Principios de Geomática y Sistemas de Información Geográfica, Presentación

IES Santa María del Águila

Topografía agraria 1ºGS-PMR Mónica Pérez Saiz

UT6 Principios de geomática

"Ciclo Grado superior en Paisajismo y Medio Rural" IES Santa María del Águila (Santa María del Águila-El Ejido) Curso 2020/21 Profesora: Mónica Pérez Saiz Email: monicafpagraria@iessantamariadelaguila.com

1. Introducción a los instrumentos topográficos

• Geomática: es un amplio conjunto de disciplinas y técnicas, en el que además de la topografía y la geodesia, se incluye la fotogrametría, la teledetección espacial, el posicionamiento y navegación por satélite o los sistemas de información geográfica. Todas estas disciplinas son tecnologías geoespaciales que sirven para capturar, tratar, analizar, interpretar, integrar, almacenar y difundir información geográfica. I.E.S. Santa María del Águila

2. Fotogrametría

Definición y características de la fotogrametría

• Fotogrametría: conjunto de técnicas que tienen como objetivo realizar mediciones e interpretaciones cuantitativas y cualitativas a través de imágenes fotográficas.
• Es la disciplina encargada de determinar las formas, dimensiones y posiciones de los objetos en el espacio a partir de medidas realizadas sobre las fotografías. S I.E.S. Santa María del Águila

Definición y características de la fotogrametría

• Si utilizamos una foto podemos obtener información en primera instancia de la geometría del objeto, es decir, información bidimensional.
• Si trabajamos con dos fotos consecutivas (par estereoscópico), con zonas comunes fotografiadas desde puntos diferentes de una misma pasada, éstas zonas conocidas como solapes, nos permiten reproducir a escala el momento de las tomas de estas fotos y así obtener una visión tridimensional o visión estereoscópica.
• Básicamente, esta técnica de medición de coordenadas 3D, que utiliza fotografías u otros sistemas de percepción remota, necesita un trabajo de campo, conocido como apoyo de campo y que consiste en puntos de referencia topográficos sobre el terreno, como medio fundamental para la orientación y medición. I.E.S. Santa María del Águila

Ventajas de la fotogrametría

" La fotogrametría ofrece gran cantidad de ventajas frente a los trabajos topográficos convencionales:

• Reducción de costes, ya que a partir de las 200 ha de superficie, el método fotogramétrico es más económico, sobre todo a medida que el área se hace más extensa.
• Reducción del trabajo de campo, debido a la pequeña cantidad de puntos de control sobre el terreno.
• Velocidad de elaboración de la representación del terreno.
• Registro multitemporal, lo que permite realizar comparaciones multitemporales.
• Multifuncionalidad, dado que las fotografías aéreas pueden ser empleadas para obtener información de diferente naturaleza.
• Accesibilidad a zonas intransitables. I.E.S. Santa María del Águila

Desventajas de la fotogrametría

• Algunas de sus desventajas serían las siguientes: Falta de visibilidad de la superficie del terreno debido a condiciones atmosféricas, densa cobertura vegetal, etc. Dificultad de determinar curvas de nivel sobre superficies planas. Es inoperable para restituir áreas pequeñas. I.E.S. Santa María del Águila

La foto aérea. Interpretación

• Según la inclinación del eje de la fotografía, tenemos: Fotos verticales (inclinación del eje < 3º).
• Oblicuas (inclinación del eje >3º). Panorámicas (aparece el horizonte impresionado en la fotografía).
• Uno de los datos más importantes de la óptica es la distancia focal, ya que será utilizado para calcular, entre otros datos, la escala de la foto, las distancias focales, ángulos de campo de imagen usados en fotogrametría son: Normal o de 88 milímetros con ángulo de campo de imagen de 60°.
• Granangular o de 152 milímetros con ángulo de campo de imagen de 90°.
• Supergranangular o de 310 milímetros con ángulo de campo de imagen de 120º. I.E.S. Santa María del Águila

Tipos de fotogrametría

A. Según el tipo de fotografía utilizada:

1. Fotogrametría aérea. Es aquella que utiliza fotografías tomadas desde cámaras situadas sobre plataformas aéreas. El eje óptico de la cámara es vertical o ligeramente oblicuo.
2. Fotogrametría terrestre. Es aquella que utiliza fotografías tomadas desde la Tierra. El eje de la cámara fotográfica en este caso es horizontal y paralelo al terreno o superficie terrestre. Se usa principalmente en labores de apoyo a la arquitectura, arqueología, ingeniería y en levantamientos topográficos de terrenos muy escarpados. I.E.S. Santa María del Águila

Tipos de fotogrametría

B. Según el método empleado:

WILDO

1. Fotogrametría analógica. La medición y localización de los objetos se realiza mediante métodos ópticos.
2. Fotogrametría analítica. Se reconstruyen modelos espaciales mediante simuladores informáticos.
3. Fotogrametría digital. El proceso de obtención de imágenes digitales consiste en la descomposición de la imagen en una matriz discreta de puntos de un determinado tamaño, donde cada elemento recibe un valor proporcional a su nivel de color. Se presta especialmente para su utilización en los sistemas de información geográfica. I.E.S. Santa María del Águila

