INTRODUCCIÓN

La fotogrametría es el conjunto de métodos y procedimientos mediante los

cuales podemos deducir de la fotografía de un objeto o superficie, la forma y

dimensiones del mismo; Una de las principales aplicaciones de la fotogrametría es

la generación de MDE y Ortoimágenes.

La Geodesia moderna comienza con los trabajos de Helmert, que usó el

método de superficies en lugar del método de 'medición de arcos' y extendió el

teorema de Claireau para elipsoides de rotación introduciendo el 'Esferoide

Normal'. En 1909 Hayford aplicó este método para el territorio entero de Estados

Unidos.

En el siglo XX se formaron asociaciones para realizar proyectos de

dimensión global como la Association géodésique internationale (1886 - 1917,

Central en Potzdam) o la L'Union géodésique et géophysique internationale (1919).

La Geodesia recibió nuevos empujes a través del vínculo con la computación, que

facilitó el ajuste de redes continentales de triangulación, y de los satélites

artificiales para la medición de redes globales de triangulación y para mejorar el

conocimiento sobre el geoide.

NOCIONES DE FOTOGRAMETRÍA DIGITAL

Según los métodos utilizados, la fotogrametría se puede clasificar en:

Fotogrametría Geométrica

Fotogrametría Analógica

Fotogrametría Analítica

Fotogrametría Digital

La fotogrametría geométrica es la parte de la fotogrametría que trata de los

aspectos geométricos de la fotografía, sin considerar los principios de la

orientación estereoscópica, para obtener valores aproximados de alturas y formas.

Esta parte hace uso de procedimientos simples, enseñados en los cursos básicos,

como son el cálculo de escalas en fotos verticales y oblicuas, determinación de

coordenadas fotográficas, triangulación radial, desplazamiento por relieve y

cálculo de paralajes.

La fotogrametría analógica surge en la década de los treinta basada en

aparatos de restitución y es la responsable de la realización de la mayoría de la

cartografía mundial. En ella, un par de fotografías es colocado en un aparato

restituidor de tipo óptico o mecánico.

El operador realiza en forma manual la orientación interior y exterior para

crear el modelo estereoscópico, debidamente escalado y nivelado. El levantamiento

de la información planimétrica y altimétrica del modelo se realiza también en

forma manual, mediante el seguimiento con la marca flotante posada sobre los

detalles de la superficie del modelo.

Esta información es ploteada en una cartulina colocada sobre la mesa

trazadora, relacionada con el modelo por medios mecánicos o eléctricos.

La fotogrametría analítica aparece como un desarrollo natural de la

interrelación entre los aparatos restituidores analógicos y el surgimiento de la

computación. En ella, la toma de información es analógica y el modelado

geométrico es matemático. Mediante el uso de un monocomparador o de un

estereocomparador integrado en el restituidor, se miden las coordenadas x, y de los

puntos pertinentes de las fotografías, coordenadas que son procesadas por los

programas del computador del sistema. Este realiza el procesamiento de

orientación interior y exterior en forma analítica y procesa el levantamiento de la

información del modelo que realiza el operador, para llevarla a su correcta posición

ortogonal, y finalmente almacenarla en una base de datos tipo CAD.

La fotogrametría digital, actualmente en auge, surge como consecuencia del

gran desarrollo de la computación, que permitió realizar todos los procesos

fotogramétricos mediante el uso de computadores. Con la fotogrametría digital

crecen las posibilidades de explotación de las imágenes, a la vez que se simplifican

las tecnologías, permitiendo con ello la generación automática de modelos de

elevación del terreno, ortoimágenes y estereortoimágenes, generación y

visualización de modelos tridimensionales etc. Para llevar a cabo la restitución

digital, las imágenes digitales son ingresadas en el computador, y mediante

visualización en pantalla de las mismas, el operador ingresa los puntos necesarios

para realizar el proceso de orientación en forma matemática. La restitución puede

ser un proceso iterativo con el operador o ser realizada en forma automática por

correlación de imágenes. La salida en la fotogrametría digital puede ser en formato

raster o formato vectorial.

VENTAJAS DE LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL:

Imágenes de gran estabilidad dimensional.

Facilidad de visualización.

Tratamiento por software de las imágenes digitales.

Automatización de los procedimientos.

Genmeración de productos en formato digital.

Facilidad de distribución de las imágenes y de los productos.

DESVENTAJAS DE LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL:

Requiere de elevado volumen de almacenamiento.

Técnica reciente y aun en desarrollo

INTERRELACIÓN DE LA FOTOGRAMETRÍA

DIGITAL CON OTRAS DISCIPLINAS.

Actualmente, la fotogrametría, en su forma de fotogrametría digital,

comparte algunos elementos con disciplinas como el tratamiento digital de

imágenes y la visión por computadora. Esto resulta en un solapamiento entre estas

disciplinas en áreas de aplicación tales como cartografía basada en imágenes y

fotogrametría terrestre entre otras.

Como resultado de la adopción de la imagen digital por la fotogrametría, se

importó con ella gran parte de las técnicas usadas en tratamiento digital de

imágenes, tales como el mejoramiento de contraste, igualación de histogramas,

filtros y remuestreo, siendo las primeras operaciones necesarias para optimizar la

visualización de la imagen digital y la última para reconstruir visualmente la

imagen modificada por los procesos geométricos llevados a cabo sobre ella.

Además, al usar la computación para resolver las ecuaciones que forman la imagen

digital en 2D, y a partir de estas, el modelo 3D, se adoptaron métodos previamente

desarrollados por la visión por computadora.

En efecto, los métodos de calibración de cámara digital establecidos en la

visión por computadora, se pueden usar en el caso de la fotogrametría digital,

permitiendo de esta manera el uso de cámaras no métricas para fines de restitución.

Otro punto en común lo constituye la teoría de la coplanaridad, desarrollada

por la fotogrametría, y adoptada por la visión por computadora bajo el nombre de

teoría epipolar.

Aunque la fotogrametría tiene como propósito la reconstrucción de la

realidad en forma de modelos tridimensionales estáticos de gran exactitud, para ser

usados con fines cartográficos, y la visión por computadora está dedicada a la

construcción de modelos tridimensionales dinámicos. y por lo tanto de menor

exactitud, para aplicaciones en robótica y reconocimiento automático de patrones,

se pueden observar los siguientes casos comunes entre fotogrametría y visión por

computadora:

• Calibración de cámara.

• Visión estereoscópica.

• Reconstrucción 3D a partir de imágenes 2D.

OTRAS DISCIPLINAS QUE TIENEN RELACIÓN

CON LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL SON:

La teledetección, disciplina abocada principalmente a la identificación,

clasificación y análisis de cuerpos y fenómenos que ocurren sobre la superficie

terrestre, mediante el uso de imágenes digitales, generalmente tomadas desde

satélites de observación de la Tierra.

Este solape de actividades contribuye a enriquecer el desarrollo de ambas

disciplinas, ya que pueden disponer de métodos alternos para la resolución de los

problemas inherentes a su respectivo campo de aplicación.

Los sistemas de información geográfica, ya que estos sistemas son los

principales receptores y procesadores de la información producida por la

fotogrametría digital.

LA IMAGEN DIGITAL

El inicio de la era espacial, que permitió colocar en órbita satélites de

observación de La Tierra, impulsó el desarrollo de tecnologías conducentes a

reemplazar la imagen fotográfica por imágenes de carácter digital. La necesidad de

crear (desde el punto de vista operacional) un nuevo tipo de imagen, diferente al

producido por la película fotográfica, provino de la necesidad de transmitir la

imagen captada en el espacio, a las estaciones de control de los satélites. No era

conveniente traer la película expuesta en el espacio a la tierra, como fue el caso de

los primeros satélites espías (por ejemplo, el Agena).

Para lograr la transmisión de los datos era necesario enviarlos colocados

digitalmente sobre una onda portadora, generada por el satélite. Por ello, se

desarrolló esta nueva tecnología, que se fue perfeccionando aceleradamente, hasta

que por el aumento de su resolución y el abaratamiento de los dispositivos

captadores de imagen se hizo accesible a la fotogrametría.

En las imágenes digitales las diferencias en luminancia del objeto captado se

registran por medios físicos, mediante voltajes convertidos en valores digitales, y

almacenados en discos magnéticos o en chips de memoria que permiten la

recuperación inmediata de la información (la imagen), a diferencia de las

imágenes fotográficas, donde las diferentes luminancias provenientes del objeto se

registran a través de cambios químicos en una película fotográfica.

Estas diferentes formas de registro pictórico hacen necesaria la

diferenciación entre imagen y fotografía. Puesto que el término imagen se refiere a

un producto de carácter pictórico, todas las fotografías son imágenes. Sin embargo,

no todas las imágenes son fotografías, ya que éstas son producidas mediante un

procedimiento específico, inherente a su naturaleza.

GEODESIA SATELITAL

La Geodesia Satelital evoluciona drásticamente tanto en procedimientos

como tecnología, para garantizar trabajos de alta precisión y confiabilidad.

La Geodesia Satelital es una importante tecnología de posicionamiento de

puntos de control terrestre geodésicos que permite a través del uso de sistemas

GPS, establecer redes de apoyo topográficas debidamente georeferenciadas con

aplicación directa en proyectos de ingeniería debido a su exactitud milimétrica.

La Geodesia Satelital es una herramienta de gran utilidad en el cálculo de

coordenadas y perfiles longitudinales y transversales de forma inmediata,

permitiendo mediante el uso de software especializado el dibujo automatizado de

planos y mapas topográficos de alta precisión y rendimiento.

LA ERA MODERNA

Aún si la primera mitad del siglo XX no estuvo tampoco ajena a grandes

desarrollos, es sobre todo la segunda mitad de este siglo que fue revolucionaria

para la geodesia. Los requerimientos de defensa durante la Segunda Guerra

Mundial, y la invención de sistemas de radio detección (radar), el cual tuvo efecto

profundo en la filosofía existente en torno a los instrumentos geodésicos,

permitieron dar un gran paso. Simultáneamente, la aparición de la computadora

abrió horizontes matemáticos insospechados en el pasado.

Las mediciones angulares fueron hechas con mayor precisión, y la medición

electromagnética de distancias fue disponible comercialmente. Estos instrumentos,

que inicialmente usaron luz polarizada, después micro-ondas, y por último láser,

cambiaron el patrón de las operaciones geodésicas.

Sin embargo, el uso de métodos tradicionales, tales como la triangulación y

trilateración, importantes en su momento, tenían como limitante la visibilidad para

las observaciones. Los levantamientos exigían ubicar puntos de observación en la

cima de las montañas, y torres especiales fueron desarrolladas con el objetivo de

aumentar el alcance de las observaciones. Las cadenas de triangulación fueron

orientadas por medio de observaciones astronómicas, observando estrellas

conocidas para determinar la posición de algunos puntos.

Los trabajos para determinar la interrelación entre los continentes fueron

hechos usando sistemas de ocultamiento de ciertas estrellas por la luna. Sin

embargo, el lanzamiento del satélite soviético Sputnik en Octubre 4 de 1957 abrió

grandes y amplias expectativas en torno al uso de satélites artificiales con

propósitos geodésicos. Por primera vez, los geodestas vieron la posibilidad de usar

objetos fuera de la tierra, pasivos o activos, para determinar la posición precisa de

puntos donde la intervisibilidad entre ellos no existe. La baja altitud de los satélites

ofreció además la posibilidad de estudiar la geometría del campo de gravedad

terrestre por medio de observaciones directas de la respuesta del satélite. Por otra

parte, los satélites permitieron el desarrollo de un nuevo proyecto: determinar el

campo de gravedad por encima de la tierra para predecir órbitas.

EN LA GEODESIA SATELITAL SE UTILIZAN

LOS SIGUIENTES EQUIPOS

Equipos de precisión tales como:

Receptores geodésicos GPS (Global Position System) de doble frecuencia marca

TRIMBLE modelo 4700 con sus respectivas antenas y accesorios.

 

Precision (PR)

Para Líneas Base de hasta 2 000 Km.: 

PR = ± ( 0.005 m + 0.05 PPM ) ; donde, PPM = PARTES POR MILLON 

 

Los equipos GPS: son de tipo geodésico de alta precisión que alcanzan

precisiones milimétricas, utilizando el sistema de rastreo de satélites artificiales

GPS, los cuales cumplen con las especificaciones técnicas emitidas por la casa

fabricante para la determinación de redes GPS de Primer Orden. 

BIBLIOGRAFÍA

- Gemael, C.: Geodésia Física, Editora da UFPR, Curitiba PR 1999, en

portugués, ISBN 85-7335-029-6.

- FOTOGRAMETRÍA MODERNA: ANALÍTICA Y DIGITAL,

AUTOR: José Luis Lerma García, EDITORITAL: Universidad Politécnica

de Valencia, Ref. UPV: 2002.430  I.S.B.N.: 84-9705-210-2, AÑO: 2002,

Páginas: 550

- www.wikipedia.com

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN.....................................................................................................1

NOCIONES DE FOTOGRAMETRÍA DIGITAL....................................................2

VENTAJAS DE LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL:.............................................4

DESVENTAJAS DE LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL:.....................................4

INTERRELACIÓN DE LA FOTOGRAMETRÍA DIGITAL CON OTRAS

DISCIPLINAS...........................................................................................................4

OTRAS DISCIPLINAS QUE TIENEN RELACIÓN...............................................6

LA IMAGEN DIGITAL............................................................................................6

GEODESIA SATELITAL.........................................................................................8

LA ERA MODERNA................................................................................................8

EN LA GEODESIA SATELITAL SE UTILIZAN LOS SIGUIENTES EQUIPOS

.................................................................................................................................10

BIBLIOGRAFÍA.....................................................................................................11