajo, sin embargo se levantaron Italia, Grecia, España y Egipto a escala 1/256.000.  Creación de múltiples organismos geográficos nacionales en toda Europa encargados de servicios cartográficos. Instituto Geográfico y Catastral en España. (Buena referencia histórica de estos organismos la encontramos en http://www.cartograma.com/organismos.html.  A finales del XVIII comienza el desarrollo de las técnicas de fotogrametría, que con la técnica litográfica e impulsadas posteriormente por el desarrollo de la aviación a partir

de finales del siglo XIX, llegan a la década de los sesenta a obtener imágenes corregidas de una gran calidad. Ver imagen siguiente:

Figura 7.08. Ejemplo actual de fotografía aérea a color de la ciudad de Murcia.

 Con la llegada de la I Guerra Mundial en 1.914, se ponen en evidencia los grandes errores existentes en las fronteras de los diversos países implicados debidos, principalmente, a la utilización de diferentes sistemas de proyección y referencias. Ocasionando traslados, movimientos de tropas y frentes erróneos. Fue, también, en esta guerra, con el mayor alcance de la artillería, cuando los franceses desarrollaron los mapas con coordenadas rectangulares, dejando de lado la geometría esférica, mucho más complicada, lenta y engorrosa de manejar. La geometría plana proporcionaba la precisión necesaria para su utilización a nivel de campo de batalla. Otros organismos que actualmente están relacionados con la producción cartográfica en España son: Consejo Superior Geográfico. Servicio Geográfico del Ejército. Instituto Geográfico de la Marina. Servicio Cartográfico y Fotogramétrico del Aire. Instituto Geológico y Minero de España. La actualidad Desde mediados del siglo XX, más concretamente, a partir de la II Guerra Mundial, surge la necesidad de poseer una cartografía global, a nivel mundial basada en los mismos principios de representación, ya que cada nación poseía su propia cartografía, adoptando cada una un sistema de proyección distinto, además de utilizar distintas escalas, simbología y variables de expresión gráfica. Es a partir de entonces cuando se adopta de forma internacional el sistema UTM (Universal Transverse Mercator) para la representación de mapas, tomando el meridiano de Greenwich como referencia. Es a partir de entonces en Canadá, cuando se comienza el desarrollo teórico de los actuales SIG en los años 60 para la gestión de recursos naturales (lo inventan los forestales canadienses para saber cuanta madera pueden cortar). Posteriormente alcanzan un gran impulso cuando EEUU inicia la realización del famoso atlas mundial (cartografía de toda La Tierra con nivel de detalle de 1 km.) que se realizó en los años ochenta, apoyado, principalmente, por el desarrollo de la electrónica. PROCEDIMIENTOS DE LA CARTOGRAFIA  Fotografía Aérea

     

Apoyo Terrestre GPS Restitución Fotogramétrica Digital Digitalización Cartográfica Generación de Ortofoto Digital y Modelo Digital del Terreno Integración de Base de Datos Geográfica

TOPOGRAFIA Técnica que se dedica a la representación del relieve y la medición de la superficie de la tierra, de extensiones relativamente pequeñas (hasta 111 km), considerándola como plano (Gayoso, 1995). Coordenadas De acuerdo al Instituto Panamericano de Geografía e Historia, el principio fundamental de la cartografía consiste en el establecimiento sobre la superficie de la tierra de un sistema de coordenadas al que puede referirse cualquier punto de la misma, teniendo las principales direcciones de referencia que son: Norte, Sur, Este y Oeste En otras palabras las coordenadas son un conjunto de líneas horizontales y verticales que permiten localizar un punto sobre la superficie de la tierra y le asigna un valor determinado, para ello se emplean coordenadas geográficas (y, k), planimétricas*o planas (N, E) o coordenadas cartesianas (X, Y) Coordenadas geográficas, es un sistema que se fundamenta en la rotación de la tierra, considerando a la misma como una esfera que gira de Este a Oeste, alrededor de un eje cuyos extremos están los polos (polo norte y polo sur). El sistema está compuesto por una red de líneas imaginarias trazadas sobre la superficie de las tierras denominadas paralelos y meridianos (Caranton, sf) El mismo autor indica, que el ecuador terrestre divide a la tierra en dos hemisferios: hemisferio norte y hemisferio sur. A su vez, el meridiano de Greenwich divide a la tierra en hemisferio oriental y occidental. Paralelos (latitud), son círculos trazados sobre la esfera de la tierra paralelamente al ecuador, hacia el polo norte y polo sur. Estos círculos van haciéndose más pequeños a medida que se acercan a los polos. Latitud (y), es la distancia angular entre un punto sobre la tierra y el ecuador. Se mide en dirección Norte o Sur a partir del paralelo (ecuador) desde 0" hasta 90". Meridianos (longitud), los meridianos son círculos mayores trazados sobre la esfera de la tierra que pasan por los polos y son perpendiculares al ecuador. Los meridianos se trazan . A partir de un meridiano de origen o referencia, por convención internacional el meridiano que pasa por el observatorio de Green wich (Inglaterra) es el meridiano de origen (0º) Longitud, es la distancia angular que hay entre un punto de la superficie de la tierra y el merdiano de Greenwich. Se mide en dirección Este u Oeste a partir de dicho meridiano, desde 0º hasta 180º. Los paralelos y meridanos conforman la red de coordenadas geográficas y constituye la base de la cartografía ya que con ella se puede determinar cualquier punto sobre la tierra. Las coordenadas geográficas tienen como unidades los grados, minutos y segundos, cuando se esté trabajando en un mapa, lo primero que tiene que revisarse es el sistema de coordinadas. Si son geográficas y desea realizar operaciones entre coordinadas geográficas tiene que conocer las equivalencias entre distancias angulares y lineales, sólo de esta manera podrá establcer, por ejemplo, distancias entre dos puntos. Las coordinadas geográficas para Bolivia están entre los: 9º38´y 22º53´ de latitud Sur y los 57º25´ y 69º38´de longitud Oeste. Por lo tanto, toda información tomada con un receptor de GPS debe estar en ese marco de referencia si es que nos referimos a nuestro país.

Relación entre distancias angulares y lineales, Caranton, sf, indica que la tierra no es una esfera perfecta, debido a su achatamiento en los polos. Pero para mediciones aproximadas se puede considerar a la tierra como una esfera. Para cálculos de distancias se pueden emplear las siguientes equivalencias, válidas solamente para distancias cortas y puntos que están cerca del ecuador, puesto que a medida que nos alejamos del ecuador las distancias se reducen: 1= 111,1 km 1´= 1852 m 1” = 30.8 m Coordenadas planas, la proyección de la tierra no puede ha directamente sobre una superficie plana sin que sus componentes sufran deformaciones. Con el fin de reducir al máximo deformaciones que se presentan en los ángulos, distancias y de la tierra sobre una se proyecta la superficie curva geométrica utilizando un sistema de proyección que permita tipo de coordenadas diferente a las geográficas, las cuales conformadas por una serie de líneas verticales (Y) y horizontales (X) que al intersectarse forman un retículo (Caranton, sf). La unidad de medida de las coordenadas planas es el sistema métrico decimal, por esta razón con estas coordenadas sepueden realizar operaciones matemáticas directas sin realizar transformaciones, como es el caso de las coordenadas geográficas. En nuestro país se utiliza la proyección UTM (Universal Transversa de Mercator) para la generación de coordenadas planas. sistema de proyección se genera a partir de un cilindro transversa (transversal o perpendicular al eje central de la tierra), como se muestra en la figura siguiente:

Además el sistema divide a la tierra en 60 zonas cubriendo, zona 6 grados de longitud (360 grados/ 6 grados). Como se destaca en la gráfica siguiente las zonas 19, 20 y 21 cubren el territorio boliviano, por esta razón cuando el GPS que se está empleando requiere la información de la zona, tome en cuenta en qué parte del país se encuentra. El uso de una zona errada en el aparato de GPS producirá discrepancias constantes en las posiciones (ej. Todas las posiciones estarán "movidas" en la misma dirección). Curvas de nivel Son líneas imaginarias del terreno, que unen puntos de igual altitud con respecto al nivel medio de mar. Si en un mapa topográfico las curvas de nivel aparecen bastante separadas unas de otras, significa que el terreno es de pendiente suave, en cambio cuando aparecen muy próximas representan pendientes fuertes. ACIMUT Y RUMBO Acimut magnético, es el ángulo que forma con la dirección del norte magnético (NM), medido a partir del NM en sentido de las manecillas del reloj (desde 0' a 360'). Rumbo magnético, es el ángulo que forma con la dirección del Norte o Sur magnético, medido a partir del Norte o Sur magnético hacia el Este u Oeste (desde 0' a 90'). MAPA: Según el Centro Interamericamo de Fotointerpretación (citado por Castañeda, 1997) define como mapa a la representación de la superficie terrestre a la que se le agrega rótulos para la identificación de los detalles más importantes Caranton, sf, afirma que un mapa es un

documento de trabajo que presenta una visión global de los fenómenos naturales o culturales de un espacio, lo que permite establecer relaciones que, aunque no aparezcan de manera explícita en él, sin embargo, estas obedecen a una lógica geográfica. Algunos tipos de mapas, según Castañeda 1997, son: Plano, es un mapa a escala grande en el cual se representan elementos a detalle, como un puente, una manzana, un predio, entre otros.

