PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DIGITALES Fecha...

MANUAL DE PROCEDIMIENTOS

PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DIGITALES

GRUPO INTERNO DE TRABAJO IMÁGENES GEOESPACIALES

Cód. P30300-03/09

Fecha Dic. de 2009

Versión 1

PLANEACIÓN – DESARROLLO ORGANIZACIONAL F12100-01/09.V6

COPIA NO CONTROLADA

TABLA DE CONTENIDO

No. Pág.

1. OBJETIVO 1

2. ALCANCE 1

3. RESPONSABILIDADES 1

3.1. DE LA SUBDIRECCIÓN DE GEOGRAFÍA Y CARTOGRAFÍA 1

3.2. DEL GRUPO INTERNO DE TRABAJO IMÁGENES GEOESPACIALES 1

3.3. DE LOS RESPONSABLES DEL PROCESAMIENTO 1

4. GLOSARIO – DEFINICIONES 2

5. NORMAS 5

5.1. LEGALES 5

5.2. TÉCNICAS Y/O RELACIONADAS 6

5.3. DE PROCEDIMIENTO 6

5.3.1. De la estructura final de almacenamiento 6

5.3.2. Del proceso de conversión de nivel 0 a nivel 2 7

5.3.3. Del proceso de conversión de nivel 2 a nivel 3 7

5.3.4. Del proceso de selección de la imagen digital de referencia 7

6. RECURSOS 8

6.1. TALENTO HUMANO 8

6.2. EQUIPOS 8

6.2.1. Para la conversión de imágenes digitales de nivel 0 a nivel 2 8

6.2.2. Para la conversión de imágenes digitales de nivel 2 a nivel 3 8

6.3. INSUMOS 8

7. MEDIDAS DE SEGURIDAD 9

8. FLUJOGRAMA DEL PROCEDIMIENTO 9

9. CONTROLES 13

10. ANEXOS 13

Anexo 1: Niveles de conversión de las imágenes digitales

Anexo 2: Configuración del ajuste radiométrico para las imágenes digitales

Anexo 3: Parámetros generales para el producto final, nivel 2 a nivel 3




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1. OBJETIVO Definir la forma de realizar el procesamiento de las imágenes digitales crudas nivel 0 capturadas con la cámara digital del Instituto Geográfico Agustín Codazzi - IGAC y transformadas en imágenes digitales finales denominadas nivel 3. 2. ALCANCE Este manual aplica a la Subdirección de Geografía y Cartografía, al Grupo Interno de Trabajo - GIT Imágenes Geoespaciales y a las entidades externas que realicen trabajos de captura y procesamiento de imágenes digitales para el IGAC. 3. RESPONSABILIDADES 3.1 DE LA SUBDIRECCIÓN DE GEOGRAFÍA Y CARTOGRAFÍA

Asesorar y proponer a la Dirección General y a las instancias pertinentes, las políticas, reglamentos, planes, programas, proyectos y procesos para la producción, actualización y mantenimiento de información, productos y servicios geodésicos, fotogramétricos, cartográficos y geográficos del país.

Dirigir y realizar la producción, actualización, custodia, preservación y documentación estandarizada de la cartografía básica oficial digital del país a diferentes escalas, en los temas de control geodésico, imágenes de sensores aerotransportados, fotocontrol, nombres geográficos, alturas, ortoimágenes e hidrografía para satisfacer las necesidades de los usuarios internos y externos, dentro del marco de las infraestructuras de datos espaciales.

Dirigir y realizar los levantamientos aerofotogramétricos, de acuerdo con estándares de calidad y criterios de cubrimiento del territorio nacional para las escalas requeridas en la producción de cartografía básica del país.

Administrar y mantener el Banco Nacional de Imágenes en el marco de las políticas nacionales de información geográfica para la toma, adquisición, organización, distribución, acceso y uso de las imágenes fotográficas y satelitales del país.

3.2 DEL GRUPO INTERNO DE TRABAJO IMÁGENES GEOESPACIALES

Programar el procesamiento de las imágenes digitales tomadas con la cámara Digital Vexcel Ultra Cam D, de acuerdo con las necesidades y prioridades del IGAC.

Asignar los proyectos a los servidores públicos encargados del procesamiento de las imágenes digitales tomadas con la cámara Digital Vexcel UltraCamD, verificando la ejecución y calidad del trabajo.

Asegurar y controlar que los espacios digitales destinados para el almacenamiento de las imágenes digitales se estén utilizando para tal fin.

Asegurar el espacio y equipos necesarios para el almacenamiento y backup de las imágenes convertidas a nivel 2 y posteriormente a nivel 3. Para el procesamiento de las imágenes se debe asegurar que el equipo cuente con mínimo 80 Gb de disco duro.

Evaluar el cumplimiento de metas analizando las desviaciones a las que haya lugar en el proceso para formular los correctivos necesarios.

3.3 DE LOS RESPONSABLES DEL PROCESAMIENTO

Preparar las conexiones físicas y de red entre los dispositivos necesarios para la conversión de imágenes digitales crudas (nivel 0 --*.raw) a imágenes digitales con ajustes radiométricos (nivel 3 -- *.tiff).




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Desarrollar la conversión de imágenes aplicando el proceso técnico descrito en los Instructivos de operación y en el presente Manual de procedimientos.

Cumplir con el proceso en el tiempo programado de acuerdo con la disposición de recursos.

Dejar una copia de seguridad debidamente almacenada en el servidor del IGAC para prever y solventar la perdida de información y en caso que el servidor no cuente con espacio, generar una copia de los archivos en cintas de almacenamiento o discos duros externos.

Desarrollar los trabajos manteniendo siempre los formatos de las imágenes digitales y configurando los valores radiométricos de la mejor forma posible para mejorar la visibilidad de las mismas.

4. GLOSARIO - DEFINICIONES

Ajuste gamma Modificación de los canales de color rojo, verde y azul en las imágenes digitales, para mejorar la visualización general de los elementos de la misma.

Ajuste radiométrico

Alteración de los niveles de brillo, contraste, y cantidad de color de las imágenes digitales, para lograr una mejor visualización de los elementos contenidos dentro de las mismas.

Ajuste tonal de la curva de gradación

Modificar la posición de una línea diagonal que indica para cada valor de entrada el valor de salida que le corresponde. Dentro de las configuraciones de ajuste más comunes de este tipo se encuentra la conversión de la línea diagonal a una forma exponencial (bajar luminosidad) y a una forma logarítmica (aumentar luminosidad).

Azimut Ángulo medido desde un punto cualquiera (A), observando la línea imaginaria que señala o marca el Norte (geográfico o verdadero), hasta otro punto (B) sobre la superficie terrestre. La línea que forman estos dos puntos se dice que tiene un azimut igual al valor del ángulo medido.

Brillo Cantidad de luz reflejada por un objeto en una imagen digital. Cuando se incrementa el brillo, el valor de cada píxel se acerca más a 255 (blanco). Cuando se disminuye, el valor de cada píxel se reduce más cerca del 0 (negro).

Cables de comunicación firewire

Tipo específico de cableado empleado para realizar la conexión entre la Unidad Mobile Server System y cada uno de los 14 discos duros de la unidad de almacenamiento Storage Unit (SU).

Cámara aérea digital de Vexcel UltraCamD

Cámara aérea métrica digital compuesta por dos partes: el Sensor Unit y la unidad de almacenamiento Storage Computing Unit, con una distancia focal de 101.4 mm aproximadamente, produce imágenes digitales de un tamaño de 11500 * 7500 en todas las bandas, con una resolución radiométrica de 9 micras.

Cartografía básica

Producto de precisión obtenido a partir de procesos de fotogrametría analítica o digital, donde se muestran los rasgos naturales y topográficos de la superficie terrestre por medio de símbolos, líneas y polígonos.

CCD

Charge coupled device

Dispositivo acoplado por carga eléctrica. Elemento electrónico que reacciona ante la luz, transmitiendo más o menos electricidad según sea la intensidad y el color de la luz que recibe.

Cola del histograma Cantidad de valores de la imagen digital que se encuentran por fuera de un rango de desviaciones estándar de la media de los valores de los niveles digitales de las imágenes digitales.

Contraste Diferencias en el grado de intensidad de un color entre las zonas más oscuras y las más claras de una imagen.




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Coordenadas geográficas, geodésicas o elipsoidales

Distancias proyectadas sobre los ejes Y, X y Z, entre el centro de la tierra y el punto. El eje X está sobre el plano ecuatorial y su orientación corresponde con el meridiano de Greenwich. El eje Y está sobre el plano ecuatorial y a 90° del eje X según la regla de la mano derecha. El eje Z coincide con el eje de rotación terrestre, es positivo hacia el polo norte y negativo hacia el polo sur.

COP (control processor)

Módulo del Programa ULTRAMAP SERVER V6.1.1, que permite llevar un control de todos los procesos de conversión realizados a todas las imágenes digitales.

Curva de gradación o curva tonal

Gráfico de ejes X – Y que representa los valores de luminosidad de los píxeles de una imagen digital antes del ajuste (en la base X) y los valores de salida (en el lateral izquierdo Y).

Deriva Ángulo que forma el eje longitudinal del avión con su rumbo referido al terreno.

Distancia focal Distancia perpendicular desde el centro perspectivo de la cámara al plano de la imagen.

Espectro electromagnético

Línea dividida en micrómetros donde se ubican los intervalos de longitud de onda de la energía solar reflejada por la tierra la cual es capturada por el sensor del satélite.

Línea de vuelo o faja de vuelo

Sucesión de fotografías aéreas traslapadas tomadas con el mismo rumbo.

Formato TIFF

Tagged Image File Format

Formato de archivo para imágenes, almacena la información mediante bloques o marcas que describen un atributo de la imagen o un desplazamiento en píxeles. Actualmente es un estándar de gran calidad que se suele emplear en trabajos de imagen impresa y fotogrametría.

Fotografía aérea Imagen del terreno captada desde un avión o cualquier otra aeronave equipada con cámaras fotográficas especiales para tal fin.

GSD Ground Sampling Distance

Tamaño de píxel en el terreno. Los parámetros que se utilizan para el cálculo de éste son la altura media de vuelo sobre terreno (H), la distancia focal (f) y el tamaño de píxel (p), se puede utilizar la siguiente expresión: GSD=p*H/f.

Histograma Representación gráfica y estadística que ofrece información valiosa sobre una imagen digital, permite leer e interpretar los cambios que se efectúan a la imagen. Cualquier incremento o disminución del brillo y/o contraste, tonalidad o color, tamaño, etc., implica una transformación en el histograma.

Imagen digital Matriz bidimensional de píxeles, asignándosele a cada píxel un nivel de color. Representación gráfica de un objeto mediante una matriz regular que recoge valores de reflectancia que suelen medirse mediante sensores sensibles a ciertos rangos de longitudes de onda.

Imagen digital de referencia

Imagen digital seleccionada que sirve como apoyo para determinar los valores de ajuste que se aplicarán a las imágenes digitales restantes de un proyecto.

Imagen digital monocanal (pancromática)

Imagen digital tomada con una cámara pancromática que es sensible a todos los colores del espectro visible en el orden azul, verde y rojo. Emulsión fotográfica en blanco y negro.

Imagen digital nivel 0 Imagen almacenada en las MSU en formato Raw dat.

Imagen digital nivel 2 Imagen generada a partir de secciones de imágenes en nivel 0 haciendo uso de los archivos de calibración de la cámara.

Imagen digital nivel 3 Producto final, imagen digital con correcciones radiométricas y composiciones de color, pancromáticas o infrarrojas.




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Imagen digital en color Imagen digital cuyo esquema de almacenamiento es ocho bits para cada píxel. Tres números enteros de codificación en los canales de Rojo, Azul y Verde (uno para cada canal) componen una imagen digital de este estilo permitiendo la percepción del color de los objetos que se visualizan, debido a ello se requiere tres veces más espacio para su almacenamiento.

Latitud Distancia desde un punto de la superficie terrestre hasta el Ecuador. Proporciona la localización de un lugar al norte o al sur del Ecuador, se expresa con medidas angulares que van desde 0° en el ecuador hasta 90° en los polos. Las líneas que la definen se llaman paralelos y son círculos paralelos al Ecuador.

Llave de protección Sistema de almacenamiento USB entregado por el fabricante de un sistema que permite tener seguridad en el acceso a un aplicativo especifico. Sin la conexión de éste los programas involucrados no pueden ser manipulados.

Longitud Mide el ángulo a lo largo del Ecuador desde cualquier punto de la tierra. Se acepta que Greenwich en Londres es la longitud 0°. Las líneas de longitud son círculos máximos que pasan por los polos y se llaman meridianos.

Micrón (µm) Unidad de medida de longitud que equivale a una millonésima parte de un metro.

MSU

Mobile Storage Unit

Unidad móvil de almacenamiento

Unidad de almacenamiento que sirve como un depósito de imágenes digitales para cargar y transportar los datos cuando la SCU necesita ser descargada. Ésta ofrece una gran flexibilidad y rapidez para la transferencia de datos del avión a la oficina. La descarga de un juego completo de 2692 imágenes digitales desde la SCU a la MSU puede ser realizada en aproximadamente una hora.

Nivel digital –ND- Valor numérico asignado por el sistema formador de imágenes a cada celda en respuesta a la reflexión de la luz de los elementos del terreno y recibida sobre el plano focal de un sensor. Se le conoce también como nivel de gris, luminancia, número digital, valor de píxel, etc. Existe una relación lineal entre el ND grabado y la reflexión de luz correspondiente a cada celda en el terreno.

Píxel Contracción de las palabras inglesas Picture Element (elemento pictórico). Celda que conforma la estructura raster. Mínima unidad cartografiable en la estructura raster.

Plan de vuelo Mapa en el que se indican las líneas de vuelo proyectadas o las posiciones de exposición, así como la altura para tomar las aerofotografías.

Proyecto cartográfico Conjunto de procesos que involucran imágenes de varias áreas del terreno con el fin de producir cartografía básica o temática de un territorio.

Raw dat Formato crudo de las imágenes digitales correspondientes a los datos obtenidos por cada uno de los lentes de la cámara, está compuesto por trece archivos que en conjunto se usan para formar una imagen digital.

Recubrimiento o traslapo

Porcentaje del área común de terreno cubierta por dos o más imágenes digitales. El área común entre imágenes digitales de la misma faja se denomina recubrimiento longitudinal y entre imágenes digitales de fajas adyacentes se denomina recubrimiento lateral.

Resolución Nivel de detalle con el que es posible identificar los elementos sobre las imágenes y se relaciona con la unidad mínima de almacenamiento de datos o píxel.

Resolución espacial Este concepto designa al objeto más pequeño que puede ser distinguido sobre la imagen digital, en un sistema fotográfico, suele medirse como la mínima separación a la cual los objetos aparecen distintos y separados en la fotografía. Se mide en unidades de longitud (milímetros sobre la foto o metros sobre el terreno) y depende de la longitud focal de la cámara y de su altura sobre la superficie del terreno.




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Resolución radiométrica

Configuración de los valores de brillo, contraste, porcentaje de sombras y canales de color en una imagen aerofotográfica digital, para obtener el realce y mejora de la calidad de los elementos del terreno presentes en las imágenes.

Rumbo de navegación Dirección de una línea de vuelo con respecto al norte geográfico.

Saturación Proporción de tono puro que tiene una determinada tinta o color. Una saturación nula indicaría un gris del mismo valor (luminancia) que el color considerado. Una saturación igual a la unidad representaría el mencionado color completamente puro.

Segmento Porción de línea de vuelo. Todo el procesamiento de imágenes es realizado sobre segmentos más que sobre líneas de vuelo ya que la línea de vuelo es un conjunto de uno o más segmentos individuales.

SU

Sensor Unit

El Sensor Unit SU de la Cámara Vexcel UltraCamD se compone de ocho conos ópticos para construir una imagen de color de gran formato. A su vez se compone de 13 CCD’s. Cada CCD almacena una imagen compacta y propietaria que conforma posteriormente la imagen final.

Sistema de coordenadas

Conjunto de valores que permiten definir unívocamente la posición de cualquier punto de un espacio geométrico respecto de un punto denominado origen.

Unidad de cómputo portátil

Mobile server

Unidad adicional portátil utilizada para facilitar la transferencia de datos de la cámara digital Vexcel UltraCamD al servidor; contiene conexiones para cada uno de los 14 discos de la MSU, que se conectan con la red del servidor para la transferencia y establece una interfase entre los 14 discos de la MSU y el servidor.

ULTRAMAP SERVER V.6.1.1

Sistema de archivo, catálogo y postproceso para imágenes digitales de la cámara digital Vexcel UltraCamD.

SCU Dispositivo móvil de almacenamiento que permite mantener una copia de las imágenes crudas a bordo del avión hasta el momento que el Centro de Cómputo notifique que ha descargado totalmente las imágenes aerofotográficas digitales crudas transmitidas desde el dispositivo SCU al maletín de transporte MSU.

UTM Proyección basada en un sistema cilíndrico transverso conforme, tangente al globo terráqueo a lo largo de un meridiano que se elige como meridiano de origen.

Valor radiométrico Valor que toma un píxel dentro de una imagen digital y que corresponde a la respuesta de un color existente en el terreno.

Vuelo fotogramétrico Consiste en sobrevolar un área comprendida dentro del territorio con un avión y tomar aerofotografías de eje vertical, recubriendo el territorio con imágenes digitales que se traslapen tanto longitudinal como transversalmente. El propósito de un vuelo fotogramétrico es efectuar una representación a escala de una porción de terreno obteniendo como resultado un mapa o plano.

5. NORMAS

5.1. LEGALES

Ley 734 de febrero 5 de 2002, Código Disciplinario Único, artículo 34. Deberes de todo servidor público.

Decretos 1551 de mayo 4 de 2009 y 208 de 2004 por los cuales se modifica la estructura orgánica del Instituto Geográfico Agustín Codazzi y se dictan otras disposiciones.

Resolución vigente por la cual se establecen las especificaciones técnicas mínimas que deben cumplir las personas naturales o jurídicas para realizar trabajos aerofotográficos en el territorio nacional.




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5.2. TÉCNICAS Y/O RELACIONADAS

Instructivo para la conversión de imágenes digitales crudas nivel 0 a imágenes digitales nivel 2 (*.tiff) mediante el software Ultramap Server V 6.1.1.

Instructivo para la conversión de imágenes en nivel 2 a imágenes digitales nivel 3 (*.tiff) mediante el software Office Processing Center V 3.0.0.

Manuales de operación suministrados por los productores del software.

5.3. DE PROCEDIMIENTO

5.3.1 De la estructura final de almacenamiento

Para organizar los proyectos del procesamiento de imágenes en los equipos de cómputo, se debe crear una carpeta o directorio llamada POSTPROCESO_ULTRACAMD donde se almacenan los proyectos de acuerdo con la Tabla 1. Estructura de almacenamiento. (los productos de pancromático y/o infrarrojo se procesan únicamente por pedido).

TABLA 1. ESTRUCTURA DE ALMACENAMIENTO

DISCO ESTRUCTURA DE ALMACENAMIENTO DESCRIPCION – CONTENIDO

DATOS

(D: )

PO

ST

PR

OC

ES

O_

ULT

RA

CA

MD

IMÁ

GE

NE

S2

00

7

UR

BA

NO

S

DE

PA

RT

AM

EN

TO

#D

EP

AR

TA

ME

NT

O+

#M

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ICIP

IO+

#C

AS

ER

ÍO

NIV

EL

2 TIFF

Imagen en formato TIFF generada por el proceso de conversión de Nivel 0 a Nivel 2.

25 899 000 07 10 11 2007 – 0028 I .tiff

NIV

EL

3

COLOR

Composición de colores en sus canales básicos rojo verde y azul, generada durante el proceso de conversión de nivel 2 a nivel 3.

INFRARROJO

Composición de colores en la cual se reemplaza el canal rojo por la información proporcionada por el sensor infrarrojo, generada durante el proceso de conversión de nivel 2 a nivel 3.

JPEG

TIFF

25 899 000 07 10 11 2007 – 0028 I .jpg

25 899 000 07 10 11 2007 – 0028 I .tiff

PANCROMÁTICO

Composición de colores en escala de grises (pancromatica), generada durante el proceso de conversión de nivel 2 a nivel 3.

UCD-SU-1-00XX

XX corresponde al número de serie de la cámara

RevYY

YY corresponde al número de revisión de la cámara

Archivos con los parámetros de corrección por la distorsión del lente para la cámara del IGAC.

Archivo de calibración de cámara .dat

NOTA: Para mayor información acerca de los diferentes niveles de conversión de imágenes se debe consultar el Anexo 1. Niveles de conversión de las imágenes digitales.




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5.3.2. Del proceso de conversión de nivel 0 a nivel 2.

Se debe verificar que las conexiones entre los equipos involucrados en el procesamiento de imágenes (unidad de almacenamiento móvil “MSU”, servidor Ultramap, red interna de producción) se encuentren correctamente instaladas.

Debe garantizarse que el procesamiento de la imagen nivel 0 a imagen nivel 2 en formato Tiff del vuelo fotogramétrico, se lleve a cabo siguiendo los pasos descritos para la conversión de imágenes digitales crudas nivel 0 a imagen digital nivel 2 mediante software Ultramap Server v.6.1.1.

Debe garantizarse que la imagen digital capturada durante el vuelo fotogramétrico esté consignada en el formato Bitácora de vuelo con el propósito de facilitar el posproceso de las imágenes digitales.

Durante el proceso de toma de imágenes en el traspaso de datos desde la unidad de almacenamiento y cómputo aerotransportada (SCU) a la unidad de almacenamiento móvil (MSU) se debe asegurar la incorporación de los 14 discos de la SCU, para que no existan pérdidas de información, que hagan imposible el procesamiento de las imágenes digitales.

Para incorporar los archivos al servidor de UltraMap, siempre se debe tener claro el proyecto que se desea trabajar ya que dentro de la MSU (Mobile Server Unit), se pueden encontrar archivos correspondientes a otras sesiones que pueden ocasionar errores en el traspaso de los archivos.

Dentro del proceso de traspaso de las imágenes digitales de la MSU al servidor de UltraMap la incorporación de los 14 discos de la MSU para que no existan perdidas de información, que harán imposible la conversión de las imágenes digitales crudas a nivel 2.

El procedimiento para realizar la conversión de las imágenes digitales crudas provenientes de cada uno de los sensores de la cámara digital Vexcel UltraCamD a imágenes digitales en nivel 2, requiere de dos módulos del programa ULTRAMAP SERVER V.6.1.1, que son COP (Control Processor) y ULTRAMAP SERVER V.6.1.1, éstos deberán permanecer activos durante todo el proceso de conversión de las imágenes digitales.

5.3.3. Del proceso de conversión de nivel 2 a nivel 3

Debe garantizarse que el procesamiento de las imágenes nivel 2 a imágenes nivel 3 (*.tiff) con realces radiométricos, se lleve a cabo siguiendo los pasos descritos en la documentación vigente para la conversión de imágenes en nivel 2 a imágenes nivel 3 (*.tiff) mediante el software Office Processing Center V 3.0.0.

Para el correcto funcionamiento de la aplicación Office Processing Center V3.0.0. se deberá contar con una carpeta dentro del disco duro local del equipo denominada TEMPORAL, creada al inicio del procedimiento. La falta de ésta ocasionará que el funcionamiento del programa no sea el adecuado.

5.3.4 Del proceso de selección de la imagen digital de referencia

Se debe tener en cuenta el tamaño del GSD y la uniformidad en cuanto a contraste y tonalidad para la selección de la imagen de referencia, es decir:

- Para las imágenes digitales con un valor de GSD pequeño (7.5 – 15 cm), se debe seleccionar una imagen con alto grado de concentración de área urbana o desarrollo, libre de nubes, sombras, áreas o corrientes de aguas.

- Para las imágenes digitales con un valor de GSD grande (40 – 50 – 60 cm), se debe seleccionar una imagen que presente el mayor número de elementos cartográficos (hidrografía, vías, municipios, vegetación) presentes en la línea de vuelo.

NOTA: Los GSD de imágenes aerofotográficas implementados por el IGAC para la generación de cartografía básica en el territorio colombiano son:




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Para producir cartografía a escala Rango de GSD (centímetros)

1: 25 000 e inferiores 30 - 40 - 60

1: 2 000 ó 1: 5 000 15

1: 1 000 ó mayores 7.5

6. RECURSOS

6.1.TALENTO HUMANO

Servidores públicos competentes con base en la educación, formación, habilidades, experiencia apropiada, de acuerdo con los perfiles establecidos en el Manual de funciones y competencias.

6.2. EQUIPOS

6.2.1. Para la conversión de imágenes digitales de nivel 0 a nivel 2

Servidor Dell 2880 o superior

Unidad de cintas Espectralogic T120 o superior

Mobile server unit (MSU)

6.2.2. Para la conversión de imágenes digitales de nivel 2 a nivel 3

Procesador para procesamiento simultáneo preferiblemente de doble núcleo

Memoria RAM 2 Gb o más y espacio en disco duro de 500 Gb o superior

Monitor de tubo de rayos catódicos (convencional) Super VGA de 21” ó superior

Mouse óptico compatible con Microsoft Windows

Puerto paralelo Centronics y USB inhabilitado

6.3. INSUMOS

Información primaria: normas técnicas nacionales e internacionales que rigen la materia.

Información secundaria: la suministrada por las dependencias del IGAC donde se origina el proceso.

Otros:

- Cintas LT02 para almacenamiento

- Cables de comunicación para la transmisión de datos Firewire

Para la conversión de imágenes digitales de nivel 0 a nivel 2

- Archivos de las imágenes digitales crudas Raw dat, suministradas por el operador de la cámara una vez finalizada la toma de imágenes aerofotográficas digitales

- Software ULTRAMAP SERVER V.6.1.1

- Software Apache Tomcat

- Software Control Processor (COP)

- Software Office Processing Center (OPC)

- Software para la gestión de bases de datos ORACLE

Para la conversión de imágenes digitales de nivel 2 a nivel 3

- Archivos de las imágenes digitales correspondientes a las imágenes digitales en nivel 2 en formato TIFF, suministradas por el Centro de Cómputo.




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- Archivo digital con la nomenclatura DANE para la codificación de municipios a nivel de caseríos con la codificación: [Departamento] [Municipio] [Centro Poblado]

- Información de los recubrimientos lateral y longitudinal correspondientes al reporte del Formulario de Vuelo.

7. MEDIDAS DE SEGURIDAD

Se debe mantener la confidencialidad de la información digital procesada.

El acceso a la información es de carácter restringido y el proceso se realiza por personal capacitado y autorizado.

En el área de trabajo o sobre los equipos, no se deben ingerir alimentos, bebidas ni fumar.

Las imágenes digitales se manipularán en un ambiente adecuado para evitar el daño en los equipos de almacenamiento y de los archivos, es decir, el lugar de almacenamiento no debe presentar condiciones de humedad, presencia de polvo y la temperatura óptima puede oscilar entre 15°C a 25 °C para evitar el daño de los mismos.

Se cuenta con elementos adecuados dentro de las áreas de procesamiento, aplicando las normas de seguridad industrial tales como: extintores, rutas de evacuación y protocolos de emergencia definidos por las brigadas de seguridad.

Las imágenes digitales correspondientes al nivel 2 entregadas para su posterior posproceso a nivel 3 no deberán recibir ninguna manipulación adicional, con el objeto de proteger la integridad de los archivos originales. Este insumo no debe ser manipulado en cuanto a cambio de nombre, borrado de archivos u organización de los mismos, sólo las copias que genere el área de posproceso podrán ser susceptibles de estos cambios.

Se generan copias de seguridad de las imágenes en nivel 3 comprimidas y éstas reposan en el Centro de Cómputo.

8. FLUJOGRAMA DEL PROCEDIMIENTO

RESPONSABLE ACTIVIDAD RECUERDE...

Coordinador GIT Imágenes Geoespaciales

1. Recibe notificación sobre la disponibilidad de imágenes de nivel 0 para la conversión a imágenes digitales en nivel 3.

2. Define los lineamientos de los productos finales requeridos para la ejecución correcta del proyecto.

3. Programa el trabajo y asigna tareas a los servidores públicos de acuerdo con los tiempos establecidos en el Formato de Planeación del proyecto elaborado por el GIT de Gestión de Proyectos Geográficos y Cartográficos.

Funcionario responsable del procesamiento del nivel 0 a nivel 2

4. Recibe los datos crudos de la toma de imágenes, provenientes del proceso de toma de imágenes.

Ver Instructivo Conversión de imágenes digitales de nivel 0 a nivel 2.




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5. Verifica que el acceso a los programas se encuentren habilitados, de manera que permita iniciar el procesamiento dentro del sistema.

6. Realiza la conexión de equipos para el traspaso de la información nivel 0 de la MSU al servidor de Ultramap.

7. Traspasa los archivos nivel 0 referentes a las imágenes digitales crudas del vuelo desde la MSU, al servidor donde se realizará la conversión a imágenes digitales de formato Tiff sin ajustes radiométricos (nivel 2).

8. Valida el correcto funcionamiento de la comunicación entre los diferentes procesadores desde el servidor a través de la plataforma D.O.S., la cual permite ver si la conexión entre procesadores se encuentra activa.

9. Crea una carpeta dentro del servidor de Ultra Map Server, denominada Processing, en la cual almacenará los archivos correspondientes a las imágenes digitales crudas de la toma de vuelo en formato Raw dat.

10. Copia los archivos chequeados de las imágenes digitales en nivel 0 almacenados en el servidor y los pega en la carpeta Processing.

11. Selecciona el proyecto actual con las imágenes digitales que se van a procesar.

12. Ingresa al sistema los parámetros del plan de vuelo del proyecto para la realización de los cálculos internos del programa y realiza el procesamiento de las imágenes digitales a nivel 2.

13. Verifica que se haya realizado la conversión de imágenes digitales nivel 0 a nivel 2 y que los archivos de las imágenes digitales en nivel 2 se encuentren debidamente almacenados dentro del disco duro del servidor.

Validar la integridad de los archivos con los datos crudos.

Ver Normas de Procedimiento numeral 5.3.1.

Una vez finalizado el proceso verificar la conversión de todas las imágenes al nivel 2.




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14. Copia la carpeta con imágenes digitales en nivel 2 del disco duro del servidor en la estación de trabajo para el procesamiento a nivel 3, para que sean accesibles al responsable de la conversión a nivel 3.

15. Notifica al Coordinador del GIT de Imágenes Geoespaciales la disponibilidad de las imágenes digitales en nivel 2 y su ubicación.

16. Notifica al responsable del posproceso de las imágenes, la finalización del proceso de conversión a nivel 2, para iniciar el proceso de conversión a nivel 3.

Responsable del -Procesamiento de nivel 2 a 3

17. Crea una carpeta con el nombre TEMPORAL, en el disco duro del equipo asignado, que usará durante el procesamiento de las imágenes digitales de nivel 2 a nivel 3.

18. Carga el archivo correspondiente a la

calibración de cámara, incorporando de esta manera las características geométricas de la cámara al proyecto.

19. Genera una copia en el disco duro del equipo de posproceso, de las imágenes digitales en nivel 2 e inicia el programa de procesamiento, sobre el cual carga estas imágenes como insumo principal para la conversión a nivel 3.

20. Configura los parámetros del proyecto: formato de salida, resolución, composición de colores, vistas rápidas, carpeta de apoyo, de acuerdo a la Planeación del Proyecto y las características individuales del proyecto solicitadas por el GIT de Imágenes Geoespaciales.

21. Activa el visor de imágenes que le servirá como apoyo para visualizar los cambios realizados en las imágenes y el histograma correspondiente a la distribución normal de los niveles digitales de las imágenes.

22. Define la ruta de almacenamiento de

Ver Instructivo Conversión de imágenes digitales nivel 2 imágenes digitales nivel 3. Ver Anexo 3. Parámetros generales para el producto final, nivel 2 a nivel 3.

Ver Normas de




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los productos finales en nivel 3 y el nombre de los archivos correspondientes a los productos de salida.

23. Gira las imágenes digitales en Kappa 270° en sentido de las manecillas del reloj, para asegurar que corresponda con la posición en que se encuentra instalada la cámara UltraCamD dentro del avión.

24. Selecciona la imagen de referencia para el proyecto y realice el ajuste radiométrico.

25. Una vez finalizado el proceso de ajuste, corrobora que la imagen de referencia se visualice nítidamente y copia los valores de ajuste para aplicarlos a la totalidad de las imágenes restantes del proyecto.

26. Selecciona todas las demás imágenes digitales y aplica los valores ajustados de la imagen de referencia a las imágenes digitales restantes del proyecto.

27. Con base en la imagen digital de referencia verifica visualmente que los cambios realizados a las demás imágenes digitales, se hayan realizado correctamente.

28. Activa todas las imágenes del proyecto e inicia el procesamiento automático, que guardará los cambios hechos a las mismas y las almacenará según las rutas configuradas para las salidas del proceso de conversión. El resultado final de este proceso será imágenes en nivel 3 con ajustes radiométricos y en formato *Tiff.

29. Entrega las imágenes nivel 3 para ser comprimidas e informa al Coordinador del GIT Imágenes Geoespaciales, quien notifica al Centro de Cómputo acerca de la finalización del proceso.

Procedimiento, numeral 5.3.1.

Ver Normas de procedimiento 5.3.4. Selección de la imagen digital de referencia.

Ver Anexo 2. Configuración del ajuste radiométrico de imágenes digitales.

Si al aplicar los parámetros de la imagen de referencia a las demás imágenes se obtiene una de menor calidad, debe realizarse los ajustes necesarios individuales a esta imagen, para lograr su mejor visualización.




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Centro de Cómputo

30. Almacena las imágenes generadas en el disco duro del servidor según el tipo de producto y realiza el backup correspondiente.

9. CONTROLES

Todos los GIT involucrados en el proceso realizan los siguientes controles:

Verificar que el trabajo cumpla con las especificaciones vigentes y normas técnicas establecidas, igualmente, velar porque los funcionarios ejerzan autocontrol en sus actividades.

Ante la eventualidad de pérdida de imágenes, se debe hacer la evaluación por parte de la Coordinación del GIT Imágenes Geoespaciales, para programar una nueva toma.

10. ANEXOS

Anexo 1. Niveles de conversión de las imágenes digitales.

Anexo 2. Configuración del ajuste radiométrico para las imágenes digitales.

Anexo 3. Parámetros generales para el producto final, nivel 2 a nivel 3.

ELABORÓ GIT IMÁGENES GEOESPACIALES

Senén Súarez Lemus

PREPARÓ GIT DESARROLLO ORGANIZACIONAL

María Eugenia González González

REVISÓ GIT DESARROLLO ORGANIZACIONAL

Martha M. Méndez Heredia

REVISÓ GIT IMÁGENES GEOESPACIALES

Leonor Aydé Rodríguez Rojas

APROBÓ SUBDIRECCIÓN DE GEOGRAFÍA Y CARTOGRAFÍA

Miguel Ángel Cárdenas Contreras

OFICIALIZÓ OFICINA ASESORA DE PLANEACIÓN

Dora Inés Rey Martínez

ANEXO 1.

NIVELES DE CONVERSIÓN DE LAS IMÁGENES DIGITALES


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Las imágenes digitales provenientes de la UltraCamD pueden ser usadas en diferentes niveles. Los más comunes son el nivel 2 y el 3.

NIVEL CARACTERÍSTICAS

Nivel 0

Segmentos de las imágenes leídos por cada lente individual almacenados en el equipo de almacenamiento y cómputo (SCU) aerotransportado (con redundancia). El equipo de almacenamiento y cómputo (SCU) posee capacidad de almacenamiento de 1,5 TB, lo que corresponde a las 270 imágenes digitales en un formato propio que se denomina Raw dat almacenado en un dispositivo RAID en espejo, es decir, 14 discos en paralelo, 13 de los cuales son utilizados y el 14 se queda de reserva, en caso de que uno de los 13 discos falle.

Nivel 0

Segmentos de las imágenes crudas descargados desde la unidad de almacenamiento móvil (MSU) a un servidor de datos a los cuales se les ha comprobado la consistencia, estos segmentos de imágenes digitales han perdido la redundancia de información pasando a ocupar 750 GB de capacidad.

Nivel 1 Segmentos de las imágenes de cada uno de los ocho lentes individuales ajustados radiométricamente y retocados geométricamente para su posterior combinación en una sola imagen digital. Este proceso es realizado automáticamente por el software de procesamiento.

Nivel 2

Fusión de segmentos (incluye limpieza geométrica y radiométrica) haciendo uso de los archivos de calibración de la cámara y un ajuste radiométrico para compensar las diferencias entre los distintos objetivos en cuanto a luminosidad y contraste. El nivel 2 aun no es el producto final.

Nivel 3

Producción de imágenes finales de color (RGB) pancromáticas, en falso color (Infrarrojo cercano) con resoluciones radiométricas de 8 y 16 bits, listas para la producción de cartografía.

ANEXO 2.

CONFIGURACIÓN DEL AJUSTE RADIOMÉTRICO PARA LAS IMÁGENES DIGITALES


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La configuración del ajuste radiométrico para el producto final durante el proceso de conversión de las imágenes a nivel 2 y la selección de las diferentes opciones se establecen de acuerdo al proyecto.

OPCIÓN DESCRIPCIÓN

Radiometría avanzada

Valores de ajustes radiométricos para las imágenes digitales tomadas con el sistema de captura de UltracamD, puede tomar los siguientes valores:

El valor f: define el valor que aumenta la cola del histograma para evitar la

saturación en los extremos de la imagen digital final. Los valores típicos son:

% Shadow y % Hihgtlight: Valor de porcentajes en luces y sombras.

Gamma: Valor de ajuste de los canales de color Rojo, Verde y Azul, que dependerá del modo a utilizar las curvas de gradación.

Curva de gradación

Ajuste de la curva de gradación de los canales de colores en la imagen digital:

Gradation: (HS-Log) Ajuste de los canales en la imagen digital según la grafica de una curva logarítmica.

Channel: RGB (CTRL+0). Canales de color que se involucran dentro del ajuste de la curva de gradación.

Sombras Esta opción sirve para suavizar las sombras generadas en la imagen digital debido a la inclinación del sol.

Gamma Editor de los porcentajes de realce en cierto canal de color con respecto a los demás que componen la imagen digital que se esté ajustando.

ANEXO 3.

PARÁMETROS GENERALES PARA EL PRODUCTO FINAL, NIVEL 2 A NIVEL 3


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Los parámetros generales a tener en cuenta para el producto final durante el proceso de conversión de las imágenes a nivel 3 y la selección de las diferentes opciones para cada indicador se configuran de acuerdo al proyecto.

OPCIÓN DESCRIPCIÓN

Tipo - Composición de Color

Tipo de imagen digital de salida (composición de colores) y nivel de resolución del producto final a generar.

Mode: GrayScale (Escala de grises), RGB(composición de color en las bandas Rojo, Verde y Azul), CIR (Composición de color en el infrarrojo cercano) o RGBI (composición de todas las bandas existentes en el Sensor Unit.)

Resolution: Hight, Med o Low (nivel de calidad de la imagen digital de salida).

Parámetros de Archivo

Configuración de los archivos de salida.

Format: Tiff. (Formato de las imágenes digitales).

Bit Depth: 8 Bit .(Nivel de remuestreo).

Configure: Scanline / Interleaved (Configuración de salida para los archivos).

Vistas preliminares

Configuración de los archivos de vista rápida de las imágenes digitales para su difusión en el SIGAC

Ratio 1: 5. (Nivel radial de distorsión)

Type: JPEG. (Tipo de archivo de la vista rápida)

Archivo de almacenamiento temporal

Carpeta de apoyo para los procesos realizados durante el proceso de conversión de las imágenes digitales de nivel 2 a nivel 3 (disco duro:)\TEMPORAL\.

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