Técnicas fotogramétricas adaptadas al estudio y delimitación de las vías pecuarias, un ejemplo

Con el objetivo de completar la explicación sobre el estudio topográfico integral de las vías pecuarias propuestas (las tratadas en anteriores comentarios), se aborda esta fase en la que la técnica fotogramétrica empleada, se rige como es lógico por otros parámetros y prestaciones, por tanto, los resultados que se van obtener tienen otra dimensión y alcance, si bien nos van a permitir disponer de una serie de resultados y conclusiones que pueden ayudar a optimizar la ejecución de los deslindes y amojonamientos.
                  
                           Avión equipado para trabajar en fotogrametría aérea

A partir del vuelo, que se particulariza para cada trazado y que en el Informe del Vuelo se explica con detalle, se obtienen las fotografías que formarán los modelos base sobre los que trabajaremos en las siguientes etapas, primero escaneando y más tarde tratándolas en diferentes plataformas, pero sobre todo con una (EPW) estación fotogramétrica digital[1] validada en todas sus características y algoritmos.

Después de la restitución y dado que ésta tiene carácter tridimensional, se puede utilizar como patrón sin decidir ninguna proyección particular para la creación de un modelo digital tridimensional y/ó modelo digital del terrero (MDT). A continuación se generan las ortofotos y la inserción en un SIG complementario apto para completar diferentes herramientas de análisis y representación[2].

Al final se trata de producir un tipo de cartografía fiable siempre, pero sobre la cual va a recaer la responsabilidad de guiar o soportar la fase final del deslinde de cada trazado propuesto. 

 
 

  

 

INFORME DE VUELO OT: 2004/4272

TRABAJO: VP EN MADRID FECHA: 14 de enero de 2005

  Instrumentación apropiada 

(Instrumentación y Accesorios utilizados en el Proceso) 

INFORME DE VUELO

El vuelo fotogramétrico se ha realizado siguiendo las siguientes fases:

 

1.- Planificación del vuelo

2.- Ejecución del vuelo fotogramétrico

      2.1.- Características técnicas

      2.2.- Material fotográfico

      2.3.- Recursos Humanos

3.-  Listado de coordenadas de los centros de proyección

1.- PLANIFICACIÓN DEL VUELO

 

A partir de la delimitación de la zona sobre cartografía digital, se procede a realizar la planificación del vuelo en función de la escala, recubrimientos, dirección de la o las pasadas y horario solar pertinentes en cada caso. 

  

Gráfico de vuelo 

                                                                       Gráfico de vuelo

2.- EJECUCIÓN DEL VUELO

 

El proyecto de vuelo ha sido realizado siguiendo las normas de Aviación Civil y del Consejo Superior Geográfico.

Las condiciones meteorológicas y de visibilidad existentes en el zona durante la toma fotográfica resultaron ser las idóneas para la realización del vuelo fotogramétrico.

 

El vuelo fue realizado el día 22/12/04, siendo el área fotografiada una zona en Madrid.

 

2.1.- Características técnicas

Vuelo fotogramétrico a escala 1/8.000 con recubrimiento longitudinal de 60%. Se estima que la escala de vuelo ideal para producir cartografía a escala 1/2.000 debe estar comprendido entre 1/8.000 y 1/12.000. (Ponderación entre economía y precisión).

La dirección de las pasadas ha sido libre.

La cámara empleada ha sido una RMK TOP 15 con un objetivo gran-angular de 153,761 mm de la casa ZEISS de alta precisión, dotada de dispositivo para la compensación del arrastre de la imagen (F.M.C.) y control automático de la exposición por microprocesador (P.E.M.).

La distorsión radial de los objetivos es siempre inferior a 10 micras en todo el formato excepto en las regiones próximas a las esquinas y el AWAR de cada una de ellas de 100 líneas pares por milímetro.

                                                                                        

                              Cámaras

                                                                            Cámaras

Dicha cámara está montada sobre una plataforma de sustentación giroestabilizada T-AS de tal modo que quedan  ampliamente amortiguados los efectos de las vibraciones mecánicas del avión, así como los giros en w, f, k.

   

El avión empleado para este trabajo ha sido un PARTENAVIA dotado de los más avanzados elementos técnicos para la navegación aérea: GPS, instrumentación para vuelo instrumental, VOR, ADF, RMI, HSI.

 

2.2.- Material fotográfico.

 

La película y el material de laboratorio utilizado es el indicado para COLOR, como lo solicitó el cliente. La película que se empleó en todos los casos ha sido AEROCOLOR 2444 de la casa KODAK, se trata de una película de alta definición con una emulsión capaz de registrar detalles perceptibles comprendidos entre 2 y 3 micras.

 

El espesor del soporte es de 0,1 mm aproximadamente y su estabilidad dimensional asegura que las distancias entre marcas fiduciales no difieran en más del 0,3‰ de las proporcionadas en el Certificado de Calibración.

 

Para cada rollo se dejó un espacio de al menos dos metros de película antes de comenzar a tomar exposiciones. Ningún negativo original incluye manchas, decoloraciones o partes quebradizas atribuidas a envejecimiento. Tampoco hay marcas de ningún tipo, arañazos, perforaciones, rayas, manchas, etc.

Los tiempos de exposición y abertura relativa empleados, han sido los correspondientes a los parámetros descritos por el fabricante de la película. El almacén utilizado para el proceso del vuelo ha sido de la casa Zeiss, dotado del dispositivo (F.M.C.), con Nº  136.198

 

2.3.- Recursos Humanos.

El equipo humano con el cual ha sido posible realizar este proyecto está compuesto por:

 

-          Un equipo de navegación (Comandante de vuelo y Observador).

-          Dos responsables técnicos del proyecto de vuelo.

-          Dos técnicos de fotografía.

-          Dos técnicos comerciales.

-          Un director responsable de todos los componentes.

 

 

3.-  LISTADO DE COORDENADAS DE LOS CENTROS DE PROYECCIÓN.

 

 

PROYECTO: CANADA REAL GALIANA

 

Pasada: 1

 

Fecha: 22/12/2004

 

3386 E [30] 438074 N 4450929  12:44:11.8

3387 E [30] 438464 N 4451474  12:44:24.4

3388 E [30] 438836 N 4451999  12:44:36.4

3389 E [30] 439204 N 4452518  12:44:48.0

3390 E [30] 439580 N 4453055  12:44:59.6

3391 E [30] 439950 N 4453579  12:45:10.8

3392 E [30] 440322 N 4454098  12:45:21.8

3393 E [30] 440702 N 4454631  12:45:32.7

 

PROYECTO: CORDEL BOQUERON

 

Pasada: 1

 

Fecha: 22/12/2004

 

3394 E [30] 383701 N 4463998  12:58:48.5

3395 E [30] 383053 N 4464137  12:58:56.5

3396 E [30] 382419 N 4464271  12:59:04.5

3397 E [30] 381799 N 4464406  12:59:12.4

3398 E [30] 381157 N 4464549  12:59:20.8

3399 E [30] 380535 N 4464687  12:59:28.9

3400 E [30] 379905 N 4464825  12:59:37.1

3401 E [30] 379279 N 4464961  12:59:45.2

3402 E [30] 378641 N 4465100  12:59:53.6

3403 E [30] 378021 N 4465239  13:00:01.7

3404 E [30] 377385 N 4465375  13:00:10.0

3405 E [30] 376751 N 4465515  13:00:18.3

3406 E [30] 376133 N 4465653  13:00:26.2

 

 2. ESCANEADO

Con un escáner métrico de fotogrametría se escanearon las fotos que componen los dos proyectos  (13 fotogramas=12 modelos para Cadalso y 8 fotogramas = 7 modelos para Pinto).

                

                                                                        

                Scanner Fotogramétrico 1

                                                     Scanner adaptado

 

                Scanner Fotogramétrico 2

                                                 Scanner adaptado

 

                

               Scanner Fotogramétrico 3

                                                        Scanner adaptado

 

 3. PROCESO FOTOGRAMÉTRIC0

Los pares de fotografías aéreas fueron ajustados modelo a modelo, con el fin de poder elaborar una triangulación aérea (aerotriangulación)[3].

Con esta metodología se garantiza una óptima precisión de los errores medios cuadráticos en todos y cada uno de los puntos de apoyo que fueron obtenidos en el campo que en el caso de Pinto/Cadalso y para los cinco primeros puntos:

 

0001 439803.450 4454451.379 607.413

0001 376863.255 4466272.337 709.028

0002 439594.702 4453978.168 609.358

0101 376865.850 4466268.679 709.485

0003 439171.796 4453356.261 609.312

0002 376471.525 4464790.438 762.692

0004 440986.366 4453666.091 620.237

0003 377568.839 4466150.386 666.879

0005 440564.133 4452997.447 617.667

0103 377587.481 4466141.305 667.162

          

         

 

                     Puntos de control

                                            Apoyo de Campo: Observación

 

- Nº DE PUNTOS DE APOYO

            • 4 POR MODELO (apoyo completo)

            • VARIABLE PARA AEROTRIANGULACIÓN

- PARAMETROS DE OBSERVACION

    Desde los vértices de la Red Básica.

   • Tiempo de observación: variable instrumental

   • Nº satélites ³ 4

            PDOP < 7

- PRECISION DE LOS PUNTOS DE APOYO

   • X,Y:  e.m.c.£ 10 cm.  •Z: e.m.c.£ 15 cm. (WGS84)

   • X,Y:  e.m.c.£ 15 cm.  •Z: e.m.c.£ 20 cm. (ED50)

 

Después de la orientación interna y externa, la creación de los pares epipolares, este método es interesante para llegar a resultados en distintos procesos, por ejemplo en la creación de la ortofoto[4], ya que nos asegura una mayor conexión geométrica entre modelos, cuestión muy valorada en los mosaicos de ortofotos.

4. RESTITUCIÓN

 

El conjunto de trabajos se han efectuado en una estación digital (Photopol) (DPW) de alta precisión, la cual ofrece los ajustes por el método de haces (mayor resolución matemática).

El objeto del trabajo se ha ajustado a una banda restituida de 300 metros en anchura, siendo la referencia el eje de la propia vía pecuaria. La escala de restitución es 1/2.000 al objeto de comparar con la cartografía tanto del levantamiento topográfico como la del Catastro existente.

Se restituyó la vía pecuaria, otros viales, linderos de parcelas, cualquier tipo de construcción, etc., es decir, toda la planimetría dentro de la traza. Posteriormente se elaboró una densa malla de puntos sobre el terreno que reflejan el relieve de manera más ajustada, dicha nube de puntos, es la base sobre la que se creará el MDT (Modelo Digital del Terreno) por el método TIN (Triangular Irregular Network), que a su vez son necesarios para la obtención de ortofotos, así como el paso previo para la obtención de las curvas de nivel del terreno.

A continuación se pueden observar un grupo de figuras representativas de la técnica descrita[5]. 

MDT

 

 

Etapas Fotogramétricas

Etapas fotogramétricas

 

  

La Ortofotografía Digital

Etapas Fotogramétricas 

 Etapas fotogramétricas (Cañada Real en el inicio del deslinde en Pinto – Ocupación)

 

 

Cartografía de la Cañada Real Galiana 

Etapas fotogramétricas (Aproximación altimétrica)

 

La cartografía 3D está basada en una descripción numérica de la orografía mediante los modelos digitales que son bases de datos en los que la cota z (la elevación) es el elemento central que dará lugar a una malla regular de puntos sobre el territorio, perfectamente georreferenciados por sus tres coordenadas, al final se obtiene una especie de malla de alambres sobre la que superpongo una ortofotografía con calidad fotográfica, el conjunto se puede manipular hasta alcanzar la presentación y/ o efectos ópticos deseados.

 

Cartografía de contraste 

Cartografía 3D

 

  

 Cartografía 3D del Cordel del Boquerón

Cartografía 3D de la VP (Cordel del Boquerón)

 

 

 Cartografía del Cordel

Cartografía 3D de la VP (Cordel del Boquerón)

 


[1]Tendencias y recopilación  práctica de programas utilizados en estaciones fotogramétricas digitales” García León, Jfa., Cuartero Sáez. Ara. Dpto. de Expresión Gráfica, U. de Extremadura, Mapping Int. Mayo de 2002.

 

[2] Software Atlas http://www.atlasltd.cz/index.html (http://www.topol.cz/english/share/index.php3)

El software Atlas es un módulo esencial en el paquete PhoTopoL Atlas. Crea la red irregular de triángulos para la obtención del curvado automático; permite la corrección de puntos erróneos, en línea con TopoL; refino de la red, con corrección de alturas; superposición de las fotos en el modelo digital con creación de vídeos de realidad virtual; mapas de hipsometría; pendientes, y opciones para secciones; visibilidad; propagación de señales electromagnéticas; herramientas hidráulicas, y muchas otras para cálculos de minería, etc.

 

[3] 2ª CHARLA IMPARTIDA POR EL PROF. ACKERMANN: AEROTRIANGULACIÓN AUTOMÁTICA CON GPS Y SISTEMAS INERCIALES, Mapping Interactivo, Marzo de 2.002

 

 

[4] - LERMA GARCÍA, J.L. Fotogrametría moderna: analítica y digital. Ed. Universidad Politécnica de Valencia. Valencia (2000).

 

[5] Gómez Molina, A. “Aspectos técnicos para la determinación de Vías Pecuarias” en Actas del I Congreso Nacional de Vías Pecuarias, 4 de mayo de 2005 Madrid.

 

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Comentarios

hola a quien pueda interesar me gustaria saber, sus metodos para tomar puntos de control, marcas fiduciales, que programa seria el mejor para hacer la aerotriangulacion, bueno cualquier cosa avisenme es urgente, soy de venezuela, y aqui por lo visto no hemos avanzado mucho. gracias por todo

Soy docente de fotogrametria y trato de actualizar el programa que se ofrece en la Universidad de Sucre ( Colombia).

Su informacion es excelente , saludos.

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