Mapa topográfico, es un mapa a escala media y pequeña en el cual se muestra toda la información de la superficie terrestre, dentro de los límites de la escala, sin resaltar ninguno de ellos. Mapa base, es un mapa usado como fuente para producir otro. Como ejemplo al producir un mapa temático se utiliza un topográfico como base.

Mapa temático, es un mapa topográfico en el cual se resalta algún información o fenómeno, indicando su ubicación y distribución. Por ejemplo mapa catastral, tipos de bosques, tipo de suelos, etc, para fines forestales son los mapas de mayor importancia. Carta, es un mapa a escala muy pequeña usado en la navegación marítima y aérea.

Fotomapa, es un mosaico controlado al cual se agrega cierta información, como escala, cuadrícula y algunos rótulos. Ortofotomapas, es un mapa producido por rectificación diferencia de varias fotografías, por medio de la cual se transforma 1 proyección central, de la fotografía, en una proyección ortogonal, el mapa. Elementos de un mapa De acuerdo a Castañeda, 1997, en la producción de un mapa se debe tener en cuenta que la información presentada garantice la precisión correspondiente a su escala y además mostrada de tal forma que sea agradable y comprensible al usuario. Los elementos de un mapa son:  De precisión o geométricos, los elementos de precisión permiten tan fio, representar los objetos del mapa dentro de los parámetros de precisión establecidos por la escala. Los elementos más importantes son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Sistema de proyección Cuadrícula Escala Coordenadas Puntos de control Diagrama de declinación Curvas de nivel

 Elementos artísticos o dibujo, estos elementos permiten mostrar el mapa de una forma agradable al usuario. Para lograrlo el : al cartógrafo-dibujante debe tener una buena disposición artística la que le permita efectuar una perfecta combinación de los elementos tal, que componen el mapa. Sistema de proyección Una proyección cartográfica, según Caranton, sf, es un sistema de representación de la superficie curva de la tierra sobre un plano. Para lograr esto, se utiliza una figura geométrica un plano que puede ser un cono, un cilindro, etc. (ver figura siguiente). La selección de la superficie sobre la cual se hace la proyección depende del uso que se le vaya a dar al mapa y de la situación geográfica del área a cartografiar.

Cuadrícula Según el Centro Panamericano de Estudios e Investigación Geográficas, sf, la cuadrícula son una serie de líneas rectas horizontales y perpendiculares equidistantes entre sí, que al interceptarse forman ángulos rectos y consecuentemente cuadrados perfectos, donde cada cuadrado, en un mapa topográfico, equivale a 1 km2 de terreno. Tomando en cuenta la última referencia, que las cuadrículas representan 1 km2, por lo tanto contando el número de cuadrados enteros o partes de cuadrado presentes en un polígono de interés de podrá establecerla superficie sea a km2, m2 o ha. Los tipos de cuadrículas que se pueden encontrar en un mapa e la son: Principal, es aquella que está referenciada a la proyección y el esferoide (Datum) usado en un país o zona. Por ejemplo en Bolivia se emplea la proyección UTM (Universal Transversa de Mercator) y el datum WGS-84. Secundaria, cuando el mapa tiene como referencia otro tipo de proyección y/o esferoide. Traslapo, existen áreas que se extienden más allá de los límites normales. En la proyección UTM se extiende 30 minutos después de los límites de cada zona, el área comprendida entre esta cuadrícula es común a los dos hojas del mapa, es decir existe un traslapo por medio del cual se permite ajustar gráficamente los elementos sin necesidad de operaciones matemáticas adicionales.

Escala: Castañeda, 1997, define la escala como la relación existente entre una distancia horizontal del terreno y su correspondiente de la carta o mapa. La selección de la escala estará en función de los tipos de datos y de la precisión con que fueron establecidos. La escala de un mapa puede expresarse de dos maneras: numérica y gráfica. En la numérica, el numerador siempre es la unidad y el denominador las veces que se ha reducido la unidad de distancia de un terreno para ser representado en el mapa. Mientras mayor sea el denominador, menor es la escala del mapa, es decir, que la tas representación del terreno es más reducida. Por ejemplo, un mapa a escala 1:1000 significa que 1 unidad de distancia en el mapa representa a 1000 unidades de distancia en el terreno. Esta relación matemática se puede expresar de la siguiente manera: Donde: E, son las veces en que se ha reducido una distancia para ser representada en un mapa; D, es la distancia real en el terreno; y d, es la distancia correspondiente en el mapa.

Ejemplo: Las dimensiones de una concesión forestal son 2000 x 3000 m, y se quiere representar la misma en un papel de 20 x 30 cm. De tamaño. ¿Cuál será la escala del plano y cuántas veces se reducirán las distancias en el terreno? Primero, todas las medidas las ponemos en las mismas unidades Segundo, aplicamos la relación anterior Tenemos:

El anterior resultado indica que se tiene que reducir en 10000 veces la distancia sobre el terreno para poder insertar en una hoja de papel de 20 cm, por lo tanto la escala será 1:10000. La escala gráfica (Caranton, so se dibuja en los mapas para facilitar la medición de distancias; esta se compone de segmentos graduados que representan distancias en el terreno, por ejemplo, la escala 1:1.000.000 se puede representar de la siguiente manera:

La escala gráfica permite establecer la escala real del mapa con la escala de una copia, ampliación o reducción de la misma. El escalímetro también es una escala gráfica.

FOTOGRAMETRIA AEREA FOTOGRAMETRÍA AÉREA VERTICAL Fotointerpretación y Fotogrametría, J. Martín López. EUIT Topográfica, UPM Madrid Año 1993 Casi todos los tratados de fotografía comienzan exponiendo las similitudes entre la cámara y el ojo humano, derivados del hecho de ser ambos instrumentos capaces de percibir realidades exteriores transformándolas en informaciones internas, a base de imágenes obtenidas a través de una relación del tipo que en Geometría se llama proyección cónica. Tanto el ojo como la cámara, establecen esta relación, y ambos nos permiten conocer el mundo exterior a cada uno de nosotros, pero además hay una similitud muy especial entre las imágenes naturales y las obtenidas por la fotografía, porque ambas son el resultado del mismo tipo de proyección. Entre cámara y ojo hay grandes semejanzas en cuanto al sistema de adaptación a la luz, realizada por el iris y el diafragma y también diferencias acusadas, sobre todo en cuanto al funcionamiento del enfoque, pero predomina el hecho fundamental de la semejanza entre las imágenes que forman y que es causa de la facilidad de la comprensión inmediata de la fotografía por todos los observadores. Para la cámara el vértice de la citada proyección, se sitúa en un punto emplazado en el centro geométrico de la lente, fácilmente localizable en las lentes sencillas, y más complicado en el caso de la localización del de los objetivos compuestos, cuya determinación es un problema de Óptica. Normalmente se obvia esta situación, suponiéndola resuelta, a fin de simplificar las numerosas figuras necesarias para entender conceptos y aclarar ideas, tanto en fotografía como en fotogrametría; sólo en problemas muy concretos y en temas en que se estudia la precisión de las cámaras, vuelve a plantearse esta cuestión. Las propiedades de la proyección cónica, estudiadas por la Geometría desde mucho antes de la invención de la fotografía, permiten realizar una serie de determinaciones que a partir de una

imagen fotográfica pueden proporcionar información métrica sobre los objetos en ella representados. Por el vértice de proyección pasan todas las rectas que unen puntos del espacio con sus consiguientes representaciones, situadas todas ellas en un único plano de proyección, llamado en general plano focal, y que en el caso de la fotografía está materializado por la película. De este modo, puntos situados en un espacio exterior de tres dimensiones, pasan a estar representados en una imagen de dos dimensiones. La distancia del vértice al plano focal es la distancia focal. La proyección obtenida conserva las propiedades proyectivas de las figuras reales, mientras que las propiedades métricas, solo se mantienen en posiciones especiales. La posición del plano, de proyección, se sitúa en Geometría habitualmente entre el vértice y el objeto: en fotografía ocupa una posición simétrica a esta, quedando el vértice entre objeto e imagen. Esto no supone más que la conocida inversión de figuras, propia de esta técnica. El eje óptico es la recta perpendicular al plano de la imagen, trazada por el vértice, y corta al citado plano en un punto llamado principal. La distancia focal separa el vértice del punto principal. En una fotografía geométricamente correcta, el punto principal es el centro geométrico del campo impresionado, que según los formatos, tendió la figura de un cuadrado o bien de un rectángulo. ASPECTOS GEOMÉTRICOS DE LA FOTOGRAFÍA El plano horizontal que pasa por el vértice corta al plano de la imagen según una recta, que es la del horizonte, pero la posición en la imagen de esta intersección varia en cada caso, como veremos. En general, la recta perpendicular al plano del terreno que pasa por el vértice, corta al plano de la imagen en un punto llamado nadir. La bisectriz del ángulo formado por la vertical y el eje óptico corta al plano de la fotografía en un punto llamado punto focal o isocentro. El isocentro tiene la propiedad de ser el único punto de la imagen en el que las rectas que pasan por él forman los mismos ángulos que las del plano del terreno a las que representan. (Fig.)

PROPIEDADES GENERALES DE LA PROYECCIÓN CÓNICA Cada punto del espacio está representado en la imagen por otro punto, estando ambos alineados con el vértice; como consecuencia, dos puntos exteriores alineados con el vértice, están en la misma recta y tienen como imagen un único punto. Por esta causa la correspondencia entre puntos de imagen y puntos del espacio no es biunívoca, de modo que existe una indeterminación sobre la posición de los puntos del espacio y de los objetos que ellos definen. Si a cada punto del espacio se le asocia otro, que sea su proyección ortogonal sobre el plano horizontal, el segmento que ambos puntos determinan si está definido. (Fig)

A rectas reales corresponden rectas imagen, con la excepción de las que coincidan con rayos proyectantes, es decir, que pasen por el vértice, las cuales tienen por imagen un único punto (Fig).

Todas las rectas paralelas entre si, están representadas por rectas concurrentes en un punto, llamado punto de fuga, que se localiza encontrando la intersección del plano de la imagen con una paralela al sistema de rectas considerado, trazada por el vértice de proyección. La excepción son las rectas paralelas al plano de la imagen, cuyas representaciones son también rectas paralelas, ya que la intersección definitoria se traslada al infinito. (Fig).

2.3 LA VISIÓN NATURAL Por lo que a la mecánica de la cámara y del ojo se refiere, la mayor diferencia que existe entre ellas es el sistema de enfoque. En la cámara el enfoque se realiza variando la distancia focal

para separar el objetivo de la película en función de las variaciones de distancia entre el objetivo y el objeto; en el ojo, el cristalino, que no es un objetivo rígido, varia su curvatura por acción muscular, y la acomoda a la distancia precisa. Las determinaciones de distancia, que en la cámara realiza el telémetro, el ojo las evalúa en función de su capacidad de percibir el relieve. El ángulo de campo del ojo tiene una zona central, variable en cuanto a posición, puesto que el ojo gira dentro de su órbita, pero de un valor angular fijo próximo a los 60". Sin embargo no hay en el ojo la limitación total de la cámara, que no percibe nada fuera de su ángulo de campo; por el contrario, este ángulo central de visión bien definida está rodeado por otro más amplio de visión menos clara, pero susceptible de acusar detalles capaces de estimular su atención y conseguir que el ojo cambie de posición, de modo casi automático, para dirigirse hacia el motivo de su alarma. No hay que olvidar que el ojo es el órgano de la visión y que este es el sentido más agudo de la especie humana, encargado no solo de transmitirnos la información de nuestro entorno, sino de procurar la necesaria para garantizar la subsistencia de la especie, tanto avisando de peligros, como de la presencia de objetos deseables. El factor ángulo de campo resulta muy mejorado además por la doble visión y por la estereoscopia que esta genera. La profundidad de campo está en el ojo menos condicionada que en la cámara, pero no es tan total como en principio parece, especialmente cuando la vista se concentra en un objeto muy próximo, sin embargo supera las limitaciones que la cámara tiene en este sentido. Fácilmente podrían establecerse semejanzas entre las aberraciones ópticas y los defectos del ojo humano; no es por casualidad que el astigmatismo se da en ambos casos; las lentes de aproximación aplicables a una cámara son asimilables a la lupa que se emplea para ver detalles cuya pequeñez excede los limites de la agudeza visual el teleobjetivo cumple la misma función para la cámara que el anteojo para la visión natural. En cuanto a la apariencia del mundo exterior que el ojo proporciona, es evidente que las construcciones geométricas indicadas coinciden con el sistema de imágenes que nuestros ojos nos muestran. Los conocidos efectos visuales, según los cuales las rectas paralelas parecen converger en el horizonte, las diferencias de tamaño aparente de los objetos en función de la distancia, fueron el origen de los estudios de la Perspectiva y la Proyectiva, iniciados precisamente por los pintores deseosos de interpretar el mundo del modo en que todos lo vernos. (Fig) Lo que los pintores encontraron estudiando la geometría, la cámara fotográfica lo resuelve aplicándola directamente con su sistema óptico.

Un estudio de perspectiva de Leonardo Da Vinci

2.4. LA VISIÓN FOTOGRÁFICA Por estas causas, la fotografía, como reproductora de imágenes conocidas, no tiene dificultades de aceptación, en tanto haya sido obtenida con objetivos normales y se haya tornado desde un punto de vista habitual. Sin embargo el uso de objetivos especiales causa deformaciones. Se ha comentado también que el punto de vista original de las fotografías aéreas es sorprendente para

una mayoría de los observadores, no habituados a mirar el terreno desde su vertical, aunque no hay diferencia entre ellas y la imagen visible desde un avión mirando hacia el suelo. En cualquier caso, la comprensión de una foto aérea o de un esquema geométrico explicativo, requieren una cierta concentración e imaginación por parte del observador. El orden expositivo de los capítulos siguientes tiende a facilitar esta interpretación, avanzando progresivamente desde la imagen horizontal, equivalente a la visión habitual del mundo por parte de un hombre en pie que mira al frente, hasta la imagen vertical, propia de un observador aéreo, pasando por las oblicuas que corresponden a los distintos panoramas visibles desde una torre, para quien comience mirando a lo lejos y agache progresivamente la cabeza, hasta ver el pie del edificio. CÁMARAS AÉREAS Aunque la fotografía oblicua no ha desaparecido, e incluso es muy empleada en algunas aplicaciones de fotointerpretación, en la mayoría de los casos se trabaja sobre fotografías verticales de gran formato, tomadas con cámaras especiales: en cuanto a la fotogrametría, no hay excepciones, siendo usadas siempre las verticales. La obtención de las fotografías aéreas verticales se realiza mediante cámaras especiales, que no difieren en lo esencial de las restantes, pero tienen algunas particularidades propias que es preciso destacar. Entre las primeras cámaras específicamente construidas para su empleo desde el aire, hay que recordar las construidas en 1885 por los franceses Tissandiery Ducom, con focal de 360 mm. En 1911 se construyeron en Francia cámaras con focales de hasta 120 cm, y formato 18 x 24 cm, para su empleo en reconocimientos militares, que seguían en funcionamiento al comienzo de la Primera Guerra Mundial. Durante esta guerra, se emplearon además las cámaras alemanas Ernemann (focal 250 mm, formato 13 x 18, peso 5,8 Kg), Ica (focal 500 mm, formato 13 x 18, peso 9 Kg) y Goerz (focal 1.200 mm, capaz de obtener fotos desde 4.000 m de altura, a escala 1 /1.333); y las británicas Aero P, de R.W. Munro, con placas de 4 x 5" y objetivos de 8.5 y 10.5". En todas ellas la carga de negativos y el disparo eran manuales y debían efectuarse para cada exposición. Las cámaras empleadas en la Segunda Guerra Mundial no diferían mucho de las actuales, empleaban ya película en rollo, y se utilizaban desde aviones especialmente diseñados, que en general eran versiones desarmadas de aviones de caza o bombarderos ligeros, equipados para el vuelo a grandes alturas, o para el reconocimiento rasante a gran velocidad. Todos los países contendientes desarrollaron aviones y cámaras propias. En la actualidad la toma de fotografías aéreas es una práctica habitual y ha desaparecido del proceso toda improvisación; aviones y cámaras son especialmente equipados para realizarlas y el personal que maneja unos y otras es profesional. Por su apariencia, lo más notable de estas cámaras es su gran tamaño y peso, correspondientes a las dimensiones del cliché que impresionan, también muy superior en dimensiones a los habituales, pero las características más importantes son internas y están relacionadas con las condiciones que las fotos deben cumplir para su empleo. Para evitar vibraciones, conseguir una verticalidad más segura y poder girarlas sobre si mismas si así conviene, las cámaras se fijan al piso del avión sobre un sistema de acoplamiento que incluye una suspensión cardan. La cámara queda íntegramente en el interior del avión; sólo el objetivo asoma al exterior a través de un orificio practicado en el piso. Este contacto del sistema óptico con el aire frío exterior puede producir condensaciones, que se evitan por distintos medios.

CÁMARA AÉREA AUTOMÁTICA WILD RC8 OBJETIVOS.- Los objetivos montados en las cámaras aéreas son de la mejor calidad conseguida en óptica, muy luminosos y prácticamente exentos de distorsiones. Van atojados en un cono metálico intercambiable, que permite su sustitución rápida y sencilla, incluso en vuelo. Las distancias focales varían entre 85 y 305 mm (12"), siendo las más frecuentes 152 mm (6 “) y 210 mm. (8.2") Para vuelos de gran altura hay tele-objetivos de él0 mm (24"). El ángulo de campo oscila entre valores del orden de 60° y 90°, aunque hay gran angulares de 120° y teleobjetivos de 30'.

