8. FOTOGRAFÍA AÉREA 8.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS

8.
FOTOGRAFÍA AÉREA
Desde la invención de la fotografía, cerca de 1840, la gente ha usado la fotografía (o ha elaborado dibujos) para confeccionar mapas o usarla como mapas.
Normalmente se emplea la palabra fotograma en vez de fotografía
cuando se refiere a las fotografías aéreas para fines fotogramétricos, de
producción cartográfica o de fotointerpretación.
La diferencia entre fotograma y fotografía radica en que el fotograma
es tomado con una cámara fotogramétrica, cuyas características son que
tiene una distancia fija, preestablecida y constante entre el plano negativo
y las lentas, además está equipada con marcas fiduciales.
Un mapa entrega la información que existía al momento en que éste
fue elaborado. La fotografía aérea tomada en el momento en que es necesaria, permite deducir los cambios producidos desde la fecha de compilación del mapa y la fotografía. Luego el uso de la carta o mapa y la
respectiva fotografía aérea son totalmente complementarios.
8.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS FOTOGRAMAS
VENTAJAS
-
Ofrece una representación gráfica del terreno en forma actualizada
Es fácil de obtener
Permite obtener información de zonas de difícil acceso
Entrega un registro del cambio de la zona
Tiene una infinidad de aplicaciones en los aspectos de evaluaciones de cambios temporales
DESVENTAJAS
-
Algunos elementos son difíciles de clasificar
No permite efectuar mediciones con exactitud
El relieve no es evidente a simple vista, requiere de equipo
Carece de información marginal
Se requiere de conocimiento y experiencia para lograr un mejor
aprovechamiento de ellas
- Si la fotografía que se requiere no está disponible ni actualizada,
su obtención es de alto costo
8.2 TIPOS DE FOTOGRAMAS
Los fotogramas se pueden clasificar según el tipo de emulsión y el ángulo
que forma la vertical al negativo con respecto al nivel de la superficie terrestre.
TOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
133
Existen fotografías verticales y oblicuas, y su formato estándar es de
23 x 23 cm, existiendo otros formatos para fines específicos (6 x 6 cm).
La estándar es empleada para fines fotogramétricos y optimizado su uso
en otros fines.
8.2.1 FOTOGRAMAS VERTICALES
Es aquel fotograma que se toma con la película paralela al terreno y
el eje de la cámara perpendicular al terreno. Sus principales características son las siguientes:
- Abarca una superficie relativamente pequeña del terreno (en función de la escala del fotograma)
- La forma del área que abarca es cuadrada (de acuerdo al formato
del fotograma)
- Ofrece una visión poco común del terreno
- Las direcciones y distancias son semejantes a la carta de la zona
si el terreno es relativamente plano
- Las variaciones y formas del relieve son distinguibles
Los fotogramas aéreos verticales son los que se utilizan normalmente
y su toma fotográfica se realiza en una secuencia y orden establecido en
un plan de vuelo fotogramétrico y con un traslapo o recubrimiento lateral
y longitudinal.
Es en el área de traslapo o recubrimiento la zona donde es posible
obtener visión estereoscópica.
8.2.2 FOTOGRAMAS OBLICUOS
Es aquel fotograma que se toma con el eje de la cámara con un determinado ángulo respecto a la vertical en relación con el terreno.
Existen dos tipos de fotogramas oblicuos, los denominados sin horizonte visible, en las cuales el ángulo de desviación del eje de la cámara
respecto a la vertical es de aproximadamente de 30º y los denominados
con horizonte visible, en las cuales el ángulo de desviación del eje de la
cámara respecto a la vertical es mayor de 60º.
