LABORATORIO NO. 5

CORRECCIN DEL DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL RELIEVE

FRANCISCO TOMS BASTIDAS

1330311

PRESENTADO A:

ALEJANDRA MARGARITA CRUZ RIVERA

FOTOGRAMETRA

UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y GEOMATICA

INGENIERA TOPOGRFICA CALI

2015

1. INTRODUCCIN

La fotointerpretacin es el proceso por el que se extrae la informacin contenida en

la fotografa area y obtener los procesos sistemticos para obtener informacin de

diversos objetos fsicos de la corteza terrestre y de su medio ambiente a travs del

anlisis, interpretacin y clasificacin de imgenes contenida en una fotografa.

Este desplazamiento se debe a que el terreno no siempre es plano, algunas veces

presenta diferencias de altura de unos puntos respecto a otro, y adems, la forma

elipsoidal de la tierra hace que al tomar una fotografa area bajo estas condiciones,

sta muestre una especie de desplazamientos de unos puntos respecto a su posicin

real. Debido a la incidencia de este fenmeno sobre los resultados obtenidos es de

vital importancia su consideracin al momento de trabajar con las fotografas areas

teniendo en cuenta que todas ellas presentan este tipo de fenmeno en mayor o

menor grado. El desplazamiento debido al relieve es una de las deformaciones

geomtricas que afectan la calidad de la imagen de las fotografas areas, esto

afectacin se ve reflejada en las cantidades numricas que se puedan obtener de

dicha fotografa. Por tanto, esta deformacin influye considerablemente en las

mediciones que se realicen sobre la fotografa y por consiguiente, en las conclusiones

que se obtengan al analizar estos datos.

Este laboratorio es de gran utilidad en nuestro campo como ingenieros topogrficos

ya que se conoci cmo hacer las correcciones pertinentes a cualquier fotografa

area respecto al desplazamiento relativo debido al relieve de la zona de unos puntos

con relacin a otros en la fotografa. Este importante proceso se debe hacer para

muchos campos como planeacin vial, el ordenamiento territorial y los

levantamientos topogrficos donde se usan las fotografas areas, pues esto nos

asegura una mayor precisin en los datos obtenidos a partir de las fotografas.

Ilustracin 1: Materiales y equipo

2. OBJETIVOS

2.1 General

Corregir la posicin de puntos en una fotografa, eliminando el desplazamiento debido

al relieve con relacin a un plano de referencia.

2.2 Especficos

Interpretar y analizar fotografas areas mediante el montaje estereoscpico.

Calcular la distancia entre los puntos homlogos de la fotografas.

Identificar el punto de mayor y menor altura dentro de los sealados en la fotografa area y calcular la diferencia de altura entre dos puntos.

Aplicar frmulas matemticas para encontrar el desplazamiento debido al relieve en

el modelo estereoscpico a travs de la media de las lecturas en la base.

3. MATERIALES Y EQUIPO

Estereoscopio, par de fotografas areas, gua rara la determinacin de alturas, cinta,

lpiz de grasa, calculadora, escalmetro, marcadores permanentes, lminas de acetato.

4. MARCO TERICO

4.1 EL MAPA Y LA FOTOGRAFIA AEREA

Diferencias entre fotografa vertical y mapa Un mapa es, por definicin geomtrica, una

proyeccin ortogonal del terreno sobre un plano horizontal. Una fotografa area vertical es,

por el contrario, una proyeccin central del terreno, en la que el centro perspectivo es el

centro ptico del objetivo. Una fotografa area se define como vertical, cuando las

inclinaciones que sufre el eje de toma respecto a la vertical, o sea, el ngulo formado por el

punto principal el centro del objetivo y el punto nadir.

La fotografa area vertical no constituye un plano, excepto cuando el terreno es llano y

horizontal y el eje de toma del vuelo rigurosamente vertical, en cuyo caso, la imagen es

semejante al terreno, con razn de semejanza c/H, siendo: c = distancia principal de la

cmara. H = altura de vuelo sobre el terreno. En la prctica, esta situacin no se presenta,

existiendo dos causas de error en la mtrica del fotograma. Uno debido a la falta de

verticalidad del eje de la toma, y otro, al relieve del terreno.

4.2 DEFORMACIONES GEOMTRICAS DE LAS FOTOGRAFAS AREAS

Son imperfecciones que afectan la calidad cuantitativa de la imagen ocasionada por factores

como el desplazamiento debido al relieve del terreno, el desplazamiento debido a la

inclinacin de la fotografa y la distorsin. Estos fenmenos inciden en los resultados

obtenidos al hacer mediciones sobre las fotografas.

4.3 DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL RELIEVE DEL TERRENO

Una deformacin geomtrica que afecta la calidad de las fotografas areas cuyo terreno

fotografiado presenta un releve considerable y adems, este fenmeno est directamente

relacionado con el tipo de relieve del terreno, la altura de vuelo a la que se tom la fotografa

y la distancia entre los puntos en consideracin. Son varios los factores que afectan el

desplazamiento en una fotografa pero principalmente es la forma del terreno lo que hace

variar dicho fenmeno, claramente en un terreno plano el fenmeno no se va a presentar

como en un terreno montaoso. A continuacin los factores que hacen variar el

desplazamiento del terreno en una fotografa.

Ilustracin 2: Proyeccin de la fotografa area

LA PROYECCIN CENTRAL: Proyectar es trasladar un elemento geomtrico de un

sistema de referencia a otro, guardndose entre ambos sistemas una relacin biunvoca.

En fotogrametra, el sistema de proyeccin utilizado es el de la proyeccin central o

proyeccin cnica, cuya caracterstica principal estriba en que todos los rayos pasan por un

punto denominado centro de proyeccin.

.

Propiedades de la proyeccin central:

Todas las lneas provenientes del plano proyectado pasan por un solo punto,

denominado dentro de proyeccin.

Lneas paralelas entre s en el terreno, son proyectadas como lneas paralelas en el

plano de proyeccin, cuando el eje ptico es perpendicular a las mismas.

Todos los elementos del terreno que se eleven por encima del plano medio de referencia,

aparecen desplazados radialmente y hacia afuera a partir del punto nadir.

DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL CONTRASTE EN EL RELIEVE: Es la diferencia que

existe entre la posicin de un punto en la fotografa y su posicin verdadera, causada por

efecto del relieve.

El desplazamiento por relieve tiene su origen en la propiedad de la proyeccin central, segn

la cual, todos los objetos que se eleven por encima del plano medio de referencia, son

desplazados radialmente hacia fuera, a partir del punto nadir. El desplazamiento por relieve

ocurre entonces cuando el punto fotografiado no se encuentra sobre el plano de referencia,

determinado por la posicin del punto principal sobre la fotografa. El desplazamiento

depende de la posicin del punto en la fotografa y de su elevacin sobre o bajo el plano de

referencia. Dicho desplazamiento es radial al punto principal.

Ilustracin 3: Perfil del terreno

Desplazamiento debido al relieve Suponiendo que desde un punto O en el espacio de ha

tomado una fotografa exactamente vertical, como en la figura, de un terreno plano

horizontal un punto A1 de dicho plano tendr su correspondiente en el punto a1 de la

fotografa. Si el terreno no es plano, sino que presenta diferencia de relieve, como aparece

en el perfil de terreno 2 y el punto A1 no se encuentra sobre el plano de referencia sino en

la posicin A, a dicho punto A le corresponder como imagen en la fotografa.

La distancia a a1, es decir la distancia entre la imagen (a) de un punto del terreno y la imagen

que tendr el mismo punto si se encontrara sobre el mismo plano de referencia (a1) se

define como desplazamiento radial debido al relieve (r) del punto A con respecto al plano

de referencia r. Aplicando el teorema de Thales (paralelas cortadas por un haz de rectas

determinan segmentos proporcionales) se obtiene la relacin:

Por semejanza de los tringulos A2 A1 A y A2 NO se deduce la relacin:

y finalmente de las igualdades se deduce que:

Frmula de desplazamiento debido al relieve de una foto queda determinado como:

De la frmula anterior puede deducirse que el desplazamiento debido al relieve r: k Crece

radialmente a partir del punto nadir y proporcionalmente al valor r. k Es directamente

proporcional a la diferencia de altura H con respecto al plano de referencia. k Inversamente

proporcional a la altura de vuelo Z sobre el plano de referencia.

Se puede replantear la frmula de la siguiente manera:

r =

Pr + P P

Donde:

r = Desplazamiento debido al relieve en milmetros Pr = Base de la fotografa

P = Diferencia de paralaje entre los puntos A, M, B con respecto a R

= Distancia radial desde el punto nadir en milmetros

Las principales caractersticas del desplazamiento por relieve son:

El desplazamiento en el centro, o punto principal, representado por O en la fotografa, o

por el nadir en el terreno, es cero.

A mayor distancia del punto con respecto al centro, corresponde mayor desplazamiento.

Cuanto mayor sea la altura del punto sobre el plano de referencia, mayor ser su

desplazamiento.

El desplazamiento por relieve es inversamente proporcional a la distancia principal.

El desplazamiento por relieve es inversamente proporcional a la altura de vuelo. Los

objetos del terreno que se eleven por encima del plano medio de referencia aparecen

desplazados radialmente hacia fuera; aquellos que estn por debajo, aparecen

desplazados hacia adentro.

Cuanto mayor sea la altura de vuelo, menor ser su desplazamiento

5. METODOLOGA

5.1 INSTRUCCIONES

1) Oriente correctamente el par estereoscpico de fotografa y fjelas con cinta adhesiva.

2) Escoja el plano de referencia sobre el cual desea proyectar ortogonalmente el terreno. Este plano puede ser cualquiera. Para realizar la prctica se ha escogido el nivel medio del terreno.

3) Examine estereoscpicamente el modelo y estime aproximadamente el nivel medio del terreno.

4) Seleccione un punto bien definido sobre el nivel medio, encirrelo dentro de un crculo de 1 cm. de dimetro aproximadamente e identifquelo con la letra R.

5) Seleccione otro punto para el cual desea conocer el desplazamiento debido al relieve con respecto al plano que pasa por el punto R. Encirrelo dentro de un crculo de 1 cm. de dimetro aproximadamente e identifquelo con la letra A.

5.2 CALCULO DE DIFERENCIAS DE PARALAJES

6) Haga tres lecturas con la barra de paralaje para cada punto, y tome el promedio. (Obtiene los valores La y Lr).

7) Calcule la diferencia de paralaje entre los puntos A y R.

5.2 MEDICIN DE LA PARALAJE ESTEREOSCPICA

8) Calcule el valor de la paralaje estereoscpica para el punto R.

(Imgenes en las dos fotografas del punto R del terreno)

(Puede tomar un valor aproximado de Pr midiendo la base estereoscpica en cualquiera

de las dos fotografas: P1 P2 P1 P2).

5.3 CALCULO DEL DESPLAZAMIENTO

9) En la fotografa sobre la cual desea corregir el error en posicin del punto A, mida su distancia radial al punto principal. (Obtiene el valor r).

10) Calcule el desplazamiento debido al relieve:

11) Corrija la posicin del punto A en la fotografa, desplazando el punto una magnitud r sobre la recta radial definida por dicho punto y el punto principal. (Si prefiere efecte esta operacin sobre una hoja de papel transparente de dibujo).

12) El nuevo punto A obtenido sobre la fotografa (o sobre el dibujo) se encuentra

proyectado sobre el plano medio utilizado como plano de referencia, por lo cual podr ser

utilizado para medir correctamente distancias o reas a la escala de dicho plano.

6. RESULTADOS

1) Lectura de paralaje.

2) Diferencia de paralaje

Par = La Lr = 22,18 - 18,30 = 3,90

3) Paralaje estereoscpica

P1 P2 = 358 mm

r r = 262 mm

Pr = P1 P2 - r r = 96 mm

4) Distancia radial

r = 72,3 mm. (fotografa izquierda)

10) Desplazamiento debido al relieve

r = 72,3 3,9

96 + 3,9 = 3,42 mm

7. CONCLUCIONES

De la prctica podemos concluir que en todas las fotografas areas se puede

presentar este tipo de deformacin, desplazamiento debido al relieve del terreno,

pues generalmente encontramos terrenos con algn tipo de relieve que hacen

que este efecto sea notorio. Adems, observamos que este efecto es mayor a

medida que nos alejamos del punto principal de la fotografa y disminuye al

acercarse a dicho punto, por tanto, ese punto representa un punto perpendicular

u ortogonal sobre la fotografa.

De igual forma, se logr visualizar este efecto y calcular el desplazamiento debido

al relieve del terreno de los puntos en cuestin, concluyendo que a mayor altura

el efecto del desplazamiento debido al relieve disminuye.

No se debe medir continuamente el mismo punto ya que esto puede llevar a

errores de apreciacin, para evitar estos errores se puede medir un punto y pasar

al siguiente.

En cualquier fotografa vertical, siempre existir una deformacin geomtrica, es

decir que el desplazamiento debido al relieve se presentara con mucha

frecuencia.

El uso de la barra de paralaje requiere un especial cuidado, dado que puede

presentarse falsas lecturas por dislexia o falta de cuidado a la hora de leer los

datos.

Las fotografas areas verticales permiten determinar una gran cantidad de

informacin referente a grandes extensiones de terrenos, distancias horizontales

y verticales en los mismos, pendientes entre otros, de ah deriva la gran

importancia de la fotogrametra como ciencia desarrollada para obtener medidas

reales a partir de fotografas que son importantes para muchos campos.

8. BIBLIOGRAFA

- Roa M, Jaime Ignacio. (1976) principios de fotogrametra. Bogot.

- De Agostini, Daniel. (1978). Introduccin a la fotogrametra. Bogot.

- INSTITUTO PANAMERICANO DE GEOGRAFA. Especificaciones topogrficas.

- ORTIZ PREZ, M. A.; MNDEZ, A. P. y TIHAY, J. P. Manual de percepcin

remota en geografa fsica. Instituto de Geografa Agustn Codazzi. Bogot 1984.

- Apuntes de Fotogrametra [http://www.cartografia.cl].

- Blog de Jair Beltrn Fotogrametra.

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION ..........................................................................................2 2. OBJETIVOS ....................................................................................................................3 2.1 General.. ................................................................................................................3 2.2 Especficos. ...................................................................................................................3 3. EQUIPO Y MATERIAL.....................................................................................................3 4. MARCO TEORICO ..........................................................................................................4 5. METODOLOGIA ..............................................................................................................8 6. RESULTADOS................................................................................................................10 7. CONCLUSIONES ...........................................................................................................11 8. BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................................11

TABLA DE IMGENES

Ilustracin 1: Materiales y equipo ......................................................................................... 3

Ilustracin 2: Proyeccin de la fotografa area .................................................................... 5

Ilustracin 3: Perfil del terreno .............................................................................................. 6