Fotogrametría maestría en geomática - usach

www.geosoluciones.cl
Fotogrametría
Magíster en Geomática
USACH
Walton W. Edwards
Consultor
Geoinformática y Modelación Ambiental
wedwards@geosoluciones.cl

Objetivos de la Unidad
Al término de unidad, los alumnos conocerán :
– la geometría de fotos aéreas verticales;
equipamiento fotogramétrico y planificación de
vuelos; el proceso de restitución; las
deformaciones geométricas producidas y sus
correcciones; la obtención de información
cuantitativa y cualitativa de fotos e imágenes; la
creación de modelos 3D, sus derivados y su
integración con los SIG.

Estructura del Curso
1. Introducción, Geometría de una foto,
Estereoscopía, Fotointerpretación, Ejercicios
2. Cámaras, Sensores, Certificados de calibración,
Equipamiento, Restitución, Planificación del vuelo
3. Restitución Digital, Conceptos, Algoritmos y
Sistemas para la Fotogrametría Digital -
Comparación; Precisión Geométrica, Escalas,
Resolución y Escaneo
4. Creación de TINs, MDEs, Curvas de nivel,
Ortorectificación y Mosaico, Mundos virtuales.
Conceptos de “imagengrametría”, Integración con
los SIG

El Contexto de la Toma de Decisiones
• La calidad de las decisiones
depende de la calidad de los
datos usados en los análisis
para la generación de nueva
geoinformación
• Este contexto sirve para
elegir entre las alternativas
de datos, escalas, fechas y
tecnologías geoespaciales
basado en la utilidad, o el
grado de vinculación, que
debe tener el producto final y
los costos asociados.
Datos
Procesamiento
de Datos
Generación
de Información
Mapas
Análisis de
Mapas
Zonificación
Para IPT

Fuentes de Datos Geoespaciales
• Topografía
– Estaciones totales, niveles, GPS...
• Cartografía
– Convencional
– Digital
• Teledetección espacial
– Imágenes satelitales
• Fotogrametría
– Fotos impresas, escaneadas o digitales
– Mosaicos
– Ortofotos
– Escenas tridimensionales interactivas
• La elección de la mejor alternativa, o combinación de
ellas, se debe definir caso a caso basado en un
análisis de sus requerimientos

Fotogrametría
• El arte, la ciencia y la tecnología de obtener información
fidedigna y precisa de objetos físicos y su entorno por medio de
procesos de registro, medida e interpretación de imágenes y
modelos fotográficos.
• La fotogrametría tiene multitud de aplicaciones entre las que
destacan notoriamente los levantamientos topográficos y la
Cartografía, áreas en las que más se ha mostrado su capacidad
y potencial.
www.ign.es

PLANIFICACION
CALCULO
PAPEL
VUELO
Relación 1 á 4 con la
escala del
levantamiento
TERRENO
APOYO
NIVELACION
CLASIFICACION
AEROTRIANGULACION
RESTITUCION
DIGITAL
EDICION
CONTROL
CALIDAD
SALIDA
DIGITAL
Elaboración de Cartografía
Digital a Escala Grande
Véase [Advis y Edwards 1998]
Congreso Cs. De la Tierra

BASE DE
DATOS
CARTA DIGITAL
ACTUALIZADA
CUBIERTA FOTOGRAFICA SAF
CARTOGRAFIA
EXISTENTE
REFUNDIDO
EDICIONVECTORIZACION
ORTOFOTO
DIGITAL
ACTUALIZACION
SALIDA
ESCANEO
PROCESO GENERAL
PARA LA PRODUCION
DE CARTOGRAFIA REGULAR DIGITAL
1: 50.000 1:250.000

Clasificación de fotografías Aéreas
Terrestre Aérea Espacial
“Vertical” Oblicua
Verdadera
(0° inclinación)
Inclinada
(< 3° inclinación)
Alta inclinación
(incluye el
horizonte)
Baja inclinación
(no incluye el
horizonte)

Geometría de una Foto Aérea
Terreno
Negativo
Plano del lente
Distancia focal, f
Altura de vuelo, A
Escala de la foto: f / A
Ejemplo: para f = 150mm, y A = 3.000 mts la escala es 1: 20.000