OBTURADORES.- Los obturadores son de un tipo especial, consistente en un sistema de laminillas circulares rotatorias, con una sección recortada, a las que un motor mantiene en giro constante, regulando el tiempo de coincidencia de las posiciones recortadas ante el eje óptico. Este mecanismo permite una gran exactitud en el control de tiempos de exposición, en la apertura y cierre instantáneos, y en el intervalo entre exposiciones. Sus tiempos de exposición tienen un margen que va desde 1: 50 hasta 1: 1.000, siendo los utilizados con más frecuencia los del orden de 1: 200 a 1: 500.

TIEMPOS DE EXPOSICIÓN. EL FLOU.-Las velocidades de exposición están condicionadas por la velocidad de vuelo, que en el caso de los aviones fotográficos civiles suele ser inferior a los 360 Km. /h, es decir, 100 m / seg. : a esta velocidad, en 1: 50 de seg. El avión recorre 2 m; en 1:200, medio metro; en 1:500, 20 cm; y en 1: 1.000, 10 cm. La relación entre estos desplazamientos y el movimiento relativo respecto a la imagen depende de la escala y a su vez esta es función de la altura de vuelo. Como se verá más adelante. Un sencillo cálculo demuestra que la traslación carece de importancia en la formación de la imagen y que el "efecto flou", no es preocupante. Este efecto, correspondiente al que en fotografía normal se llama "movimiento") no debe superar al desplazamiento de un punto de la imagen en más de 1/20 mm = (0,05mm) En el caso de los aviones militares de reconocimiento fotográfico, las velocidades son mucho mayores, sobrepasando en algunos casos ampliamente la del sonido, pero en cambio las alturas de vuelo son muy grandes, las escalas pequeñas y los desplazamientos en apertura, tampoco son significativos. Para aminorar el efecto flou, algunas cámaras disponen de un mecanismo que desplaza la película en sentido contrario al del vuelo; reduciendo el espacio recorrido durante la impresión.

Estos mecanismos se conocen por sus siglas inglesas FMC (Forward Motion Compensation), y están dotadas de ellos las últimas cámaras de Zeiss Jena, Zeiss Oberkochen, Wild y CIIGAiK. Incluso se ha previsto otra compensación lateral, con un estabilizador giroscópico, llamado AMC (Angular Motion Compensation). De este modo es posible. Aumentar la altura de vuelo, sin que la disminución de escala ejerza un efecto de aumento lineal, con el consiguiente ahorro de fotos. La siguiente tabla, fácil de construir para cualquier velocidad, muestra los limites dentro de los que es posible emplear cada tiempo de exposición, según la velocidad del avión y la escala media de la fotografía:

Los objetivos empleados en las cámaras aéreas permiten el uso indistinto de diferentes tipos de película, aunque para la utilización de algunos sea necesario emplear filtros especiales. Con el dato de la sensibilidad de la película y su propia lectura de la luz ambiental, las cámaras seleccionan automáticamente el diafragma, manteniendo la mínima velocidad aconsejable. Las cámaras más antiguas no disponían de este equipo y era necesario emplear exposímetros, análogos a los fotómetros ya descritos; en cuanto a las primitivas, no tenían diafragma, porque la luminosidad escasa de sus objetivos obligaba a emplearlos siempre en su máxima abertura. El progreso habido tanto en la óptica, como en la sensibilidad de la película, ha hecho necesario añadir este mecanismo.. No hay en cambio sistema de enfoque, por no ser necesario, ya que las tomas se efectúan siempre a alturas muy superiores a las distancias consideradas en fotografía como infinitas. En estas condiciones, la profundidad de campo cubre en con-secuencia ampliamente las diferencias de distancia desde los puntos más próximos a los más alejados del terreno retratado y toda la imagen es nítida. La altura de vuelo de los aviones fotográficos los lleva a operar en zonas muy frías de la atmósfera, por lo que los aviones modernos suelen tener su interior a presión y temperatura reguladas, con el fin de evitar que las diferencias térmicas entre la cámara y el terreno produzcan efectos de contracción en las lentes y en la emulsión. En algunos casos se emplea un sistema de calefacción constante para la cámara. PLACA DE PRESIÓN.- El control de la profundidad de foco tiene en estas fotos una importancia extraordinaria, ya que de la posición correcta de la película en el plano focal depende el cumplimiento de las relaciones geométricas de que se tratará más adelante. Se consigue la posición correcta mediante una placa de presión al vacío. FORMATOS.- Las dimensiones totales del negativo son unos centímetros mayores que el espacio útil de cada exposición. Los más frecuentes de estos suelen ser 18 x 18 cm, o 23 x 23 cm (9" x 9"), como espacio útil, pero cada imagen registra además un marco que contiene una serie de informaciones propias de la cámara y otras referentes a la propia foto. En consecuencia, las dimensiones del papel son superiores en algunos centímetros a las del campo de la foto. EL MARCO Y SU INFORMACIÓN.- El recuadro que limita la fotografía está perfectamente definido mediante un marco cuadrado, que en el centro de cada lado tiene una muesca o flecha, destinada a la localización gráfica del centro geométrico de la imagen; en ocasiones hay otras marcas auxiliares para el mismo fin, llamadas marcas fiduciarias.

En los laterales de este marco hay una serie de instrumentos, cuyas indicaciones tienen gran importancia para el empleo de la foto; figuran entre ellos un nivel de burbuja, que permite conocer la horizontalidad de la placa, o lo que es lo mismo, el valor de la verticalidad del eje óptico; un altímetro, con lectura directa de las decenas de metros sobre el nivel del mar; un reloj con segundero; un contador de exposiciones, que asigna número a cada fotografía. En una ventana fija están los datos propios de la cámara, con la distancia focal aproximada a la centésima de milímetro. A título complementario hay otros espacios libres, que permiten registrar el nombre del organismo propietario del vuelo, la empresa que lo realiza, el nombre del piloto, la fecha, la denominación de la zona o el número de la hoja del mapa a que corresponde, el número del vuelo y de la pasada. Algunas cámaras tienen también una cuadricula de fondo, que aparece en todas las exposiciones y se utiliza para determinación geométrica de puntos, o como referencia en exploraciones de la fotografía. INTERVALO ENTRE EXPOSICIONES.- Es posible conocer el espacio recorrido por el avión en un cierto tiempo a partir de su velocidad, que es un factor controlable. Contando con esta posibilidad, al establecer el plan de vuelo, de que se había más adelante, puede calcularse el tiempo que debe transcurrir entre dos exposiciones consecutivas. Un mecanismo regulador, llamado intervalo metro, permite fijaren la cámara la cadencia entre disparos, que puede efectuarse automáticamente, aunque en el caso de realizarse un vuelo con fotógrafo no es necesario su empleo, prefiriéndose el disparo manual, controlado mediante otro instrumento auxiliar, que es el visor telescópico. El intervalo mínimo entre exposiciones suele ser de dos segundos, tiempo en el que el motor encargado del paso de la película enrolla el espacio impresionado, situando ante el objetivo el nuevo disponible para el disparo siguiente. VISOR TELESCÓPICO.- Es una especie de periscopio adosado a la cámara, a través del cual el observador vigila el recorrido del avión sobre el suelo, para accionar el disparador en el momento preciso en que se encuentra sobre la vertical del punto deseado. El intervalómetro, le permite ver unas marcas cuyo desplazamiento señala el solape previsto; el operador puede controlar así el recubrimiento, utilizando un mando que acciona el disparador en sincronía con unas marcas desplazantes que corresponden al recubrimiento deseado y a las que debe hacer coincidir con otras que muestran el paso del

CONTROL DE VERTICALIDAD.-Puesto de manifiesto por la imagen del nivel, como garantía de calidad, está asegurado por un sistema estabilizador de suspensión cardan, que elimina además las vibraciones del avión. CALIBRACIÓN DE LAS CÁMARAS.- En el Capítulo 3 se trata de la relación métrica que existe entre la altura de vuelo y la distancia focal de la cámara, en la que se funda toda la serie de relaciones que hacen posible el empleo de la fotografía aérea para efectuar mediciones. Todo depende de una semejanza de triángulos, uno de los cuales, el interior a la cámara, tiene como cateto vertical la distancia focal, medible en milímetros: en cambio en el exterior, el cateto correspondiente es la altura de vuelo, que puede medir cientos o miles de metros. Siendo la proporción entre ambos factores tan desfavorable a la cámara, la única posibilidad de que las relaciones establecidas sean válidas consiste en la garantía de una calidad excepcional en la cámara, no sólo en las lentes de su objetivo, sino en la distancia entre ellas y la que le separa del plano focal, es decir es necesario un control exacto de las dimensiones internas de la cámara.