Tipos de fotografía

A. Según el ángulo:

Eixo Ótico +Lentes Orientação da Câmara para os vários tipos de Fotografias Aéreas Horizonte Vertical Oblíqua Baixa Oblíqua Alta

1. Fotografías verticales. El eje óptico de la lente es vertical. Son las más utilizadas.
2. Fotografías oblicuas. Existe un ángulo de inclinación con respecto a la vertical que se puede calcular si el horizonte es visible en la fotografía. b f Sp% h $ 9% 0 S I.E.S. Santa María del Águila

Tipos de fotografía

B. Según la escala:

1. Para usos generales, las escalas más usuales suelen ser entre 1:40.000 y 1:20.000.
2. En el ámbito forestal y de los recursos naturales se suelen emplear escalas entre 1:10.000 y 1:20.000.
3. Para otros usos arquitectónicos, arqueológicos o de ingeniería las escalas utilizadas son mayores, hasta de 1:50.

C. Según el procesado posterior:

1. No corregidas.
2. Compensadas o rectificadas.
3. Ampliadas.
4. Mosaico: ensamblaje de dos o más fotografías que presentan entre ellas un área común.
5. Estereogramas: par de imágenes mediante las que se puede obtener una visión estereoscópica. I.E.S. Santa María del Águila

Solapes o recubrimientos. El número de pasadas

• El aspecto técnico del trabajo de fotografía aérea está relacionado directamente con la precisión de la cartografía que se pretende obtener, podemos enfocarlo desde perspectivas del mapa de vuelo y las especificaciones. En cuanto a la escala, está condicionada por el tamaño de los objetos a observar y el del tamaño del plano que se pretende realizar.
• El tamaño de los objetos será función de las características de la cámara y de la ampliación del restituidor.
• La altura de vuelo se determina una vez conocida la escala que cumple con los requisitos de nuestro trabajo, en función de la distancia focal, que es característica de la cámara empleada en el vuelo.
• El número de pasadas es función del tamaño del terreno a fotografiar. Una vez tenemos la escala y la altura de vuelo debemos calcular el número de pasadas, que va a depender de los solapes o recubrimientos. I.E.S. Santa María del Águila

Solapes o recubrimientos. El número de pasadas

• Entendemos por solapes las areas del terreno que van a aparecer en dos fotos consecutivas, es decir, áreas de cobertura común entre dos fotos y que nos van a permitir la visión estereoscópica, conocida como modelo estereoscópico.
• El recubrimiento puede ser transversal o longitudinal, si se da en la dirección perpendicular a la línea de vuelo o en la misma al vuelo.
• El recubrimiento transversal, se suele expresar en tanto por ciento, y lo normal es del orden al 30%, igualmente para el solape longitudinal, el valor normalizado es del 60%. 40º 70º 70º 70º I.E.S. Santa María del Águila

El plan de vuelo fotogramétrico. Apoyo de campo

• El vuelo fotogramétrico consiste en sobrevolar la zona a una altura y velocidad constantes, describiendo una serie de trayectorias paralelas con sus correspondientes solapes longitudinales y transversales. Esto dará un número de fotos determinadas.
• En un vuelo fotogrametrico existen numerosas pasadas y un número determinado de fotos con sus solapes tanto longitudinales como transversales, es decir, la misma zona puede aparecer en varias fotos y muchos de los puntos de apoyo pueden ser utilizados en varios modelos, es, por lo que estos puntos deben ser perfectamente identificables, además de tener coordenadas planialtimétricas conocidas, ya que son imprescindibles para la orientación de los fotogramas. DA_0031.JPG DAL_ 0092.JPG DIL 0033.JPG DJI_0034JPG DJ_0035.JPG DA_0036JPG DJ_0097JPG DIL0038JPG DJL_ 0039JPG DJ_0040.JPG DA_0041JPG DAL_0042.JPG DIL0043JPG DIL_0044JPG DJE_0045JPG I.E.S. Santa María del Águila

El plan de vuelo fotogramétrico. Apoyo de campo

" El apoyo de campo es muy importante, tratará de marcar puntos en el terreno, que puedan ser identificados en la foto y que van a ser utilizados para la orientación de los modelos. Esta orientación nos va a permitir la visión estereoscópica y de esta forma poder extraer informaciones relevantes. Cuando se realiza el apoyo de campo se efectúa normalmente con GPS y cada uno de los puntos deberá tener una ficha con los siguientes datos:

• Altura de antena y elemento observado.
• Reseña que facilite la localización del punto.
• Coordenadas UTM del punto.
• Altura.
• Croquis de detalle de objetos próximos al punto.
• Fotografía del punto que facilite la localización dentro de la foto aérea.
• Otros datos de interés, por ejemplo, si existe un vértice geodésico cerca o puntos empleados en otros trabajos y que en un momento nos pueden sacar de un problema. I.E.S. Santa María del Águila

Ortofotos

• Las ortofotos son productos cartográficos georreferenciados que se generan a partir de fotografías aéreas en las que se han corregido deformaciones mediante un proceso denominado rectificación diferencial u ortorrectificación, en el cual se eliminan los efectos de la inclinación y otros propios de las fotografías.
• Las ortofotos permiten la medición a escala tanto de distancias como de superficies. - I.E.S. Santa María del Águila