Sus principales características son las siguientes:
8.2.3 FOTOGRAMAS AÉREOS SIN HORIZONTE VISIBLE
- Abarca una superficie relativamente pequeña del terreno (en función de la escala del fotograma)
- La forma del área que abarca es trapezoidal
134 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS
FOTOGRAFÍA AÉREA
- Ofrece una visión más familiar del terreno, debido a que el fotograma esta tomado desde un punto de vista similar al de un observador que estuviera en lo alto de una colina o desde un edificio
alto
- No es posible medir distancias sobre estos fotogramas
- El relieve es perceptible, aunque se visualiza deformado
8.2.4 FOTOGRAMAS AÉREOS CON HORIZONTE VISIBLE
- Abarca una superficie relativamente grande
- La forma del área que abarca es trapezoidal
- Ofrece una visión más familiar del terreno, debido a que la fotografía esta tomada desde un punto de vista similar al de un observador desde lo alto de una colina o desde un edificio alto, sin embargo, la vista que ofrece va desde objetos factibles de reconocer
hasta otra en que es muy difícil distinguirlos
- No es posible medir distancias ni direcciones sobre estos fotogramas
- El relieve es perceptible, aunque se visualiza deformado y desproporcionado
- No todo el fotograma es utilizable
TOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
135
Fotografía
Características
Área fotografiada
Forma del área
Fotografiada
Escala
Vertical
Oblicua
Baja
Oblicua
Alta
Inclinación menor Sin horizonte en Con horizonte en
de 3º
la foto
la foto
Muy pequeña
Pequeña
Grande
Rectangular
Trapezoidal
Trapezoidal
Uniforme para
un mismo plano
horizontal
Decrece desde
un primer plano
hacia el fondo
Mayor área
recubierta puede
ser cartografiada
en algunos
instrumentos
convencionales
Decrece desde
un primer plano
hacia el fondo
Fotointerpretación
Fotointerpretación
Ventajas
Fácil de
cartografiar
Uso más
frecuente
Proyectos
fotogramétricos
y de
fotointerpretación
Económica
e ilustrativa
por su gran
recubrimiento del
terreno
8.3 LECTURA DE FOTOGRAMAS
8.3.1 INFORMACIÓN MARGINAL
Toda fotografía aérea muestra determinada información marginal de
gran importancia, que es la siguiente:
-
Altímetro
Fecha de toma del fotograma
Distancia focal del lente de la cámara
Hora de toma del fotograma
Número del fotograma
Escala del fotograma
Número de serie del lente de la cámara
Nivel
Al analizar la información marginal que proporciona una fotografía
aérea, ésta es mucho menor que aquella que proporciona una carta o
mapa y es por ello que el uso y análisis de una fotografía aérea requiere
de un estudio más técnico y normalmente de equipamiento para realizar
su fotointerpretación.
136 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS
FOTOGRAFÍA AÉREA
8.3.2 DETERMINACIÓN DE LA ESCALA DE UN FOTOGRAMA
Al iniciar el uso de un fotograma es necesario conocer su escala, ésta
se encuentra representada como una razón entre la distancia en el fotograma y la distancia en terreno. Para conocer la escala de un fotograma
se emplean dos procedimientos generales:
Escala en función del terreno.
La escala de la fotografía aérea es la relación entre una distancia medida en ésta (d) y su correspondiente valor en el terreno (D).
Para terreno plano al nivel del Plano de Referencia o DATUM, la escala
de la fotografía aérea se encuentra por medio de la siguiente relación:
d
ESCALA = d / D = f / H
f
D = distancia real en el terreno
d = distancia medida en la foto aérea
f
F
= distancia focal de la cámara
H = altura de vuelo sobre el plano de referencia
D
Para terreno con relieve, la escala
se calcula en la siguiente forma:
ESCALA PARA PUNTO “A”: EA = f
/ (H - hA)
ESCALA PARA PUNTO “B”: EB = f
/ (H - hB)
H = altura de vuelo promedio sobre el datum o plano de referencia.
Cálculo por comparación con la carta
La escala de un fotograma vertical se puede determinar por comparación entre dos puntos fácilmente identificables tanto en el fotograma
como en la carta, para ello se usa la siguiente fórmula:
Escala (E) = Distancia en el fotograma / Distancia en la carta o terreno
La distancia en el terreno se obtiene midiendo la distancia real en el
terreno o por medio del uso de la escala de una carta de la misma zona.
TOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
137
Los puntos que sean seleccionados deben quedar localizados de manera tal
que la línea que los une pase aproximadamente por el centro del fotograma.
Ejemplo:
Distancia en el fotograma: 10 centímetros
Distancia en el terreno: 2.000 metros
Luego E = 10/200.000
E = 1/20.000
Ejemplo:
Distancia en el fotograma: 10 centímetros
Distancia en la carta: 4 centímetros
Escala de la carta: 1/50.000
Distancia en el terreno: 4/(1/50.000) = 200.000 cm
(Distancia en terreno = Distancia en la carta (papel)/ escala de la carta)
Luego E = 10/200.000
E = 1/20.000
Cálculo en base de la distancia focal y altura de vuelo.
Si la información marginal que proporciona el fotograma incluye la
distancia focal de la cámara y la altura de vuelo de la toma fotográfica, la
escala del fotograma puede determinarse con la siguiente fórmula, cuando
el vuelo se ha efectuado a una altura definida sobre el nivel del mar:
E = H/F
donde:
E = escala del fotograma
f = distancia focal directa
H = altura de vuelo
138 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS
FOTOGRAFÍA AÉREA
Ejemplo:
Distancia focal: 150 milímetros
Altura de vuelo: 300 metros
Luego E = 300.000/150
E = 1/2.000
Si el vuelo ha sido realizado en una zona con alturas intermedias (colinas, cerros), se emplea la siguiente fórmula:
E = (H - h) / f
donde:
E = escala del fotograma
f = distancia focal directa
H = altura de vuelo
h = altura promedio del terreno
Ejemplo:
Distancia focal: 150 milímetros
Altura de vuelo: 300 metros
Altura promedio del terreno: 30 metros
Luego E = (300.000 - 30.000)/150
E = 1/1.800
8.4 ORIENTACIÓN DEL FOTOGRAMA
La orientación de los fotogramas es de la mayor importancia por
cuanto tiene muy poco valor como complemento o sustituto circunstancial
de una carta si se desconoce su ubicación y dirección en que debe ser
usada.
TOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
139
Para obtener la orientación de un fotograma se puede recurrir a lo
siguiente:
- Si se cuenta con cartografía que abarque la extensión territorial
del fotograma, éste se orienta teniendo en consideración las características comunes, y la orientación se realiza en función de la
carta
- Al no disponer de cartografía, se pueden emplear los elementos
característicos del fotograma, especialmente las sombras que permiten determinar aproximadamente la dirección norte, debe considerarse la posición del sol respecto a la posición geográfica y la
estación del año
- Un fotograma es factible orientarlo mediante los accidentes geográficos que cubre y estableciendo la dirección norte mediante una
brújula
INTERPRETACIÓN DE FOTOGRAMAS
La interpretación de los fotogramas tiene por objeto examinar las
imágenes e identificar en ellas los elementos y emitir una opinión respecto
a su significado. No es igual que la fotointerpretación, la cual requiere una
mayor especialización e instrumental y equipo.
La interpretación de fotogramas no resulta difícil si se tienen en cuenta los siguientes aspectos generales:
- Los fotogramas por ser fotografías aéreas representan imágenes
que en principio no son familiares
- Los elementos y detalles se ven muy reducidos (en función de la
escala del fotograma), por lo que parecen diferentes a lo habitualmente conocido
- La mayoría de los fotogramas son blanco y negro, por lo tanto todos los colores aparecen representados en distintos tonos de grises. Luego, mientras más oscuro sea el color natural de un objeto
en el terreno, éste aparece más oscuro en el fotograma
Traslapos Fotográficos
Cuando la fotografía aérea es utilizada para elaborar mapas topográficos, las líneas de vuelo proyectan un espaciamiento que incluye un área común entre fajas adyacentes. Este traslapo entre fajas adyacentes se conoce
como traslapo lateral y es de un 25% a 30% del ancho de la fotografía.
Cada fotografía de una línea de vuelo cubre un área que se traslapa
o que es común con la siguiente en un 60% a 65%. El traslapo entre fotos
140 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS
FOTOGRAFÍA AÉREA
sucesivas, en la dirección del vuelo, se denomina traslapo longitudinal y
tiene por objeto que el cubrimiento del terreno sea visto desde dos puntos
de vista diferentes, a fin de tener una visión tridimensional que nos permita extender el control horizontal y vertical por métodos fotogramétricos
utilizando el área triple comprendida entre tres fotografías sucesivas. Dos
fotografías sucesivas expuestas sobre una misma línea de vuelo se denominan par estereoscópico y el área común entre ellas que se puede trabajar estereoscópicamente se denomina modelo estereoscópico.
Línea de Vuelo
20% Cobertura Lateral
60% Cobertura Longitudinal
Características Diferenciales entre un Mapa y una Fotografía Aérea
CARTA O MAPA
Representación geométrica
correcta
FOTOGRAFÍA AÉREA
Representación geométrica
correcta debido a:
no
- Desplazamiento causado por
el relieve
- Desplazamiento causado
por la inclinación de la
fotografía
- Distorsión de la lente de la
cámara
TOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
141
Proyección Ortogonal
Proyección Central.
Selección de objetos (o
elementos)
Todos los objetos incluso los no
visibles son representables
Sólo incluye los objetos visibles
En una representación abstracta en Es una representación real de
que la leyenda es indispensable
la corteza terrestre en que se
requiere ciertos conocimientos de
fotointerpretación
En general es necesario redibujarlo Fotográficamente se puede ampliar
para cambiar la escala. (Salvo el o reducir la escala (dentro de
digital, aunque con limitaciones)
ciertos límites)
Ejemplo de Fotografía Aérea
142 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS