Principios de La Fotogrametria

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    Fotogeologa Principios de la fotogrametra1

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

    FACULTAD DE INGENIERIA

    Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Geolgica

    INDICE

    INTRODUCCIN....................................................................................................................................2

    RESUMEN ................................................................................................................................................3

    OBJETIVOS .............................................................................................................................................4

    Objetivo general. .................................................................................................................................4

    Objetivos especficos. ........................................................................................................................4

    M RCO TEORICO..................................................................................................................................5

    3.1. Fotogrametra. ..........................................................................................................................5

    3.1.1 Definiciones. .....................................................................................................................5

    3.1.2 Ventajas de la fo togrametra. ........................................................................................5

    3.1.3 Divisiones de la fotogrametra. ....................................................................................6

    3.2. Principios Fotogramtricos. .................................................................................................7

    3.2.1. Cmaras fotogrficas y tipos de fotografas areas. ..............................................7

    3.2.2. Caractersticas de vuelos . ...........................................................................................20

    3.2.3. Planeamiento de un vuelo. ..........................................................................................22

    3.2.4. Visin estereoscpica. .................................................................................................29

    3.2.5. Fotomosaicos. ................................................................................................................32

    3.2.6. Mapas planimtricos simples y mapas topomrficos. .........................................34

    3.2.7. Mapas topogrficos de contorno. ..............................................................................36

    3.2.8. Medidas fotogramtricas. ............................................................................................43

    3.2.9. Proyeccin ortogonal de un punto. ...........................................................................44

    3.2.10. Tonalidad y co lor. ......................................................................................................45

    3.2.11. Textura, forma y tamao. .........................................................................................50

    3.2.12. Patrn de drenaje. .....................................................................................................52

    3.2.13. Anlisis de cont inuidad............................................................................................58

    CONCLUSIONES

    ..................................................................................................................................64

    BIBLIOGR FI Y LINKOGR FI

    ................................................................................................65

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    INTRODUCCIN

    La fotogrametra, como parte de la interpretacin de imgenes, es una disciplina que permite

    formular modelos 3D a partir de fotografas 2D; es una tcnica de medicin indirecta ya que

    las mediciones no se efectan sobre el objeto, sino sobre imgenes del mismo.

    La fotogrametra se apoya fundamentalmente en las relaciones matemticas de la geometra

    proyectiva y de la visin estereoscpica que posee naturalmente el ser humano. Esta tcnica

    de anlisis a distancia la convierte en una forma de anlisis muy econmica. Para los

    ingenieros es muy til el conocimiento de estos conceptos ya que en su vida profesional como

    proyectista en ms de una ocasin deber recurrir a ella. Es importante destacar que casi

    toda la cartografa en el mundo ha sido generada a partir de la fotogrametra. Desde sus

    inicios hasta la actualidad la fotogrametra ha ido de la mano de la tecnologa, dando pasos

    desde la fotogrametra analgica, pasando por la fotogrametra analtica, llegando hoy a la

    fotogrametra digital.

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    RESUMEN

    El presente informe trata los temas principales que debemos tener en cuenta para poder

    interpretar y analizar los temas del curso de fotogeologa como lo es todo lo relacionado a

    fotogrametra, los tipos de cmaras y fotografas utilizadas, las caractersticas de vuelo y

    planeamiento de un vuelo, la visin estereoscpica, foto mosaico, los diferentes tipos de

    mapas que son analizados para la interpretacin de los datos obtenidos y por ltimo la

    tonalidad y color, textura, patrn de drenaje y otras caractersticas que se puede observar en

    las fotografas tomadas para la interpretacin.

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    OBJETIVOS

    Objetivo general.

    Estudiar los Principios Fotogramtricos.

    Objetivos especficos.

    Reconocer las ventajas de los Principios Fotogramtricos.

    Describir las cmaras areas y los tipos de fotografas areas.

    Conocer las caractersticas de un vuelo y su planeamiento.

    Describir la visin estereoscpica y los fotomosaicos.

    Conocer ms acerca de los mapas planimtricos simples, mapas topomrficos y mapas

    topogrficos de contorno.

    Aprender sobre patrn de drenaje y anlisis de continuidad.

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    M RCO TEORICO

    3.1. Fotogrametra.

    3.1.1 Definiciones.

    La fotogrametra puede definirse como el arte, ciencia y tecnologa cuyo fin es

    el de obtener informacin cuantitativa fiable relativa a objetos fsicos y su

    entorno, mediante procesos de registro, medida e interpretacin de imgenes

    fotogrficas (American Society for Photogrammetry and Remote Sensing-

    1979).

    La fotogrametra es la ciencia de realizar mediciones e interpretaciones

    confiables por medio de fotografas, para de esa manera obtener

    caractersticas mtricas y geomtricas del objeto fotografiado (Sociedad

    Internacional de Fotogrametra y Sensores Remotos).

    La fotogrametra es la tcnica para estudiar y definir con precisin la forma,

    dimensiones y posicin en el espacio de un objeto cualquiera, utilizando

    medidas realizadas sobre una o varias fotografas (H. Bonneval).

    Al interpretar estas definiciones resaltamos el carcter cientfico y cuantitativo de

    la fotogrametra, en clara asociacin con las dimensiones, forma y posicin

    espacial de los objetos fotografiados.

    3.1.2 Ventajas de la fotogrametra.

    Como ventajas bsicas de la fotogrametra sobre otros sistemas de captura de

    informacin se pueden sealar los siguientes:

    Se obtienen representaciones completas de los objetos (informacin objetiva).

    El registro es instantneo.

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    Se utilizan materiales relativamente econmicos y de fcil manipulacin y

    conservacin.

    Existe la posibilidad de tratar objetos en movimiento.

    El proceso de captura de la informacin y el posterior de medida no perturbael objeto a estudiar.

    Proporciona grandes rendimientos.

    En definitiva, hay que esperar de la fotogrametra respecto a la topografa clsica,

    que tiene evidentemente campos de aplicacin donde no es sustituible, mayor

    comodidad y economa, ms facilidad y ms rapidez.

    3.1.3 Divis iones de la fotogrametra.Frecuentemente la fotogrametra se divide en dos especialidades de acuerdo con

    el tipo de fotografa utilizada (Herrera, 1987).

    Fotogrametra terrestre:La fotografa es usada en una posicin tal que el eje

    de la cmara fotogrfica resulta horizontal y paralelo al terreno o corteza

    terrestre.

    Fotogrametra area:Fotografas obtenidas desde vehculos areos; el ejeptico de la cmara fotogrfica resulta sensiblemente perpendicular al terreno

    o corteza terrestre.

    Y dependiendo del mtodo empleado, se pueden distinguir tres tipos diferentes de

    fotogrametra:

    Fotogrametra analgica: Si se entiende por fotogrametra, como se ha

    comentado, la determinacin precisa de un objeto en el espacio, mediante lautilizacin de fotografas areas, la fotogrametra analgica lo consigue

    mediante la utilizacin directa de dichas fotografas (formando modelos

    estereoscpicos), reconstruyendo el modelo espacial con sistemas pticos o

    mecnicos.

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    Fotogrametra analtica: En este caso el modelo espacial se reconstruye

    exclusivamente mediante programas informticos que simulan dicha

    geometra.

    Fotogrametra digital:Fotogrametra que utiliza como dato de entrada las

    fotografas areas previamente transformadas a formato digital,

    reconstruyendo as mismo el modelo espacial de forma numrica o digital; en

    este caso los conceptos relativos a tratamiento digital de imgenes cobran gran

    importancia.

    3.2. Principios Fotogramtricos.

    3.2.1. Cmaras fotogrficas y tipos de fotografas areas.

    A. Cmaras fotogrf icas

    Como la Fotogrametra es la ciencia o arte de realizar mediciones precisas con

    base en fotografas areas, para hablar de ellas hay que hablar primeramente de

    las cmaras con las que se obtienen. La cmara area es el instrumento de

    Fotogrametra que registra la informacin de la superficie de la tierra por medios

    fotogrficos. Todo este acopio de informacin se procesa fotogramtricamente

    para la produccin de mapas o planos.

    Las cmaras fotogrficas areas son instrumentos de precisin destinados a tomar

    fotos desde aeronaves. Las cmaras areas se mueven durante la exposicin, por

    lo que se requieren tiempos cortos de exposicin, con obturadores de gran

    eficiencia y negativos con emulsiones de alta velocidad. Se tienen que realizar un

    gran nmero de exposiciones en rpida sucesin, el intervalo entre exposiciones

    debe ser corto y los almacenes (magacn) deben ser de gran capacidad para

    reducir el nmero de veces que se debe recargar la cmara durante el vuelo.

    Las cmaras areas pueden considerarse como sensores remotos que trabajan

    con negativos provistos de emulsiones sensibles a las longitudes de ondas

    comprendidas entre 0.45 y 1.30 micrones (ultravioleta - infrarrojo) del espectro

    electromagntico.

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    Clasificacin.

    Las cmaras areas se clasifican principalmente con respecto a su tipo de

    formato, campo angular del objetivo, uso, y la inclinacin del eje ptico de la

    cmara.

    a. Formato.

    Las cmaras pueden clasificarse como cmaras con formato o cmaras sin

    formato.

    i. Cmaras con formato: Son aquellas en que el formato, por lo general

    de forma cuadrada, (18x18cm. 23x23cm. 3Ox30cm. o rectangular

    18x12cm.) limita la imagen expuesta a travs del objetivo. La

    exposicin se controla por el tiempo y la abertura del diafragma.

    ii. Cmaras sin formato: Son aquellas en que la imagen se registra en

    forma continua sobre una faja, por integracin de rectngulos

    transversales angostos. Las cmaras panormicas y las continuas

    pertenecen a este grupo.

    Fotografa 01: Cmara con formato.

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    Para la mayor parte de las aplicaciones de ingeniera y cartogrficas, la

    cmara con formato.

    b. Campo angular del objetivo (cmara con formato):

    Dentro de esta clasificacin la cmara puede dividirse en tres grupos:

    1. Cmara normal:

    f (Distancia focal o principal): 300mm.

    ngulo de toma: 60.

    2. Cmara gran angular:

    f (Distancia focal o principal): 150mm.

    ngulo de toma: 90.

    3. Cmara sper gran angular:

    f (Distancia focal o principal): 88.5mm.

    ngulo de toma: 120.

    Imagen 01: Esquema de la toma de

    fotografas con cmara sin formato.

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    Tipo normal:Trabajos donde la planimetra requiere de gran precisin,

    por ejemplo proyectos de catastro, sin embrago, en los proyectos

    fotogramtricos realizados con esta cmara, los costos son mayores

    debido al rea poco cubierta de terreno por cada fotografa.

    Tipo gran angular: La cmara gran angular ha desplazado a la de

    ngulo normal por su mayor rendimiento econmico, y representa una

    situacin intermedia entre la cmara normal y sper gran angular.

    Tipo sper gran angular: Cubre casi el doble del rea que cubre la

    cmara gran angular, se usa en trabajos altimtricos en regiones de

    topografa relativamente plana o no muy accidentada (medicin de

    curvas de nivel, etc. ). Esto es as porque las distorsiones provocadas

    en la imagen son mayores y para dar mayor posibilidad de observar

    estereoscpicamente los desniveles del terreno ms leves, su uso

    principal es para la fotointerpretacin.

    Imagen 02: Clasificacin de la cmara area en funcin del campo

    angular del objeto.

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    c. Uso.

    Puede hablarse de tres grupos:

    Cmaras de reconocimiento: Su finalidad es producir imgenes para

    identificar objetos, pero con ellas no se realizan operaciones mtricas,por no conocerse exactamente los datos de calibracin de la cmara.

    Cmaras mtricas o cartogrficas: A diferencia de las anteriores, su

    principal objetivo es captar imgenes para realizar con ellas todo tipo

    de mediciones. Su orientacin interna o calibracin debe permanecer

    constante durante cierto tiempo y debe conocerse en forma exacta.

    Cmaras especiales:Son aquellas cuyo diseo obedece a propsitosespeciales como, por ejemplo, fotografa nocturna, fotografa infrarroja.

    d. Inclinacin del eje ptico de la cmara.

    En funcin de la inclinacin del eje ptico las cmaras pueden clasificarse

    en:

    Fotografa 02: Uso o empleo de las cmaras.

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    Cmaras para fotografas verticales:Se dice que una fotografa es

    vertical cuando la inclinacin del eje ptico de la cmara con respecto

    a la vertical es hasta de 3 en el momento de la exposicin.

    Cmaras para fotografas inclinadas: Las cmaras pertenecen a

    este grupo cuando el ngulo de inclinacin del eje ptico con respecto

    a la vertical es mayor de 3 e inferior a 90. Las fotografas inclinadas

    pueden dividirse en dos grupos: inclinadas y muy inclinadas, tambin

    conocidas como fotografas oblicuas bajas y oblicuas altas,

    respectivamente. Una fotografa es inclinada cuando la inclinacin del

    eje o de la cmara desde 7 a 18 ya sea convergente, inclinacin a lo

    largo de la direccin de vuelo; u oblicua, inclinacin en direccinperpendicular a la lnea de vuelo y tiene la particularidad de que el

    horizonte no aparece. Una fotografa muy inclinada es aquella en que

    aparece el horizonte.

    Cmaras para fotografas terrestres: Es un tipo especial de cmara

    diseada para tomar fotografas horizontales y se emplea en

    combinacin con un fototeodolito; el eje de la cmara tiene una

    inclinacin de 90 con respecto a la vertical.

    Imagen 03: Clasificacin de las cmaras en funcin a la inclinacin del eje ptico de la cmara.

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    Componentes de la cmara.

    La cmara est suspendida en un montaje de modo que queda libre para girar

    alrededor de los tres ejes principales. El siguiente esquema muestra las partes

    ms significativas de una cmara area.

    Mecanismo ptico.

    Sistema de lentes:Formado por dos o ms elementos acoplados de

    tal forma que permiten el paso de los rayos de luz que llegan a la

    pelcula para formar las imgenes de los objetos fotografiados.

    El diafragma:Este elemento regula el paso de los rayos de luz y est

    formado por hojillas metlicas superpuestas y con movimiento

    giratorio.

    Obturador: Este elemento es el que controla el intervalo de tiempo en

    que los rayos de luz penetran al plano focal o a travs del diafragma y

    debido a la velocidad que el avin lleva, el obturador est construido

    Imagen 04: Partes de una cmara area.

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    de tal forma que sus movimientos son de fraccin de segundos hasta

    de un milsimo.

    Filtro: Este elemento selecciona el tipo de luz que penetra en lacmara, eliminando particularmente la luz azul y violeta para pelcula

    blanco y negro, establecindose entonces que el color del filtro puede

    variar de acuerdo a la pelcula usada desde el amarillo claro hasta el

    rojo oscuro.

    Los filtros de uso ms comn en la obtencin de fotografas areas son los

    siguientes:

    Neutros:Para compensar el espesor de otros filtros y el efecto queproduce el azul del cielo.

    Amaril lo : Limita la influencia de la niebla atmosfrica y absorbe las

    radiaciones ultravioletas y azules.

    Rojo-naranja:Absorbe la radiacin azul-verde y limita el efecto de la

    niebla atmosfrica en fotos areas infrarrojas.

    Monocromtica: Son filtros especiales que cortan o transmiten

    nicamente las radiaciones correspondientes a una sola banda (color)

    del espectro electromagntico. Si se utiliza en combinacin con

    emulsiones infrarrojas o pancromticas, producen imgenes

    multiespectrales.

    Cuerpo de la cmara.

    Se llama as a la parte fsica de la cmara que de acuerdo con el diseo

    particular de cada modelo, incluye al cono de la misma y al plano focal.

    Dentro del cuerpo de la cmara se presenta un elemento bsico de la

    misma que define la geometra de las fotografas llamndosele distancia

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    focal. Otro elemento importante en el cuerpo de la cmara es el referente

    al formato de la cmara el cual depende de las marcas fiduciales.

    Cono.La finalidad del cono de la lente, llamado tambin cono de la cmara, es

    servir de soporte al objetivo y permitir que slo la luz que pase a travs del

    objetivo llegu a la pelcula.

    El cono y el cuerpo de la cmara se emplean tambin para mantener el

    objetivo a una distancia fija (distancia principal f) del plano focal definido

    por el marco superior del cuerpo de la cmara.

    Cono interno.En realidad, en las cmaras mtricas el cono es un cono interno que

    contiene el objetivo y las marcas fiduciales, y est construido de un

    material con un coeficiente de dilatacin trmica muy baja, para mantener

    el objetivo, el eje ptico y el marco con las marcas fiduciales en posicin

    rgida en las condiciones normales de funcionamiento de la cmara.

    Magacn.

    Este elemento es el que guarda la pelcula virgen y sensibilizada utilizada

    para la toma de fotografas y est diseada de tal manera que permita la

    carga y descarga de la pelcula de una forma sencilla y tiene una capacidad

    para llevar desde 50 hasta 120m de pelcula.

    B. Tipos de fotografas areas.

    El proceso fotogramtrico se inicia propiamente con las fotografas areas las

    cuales son una proyeccin geomtrica central, en la que los rayos reflejados delos puntos del objeto al atravesar un objetivo, inciden sobre un plano, formando

    as la imagen fotogrfica.

    Las fotografas areas se pueden clasificar segn la tcnica utilizada en una

    pelcula, segn el ngulo de inclinacin de la cmara y segn su uso.

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    a. De acuerdo a la pelcu la usada

    Las pelculas para fotografa area pueden ser de varios tipos de acuerdo con la

    utilidad que se espera de las fotografas resultantes, estas pueden ser:

    Pancromticas:Son aquellas en las que la imagen aparece en blanco,

    negro, y en distintas tonalidades de grises. Son las ms baratas y por lo

    tanto, las ms utilizadas (o al menos han sido las ms usadas durante

    mucho tiempo). Se realizan con pelculas de grano fino y gran sensibilidad

    por lo que suelen poseer una alta resolucin y en ellas, la identificacin de

    los elementos se realiza en funcin de su forma, tamao y color

    (determinado por los niveles de grises)

    Fuente: IDE-A. Infraestructuras de Datos espaciales de Andaluca.

    Infrarrojo: son imgenes que captan las radiaciones de infrarrojo que reflejan

    algunos objetos. Existen imgenes de infrarrojo en blanco y negro, en donde los

    objetos con elevada reflectancia al infrarrojo aparecen en tonos claros y los objetos

    Fotografa 03: Fotog rafa area en blanco y negro de Cdiz, 1956 Vuelo

    Americano).

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    que absorben gran cantidad de longitud de onda infrarroja aparecen en tonos

    oscuros; y tambin imgenes de infrarrojo en color (o en falso color) mucho ms

    comunes, y en donde los objetos rojos aparecen en verde, los verdes (salvo la

    vegetacin) en azul, y la radiacin infrarroja (principalmente producida por lavegetacin) en rojo.

    Este tipo de imgenes presentan muchas ventajas y aplicaciones, y son muy tiles

    en el anlisis de la vegetacin (agrcola y forestal) puesto que permiten diferenciar

    con exactitud la flora del resto de elementos de la foto. En una fotografa infrarroja

    la intensidad del rojo est estrechamente relacionada con la concentracin de la

    clorofila que contienen las plantas que aparecen las imgenes. Tambin se usan

    imgenes de infrarrojos en estudios de lagos, lagunas, ros, lneas de costa, en

    astronoma, meteorologa, anlisis de incendios, reas de baja visibilidad (nieblas,brumas, polvo), etc.

    Fuente: IDE-A. Infraestructuras de Datos espaciales de Andaluca.

    Color: Las fotografas en color son imgenes con una gran resolucin que

    favorecen la labor de fotointerpretacin y por lo tanto, poseen una gran utilidad en

    Fotografa 04: Fotog rafa area en inf rarrojo , 2006.

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    estudios medioambientales, urbanos, geolgicos, usos del suelo, entre otros. Las

    imgenes en color son especialmente tiles en estudios submarinos: estudios de

    fondos fluviales y marinos, diferenciar masas de agua de distinta composicin y

    temperatura, salidas de agua dulce al mar, deltas sumergidos, corrientes costeras,contaminacin de aguas, mareas, anlisis de algas, estudios de puertos,

    transporte de sedimentos, etc.

    Fuente: IDE-A. Infraestructuras de Datos espaciales de Andaluca.

    b. De acuerdo a la inclinacin de la cmara:

    Fotografas verticales: la inclinacin del eje principal con respecto a la

    vertical es menor de 5 grados. Sus caractersticas ms importantes son:

    - Mayor uniformidad en la escala.

    - La deformacin de los detalles es mnima.

    Fotografa 05: Fotografa area en color de Cdiz, 2007.

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    Fotografas poco oblicuas: la inclinacin del eje principal es mayor de 5

    grados, pero no se observa el horizonte.

    Fotografas oblicuas: en estas fotografas se observa el horizonte; suescala vara mucho, presentando deformacin en forma de trapecio. Por

    estas razones, este tipo de fotografa es slo ilustrativo.

    Imagen 05: Clasificacin de las fotografas segn la inclinacin de su eje de toma, A: Fotografa

    Vertical; B, Fotografa poco oblicua; y C, Fotografa oblicua.

    Imagen 06: Deformacin de las fo tografas segn la incl inacin de su eje de toma., A:

    Deformacin de fotografa Vertical; B, Deformacin de fotografa poco ob licua; y C,

    Deformacin de fotografa oblicua.

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    c. De acuerdo al uso

    Panormica:Se toma con cmaras especiales. La cmara "barre" el

    terreno en direccin perpendicular a la lnea de vuelo. Su cobertura

    lateral es muy amplia y llega hasta 180.

    De faja cont inua:Se utiliza principalmente con fines de ingeniera en

    lo relativo a trazos de carreteras, lneas de conduccin, lneas de alta

    tensin, etc. Su construccin permite el paso continuo de la luz a travs

    de una rejilla que imprime la pelcula fotogrfica en movimiento.

    El radar aunque no es una cmara, toma una imagen continua del

    terreno, por lo cual puede considerarse dentro de esta clasificacin.

    De reconocimiento:Se utiliza casi exclusivamente con fines militares.

    Tuvo auge durante la Segunda Guerra Mundial. Estas fotografas se

    toman con cmaras de distancia principal muy grande para mantener

    una escala aceptable aun volando a grandes alturas, lo cual era

    necesario debido al gran alcance de las bateras antiareas. Sin

    embargo el cubrimiento terrestre por fotografa es muy pequeo.

    Cartogrfica:Es la fotografa que se utiliza para elaborar mapas o para

    realizar mediciones fotogramtricas precisas. Las cmaras

    cartogrficas son cmaras mtricas cuyos elementos internos, como

    distancia principal, formato, plano focal, etc., estn perfectamente

    calibrados.

    3.2.2. Caractersticas de vuelos.

    El vuelo fotogramtrico de un terreno, debe hacerse por pasadas paralelas y

    todas a la misma altura de vuelo.

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    Eje de la pasada es la lnea que une los puntos principales de todos los

    fotogramas.

    Debe existir un recubrimiento longitudinal y otro recubrimiento transversal, deuna pasada sobre otra.

    Imagen 07: Pasadas paralelas.

    Imagen 08: Eje de pasada.

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    3.2.3. Planeamiento de un vuelo.

    La base de un buen proyecto fotogramtrico o de fotointerpretacin se inicia con

    la acertada planeacin de la toma de la fotografa. Simultneamente se recolectan

    mapas, fotografas, fotomapas o cualquier otro tipo de imgenes existentes de la

    zona en estudio, para que este mapa sirva como mapa base para plantear el vuelo.

    Despus de obtener los elementos anteriores, se pueden determinar las

    caractersticas topogrficas de la zona de estudio, sus lmites, control terrestre

    utilizable. Con estos datos se inicia el estudio de la informacin bsica para

    empezar a calcular y determinar el valor de los siguientes elementos importantes.

    a. Delimitacin del rea por fotografiar.

    Esta fase se realiza sobre material cartogrfico ya existente o apoyndoseen fotografas areas pertenecientes a vuelos anteriores.

    b. