Planificacin de un vuelo Fotogrametrico La planificacin de vuelo se basa en clculos precisos sobre parmetros conocidos, aqullos ms relevantes los constituyen el conjunto de especificaciones tcnicas de: pelcula, recubrimiento, escala y focal. Para planificar un vuelo es necesario considerar los siguientes factores; Escala requerida = 1:Xxxxx Focal utilizada = 153 mm. Formato del fotograma = 23 * 23 cm. Recubrimiento longitudinal = 60% 05% Recubrimiento lateral = 30% 20% Tipo de avin = xxxxxxx Igualmente existen procedimientos para conocer: Abarcamiento total de cada foto en el terreno. (S) Distancia entre lneas de vuelo. (D) Avance entre foto y foto. (a) Cantidad de lneas de vuelo. La cantidad de lneas de vuelo, est dada por el cuociente entre el ancho de la zona y la distancia entre lneas. Cantidad de kilmetros lineales. Est dado por el largo de la zona de vuelo, el cual no tiene porque ser constante en toda el rea de vuelo a fotografiar. Cantidad total de fotos. Cantidad de metros de pelcula. Clculo de tiempo de vuelo. Clculo de la altura de vuelo. (H) Clculo de la altitud promedio del terreno. Error mximo de navegacin. El mximo permitido en la navegacin de una lnea de vuelo es de 10% del abarcamiento total a ambos lados del eje de la lnea de vuelo, lo que le dar como resultado un mnimo de 10% a un mximo de 50% de recubrimiento lateral. Este margen de error deber ir marcado en la carta como una lnea segmentada a ambos lados de cada lnea de vuelo. Rumbo magntico de cada lnea de vuelo. Hora fotogramtrica. La hora fotogramtrica UTC y la hora focal influyen en cuanto a dimensionar el efecto atmosfrico y la presencia de sombras. La altitud escogida para fotogrametra va a determinar la altura del sol y las posibles horas fotogramtricas de vuelo. La altura ptima del sol para fotogrametra va a depender de la topografa del terreno. Por esta razn se ha tomado como inclinacin mnima 30 con respecto al horizonte como valor lmite ordinario. Carpeta de vuelo

FOTOGRAMETRA Y FOTOGRAFA AREA

FotogrametraHistoria de la FotogrametraConceptos bsicos y clasificacin de la fotogrametraFotogrametra areaVuelos fotogramtricos del 'Instituto Geogrfico Nacional'Recursos sobre fotografa area y fotogrametra en Internet

Fotogrametra La palabra 'Fotogrametra' comienza a tener uso general en los EE UU cerca del ao 1934 cuando se cre la Sociedad Americana de Fotogrametra, si bien el trmino ya se usaba en Europa algunas dcadas atrs. La palabra deriva de 3 palabras griegas; "photos" que significa luz "gramma" que significa dibujo o escritura, y "metron", que significa medir. Segn la etimologa de "fotogrametra", pues, se llega a esta definicin: "medir grficamente por medio de la luz".

En la dcada de 1966 el mbito de la disciplina se ampla por una nueva aplicacin o herramienta: "los sensores remotos". La fotogrametra es realmente un sensor remoto, pues la toma fotogrfica captura informacin de los objetos. El sensor remoto tiene que ver con una imagen obtenida fuera del rango visible normal, con la utilizacin de cmaras no convencionales que registran la escena con uno o varios sensores tomando informacin fuera del espectro visual. Estos sensores especiales trabajan generalmente por barridos electrnicos, usando radiaciones como microondas, radar, infrarrojo trmico, ultravioleta y radiaciones multiespectrales. Se aplican diversas tcnicas especiales en orden para procesar e interpretar la imagen proveniente de los sensores remotos; con el propsito de producir mapas convencionales, mapas temticos, de recursos forestales, geografa, geologa, y otros. Es tan importante la aplicacin de los sensores remotos que la Sociedad Americana de Fotogrametra public un manual de Sensores Remotos en 1976. Adems, el nombre oficial de la sociedad cambi para llamarse de ah en adelante Asociacin Americana de Fotogrametra y Sensores Remotos.

En 1979 se dio una nueva definicin de Fotogrametra: Fotogrametra es una mezcla de arte, ciencia y tecnologa por la que se obtiene informacin de objetos fsicos y del medio ambiente, a travs de registros, medicin e interpretacin de imgenes fotogramtricas y de cualquier otro patrn de energa electromagntica u otro fenmeno. A partir de ese momento, el concepto de medicin va implcito en el trmino de fotogrametra. Su aplicacin ms conocida es la compilacin de mapas topogrficos, es decir, mapas de lneas que se crean a partir de la informacin recopilada por medio de fotos areas o espaciales con instrumentos analgicos, analticos o digitales. Sus principios bsicos no cambian, sea para la confeccin de un mapa topogrfico, para un estudio de deformaciones ambientales, para modelos de deformacin ambiental en ingeniera o bien para estudios mdicos. Para producir un mapa, las mediciones se hacen sobre las fotografas que reemplazan al terreno, en todo o en parte; por eso cuando se usan fotografas se aplican los trminos "relevamiento areo " o "aerofotogrametra".

La fotogrametra se ha convertido en una de las principales formas de incorporar informacin a un mapa o a un sistema SIG (Sistema de Informacin Geogrfica), debido al buen compromiso que mantiene este mtodo entre coste econmico, velocidad de ejecucin y precisin.

Historia de la Fotogrametra En la historia de la fotogrametra se pueden distinguir tres etapas: la fotogrametra ordinaria, la estereofotogrametra analtica y la estereofotogrametra automtica. Ya antes del invento de la fotografa, Lambert, matemtico, fsico y filsofo de origen francs, estableci en 1759 los fundamentos para resolver el problema de la restitucin perspectiva. A partir de 1858 el francs Laussedat, consigui obtener planos exactos de edificios y pequeas extensiones de terreno a partir de la fotografa, siendo este el primer inicio de la fotogrametra, que en su da se conoci con el nombre de fotogrametra ordinaria.

Este mtodo tuvo en vigor hasta principios del siglo XX; el inconveniente ms grande que tena este sistema era a la identificacin de un mismo punto en dos fotografas tomadas desde distintos punto de vista.

Aunque se continuaba trabajando con la fotogrametra, se tropezaba con dificultades significativas, ya que la restitucin de un punto implicaba una gran cantidad de clculos, hasta que en 1901 Pulfrich aplico el principio de la visin en relieve para efectuar medidas estereoscpicas por medio de un aparato de su invencin que se denomino estereocomparador, y con el cual se deducan las coordenadas punto por punto; dando comienzo a la segunda etapa.

En 1909 se dio el paso definitivo para la consagracin de la fotogrametra terrestre, gracias al teniente austriaco Von Orel al construir el aparato denominado estereoautgrafo, primer aparato utilizado para la construccin y dibujo automtico de planos, en el caso de ejes pticos horizontales. La tercera etapa comienza con el desarrollo de la aviacin la Primera Guerra Mundial y la necesidad de ambos bandos de obtener fotografas areas del campamento contrario. En la fotogrametra area la cmara esta en movimiento, y para poder efectuar la restitucin, es preciso conocer el punto exacto en que se impresiono el fotograma.

Para solucionar este obstculo despus de diversos ensayos, se tuvo que volver al antiguo teorema de Terrero-Hauck, lo que permiti conseguir la orientacin relativa de cada dos fotografas consecutivas por mtodos exclusivamente ptico y mecnicos.

La fotogrametra no ha eliminado a la topografa; por el contrario, a pesar de los avances realizados en los mtodos fotogramtricos para eliminar las operaciones topogrficas que sirven de base a los levantamientos de la fotogrametra, esta base que enlaza el terreno con la cmara fotogramtrica ha de existir.

Conceptos bsicos y clasificacin de la fotogrametra

Fotogramas

Un fotograma es una vista area en la que adems de las seales que permiten determinar su centro, se impresionan, mediante signos o abreviaturas convencionales, diversos datos que interesan conocer para su utilizacin posterior, como son: distancia focal, posicin del nivel, altura del vuelo, hora en que se ha tomado la vista, etc.

Principios de la fotogrametra

El objeto de la fotogrametra es pasar de la proyeccin cnica que constituye el fotograma a la proyeccin ortogonal que es el plano topogrfico. El conocimiento de las coordenadas de algunos puntos identificados en el fotograma, as como las direcciones del eje de la cmara fotogramtrica, resuelve el problema de la restitucin.

Divisin de la fotogrametra

La fotogrametra puede ser tanto terrestre como area.

En la fotogrametra terrestre, el punto de vista es fijo, y se determina sus coordenadas as como la orientacin del eje de la cmara.

En la area por el contrario, el punto de vista esta en movimiento y son desconocidas sus coordenadas as como la direccin del eje de la cmara; por ello es ms fcil realizar las restituciones en la terrestre y ms sencillas las cmaras utilizadas

Mtodo de la fotogrametra

1.-Fotografiar los objetos:Ser necesario una previa planificacin del vuelo y de las tomas de fotografas (se hace en la fase de proyecto de vuelo), tras la planificacin se procede a la obtencin de imgenes (Vuelo), y a un posterior procesado.

2.-Medir las imgenes:Reconstruir los haces en la fase de orientacin interna, reconstruir su posicin en el espacio en la fase de orientacin externa: orientacin relativa (proceso mediante el cual se forma un modelo), orientacin absoluta (proceso mediante el cual el modelo estereoscopoico se desplaza en el espacio. Una vez orientado y posicionado el haz se procede a reconstruir el objeto (restitucin)

3.-Medir el objeto y reducir las medidas a algn tipo de representacin, siendo necesario el uso de un restituidor analgico o digital. Fotogrametra areaEl principio operativo de la fotogrametra area se basa en un avin que avanza disparando fotos consecutivas, cada cierto intervalo. Despus, mediante mtodos de correccin y restitucin se obtienen ortofotos.

Vuelos fotogramtricos del 'Instituto Geogrfico Nacional', en: http://www.fomento.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/DIRECCIONES_GENERALES/INSTITUTO_GEOGRAFICO/cartografia/vuelosfot.htm

Recursos sobre fotografa area y fotogrametra en Internet - Artculo sobre aviones no tripulados (Unmanned Aerial Vehicles, AEV) en este boletn de INAVE (pag. 2)

- Universidad de Berkeley: http://www.lib.berkeley.edu/EART/aerial.html#internet

ORIENTACIN INTERIORLa Fotogrametra tiene por objeto la representacin en planimetra y altimetra del terreno por medio de fotografas de este convenientemente obtenidas.Prescindiendo de la deformacin producida por el objetivo fotogrfico, puede decirse que las imgenes fotogrficas son proyecciones centrales del terreno sobre el plano-imagen de la cmara, siendo el centro de proyeccin el punto nodal posterior del objetivo.Supongamos la placa en posicin vertical (ejemplo de proyeccin central), y sea O el centro de proyeccin o punto de vista; los rayos principales procedentes de dos puntos cualesquiera P1 y P2 del terreno, cortan al plano-imagen en p1 y p2 de modo que estas son respectivamente las imgenes de aquellos.Para la interpretacin de la imagen hay que conocer la proyeccin del punto O sobre el plano-imagen, es decir, el punto principal H, as como la distancia focal principal OH. La interseccin AB del plano horizontal que pasa por O con el plano-imagen se llama lnea de horizonte. Proyectando los dos puntos p1 y p 2, sobre la lnea de horizonte, se tiene que el ngulo es el ngulo acimutal correspondiente a los dos puntos del terreno P1 y P2, y los ngulos y son respectivamente los ngulos de altura de P1 y P2 (de signo contrario).Es decir, que con una fotografa a la vista se pueden determinar, conociendo el punto principal, la lnea de horizonte y la distancia focal principal, los ngulos acimutales entre puntos cualesquiera del terreno, y tambin los ngulos de altura que corresponden a estos mismos puntos. Con una fotografa de esta clase se tienen los acimut y ngulos de inclinacin de todos los puntos del terreno representados en aquella y correspondientes al punto O como estacin.

En conclusin una vista fotogrfica puede llamarse fotograma si se conocen los elementos de su orientacin interior.Como en los trabajos fotogramtricos siempre se trata de distancias grandes, no hay que variar la posicin de la placa para lograr el enfoque, y por consiguiente, se pueden emplear cmaras rgidas, cuya distancia focal principal ser igual a la distancia focal del objetivo. El chasis que lleva la placa sensible, y que constituye el fondo de la cmara, tambin lleva unos dispositivos que permiten en el momento de la toma impresionar las marcas fiduciales. Las rectas que unen estas marcas dan en su interseccin el centro del fotograma y por consiguiente el punto principal (s H coincide con esa interseccin). A la recta de unin de este punto principal H con el centro de perspectiva, que es el punto nodal posterior del objetivo, le llamaremos eje de la cmara.Resumiendo:Centro del fotograma: es la interseccin de las rectas que unen las marcas fiduciales (origen del sistema de coordenadas de la imagen).Punto principal: es el pie de la perpendicular bajada desde el centro de proyeccin al plano-imagen.Distancia focal principal: es la longitud de la recta perpendicular bajada desde el centro de proyeccin al plano-imagen.Lnea de horizonte: es la interseccin del plano horizontal que pasa por O con el plano-imagen.Si la cmara fotogramtrica esta debidamente ajustada el centro del fotograma y el punto principal deben coincidir. Adems cuando el objetivo de la cmara no ha sufrido golpes o deformaciones la distancia focal indicada por el fabricante en el cuerpo de la cmara es casi igual a la verdadera que tiene este.ORIENTACIN EXTERIORSabemos que una manera de lograr una buena reconstruccin tridimensional de un objeto en el espacio es mediante el empleo de dos fotografas del objeto tomadas desde puntos de vistan diferente (estereofotogrametria). Se trata entonces de un problema de interseccin en el espacio donde cada punto del objeto esta determinado por un par de rayos que salen desde los centros de proyeccin y se cortan en dicho punto.Con la orientacin interior de un fotograma conseguimos conocer perfectamente la posicin del centro de proyeccin con respecto a un sistema de coordenadas situado en la misma placa: f = OHOI --> O => H {x, z} o {x, y}En este caso estamos hablando de tres grados de libertad.Pero para poder reconstruir un objeto situado en el espacio a partir de su perspectiva fotogrfica tambin se necesita conocer la posicin de ese fotograma en el espacio esto es la Orientacin Exterior.Como todo cuerpo en el espacio tiene seis grados de libertad la cmara fotogrfica y por ende su centro de proyeccin y plano focal tambin tendrn seis grados de libertad. Se considera todos los puntos del terreno y tambin la cmara referido a un sistema de coordenadas cartesiano ortogonal de tres ejes: X, Y, Z.Posicin del centro de toma en el espacio: O = ( Xo, Yo, Zo )Posicin del eje ptico en el espacio:o, O, o1 = definida por dos parmetros angulares (), en el sistema X, Y, Z = inclinacin del eje de toma (o, O, o1), con respecto al plano XY = ngulo de direccin que forma la proyeccin del eje de toma (o, O, o1), sobre el plano XY, con respecto a uno de los ejes Xo o Yo.Rotacin de la cmara alrededor del eje de toma: kEl giro k, es el ngulo que forma la recta i interseccin de un plano paralelo al plano XY de referencia con el plano de la placa y el eje x, perteneciente al sistema local de referencia de la placa (x, z).

Entonces tenemos seis parmetros para definir la Orientacin Exterior de una perspectiva, tres traslaciones y tres giros y para determinar completamente una perspectiva sern necesarios nueve parmetros puesto que hay que considerar los tres parmetros de la Orientacin Interior.Como para definir correctamente un punto en el espacio necesitamos realizar un proceso de interseccin de perspectivas (dos fotogramas), sern necesarios entonces doce parmetros de Orientacin Exterior.Los doce parmetros de Orientacin Exterior se dividen en cinco parmetros de Orientacin Relativa y Siete de Orientacin Absoluta.Orientacin RelativaSe trata que los rayos homlogos de los haces espaciales de ambos fotogramas se corten dos a dos. La geometra proyectiva demuestra que si cinco pares de rayos homlogos (de dos fotogramas), se cortan dos a dos, se cortaran tambin los infinitos pares de rayos de los puntos homlogos que determinan un objeto en el espacio.El teorema de Terrero-Hauck establece cuales sern los cinco elementos que resolvern la Orientacin Relativa.

PN = plano nuclearEN = eje nuclearr = rayo nucleart = punto nuclearElementos de la Orientacin Relativa:'"ngulos de oblicuidad entre los ejes pticos y el eje nucleark', k" = ngulos de rotacin marginalngulos entre las placasTodo haz de rayos nucleares generados por puntos del terreno pasaran por el punto nuclear y se cortaran dos a dos en la recta S.Orientacin AbsolutaSe trata de la posicin del modelo con respecto al sistema de coordenadas XY.Tendremos entonces un parmetro factor de escala y seis parmetros definidos por tres traslaciones y tres rotaciones.Estos parmetros se obtienen de las coordenadas planimtrica y altimtrica de dos puntos del terreno y la coordenada altimtrica de un tercer punto del terreno. Estos puntos A,B,C, se denominan puntos de apoyo fotogramtrico (PAF), que conjuntamente con otros puntos de control permiten la resolucin completa del modelo.A = (xa, ya, za)B = (xb, yb, zb)Z = zc

Fotogrametra TerrestreUna de las primeras aplicaciones de la fotogrametra fue sin duda la fotogrametra terrestre hoy derivada en fotogrametra cercana.Si se toman en el terreno dos vistas fotogrficas, con las placas verticales y a igual altura sobre el suelo, pero separadas una cierta distancia entre s, las fotografas obtenidas tienen propiedades estereoscpicas, es decir, que si se colocan las positivas correspondientes en un estereoscopio ordinario, se ve en relieve la parte del terreno fotografiada.Antiguamente la fotogrametra terrestre era muy utilizada en levantamientos topogrficos con el objeto de obtener la representacin planialtimetrica del terreno a escalas grandes (1:500, 1:1000). En general se aplica en el estudio previo al emplazamiento de obras de ingeniera. En la actualidad se ha encontrado un nuevo uso a esta tcnica, principalmente en la conservacin de obras de arquitectura y el resguardo de monumentos histricos, pero tambin se presta eficientemente para el estudio de deformaciones de cuerpos slidos y ensayos dinmicos en la industria aeronutica y automotriz.En la fotogrametra terrestre la cmara fotogrametrica se encuentra apoyada sobre el terreno, y en el Caso Normal, los ejes de la cmara (o cmaras) son horizontales, paralelos entre s y perpendiculares a la base MetodologaEl problema del levantamiento estereofotogramtrico terrestre, como todo trabajo de relevamiento, tiene como una de las primeras tareas el reconocimiento previo de la zona, siendo a su vez el principal problema del reconocimiento el de la eleccin y ubicacin de la base.Se hace necesario tomar puntos de control bien sealizados en el terreno con el objeto de identificarlos fcilmente en el fotograma y se determinan sus coordenadas topogrficas por cualquier mtodo de la geometra practica. Generalmente se eligen cuatro puntos en la zona de superposicin estereoscpica, tres cerca del Ymax y uno cerca del Ymin. Las coordenadas X, Y, Z de cada uno de estos puntos, obtenidas por un mtodo topogrfico, deberan coincidir con las que se obtengan a partir de los valores medidos en el instrumento de restitucin.Relevamiento terrestre LserUna nueva tecnologa se apresta a sustituir, quizs en el corto plazo, al clsico mtodo de relevamiento estereofotogrametrico terrestre. Las cmaras fotogrficas mtricas y el film sern remplazados por un sistema de sensor remoto que generar un modelo digital del terreno en tiempo real sin requerir de complejos equipos y procedimientos de restitucin. Este sistema que ya ha sido probado con xito para relevamientos areos consiste en un barredor lser que produce coordenadas 3D de cada punto de terreno o de una estructura en particular. Tal vez podra establecerse una discusin en cuanto a la precisa resolucin que se puede conseguir con este mtodo para diversas distancias a los objetos a relevar pero es evidente que el sistema tiene grandes ventajas sobre la fotogrametra terrestre tradicional.

Fundamentos Geomtricos de la Toma de Fotografas Areas Verticales

Un vuelo fotogramtrico generalmente se realiza cubriendo la superficie del terreno con fajas longitudinales de fotografas tomadas a una cierta altura del mismo. Normalmente se realiza el recubrimiento longitudinal con una superposicin de fotogramas del 60% lo que permitir luego una buena formacin del modelo estereoscpico facilitando de esta manera una mejor identificacin de los detalles del terreno. Para evitar que puedan quedar zonas de la superficie del terreno sin fotografiar al realizar un cambio de faja, se realiza una superposicin transversal entre las mismas del 30%.La figura representa los elementos geomtricos ideales de un vuelo fotogramtrico con eje de toma vertical.Los parmetros como la altura de vuelo sobre el terreno, la base aero-fotogrametrica, el avance lateral, etc., estn fijados principalmente por la escala con la que necesitamos resulten los fotogramas. Lgicamente el tipo de cmara es un factor que interviene directamente en la primera etapa de los clculos.EF = f / h donde f = distancia focal de la cmara h = altura de vuelo sobre el terrenoEs evidente que la realidad de un vuelo fotogramtrico normalmente es bien distinta de las condiciones ideales que se establecen en la teora. Principalmente esto se manifiesta en el hecho de que es muy difcil mantener el eje de la cmara absolutamente vertical en el momento de la toma y que por otra parte el terreno presenta accidentes geogrficos. Para el primer caso se establecen ciertos limites en la inclinacin del eje de toma tal que luego mediante procesos adecuados puedan compensarse de alguna manera las deformaciones producidas en las imgenes. En cuanto a los desniveles del terreno el problema que plantea es el de la uniformidad de la escala, lo cual nos lleva a considerar ahora una escala media de los fotogramas obtenidos. Adems de esto para conseguir una correcta restitucin se debe trabajar con procedimientos complejos tendientes a disminuir la influencia de las deformaciones con el objeto de asegurar las precisiones requeridas.

FOTOGRAMETRIA DIGITALDesarrollo de la FotogrametraLa evolucin de la Fotogrametra est en relacin directa con el avance tecnolgico en los instrumentos de restitucin. Los restituidores analgicos de la primera etapa tenan un funcionamiento ptico mecnico de gran precisin pero de baja eficiencia y productividad. Se trabajaba directamente con las imgenes fotogrficas positivas o negativos y las coordenadas planimtricas y altimtricas se obtenan de escalas y contadores conectados a los husillos. Para operaciones que implicaban frecuentes lecturas de coordenadas se poda realizar una conexin a un sistema de adquisicin de datos consistente en un dispositivo electrnico compuesto de tres codificadores incrementales acoplados a los husillos X, Y, Z. Esto era muy til para la determinacin de los puntos de paso para la aerotriangulacin, en el registro de los mojones limites (bien identificados) de parcelas, en el catastro, en la restitucin de perfiles altimtricos, etc. La eficiencia se evaluaba en funcin de la cantidad de cartas topogrficas que era capaz de dibujar la mesa trazadora puesto que las funciones de operador y dibujante pueden acumularse en una sola persona.Debido al aumento de la exigencia de los usuarios y a una transformacin lgica y previsible de la tecnologa los instrumentos de restitucin evolucionaron hacia los estereorrestituidores analticos, tales instrumentos alcanzaron tal grado de desarrollo que se hace muy difcil establecer hoy una separacin con la fotogrametra absolutamente digital. Algunos de los puntos a destacar de estos instrumentos analticos son su tcnica constructiva de vanguardia (hardware), su arquitectura modular, sus prestaciones elevadas, su precisin y su software adecuado. Fueron diseados para la Cartografa en Lnea, con una alta precisin cartogrfica, algunos elementos a destacar son los siguientes: Soportes de imagen: pelcula (film) negativos diapositivas Salida grafica a la pantalla: revisin del mapa digital, pantalla interactiva Trazadoras de tambor Precisin de medicin 2 m Superposicin de imgenes raster Orientacin semiautomtica del Modelo Medicin automtica de altitudes: modelos altimtricos digitales (sistema de Correlador) Ortofotos digitales Orientacin del Modelo para imgenes de satlite SPOT Aerotriangulacin: ajuste de bloques (PATH-M) Estaciones Fotogramtricas DigitalesLas estaciones fotogramtricas digitales principalmente estn compuestas por una computadora tipo PC y una serie de dispositivos especiales, que permiten realizar las mismas funciones de un restituidor analtico pero en forma totalmente digital. Los principios geomtricos de coplanaridad de rayos siguen estando vigentes para las orientaciones pero ahora a travs de algoritmos de imagen epipolar. Se reemplazan las imgenes sobre film (negativo o positivo) por archivos digitales de imgenes raster, para lo cual es necesario disponer de un escner fotogramtrico de alta resolucin. Generalmente los sistemas de visin estereoscpica se basan en el mtodo de anaglifos o de gafas activas LCD. La orientacin del Modelo ahora es prcticamente automtica y la gran cantidad de software disponible permite una actualizacin continua a bajo costo.Los componentes bsicos del hardware de un equipo de fotogrametra digital pueden apreciarse en la figura. Los perifricos de entrada generalmente son un escner fotogramtrico, CD ROM o cinta magntica que contienen datos imagen digitales y una cmara digital de buenas condiciones mtricas que entrega directamente datos imagen digital. Los perifricos envan datos imagen a la Unidad Central de Proceso (CPU) que acta como una estacin de trabajo, la CPU puede contar con un procesador Pentium y algn sistema Windows NT, adems debe poseer un disco rgido de gran capacidad de almacenamiento y memoria RAM suficiente como para mover sin inconvenientes la gran cantidad de datos bits que genera una imagen digital. Conjuntamente con esto el equipo debe ser capaz de emular las capacidades de un estereorrestituidor analtico, por tanto tiene que disponer de un sistema de visin estereoscpico as como manivelas X, Y, y pedal Z para efectuar fcilmente la restitucin, adems de las aplicaciones Zoom, Move, estilptico con control de tamao variable, etc. Los perifricos de salida generalmente son un Plotter o impresora, pantalla video y capas de archivos digitales (Layers) que son las vituallas de un sistema de informacin geogrfico (SIG). Un sistema como este, en general est compuesto por: Monitor(es) de vdeo Dispositivo de visin estereoscpica Anteojos con control infrarrojo, monitores especiales de alta velocidad de refresco, etc. CPU grfica, o placa de vdeo especial, placa aceleradora CPU general Perifricos de Entrada/Salida Teclado, Mouse, scanner, mesa digitalizadora, plotter y/o impresora. Dispositivo de medicin estereoscpica Trackball, topo-mouse, etc. Mdulos de software dedicado las operaciones fotogramtricas, tales como: Orientacin interior, orientacin relativa y orientacin absoluta, u orientacin exterior (relativa + absoluta simultneamente), aerotriangulacin (medicin y clculo), restitucin, rectificacin y remuestreo de imgenes (geometra epipolar), extraccin de modelos digitales (DTM) del terreno, generacin de orto-imagen, integracin con sistemas de informacin geogrfica, etc.El patrn actual de monitores de vdeo para este tipo de aplicacin se encuentra entre 19 e 21 pulgadas.

Productos que se obtienen con una Estacin Fotogramtrica DigitalProcesamiento de imgenes Generacin automtica de MDE (DTM) Ortofotos Mosaicos de ortofotos y de ortofotomapas Vistas en perspectiva Vuelos simulados 2D/3D (Realidad Virtual)Procesamiento sensores remotosOrtofotos Reales = EDIFICIOS VERTICALES Interpolacin de Curvas de NivelCurvas + Ortofotos ORTOFOTOMAPASAlgunas consideraciones sobre cmaras fotogramtricas areas digitalesEn el campo de las cmaras areas para fotogrametra se est en los comienzos de una nueva era y es la utilizacin de cmaras digitales de alta resolucin y precisin. Se indicaran algunas caractersticas bsicas para dar una idea de las posibilidades de estas cmaras y la necesidad de relacionarlas con sistemas de navegacin.Las cmaras digitales permiten una mayor eficiencia en el proceso de produccin de imgenes digitales pero por el momento es discutible si van, en poco tiempo, a reemplazar totalmente a la cmara fotogramtrica analgica. La razn es que la mejor resolucin que se obtiene por ahora es de un pxel de aproximadamente unos 20 micrones.Cmaras digitales de pequeo formato con proyeccin central.Generalmente las cmaras son de un formato menor que las analgicas y estn compuestas por una arquitectura de CCDs formando arrays de elementos sensores. La resolucin del pxel puede alcanzar los 12 m x 12 m, obtenindose una resolucin total o tamao de la imagen de salida de 7680 x 13824 pxeles con un sistema ptico de 120 mm para el modo Pancromtico. Para el caso del modo Multiespectral estas cmaras cuentan con cuatro canales, tres para la composicin color (RGB) y uno para el cercano infrarrojo (N-IR). La resolucin radiomtrica para las cmaras areas digitales mas avanzadas es de 12 bits por pxel, adems cuentan con un gran poder de almacenamiento de bytes para poder registrar una gran cantidad de imgenes por cada una de las misiones, aproximadamente la cantidad de dato digital est por encima de los 800 Gb. El problema del desplazamiento de la imagen de los puntos debido al movimiento del avin mientras se encuentra abierto el obturador en el proceso de registro de la imagen, se soluciona de una manera similar a las cmaras analgicas. Se utiliza un sistema FMC (forward motion compensation) consistente en un proceso electrnico de retardo o demora en el tiempo de integracin de la imagen. Caractersticas particulares de las cmaras digitales: En general tienen las mismas condiciones mtricas que las de gran formato Permiten la utilizacin de aviones pequeos y ubicarla en lugares menos accesibles del avin debido a que se manejan por control remoto. Son mucho menos costosas. Necesitan ms corridas para cubrir la misma superficie, pero los costos del vuelo son pequeos respecto al costo del producto final. Se presentan con distintas cabezas y sensores: una cabeza con sensor pancromtico, una cabeza con sensor RGB, dos cabezas pancromticas y dos cabezas RGB, equipadas con distintos filtros, tambin tienen la posibilidad de registrar energa electromagntica en el infrarrojo cercano. En este caso a estas cmaras es imprescindible agregarles un soporte giro estabilizado, dado el pequeo formato de la imagen el eje de la cmara debe estar absolutamente vertical siempre. Necesitan de un sistema de navegacin y obturacin por coordenadas asistida por GPS Es necesario la determinacin de coordenadas de toma por GPS, puesto que el pequeo formato de la foto hace imposible utilizar apoyo terrestre. Correspondencia de ImgenesCuando se utiliza la tcnica de observacin de imgenes digitales por pantalla de ordenador frecuentemente es necesario establecer una correspondencia de dos o ms imgenes raster, sobre todo para el caso de fotogrametra digital. Por ejemplo para el caso de las Orientacin Interna, la imagen de una marca fiducial se corresponde con un modelo bidimensional de la marca. Para el caso de la Orientacin Externa Relativa y Absoluta partes de una imagen se hacen corresponder con partes de otra imagen para conseguir la formacin de un Modelo estereoscpico de aptitud mtrica. Otros casos muy frecuentes son la generacin de modelos digitales del terreno (DTM) o cuando tratamos el tema de interpretacin automtica de imgenes donde partes de una imagen se hacen corresponder con modelos de objetos para identificar y por otra parte situar los objetos de la escena bajo anlisis. Generalmente esta traslacin de espacios imgenes 3D sobre conjuntos 2D produce una cierta perdida de informacin y en muchos casos cuando las imgenes son muy complejas esta correspondencia resulta muy difcil.Estereocorrelacion AutomticaPara determinar las coordenadas de un punto de una foto area basta con encontrar su homologo en la otra foto del par estereoscpico. Cuando un operador de restitucin realiza la bsqueda e identificacin de puntos homlogos sobre el modelo estereoscpico lo hace en forma mentalmente automtica pero precisamente esta tarea que puede llegar a ser muy repetitiva generalmente insume la mayor parte del tiempo de restitucin, consecuentemente si se espera obtener un mayor rendimiento en los tiempos de restitucin, esta operacin debera lograrse automatizar.Para comenzar a analizar este tema, hay que comenzar primero por considerar los algoritmos de correlacin automtica. Estos algoritmos realizan la comparacin de una pequea ventana de pxeles correspondiente a los alrededores de un punto considerado en la imagen izquierda con las distintas ventanas posibles del punto homologo de la imagen derecha. Esta comparacin es bidimensional para el caso de la posicin de los pxeles dentro de la matriz imagen y tambin puede considerarse como tridimensional si consideramos como un atributo espacial a la respuesta radiometrica del pxel (nivel de gris). Aqu se plantea un problema de calculo bastante importante ya que el numero de operaciones requeridas para encontrar un determinado pxel de una imagen de referencia en su imagen conjugada puede ser muy grande, adems cuando las imgenes digitales no han pasado por un buen proceso de ajuste radiometrito previo se presenta mucha incertidumbre en la determinacin del pxel homologo puesto que pude haber muchos pxeles con las caractersticas del pxel de referencia. Los algoritmos de calculo tratan de hallar una solucin nica y para ello utilizan una tcnica que consiste no en comparar niveles de gris de un pxel particular sino en tomar matrices de pxeles lo mas cercanas a la solucin final (matrices pequeas N x N), y comparar con ecuaciones como las de convolucin discreta bidimensional. Luego cuando los niveles de gris de cada pxel de la matriz comparados con los niveles de gris de la otra matriz de la imagen conjugada son iguales hemos logrado la correspondencia buscada. Esto es desde el punto de vista terico matemtico que surge como la necesidad de los algoritmos de calculo pero en la practica la situacin se presenta mas compleja debido a que las imgenes aparte del ruido propio del proceso digital tambin se ven afectadas por los factores de los cambios de perspectiva que hacen que un mismo objeto sobre la superficie del terreno tenga una respuesta radiometrica diferente, por otra parte siempre estn las distorsiones geomtricas debido al relieve del terreno. Imagen Fotogrfica y sus ProductosGeneralmente a la restitucin usual de un Modelo le sigue un proceso cartogrfico que da como resultado la obtencin de una Carta Topogrfica convencional, las dificultades que presentan estas cartas obtenidas con esta metodologa de trabajo est en la actualizacin. Los productos digitales permiten realizar una actualizacin continua no siendo necesario volver a efectuar una restitucin. Por otra parte la posibilidad de manejar la informacin directamente en capas (Layers), facilita mucho la carga de datos en Sistemas de Informacin Geogrficos (GIS), agilizando de esta manera la toma de decisiones que en el campo de los accidentes ambientales por ejemplo puede ser crucial.

Proceso de Construccin de Cartografa DigitalEl proceso de construccin de una cartografa mediante procedimientos digitales no varia mucho de los mecanismos altamente probados y eficaces de la cartografa tradicional. Luego del control de la calidad del vuelo fotogramtrico en cuanto a su calidad geomtrica, se procede a enviar la informacin a la divisin de geodesia que es la encargada de los apoyos de campo. Esta divisin luego entrega monografas de coordenadas para pasar a la divisin aerotriangulacin. Posteriormente se realiza la restitucin y luego diversas pruebas con el objeto de detectar errores: Test de Corrupciones: busca errores e impide que los errores se propaguen Test de Estructura: analiza la estructura general de la restitucin Test de Conectividad: analiza la conectividad de las curvas de nivel, que no se corten entre si. Capas de conectividad: Orografa 3D Hidrografa 3D Construcciones 3D Energa 3D Limites 3D Usos del suelo 3D Los Test de conectividad se realizan en la misma hoja cartogrfica y entre las hojas adyacentes.Las Cartas Topogrficas de Lnea contienen informacin planialtimtrica de gran precisin, es la cartografa bsica para la realizacin de estudios esenciales. El Instituto Geogrfico Militar de la Republica Argentina (IGM) publica Cartas Topogrficas a escalas 1:500000, 1:250000, 1:100000 y 1:50000.