Tipos de Lentes – Área de Cobertura
• Son tres los tipos de lentes usados
– Normal
• 55°-60° cobertura angular
• Distancia focal: 300 mm aprox.
• Cobertura mínima, máximo detalle
– Gran angular
• 90° cobertura angular
• Distancia focal: 152 mm aprox
• Es el más comunmente utilizado
– Super-gran angular
• 120° cobertura angular
• Distancia focal: 90 mm aprox.
• Cobertura máxima, mínimo detalle

Relación Entre Distancia Focal, Altura de vuelo y
Cobertura
Terreno
Cambio de Altura.
Distancia focal fija
Cobertura areal variable

Relación Entre Distancia Focal, Altura de vuelo y
Cobertura
Terreno
Altura fija. Distancia
focal variable
Cobertura areal variable

Ejemplos de lentes

Una Cámera Aérea
Cámera aérea RC30
con montante giro-estabilizado
PAV30 y computador ASCOT
Leica Geosystems

Información Marginal en Fotos Modernas

Punto principal y Marcas Fiduciales
Punto principal
Información marginal
Area de foto
Las marcas fiduciales permiten la reconstrucción
parcial de la geometría interna de cámaras
métricas. Sus características salen en los
certificados de calibración

Especificaciones de
la USGS

Un Negativo de un Rollo fotográfico

Learjet Utilizado por el SAF
En el sitio www.saf.cl encontrarán información del proceso completo de un
proyecto aereo-fotográfico incluyendo el vuelo, revelado, revisión de
negativos, control de calidad, control de vuelo, copiado y/o ampliado final,
venta o entrega de fotografías y archivo de documentos

Componentes de un Sistema de Levantamiento Aéreo

Cobertura Fotográfica
1 2 3 4 5 6
1 2
3 4
5 6
Traslape
longitudinal
6
Fotografías
Una línea de vuelo
60%

Cobertura Fotográfica
Línea de
vuelo
Traslape
transversal
20%

Cobertura Fotografía a Color escala 1 : 115.000.
CONAF - CONAMA

Estereoscopía
• La obtención de fotografías con traslape tomadas
desde distintas perspectivas
– Par estereoscópico (dos fotos adyacentes con traslape)
– Visión estereoscópica (observación de un par
estereoscópico con cada ojo observando solamente una de
las fotografías p.ej usando un estereoscopio
– Modelo Estereo (modelo 3D del área de traslape de un par
estereoscópico )

Teledetección - Una Definición
• La teledetección (o percepción remota) es la
ciencia y arte de adquirir información acerca
de la superficie de la Tierra sin estar en
contacto directo con ella.
• Esto se logra:
– detectando y guardando energía reflejada o
emitida
– procesando y analizando los datos, y
– aplicando la información obtenida.

El Proceso de Teledetección
A. Fuente de Energía o
iluminación
B. Radiación y la Atmósfera
C. Interacción con la
Superficie
D. Grabación de la Energía
E. Transmisión, Recepción y
Procesamiento
F. Interpretación y Análisis
G. Aplicación de la
información

Radiación Electromagnética
• Toda radiación electromagnética tiene propiedades y
comportamientos fundamentales de acuerdo a la
teoría de ondas.
• Consiste en un campo eléctrico (E) y otro magnético
(M) perpendiculares entre sí y con la dirección de
propagación de la radiación

Longitud de Onda y Frecuencia
• Longitud de onda (λ) es la longitud de un
ciclo de ondas.
• Se mide un metros (m) o factores de metros:
– nanómetros (nm, 10 -9
metros)
– micrómetros (mm, 10 -6
metros)
– centímetros (cm, 10 -2
metros)
• Frecuencia (f) es el número de ciclos por
segundo expresado en Hercios (Hz)

Longitud de Onda y Frecuencia
• La longitud de onda y la
frecuencia están
relacionados por: c = fλ.
− λ = Long. de onda
– f = Frecuencia
– c = Veloc. de la luz
(3 x 10 -8
m/s en vacío)
• Mientras más corta sea la
longitud de onda mayor
será la frecuencia
El entendimiento de las características de la radiación electromagnética
ayuda a entender la información que será extraída por teledetección.

El Espectro Electromagnético
• El espectro EM va
desde ondas cortas
(rayos gamma y X ) a
largas (microondas y
radiales)
• Varias regiones del EM
son útiles para le
teledetección:
– ultravioleta
– visible
– infrarroja
– microondas

Ley de Wien
La máxima respuesta espectral de un objeto
depende de su temperatura

El Espectro Visible
• El espectro visible es
detectable por los ojos
• Es una región pequeña
del espectro completo
• El rango de λ es de:
– 0.4 á 0.7 µm (ó 400 á
700 nm)
– varía de violeta a rojo

Firmas Espectrales
• La energía reflejada o emitida
para distintas λ da una firma
espectral para una cobertura.
• Comparando las firmas
espectrales se podría distinguir
elementos
– agua y vegetación tiene casi
la misma reflectancia en la
banda visible
– son separables en la IR
• La firma puede ser muy
variable
– entre tipos
– en el tiempo
– según su ubicación

Tipos de Fotos / Imágenes
• Las fotografías/ imágenes usadas pueden ser de
cuatro tipos
– Pancromática
– Color
– Infrarroja
– Digital (multiespectral)

• Blanco / Negro:
– Las películas pancromáticas (blanco/negro) con
una sensibilidad espectral comprendida entre 0,36
y 0,7 mm., muy parecida a la del ojo humano, es
el tipo de emulsión fotográfica aérea más utilizada
en la fotointerpretación y en la estereorestitución
con fines cartográficos.

• Color:
– Las emulsiones fotográficas color están
compuestas por tres capas, sensibles a los
colores azul, verde y rojo, son ampliamente
utilizadas en la fotointerpretación de recursos
naturales, por que registran la escena lo más
cercana a la realidad

Foto Aérea a Color

Ampliación 1

Ampliación 2

• Infrarrojo:
– Los cristales de plata de las emulsiones fotográficas,
pueden ser tratadas para que resulten sensibles a la
porción del espectro correspondiente al Infrarrojo
cercano. Las fotografías aéreas Infrarrojas color,
resultan las más adecuadas para los estudios de
vegetación, incluyendo identificación y selección de
especies, delimitación de áreas afectadas por pestes,
cuantificación de recursos, etc

• Digital
– La fotografía aérea digital es una herramienta
versátil capaz de ser manipulada por los sistemas
de manejo digital de imágenes, con el propósito
de analizar las características del terreno y
cuantificación de una amplia gama de recursos

Camera Digital, trilinear,
multiespectral. LH Systems
Cámera Digital (Sensor métrico multiespectral): Estéreo en el trayecto

SENSORES DEL SAF
Dato
Dato
Producto
Producto
Captura
Captura
Procesa.
Procesa.
Banda
Banda
Rango
espectral
Rango
espectral
Escala Tiempo Tecnología
Imagen
Análoga
Imagen
Análoga
Manual
Manual
Emulsión
Emulsión
Labora.
Labora.
Visible
IRC
Visible
IRC
Duro
Análogo
Duro
Análogo
Cámara
RC-30
Cámara
RC-30
Cámara
RC-10
Cámara
RC-10
1974 2000
Imagen
Análoga
Imagen
Análoga
Semi
automá.
Semi
automá.
Emulsión
Emulsión
Labora.
Labora.
Visible
IRC
Visible
IRC
Duro
Análogo
Duro
Análogo
Antena
Satélite
Antena
Satélite
Imagen
Digital
Imagen
Digital
Programa.
Programa.
Satelital
Satelital
Hardware
Software
Hardware
Software
Visible
IRC IRM
IRT
Visible
IRC IRM
IRT
Informaci
ónDigital
Informaci
ónDigital
2008
Sensor
Multiespectral
Sensor
Multiespectral
Imagen
Digital
Imagen
Digital
Asistida
Asistida
4 Bandas
4 Bandas
Hardware
Software
Hardware
Software
Visible
IRC
Visible
IRC
Informa.
Digital
Informa.
Digital
2009
Sensor
Láser
Sensor
Láser
DEM
Digital
DEM
Digital
Asistida
Asistida
Elevación
Elevación
Hardware
Software
Hardware
Software
N/A
N/A
Informa.
Digital
Informa.
Digital
2010
Sensor
Hiperespectral
Sensor
Hiperespectral
Imagen
Digital
Imagen
Digital
Asistida
Asistida
50
Bandas
50
Bandas
Hardware
Software
Hardware
Software
Visible
IRC IRM
IRT
Visible
IRC IRM
IRT
Informa.
Digital
Informa.
Digital
2012

SENSORES OPERATIVOS
MATERIAL AVIONES
Learjet 2
MATERIAL AVIONES
Learjet 2
MATERIAL AVIONES
Twin Otter 03
MATERIAL AVIONES
Twin Otter 03
MATERIAL AVIONES
King Air 1
MATERIAL AVIONES
King Air 1
FOTÓGRAFOS
FOTÓGRAFOS
NAVEGANTES
NAVEGANTES
Cámaras
RC-10
Cámaras
RC-10
01 Cámara
RC-30
01 Cámara
RC-30
Cámara
DMC
Cámara
DMC

Instrumentos Fotogramétricos
• Reconstruyen las escenas 3D obtenidas en las
imágenes. Han ido evolucionado:
1. Instrumentos análogos
– Opticos (re-proyección optica de las haces de luz con
diapositivas y el principio anaglífico)
– Óptico-mecánicos(re-proyección óptico-mecánica de las
haces de luz)
1. Instrumentos analíticos (uso de ecuaciones
matemáticas de las haces de luz, fotos análogas y
computadores digitales)
2. Instrumentos digitales (uso de fotografías y
computadores digitales)

El Principio Anaglífico
Dos imágenes de distintas perspectivas son sobrepuestas. Normalmente La
de la izquierda en color rojo y la de la derecha en color cian.

Mt. St. Helens, Washington
¿Lo viste así?

Instrumentos de Fotointerpretación -
Estereoscopios
Estereoscopio de bolsillo
Estereoscopios de espejo

Fotointerpretación

Fotointerpretación
• En la “fotointerpretación” nos interesa:
– Detectar objetos geográficos
– Identificarlos y las relaciones espaciales
existentes entre ellos
– Obtener información tanto cuantitativa como
cualitativa
– En general Comprender la información contenida
en las escenas capturadas
• Es un proceso subjetivo que depende de la
pericia, experiencia, imaginación y paciencia
del fotointérprete además de la naturaleza de
las escenas estudiadas y la calidad de las
imágenes capturadas

Datos e Información
• Datos
– Datos crudos: hechos, números, conceptos,
instrucciones etc.
• Información
– Información es el resultado del procesamiento de
los datos crudos (Refinar, Resumir, Clasificar,
Listar…) y es usada en la toma de decisiones...
– Depende del contexto. Información para una
aplicación puede ser un dato para otra.

Datos e Información
Procesamiento InformaciónDatos
Puede ser usada
para la toma de
decisiones

Tipos de “Fotointerpretación”
• Interpretación de imágenes
– Fotointerpretación visual
• Con estereoscopios, mesas de luz, fotos análogas,
lápices, papel traslúcido etc.
– Fotointerpretación asistida por computador
• Con estereoscopios o lentes (anaglíficos o polarizados –
pasivos o activos), fotos digitales y software especial
– Análisis digital
• Se definen “clases espectrales”
• El software realiza una clasificación autómatica
(supervisada o no-supervisada)

Fotointerpretación Asistida por Computador
www.dvp.ca

Información Complementaria
• En todos los casos es conveniente contar
con información complementaria:
– Mapas
– Datos y fotos de terreno
– Bibliografía
– Fotos aéreas de otra escala
– Imágenes satelitales (de otras resoluciones
espaciales y espectrales)

Pasos en la Extracción de
Información de Imágenes Digitales.
Extracción de
Información
Comprensión de
Imágenes
Reconstrucción
de Escenas
Reconocimiento
de Objetos
Análisis Digital de
Imágenes
Procesamiento de
Imágenes
Extracción de
Información
Comprensión de
Imágenes
Reconstrucción
de Escenas
Reconocimiento
de Objetos
Análisis Digital de
Imágenes
Procesamiento de
Imágenes
El equivalente a la fotointerpretación

Criterios Visuales para la
Fotointerpretación
• Tono
• Color
• Textura
• Contexto espacial
• Fecha de toma
• Sombras
• Patron espacial
• Contorno / forma
• Visión estereoscópica
• Tamaño
Fenología: Condiciones Estacionales
Sombras, Contexto, Asociación
Forma, Tamaño,
Textura
Color
Tonalidad
Grado de
complejidad
Criterio
Espectral
Criterio Espacial
Simple
Criterio Espacial
Complejo
Criterio
Temporal Fenología: Condiciones Estacionales
Forma, Tamaño,
Textura
Color
Tonalidad
Grado de
complejidad
Criterio
Espectral
Criterio Espacial
Simple
Criterio Espacial
Complejo
Criterio
Temporal

Criterios de Interpretación Visual
Fenología: Condiciones Estacionales
Forma, Tamaño,
Textura
Color
Tonalidad
Grado de
complejidad
Criterio
Espectral
Criterio Espacial
Simple
Criterio Espacial
Complejo
Criterio
Temporal

El Proceso de Fotointerpretación
• Se usan llaves de interpretación
– Pequeñas áreas representativas de las coberturas
de interés que han sido identificadas
• Se puede usar un árbol de decisión con los
criterios de la interpretación visual

Un Árbol de Decisión
Inicio
Criterio 2
Criterio 1.1 Criterio 1.2
Criterio 1.2.1 Criterio 1.2.2
Criterio
1.2.2.1
Criterio
1.2.2.2
Clase 1 Clase 2 Clase 3 Clase 4 Clase 5
Criterio 1

Equipamiento, Restitución, Planificación del
vuelo
Conceptos de “imagengrametría”, Integración con
los SIG

El Proceso Cartográfico
Vuelo Fotogrametrico

Control de Terreno

Calculo Geodésico

Restitución Analítica

Restitución Fotogrametrica Digital

Ortofoto y Procesamiento Digital de
Imágenes

Cartografía Digital

Control de calidad

Estereo-restituidor óptico-mecánico
Óptico-mecánicos(re-proyección óptico-
mecánica de las haces de luz)
Diapositiva
Lámpara

Estereo-restituidor Optico-mecánico
Rayos mecánicos

Estereo-restituidor Optico-mecánico

Estereo-restituidor Analítico
uso de ecuaciones matemáticas de las haces de luz con fotos
análogas (diapositivas) y computadores digitales.

Estereo-restituidor Analítico

Estereo-restituidor Digital
Uso de computadores, fotografías / imágenes digitales,
Lentes anaglíficos o polarizados (pasivos o activos)

Otras cámaras
Camera Digital, trilinear,
multiespectral. ADS40
Camera Digital, Matricial (“Frame”),
UltraCam™
Camera Digital, Matricial
(“Frame”), Z/I Imaging
DMC

Ejemplos de Sensores
• ADS 40 / 80
• ULTRACAM
• DMC

Escáners
• Fotogramétricos
– Alta precisión geométrica
– Accesorios para mejorar la
productividad
– Ejemplos:
• Vexcel UltraScan 5000™
• Leica DSW700
• Intergraph Photoscan
• Profesionales (artes gráficas)
– Formato grande (A3)
– Requiere calibración
– Ejemplos:
• Epson 10000XL
• Otros
– Normalmente de pequeño
formato
– Calidad geométrica muy
variable

Características de un Escáner Fotogramétrico
• Alta calidad radiométrica (3.4D o superior)
• Precisión geométrica de ±2 µm
• Resolución entre 2,5 y 2.500 µm
• B/N y color
• Alta calidad colorimétrica
• 8 y 16 bits por color
• Alta ancho de banda de sobre 1 MB/seg
• Material opaco o transparente
• Escaneo de negativos y diapositivas
• Formatos TIFF, Tiled Tiff, JPEG2000...
• Unidad de escáneo autómatico de rollos (p. ej un rollo de 150 cuadros
RGB escaneado a 20 µm demora entre 18-22 horas).
• Unidad de escáneo manual de rollos para seleccionar cuadros de
rollos no cortados.

Escáners Profesionales
Grilla precisa en base de vidrio o película estable
Especificaciones mostrando alta
variabilidad en la calidad geométrica

Precisión Después de la Calibración
1. Usando distintos algoritmos de transformación – afín etc.
(de Baltsavias 1996)

Cámaras, Escáners etc.
• Revisión de especificaciones
– ADS40
– DSW700
– 10000XL
– ...

Planificación de Vuelo

La Planificación del Vuelo
• Es importante para:
– Nuevos levantamientos aéreos
– Actualización de cobertura fotográfica existente
– Incorporar cambios de especificaciones por:
• Estación del año
• Medio / Tipo de estudio p. ej infrarrojo
• Precisiones cartográficas
– Optimizar los días despejados, en periodo de menos
sombra
– Optimizar el uso del avión y el cumplimiento de varios
proyectos fotogramétricos
– Proyectos especiales por ejemplo:
• Lineales
• Del borde costero
• Transfronterizos
– Para presupuestar y/o cotizar un levantamiento
aerofotogramétrico

Aspectos Geométricos de la Planificación
• Los parámetros tradicionalmente utilizados son:
– La distancia focal
– El tamaño del negativo / diapositiva
– La escala de foto deseado
– Las dimensiones del área a ser estudiada
– La elevación promedio
– Los traslapes deseados
– La velocidad del avión
• El resultado es un índice y plan de vuelo con:
– La altitud de vuelo
– La cantidad, ubicación y orientación de las líneas de vuelo
– La ubicación de los centros de toma, o
– El intervalo entre exposiciones y la cantidad de fotos / línea
– La cantidad de fotos que se deben tomar en total

Ejemplos
• Planificación 1
• Planificación 2
• Planilla
– Variables
– Costos
• Ejercicio 2
– Sur de Santiago
– Estero Los Patos

Restitución digital
• El proceso de reconstrucción de las escenas
capturadas en las fotos / imágenes. Tradicionalmente
consiste en 3 pasos:
– Orientación interna
• Reconstrucción de haces de cada imagen por separado
– Orientación relativa
• Posicionamiento relativo de las dos imágenes de un par
estereoscópico
• Da como resultado un modelo estereoscópico sin la
escala o georeferenciación correcta
– Orientación externa
• Uso de puntos de control para orientar, escalar y
posicionar el modelo estereoscópico dentro de un
sistema de referencia espacia

Restitución digital
• Hoy es posible realizar la reconstrucción en dos
pasos
– Orientación interna, y
– Uso de puntos de control, puntos de enlace y la
aerotriangulación en un ajuste de haces (por mínimos
cuadrados)
• El resultado de este proceso es:
– La posición de los centros de toma de cada foto/imagen
• X0, Y0,Z0
• La orientación de cada una alrededor de los ejes X, Y, Z

Componentes de Estaciones Fotogramétricas Digitales
– Subsistema para el almacenamiento, recuperación y la
memoria de despliegue de la imagen
• P. ej manejo de imágenes por tejas, estructuras
pirámidales y compresión por ondeletas (ECW, MrSiD,
JPEG2000)
– Subsistema de procesamiento matemático en tiempo real
• Convierte el movimiento del usuario a su equivalente en
coordenadas en terreno, transforma de coordenadas de
terreno al sistema de la cámara/sensor, del sensor a
pixeles a de pixeles a las coordenadas de la ventana..
• Puede ser con cursor fijo, imagen movible o con con el
cursor en movimiento
– Subsistema de despliegue en estéreo
• Anaglifos, ópticos con pantalla divida, pantallas polarizadas
con lentes polarizados pasivos, lentes activos con h/ware
estéreo
– Subsistema gráfico para la adquisición/edición de datos

Un Típico Flujo de Trabajo fotogramétrico
1. Ingreso de imágenes
• Por sensores digitales o escaneo
1. Establecimiento de control y aerotriangulación
• Este paso podría realizarse con software externos y/o
datos auxiliares del vuelo
1. Remuestreo epipolar
• Crea imágenes con una nueva geometría donde puntos
homólogos solamente tiene una separación en el eje X
(paralaje X) con una ausencia de paralaje Y
1. Adquisición de datos vectoriales
• Para CAD, SIG...

Un Típico Flujo de Trabajo fotogramétrico
5. Adquisición de datos para construir un MDE
• Puede ser en forma:
• Manual
• Automática
• Con comparación de áreas, rasgos o sistemas mixtos
• semi-automática
6. Unión de distintos MDEs
7. Ortorectificación
8. Igualación de tonos y creación de mosaicos
9. Producción de carta-imágenes o capas bases para
un SIG

Conceptos, Sistemas, Precisiones
• Material complementario
– Conceptos fotogramétricos
– Introducción a la fotogrametría
– Artículo GIM
– Tolerancias DVP

Ejercicios

Equipamiento, Restitución, Planificación del vuelo
Conceptos de “imagengrametría”, Integración
con los SIG

Errores Geométricos en Fotos Aéreas
• Son causados por:
– la perspectiva de la óptica del
sensor: distorsión radial
– Distorsión por los lentes:
radial
– el movimiento e inestabilidad
del avión en sus 3 ejes
incluyendo variaciones en la
altitud, inclinación y
velocidad: corregido en parte
con GPS y en la oficina por el
proceso de restitución
– el relieve del terreno:
corregido incorporando un
modelo digital de elevación y
creando una ortofoto (orto-
corrección)
– la curvatura de la Tierra

Rectificación, Ortorectificación
• Rectificación:
– El proceso de eliminación de distorsiones debido al lente y la
inclinación del eje en el momento de toma de la foto
• Ortorectificación:
– Es una rectificación diferencial que incluye además la eliminación
de distorsiones por las variaciones en altura.
– En la ortofoto la escala es constante, al igual que en un mapa,
pero con el detalle de una foto.
– Distancias, ángulos y areas pueden ser obtenidas en forma directa
– Es ideal para el estudio de los recursos naturales
– En una ortofotocarta se sobreponen información topográfica tal
como curvas de nivel, una cuadrícula, escala gráfica etc.

Georreferenciación
• El es proceso de ubicar las (orto-) fotos en su
correcta posición geográfica usando
coordenadas latitud/longitud o Este/Norte
• Para esto se utilizan varios puntos de control
2D y/o 3D.
• Es importante para la integración con otra
información geográfica especialmente en los
SIG y en la fotointerpretación digital

Mosaico
• Es un conjunto de (orto) fotos sobrepuestas de tal
forma que se preserve la relación espacial entre ellas
mostrando la continuidad de elementos espaciales
en el area de interés, línea de vuelo o área cubierta
por el proyecto aereofotográfico.
• Puede ser:
– No Controlado (sin puntos de control)
– Controlado (con georreferenciación)

Rectificación, Mosaico e Integración en un SIG
(Orto-) Rectificación
Creación del Mosaico
Ajuste de contraste
Incorporación en un SIG

Cobertura de
Ortofotos nuevas,
1:2.000 a Color, RM

Gran Santiago más Localidades

Cobertura...

... y detalle

Un Calce Perfecto con la Cartografía

Fotografías Aereas Actualizadas a Color, Ortofotos y Cartografía Digital
Algunas de las ciudades: Arica, Iquique,
Antofagasta, Calama, Copiapó, La Serena,
Coquimbo, Valparaíso, Viña del Mar, Rancagua,
San Fernando, Curicó, Talca, Linares, Chillán,
Loa Angeles, Temuco, Valdivia, Osorno,
Concepción, Talcahuano, Puerto Montt, la
Unión, Río Bueno, Ancud, Angol, Castro, Ovalle,
Vallenar, Quilpué, Villa Alemana, Quintero,
Quillota, Limache, San Felipe, los Andes, Con-
Con, Machalí, Graneros, Rengo, Molina, Parral,
San Carlos, Penco, Tomé, Coronel, Lota, Punta
Arenas, Puerto Natales, Puerto Varas -
Ensenada.
Valparaíso
Fotos: 1:20.000
Ortofotos: 1: 5.000
Cartografía: 1: 5.000
Precio referencia
Fotos: $17.000 c/iva
Digital: $28.000

¡ Imágenes en 3D !
• La combinación de imágenes obtenidas por
teledetección espacial, o por fotogrametría aerea,
con la topografía permite la creación de mundos
virtuales (3D) con texturas fotorealistas
• La información topográfica es obtenida por Modelos
Digitales de Elevación (MDEs) o Modelos Digitales
de Superficies (MDS)

Algunas Alternativas para la Generación de
MDEs
1. Curvas de nivel
• (digitalización), atributación,
interpolación, transf. de
datum/proyección y ajuste
1. Vuelo aerofotogramétrico
• Puede ser problemático en
zonas de alta nubosidad y
densa vegetación.
1. SPOT 5 estéreo.
• Amplia cobertura (60x60
kmts). Precisión altimétrica 5-
10 mts
1. Ikonos/QB estéreo
• Precisión altimétrica 10 mts.
variable
5. ASTER
• Amplia cobertura (60x60
kmts). Precisión altimétrica 10
mts
6. InSAR. Interferometría
• ERS 1/2, Envisat, Radarsat,
JERS. Precisión milimétrica
6. SRTM
• Datos homogéneos de
precisión altimétrica 16 mts.
Sensor de RADAR
6. Radargrametría
• Radarsat. Precisión para
actualización cartográfica a
escala 100.000 y generación a
250 mil
6. LiDAR
• Para trabajos locales.
Precisión altimétrica 10 cm y
capacidad multiretorno.
10. GTOPO30
• 18-152 mts. Para
Telecomunicaciones

Modelamiento de Terreno con MDEs

Mejorando la Participación Pública
! Mejor comunicación de la información geoespacial !
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Algunos se han quedado atrás en la evolución
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