Por otra parte, aun cuando en todos los esquemas explicativos se supone la existencia de un foco de proyección que es vértice de dos ángulos opuestos en él, la realidad óptica es distinta y ambos ángulos no son en realidad coincidentes. (Fig.); además, estos dobles focos de proyección, llamados "puntos nodales", tampoco son únicos, y debe determinarse su posición para distintos pares de puntos. El fabricante calibra cada cámara antes de ponerla a la venta, pero esta operación debe realizarse también con posterioridad, con la periodicidad que se establezca. El calibrado completo debe comprender una serie de operaciones, que son: a) Determinación de la distancia focal del objetivo, con aproximación de la centésima de mm. b) Determinación de su poder separador. c) Situación de la posición del punto principal de la placa respecto a las marcas que le localizan. d) Evaluación de las distorsiones radiales y tangenciales. e) Comprobación de la planeidad del plano focal. f) Comprobación de las posiciones relativas entre las marcas fiduciarias. g) Si la cámara tiene cuadricula de referencia, hay que determinar además las posiciones de las cruces respecto a las marcas. Como puede suponerse, la realización de estas determinaciones sólo está al alcance de laboratorios ópticos dotados de un instrumental de muy alta precisión. En España la garantía de esta operación es de sólo dos años, y siendo necesario repetiría con tanta frecuencia, se trata de encontrar procedimientos menos engorrosos y suficientemente fiables. El método ensayado consiste en la toma periódica de fotografías de un campo de pruebas, en el que hay materializadas una serie de señales, cuyas coordenadas están calculadas con precisión. Las

placas resultantes son estudiadas y medidas para contrastar las posiciones resultantes con las correctas. EL PROYECTO DE VUELO RECUBRIMIENTO Y PASADAS Se llama proyecto de vuelo al conjunto de cálculos previos a la realización de un vuelo fotográfico, mediante los cuales se organiza la operación para conseguir el fin propuesto, con las condiciones establecidas. El vuelo fotográfico se realiza a una altitud que debe calcularse en función de la escala deseada y de la distancia focal de la cámara , pero además debe cubrir con sus imágenes un cierto territorio y es preciso que cada foto tenga una zona común con las contiguas. Para cumplir estas condiciones, el avión fotográfico debe volar a altura constante, siguiendo una ruta predeterminada, y a velocidad constante, para realizar sus disparos con intervalos regulares que se correspondan a recorridos iguales. Otro cálculo previo es el de la hora de vuelo, relacionado con la altura del Sol sobre el horizonte, que es función de la latitud, de la fecha y la hora. Su resolución precisa de unas tablas astronómicas: pero como en general se prefieren las fotos con poca sombra, se intenta volar hacia el mediodía.

Teniendo en cuenta las dimensiones de las bobinas, lo normal es que todas las fotografías de un mismo vuelo están en un solo rollo, cuyo número de identificación aparecerá rotulado en todas; en cambio un solo vuelo comprenderá habitualmente más de una pasada, denominación que se da a cada travesía cruzando la zona a fotografiar. También las pasadas se numeran para facilitar los trabajos posteriores. Cada fotografía tiene una parte común con la anterior, a la que se llama "zona de recubrimiento", expresándose su valor en porcentaje de la superficie de la foto. En otro capítulo veremos que para conseguir la visión estereoscópica en todo el territorio volado, es necesario que el recubrimiento lateral sea mayor del 50 %, para que en cada foto aparezcan los puntos centrales de las dos contiguas. Son frecuentes los recubrimientos del 60 %. También las pasadas deben solaparse, en este caso no por razones estereoscópicas, sino como garantía de que ninguna zona del territorio quede sin retratar; este recubrimiento transversal puede ser mucho menor, bastando un solape del 20 %. EL EJE DE VUELO.- En la preparación del vuelo fotográfico, siempre que es posible se empieza marcando sobre un mapa la zona que se fotografiará. Una vez calculada la dimensión del territorio correspondiente a cada foto en la escala del mapa, se indican sobre este los ejes de vuelo de cada pasada, cuidando de mantener el recubrimiento transversal previsto. Sobre los ejes de vuelo y a los intervalos regulares que correspondan al recubrimiento propuesto, se marcan los puntos sobre cuya vertical deberá realizarse la exposición de la película.

EFECTO DE LA DERIVA Durante el transcurso del vuelo, es posible que vientos laterales desvíen levemente al avión, que debe corregir la deriva y mantenerse sobre la línea prevista. En ocasiones, el avance se mantiene rectilíneo, pero el avión vuela oblicuamente y los solapes laterales quedan escalonados. Para compensar este efecto, que en la práctica reduce la anchura útil de la pasada, el fotógrafo dispone de un mecanismo compensador, que le permite girar la cámara sobre su soporte del modo conveniente. (Fig.).

En un vuelo perfecto, el punto central de cada fotografía coincidirá con el punto propuesto, todos estos puntos estarán sobre la misma recta en cada pasada, y las pasadas serán rigurosamente paralelas. Para marcar sobre una fotografía el eje de vuelo de la zona que recubre, se señalarán en ella, además de su punto central o "principal", las imágenes correspondientes a los puntos principales de las contiguas, uniendo a continuación todos ellos. DISTANCIA ENTRE PUNTOS PRINCIPALES: FOTOBASE.- La distancia entre estos puntos es el factor que condiciona el recubrimiento. Expresando la distancia entre centros en tanto por ciento de la longitud del lado del cliché, resulta que este valor es complementario del recubrimiento, pues la distancia entre centros es igual a la que hay entre los bordes delanteros de cada fotografía, y esta ultima es el complemento del solape. (Fig.)

Cuando el terreno es horizontal, la distancia entre centros, es idéntica en las dos fotografías, y es la reducción a escala (fotobase), de la distancia recorrida en el espacio por el avión entre ambos disparos (base). LAS CONDICIONES AMBIENTALES.- El primer condicionante con que tropieza la fotografía aérea es la presencia de nubes, o de modo más general, las condiciones meteorológicas, que hacen que el vuelo sea o no factible. Ciertas neblinas son superables para las películas IR, pero su empleo no es frecuente, por lo que es más normal esperar días favorables, habiendo dado lugar esta circunstancia a alusiones irónicas entre los pilotos, que denominan humorísticamente a los que hacen vuelo fotográfico "pilotos de buen tiempo".

Naturalmente esto no cuenta con los de reconocimiento militar, que a los inconvenientes meteorológicos deben añadir la antiaérea y la caza enemigas, que los obligan a volar a grandes alturas, con el agravante de tener que mantener el eje de vuelo previsto. La presencia de nubes aisladas, que no dificultan el vuelo, pueden en cambio arrojar sombras sobre el suelo, que serán distintas en cada foto, a veces con gran diferencia, si hay viento de regular intensidad. Es un efecto muy molesto para el examen estereoscópico de los pares de fotos. Un techo homogéneo de nubes altas, no dificulta el vuelo, pero disminuye los contrastes de la imagen, que resulta muy agrisada; lo mismo ocurre con neblinas bajas, de poca intensidad, tanto producidas por evaporación, como por masas de arena en suspensión, humo disperse de grandes incendios, contaminación, etc.

DESVIACIÓN DEL RAYO ÓPTICO: Entre las causas naturales inevitables que dificultan el vuelo fotográfico, hay que destacar la refracción atmosférica, siempre existente, pero en valores cambiantes en función de la presión y temperatura. Este problema es máximo en las capas bajas inmediatas al suelo, que son las más caldea-das, y mínimo en las próximas al avión, donde el aire es siempre muy frío. La consecuencia es que el rayo óptico, supuestamente rectilíneo, al que se refieren todas las relaciones geométricas en que se basa la fotogrametría, es en realidad una línea curvada que se aproxima a la vertical. Su cálculo teórico permitiría corregir la posición de cada punto en una imagen exenta de esta distorsión, pero es prácticamente inviable, porque la determinación estaría además en la hipótesis de una atmósfera en equilibrio, situación completamente teórica. En el caso más favorable, sólo serviría para conocer un valor medio aproximado de la desviación de los puntos, es decir un establecimiento del orden de magnitud del error. (Fig.) Como ocurre en Topografía y en Geodesia, el valor de la refracción se presenta conjuntamente con otro, de tipo no ambiental, que es el de esfericidad. Sus signos son contrarios, pero sus valores no llegan a compensarse, ya que el primero es mucho mayor que el segundo. En el caso de la fotografía aérea, el valor conjunto carece de importancia dentro de los límites de empleo, no obstante los fabricantes de instrumentos de restitución fotogramétrica intentan eliminarlo con sistemas ópticos o mecánicos, pero su verdadera presión la consigue el empleo de las coordenadas calculadas previamente para los puntos de apoyo, a cuyos valores debe ajustarse la imagen durante las operaciones de orientación. TIPOS ESPECIALES DE CÁMARAS: Las cámaras hasta aquí descritas son las llamadas métricas, empleadas en fotogrametría, pero existen otros tipos de cámara utilizadas en fotointerpretación, sobre todo con fines militares. Las cámaras panorámicas toman fotos que cubren una zona transversal al eje de vuelo, con un gran ángulo de campo. Dependiendo de la altura de vuelo cubren extensiones de muchos kilómetros a ambos lados de él, aunque con una notable deformación en los extremos. Las cámaras de banda continua producen unas imágenes que carecen de las propiedades geométricas de la fotografía, ya que no proceden de una proyección cónica.

En ellas, la película se mueve constantemente, pasando a través de una estrecha rendija de longitud igual a la anchura que el rollo. La velocidad de paso de la película se establece de acuerdo con la altura de vuelo y la velocidad del avión. (Fig.) Las trimetrogónicas, como la Seis KA-106A, son combinaciones de tres cámaras, que actúan simultáneamente: la central hace toma vertical y las laterales tomas oblicuas. Utilizadas en vuelos rasantes, permiten cubrir con cada disparo efectuado desde 90m, una banda de 550 m transversal al eje de vuelo, por 260 en su dirección.

FOTOGRAFÍA AÉREA VERTICAL: El estudio de las fotografías aéreas verticales presenta un interés especial, porque son las más empleadas, tanto en fotointerpretación como en fotogrametría, hasta el punto de no ser necesario en la práctica cuando se habla de fotografías aéreas añadir que se trata de verticales. Por la misma razón apuntada al tratar de las fotografías horizontales, se llama verticales a las toma-das desde aviones, con el eje en posición vertical, en tanto que su plano fue horizontal y paralelo al del terreno. A diferencia de las anteriormente estudiadas, que eran imágenes individuales, las fotografías verticales forman series, realizadas con la intención de cubrir totalmente la zona propuesta, con tos solapes necesarios para garantizar la estereoscopia, tanto si el empleo previsto es la fotointerpretación con estereoscopio, como si se trata de la realización de un mapa, con restituidor fotogramétrico. Los distintos sistemas de ordenación y control ya vistos en el capitulo 4, se refieren precisamente a estas fotografías. GEOMETRÍA.- Comparando la configuración geométrica de la imagen con las obtenidas en los casos anteriores, se descubren algunas diferencias importantes (Fig.):

a) La línea del horizonte no es visible. b) el punto nadiral coincide con el principal, y el isocentro coincide con ambos. La no coincidencia denuncia la falta de verticalidad del eje óptico y la necesidad de utilizar el rectificador. c) Las prolongaciones de las imágenes de las rectas verticales concurren en el punto nadiral. d) Las imágenes de rectas paralelas en el terreno no concurren en. ningún punto de fuga. Las paralelas del terreno son paralelas en la foto.

TRANSFORMACIÓN.-Entre las condiciones antes indicadas, la necesaria coincidencia entre el punto principal y el nadir no siempre es perfecta en los negativos, pero tiene que serlo en las imágenes positivas que de ellos se obtienen. La ya expuesta "condición de Scheimpflug", ideada para obtener imágenes enderezadas a partir de tomas oblicuas, resuelve este problema por medios óptico-mecánicos. Este proceso se realiza utilizando los aparatos llamados rectificadores o transformadores CONCEPTO DE ESCALA.- El concepto de escala no es aplicable con rigor a una fotografía aérea; aun cuando en las explicaciones teóricas se hace uso de planos para representar tanto la placa como el terreno, en las fotos reales rara vez la superficie del suelo puede asimilarse a un plano y las circunstancias físicas no son comparables a las teóricas. En un mapa o en un plano, la escala es una relación constante entre longitudes del objeto representado y de su representación; en una foto aérea, las dimensiones de dos objetos iguales y situados sobre un mismo plano horizontal, son distintas en función de su posición b dentro del campo de la foto; más clara es su diferencia si están en distinto plano, porque es diferente su distancia a la cámara y se da entre ellos la misma relación que la perspectiva impone en la fotografía horizontal.

Pero el terreno real tampoco está formado por una sucesión de planos escalonados, sino que predominan en él las superficies inclinadas, y no cabe hablar de proporción entre un segmento inclinado y su representación en el plano horizontal de la foto. Aparecen además abatidas sobre el plano horizontal las imágenes de objetos verticales, tanto más visibles cuanto más lejos están del centro de la foto. (Fig.)

Es evidente por todo lo anterior, que en una fotografía aérea no pueden efectuarse mediciones, ni calcular superficies; sin embargo resulta necesario establecer de algún modo una valoración entre el terreno y su representación fotográfica, a la que en un sentido amplio y con toda clase de precauciones llamaremos también escala. Para esta nueva definición, puede partirse del supuesto de un terreno horizontal, en el que existe un segmento identificable, cuya imagen aparece en una foto rigurosamente vertical. Sea el segmento AB, cuyos extremos distan del punto principal P las distancias PA y PB, respectivamente (Fig.) VP = H Vp = f

Las imágenes correspondientes en la foto son ab, pa y pb, que conjuntamente con el vértice de proyección, forman una serie de triángulos, en los que se verifica que:

Llamando f a la distancia focal y H a la altura de vuelo. La proporción entre segmentos es una escala, cuyo valor equivale al de la relación entre la focal y la altura de vuelo: igualando esta fracción a otra de denominador unidad se obtendrá el valor de la escala de la foto en el plano donde están P, A, y B. Para otro plano la altura ya no sería H, sino un valor diferente, y la escala sería distinta. Es evidente que en un terreno horizontal la escala es constante, en otro escalonado hay una distinta para cada terraza y en un terreno accidentado, cualquier valor que se determine será sólo una aproximación, que puede quedar establecida entre términos muy dispares. (Fig.)

En la practica, la escala se establece antes de realizar el vuelo, determinando la altura sobre el terreno a que éste se efectuaría; conocida la cota media, su valor incrementado a la altura sobre el suelo, indica la altitud de vuelo sobre el nivel del mar. Debe tenerse en cuenta esta circunstancia cuando se calculen escalas de fotos a partir de los datos que en ellas estén registrados, es decir, el altímetro y la distancia focal.

También es posible calcular de modo aproxima-do la escala de una foto partiendo de datos identificables en ella, cuyas dimensiones o distancias puedan realizarse en un mapa de escala conocida, o sobre el terreno. Necesariamente, los puntos con tos que se trabaje deberán estar situados aproximadamente en la misma cota, ya que no es probable que se encuentren en una zona horizontal. Es preferible que la zona elegida se encuentre hacia el centro de la imagen, y conviene repetir la operación empleando distintos pares de puntos, así como establecer el limite cometido en la determinación de la escala, suponiendo una imprecisión en la medida efectuada en la foto. (Fig.)

En todos los casos es necesario recordar que el valor de la escala de una foto aérea no pasa de ser informativo y que su empleo en cálculos es inadmisible, no sólo por cuestión conceptual, sino por que et margen de error, además de muy grande, no es valorable. IMÁGENES DE RECTAS OBLICUAS.- Ya se ha visto que las rectas situadas en planos horizontales se transforman en otras semejantes, que sus segmentos mantienen la proporcionalidad que la escala del plano establezca, y que las series de paralelas en ellos contenidas aparecen como paralelas, es decir, sin punto de fuga. Por otra parte, los segmentos verticales se transforman en segmentos cuyas prolongaciones concurren en el centro geométrico de la foto, punto en el que interceptaría a su plano una vertical que pasara por el vértice. Este es de nuevo el procedimiento para localizar el punto de fuga de cualquier sistema de rectas oblicuas que aparezcan en la foto, posibilidad menos teórica de lo que parece, ya que los rayos de sol son rectas paralelas, que si bien no resultan materializadas en las fotos, sí es visible en ellas su consecuencia directa, que son las sombras que los objetos arrojan sobre el suelo.

PROBLEMAS GEOMÉTRICOS.- Una serie de postes verticales, tales como los AA, BB, del dibujo, en una foto tomada desde et punto F, sobre la vertical de P, para una alerta posición y altura del Sol, producen sobre el plano sombras paralelas y de longitudes proporcionales a sus alturas, que en la foto conservarán ambas propiedades, porque el plano de la foto y el del terreno son paralelos. En cambio, las dimensiones de los postes dependerán de la posición que ocupen; igual ocurre si se trata de otras rectas verticales, por ejemplo, las aristas de un edificio (Fig.)

Las rectas que unen los extremes superiores de los postes y los extremes de las sombras corresponden a rayos solares, es decir a un sistema de rectas oblicuas y paralelas en el espacio, que tienen un punto de fuga localizable en el plano de la imagen y determinado por el rayo que pasa por el punto F. Este rayo corta al plano de la foto en S, punto de fuga de los rayos solares, en el que concurren las imágenes de todos ellos. Las imágenes de los rayos pueden obtenerse uniendo las cabezas de los postes con tos extremos de sus sombras.

El punto S, puede aparecer materializado en la foto, porque en él estará la sombra del vértice de proyección, es decir del foco de la cámara, y por consiguiente, la del avión que la transporta. (Fig.) La realización de problemas gráficos tiene un gran interés desde el punto de vista didáctico, pero requiere la utilización de datos muy exagerados, con suposiciones de vuelo poco reales, especialmente en lo que se refiere a las alturas, que para hacer posible las construcciones, deben su-ponerse muy bajas. Exceptuando esta salvedad, la resolución de este tipo de ejercicios es altamente formativa y muy útil para la posterior interpretación de figuras geométricas en las fotografías, que no debe olvidarse son las de todas las construcciones humanas. Si se considera que son precisamente estos detalles el objeto preferente tanto de la fotointerpretación como de la fotogrametría, queda más en evidencia la utilidad de su realización. No es en cambio posible en la practica la aplicación de estas propiedades para efectuar mediciones sobre fotografías, en las que para empezar, no existe un plano horizontal de referencia, hipótesis de partida en todos los ejercicios gráficos.. LAS SOMBRAS EN LAS FOTOGRAFÍAS VERTICALES.- En todo el estudio geométrico realizado hasta aquí se parte del supuesto de un terreno horizontal, pero en la realidad pocos terrenos lo son y las condiciones reales son distintas y menos favorables.

La longitud de la sombra de postes o árboles, no depende solo de su altura y su posición porque también cuenta la configuración del suelo sobre el que se proyectan. (Fig.)

Un objeto vertical situado en el punto principal, estará reducido a un punto que proyecta sombra, mientras que otro emplazado en el punto de fuga de los rayos solares, podrá tapar la suya con su imagen. Las ondulaciones del terreno alargan y acortan las sombras de un modo muy engañoso. En cuanto a las sombras de las nubes, pueden aparecer en la foto, aunque la imagen de la nube causante esté fuera de ella, ya que caen donde las conducen los rayos solares. La imagen de la nube, cuando aparece, no esté sobre su sombra, ni en la proyección ortogonal de la propia nube, sino desplazada, por corresponder a un objeto situado a mayor altura que el terreno. La nube y su sombra ( o un avión y la suya), miden en realidad lo mismo de extreme a extreme, pero al estar a distinta distancia de la cámara aparecen en la imagen en diferentes escalas. Su relación de dimensiones puede servir para calcular su altura sobre el suelo. Por lo que se refiere a la sombra del avión fotográfico, su aparición en imagen depende del ángulo de campo y de la altura del sol. Como las fotos aéreas se suelen realizar hacia el mediodía, la altura del sol queda definida por la conocida expresión 90° - Φ + δ, en la que Φ es la latitud del lugar y δ la declinación solar. Como el ángulo de campo suele ser de 60°, la sombra del avión, si la foto se ha tornado a mediodía, aparecerá cuando la altura del sol supere los 60°. En latitudes de 40°, será visible desde que el valor de δ supere los 10°, es decir entre mediados de abril y de agosto. (Fig.)

1. Caracteres formales y técnicos de la fotografía aérea Generalmente se indica en ella la escala, la altura a que ha sido tomada, la fecha y la hora en que se hizo y otras características. Si la escala no está indicada, puede deducirse una aproximación observando el tamaño de los objetos fácilmente reconocibles y comparándolos con los del mapa, en el que si figura la escala. Conviene orientar la fotografía, y si se trata de un área conocida, apoyarse en algún punto de referencia. La fecha de la toma es interesante, pues puede explicar -en caso de áreas conocidas- la presencia o ausencia de objetos; en otros casos puede interesar el conocer la estación del año para identificar los cultivos o la vegetación. 2. Apreciación del conjunto y de sus elementos principales Una primera visión nos permitirá apreciar el carácter general del área y las partes o sectores que la componen (parte de un pueblo, una zona de huertas, y otra de monte bajo), y sobre las que se desarrollará el análisis posterior. Esta división en partes, está condicionada muchas veces por unos elementos básicos en el paisaje (un río, una sierra). Los elementos y las partes pueden ser destacados mediante un calco, coloreándolos de un modo distinto. 3. El relieve En la apreciación del conjunto anterior pueden quedar ya delimitadas las principales unidades topográficas o de relieve; se deberá observar y comentar las formas y disposiciones de montañas, sierras, colinas, mesetas, contando, para la apreciación de alturas y depresiones, con la ayuda de las curvas de nivel del mapa.

4. Las aguas, la vegetación y los cultivos Son identificados con dificultad, ya que hay una gama de grises, con tonalidades distintas, por la reflexión vertical de la luz solar. Así, el agua aparece más oscura que el terreno, negra o casi negra -a no ser que esté mezclada con tierras-, y las arenas, casi siempre blancas. Resulta difícil distinguir las praderas de hierbas y las tierras de cereales, pues aparecen lisas y grises, si bien las últimas muestran distintas tonalidades según la estación del año y la fase de cultivo; cuando el cereal está verde, lo vemos de color oscuro; cuando está maduro, con tonos más claros. Tampoco es fácil distinguir las dehesas (terrenos con árboles y hierbas), en las que pueden percibirse manchitas correspondientes a matas y arbustos. Los bosques se manifiestan en un moteado irregular, lo mismo que el monte bajo. El cultivo más fácil de identificar es el de frutales y huertas, por la regularidad de las plantaciones (regularidad que también se advierte en las arboledas plantadas por el ser humano). Los viñedos se distinguen bien de los otros cultivos, lo mismo que la tierra de labor recién labrada si nos fijamos en sus sistemas de surcos. 5. El poblamiento rural La identificación de los cultivos debe servir para apreciar las relaciones entre el ser humano y el suelo. Estas relaciones se nos manifiestan a través de las formas y disposiciones de las casas y los campos que muestran situaciones que podemos definir por su posición en cuanto al hábitat y los sistemas de explotación. Así, el hábitat será observado para ver hasta qué punto se aproxima a la concentración o a la dispersión; por otro lado, la estructura de pueblos, aldeas, caseríos y alquerías, pueden dar ideas, a veces, sobre la organización o el trabajo agrario o ganadero. La utilización del suelo puede ser total o parcial, y en ella encontramos una fuente de información de la parcelación de los campos. La red de parcelas varía entre una disposición anárquica y otra de regularidad geométrica, en ella se pueden delimitar zonas homogéneas y subdivisiones; estas subdivisiones y las que se puedan descubrir sobre los sistemas de cultivos (en ocasiones, por sus modernos medios mecánicos), permiten deducir las formas de explotación que giran entre el latifundio y el minifundio. Todo esto nos puede llevar a una distinción básica entre un hábitat rural tradicional, con formas atrasadas, y un hábitat evolucionado, con la presencia de técnicas modernas, y donde se nota que ha habido una planificación. Así, en los países del Tercer Mundo hay un marcado contraste en las zonas donde se ha introducido la técnica actual (grandes plantaciones) junto al mantenimiento de agriculturas muy primitivas. 6. Obras y comunicaciones Hay que tener en cuenta que el medio rural, si está muy transformado por el ser humano, llega a entremezclar aspectos del paisaje rural y del paisaje urbano, lo cual se advertirá en las construcciones, vías de comunicación y otras actividades. Las obras y construcciones se pueden identificar por sus formas regulares y geométricas, en contraste con la forma irregular de los accidentes naturales. La carreteras aparecen más claras, a pesar del asfalto, que las vías férreas. Además, la confusión entre ambas se puede evitar observando los puntos de destino, que para las carreteras secundarias son lugares poco poblados y próximos entre sí, lo que no suele suceder con as líneas de ferrocarriles principales; de ahí que la densidad de la red de ::aminos esté en proporción a la importancia del poblamiento. 7. Análisis de conjunto de mapa o plano y fotografía aérea La foto aérea vertical se identifica con el mapa a gran escala, ya que abarca superficies de tierras poco extensas con una visión desde arriba. Pero la fotografía posee una objetividad que el mapa no tiene; aquella nos da la realidad del paisaje, con la organización de sus elementos físicos y humanos; éste, nos da la precisión cuantitativa de sus datos, y selecciona lo que más pueda

interesar. La utilización conjunta de ambos nos ayuda en el uso individual de cada uno, pues comprendemos de modo visual y directo el significado real de los símbolos cartográficos. La diferencia fundamental entre una fotografía aérea y un mapa consiste en la distinta cantidad de datos que cada uno de ellos puede contener: mientras que un fotograma puede llegar a poseer "más de un millón de mensajes visuales" muy diversos (sobre relieve, clima, suelo, vegetación, población, poblamiento, agricultura, ciudades, vías de comunicación, etc.), el mapa es un documento elaborado y simplificado, que sólo mantiene ciertas categorías de información siempre las mismas- y que las representa de idéntica forma, mediante signos, símbolos, colores o tramas. La fotografía aérea, por el contrario, es un documento en bruto, sin elaborar, donde las cosas aparecen tal como han sido impresionadas en un momento dado, y reflejan, por tanto, al mismo tiempo lo real y lo fugaz o pasajero. En este trabajo conjunto, el mapa manifiesta su función de instrumento convencional y auxiliar para comprender una realidad geográfica que se nos da del modo más aproximado en la imagen. Esta función puede ser ya decisiva en la identificación de muchos objetos. Pero los elementos de la fotografía que sean identificables deben ser comprobados y comparados en el mapa, procediéndose a las precisiones y mediciones que nos lo permitan conocer de modo más exacto.

CARTAS

SIG

Sistemas de posicionamiento global (GPS): Navstar GPS: El Sistema de Posicionamiento Global Navstar (Navstar Global Positioning System), o GPS, es una solución innovadora al problema de conocer nuestra ubicación exacta en el planeta. Navstar consiste en una constelación de más de 24 satélites en órbita sobre la tierra que de manera continua transmiten información que permite el geoposicionamiento de objetos. Esta información ha de ser recibida por receptores de GPS para identificar coordenadas sobre la tierra con una precisión determinada. El sistema fué desarrollado por el Departamento de Defensa de EE.UU. para aplicaciones militares, pero también está disponible para uso civil.

Estos receptores utilizan el principio geométrico de la triangulación para determinar su posición. El receptor determina la distancia a la que se encuentra en relación a 1 o más satélites de la constelación Navstar. La distancia a un satélite reduce las posibilidades de encontrarse en el universo a una esfera de radio la distancia y centro el satélite. La intersección de tan sólo tres de estas esferas ya produce un punto en la superficie terrestre, y la precisión de esta localización aumenta con el número de satélites utilizados.

Los receptores GPS miden las distancias mediante señales de radio y relojes muy precisos. Tanto el receptor como los satélites generan códigos exactamente al mismo tiempo. El GPS compara los códigos recibidos con el que ha generado y, conociendo la velocidad de las ondas, calcula las distancias a partir del tiempo de desfase.

Un hecho importante a tener en cuenta es que el sistema Navstar es propiedad de los EE.UU., y se reserva el derecho de desconectarlo en zonas determinadas del planeta por causas de seguridad (guerras, etc.), por lo que es conveniente averiguar si esta disponibilidad selectiva (SA; Selective Availability) está activada o desactivada. La precisión de un GPS alcanzaba con la SA activada la precisión (según características del terreno) de unos 50-100m. El 1 de mayo del año 2000 se eliminó esta disponibilidad selectiva, mejorando mucho la precisión de los GPS normales (ahora unos 10m). Anteriormente, precisiones mejores requerían una corrección diferencial, basada en el uso de otro receptor (un GPS Diferencial; DGPS) ubicado en un lugar de coordenadas conocidas de antemano con precisión (referencia), que registra su posición simultáneamente al primero, lo que permitía estimar los sesgos sistemáticos (errores), principalmente producidos por la Disponibilidad Selectiva, y cancelar así su efecto.

Galileo: Galileo es el nombre del futuro sistema de posicionamiento global de la Unión Europea. La principal diferencia con el sistema GPS es que Galileo es un sistema destinado al uso civil desde

el principio. Hay que recordar que el sistema GPS es de carácter militar, y forma parte del sistema de defensa estadounidense, que se reserva la posibilidad de introducir errores de entre 15 y 100 metros en la localización, y si hay algún accidente debido a estos errores no hay ningún tipo de responsabilidad. GPS y Galileo son proyectos complementarios y no competidores, ya que ambos forman parte del mismo sistema GNSS (Global Navigation Satellite System), según han acordado las autoridades de la Unión Europea y de Estados Unidos. Los futuros receptores podrán utilizar un sistema u otro indistintamente, o los dos sistemas a la vez. Galileo contará con una constelación de 27 a 30 satélites, que se sumarán a los 24 a 28 que forman la constelación Navstar del GPS. La constelación de Galileo logrará un angulo de cobertura mayor que el del GPS, por lo que en las zonas polares (p.ej.: países nórdicos) será más preciso que el GPS. La puesta en marcha de Galileo estaba prevista para 2008, pero ha sido retrasada en varias ocasiones por problemas económicos que sucesivamente se han ido solventando. TOMA DE PUNTOS DE APOYO DE CAMPO CON GPS: En la actualidad, prácticamente todos los trabajos de apoyo de campo se realizan con receptores GPS. Básicamente el método de trabajo GPS es un método denominado Estático-Relativo (Diferencial). Que consiste en el estacionamiento de un receptor fijo en un punto de coordenadas conocidas, como podría ser un vértice perteneciente a la Red Geodésica y otro receptor que va visitando los puntos de apoyo a los cuales queremos dar coordenadas.

Estación GPS fija de referencia situada sobre un vértice geodésico

Se requiere un tiempo mínimo de observación para cada punto de apoyo que puede estar entorno a los 10 minutos o inferior dependiendo del tipo de receptor (el tiempo que se tarda en hacer una reseña). Aparece así el concepto de línea base, que es la línea que une el punto de referencia y el punto objetivo. Esta línea base, no es una medida de forma directa, ya que nuestra observaciones son sobre los satélites y no entre los puntos.

Observación de un punto de apoyo utilizando un receptor GPS

En la observación de puntos de apoyo de campo se calcula en post-proceso, una vez realizadas todas las observaciones. Las precisiones que se pueden alcanzar con este método pueden ser mejor que 0,5 cm. DETERMINACIÓN DE LA POSICIÓN DE LA CÁMARA: La fotogrametría está aprovechando el gran potencial del GPS para vuelos fotogramétricos y apoyo en campo. Distinguimos tres aplicaciones diferentes del GPS en vuelos fotogramétricos:  

GPS para navegación aérea. Posicionamiento de sensores (para escáner multiespectral, escáner radar/lidar, vídeo, cámaras u otros sensores aerotransportados para Geofísica, Meteorología, etc) combinado con sistemas inerciales de navegación.  Determinación en vuelo de las coordenadas de los centros para su uso en aerotriangulación, así como para el apoyo de campo. Para la determinación de las coordenadas de los centros de proyección, se realizará un vuelo fotogramétrico con un receptor GPS instalado en el avión y otro estacionado en una base de referencia en tierra, que nos permita realizar cálculo diferencial. El receptor de tierra no es necesario que esté en la zona de vuelo. Con los últimos desarrollos en el software, se establece una distancia máxima entre el receptor instalado en el avión y la base de referencia menor de aproximadamente 500 km.

Fotogrametría Moderna: Analítica y Digital, José Luis Lerma García. UPV Valencia Año 2002. El receptor GPS y la cámara funcionan independientemente. Para posicionamiento, las observaciones de los receptores GPS se hacen a intervalos de tiempo constantes ( 0,5 a 1 segundo) y las exposiciones de la cámara se realizan de forma independiente, teniendo estas últimas que referirse al mismo sistema de tiempo en el que se tengan las observaciones del receptor GPS. De esta manera, en post-proceso por métodos diferenciales y combinando observaciones de vuelo y la estación base, se obtendrían la trayectoria del avión con coordenadas cada 0,5 segundos. Las posiciones de los centros de proyección de cada toma se van a obtener posteriormente de la interpolación de los datos de la trayectoria del avión. Una vez que tenemos las coordenadas absolutas de los centros de proyección, el apoyo de campo en tierra será mínimo.

CONCLUSION El Informe que aquí hemos presentado persigue el objetivo, tal y como planteamos al principio, de servir como herramienta de introducción al mundo de la cartografía y de los Sistemas de Información Geográfica. Hemos intentado desarrollar un planteamiento expositivo que tocase al menos los puntos básicos de estas áreas. Abordándolos desde lo más general, definiciones, conceptos…, a lo más concreto del trabajo diario en el CIEMAT. Resulta obvia nuestra fe en estos sistemas y no es el momento de escribir un panegírico sobre las excelencias de las nuevas tecnologías aplicadas a la Información Geográfica, aunque quizás sí lo es de romper una lanza a favor de los fundamentos científicos que sustentan estas tecnologías, sin los cuales, estaremos escribiendo en el vacío sin ningún tipo de cimiento que nos proteja de modas y campañas puramente comerciales. Para cerrar el documento incluimos tres apartados: bibliografía, revistas y direcciones de Internet relacionadas con la Cartografía y los SIG. La literatura tecnológica, y en especial la informática, es a menudo efímera. Seguramente esto suceda con algunas de las referencias que hemos recogido. No obstante, obras como las de Bertin, Berri, Borrough, el español Cebrián, y algunas otras, tienen un carácter mucho más permanente. Hemos querido recoger también las ediciones más actuales, intentando realizar una carrera con el tiempo que de antemano sabemos que estamos abocados a perder. Por último, dentro de la Bibliografía, reseñamos artículos y otras referencias de los proyectos desarrollados en nuestro centro, intentando complementar el apartado dedicado a la tecnología SIG en el CIEMAT. De las revistas reseñadas, el IJGIS es la más relevante desde el punto de vista científico y tecnológico. Cybergeo es una revista viva, de gran calidad, aunque con un contenido mucho más genérico que supera el ámbito tratado. Las otras son buenas para estar al día de lo que pasa en el "mundillo" SIG, nuevos productos, nuevas empresas…28 Por último, las direcciones de Internet que se caracterizan por ser sumamente cambiantes. He tratado de recopilar algunas de las más interesantes. En la red podremos encontrar desde las páginas de las casas comerciales, con abundantes recursos, demos, software de libre distribución, documentos técnicos sobre sus productos y sobre la tecnología en general, hasta auténticas joyas de la didáctica y de la divulgación científica29. Además se recogen direcciones de Organismos Cartográficos, Servidores de Mapas, colecciones de enlaces, etc. Obviamente, faltarán muchas direcciones de interés y, probablemente, alguna de las que aparezcan carezca del mismo para muchos de los lectores. Espero que estas carencias se puedan solucionar "navegando" a través de los enlaces proporcionados. BIBLIOGRAFIA http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/premilitar/Tema19.html Instituto Geográfico Agustín Codazzi. Bogotá, Colombia. Ortiz, E. 1998. Aplicación de la tecnología GPS en actividades de manejo de recursos naturales. Boletín KURU. Órgano informativo de la Escuela de Ingeniería Forestal del Instituto Tecnológico de Costa Rica. No 24, Mayo 1998.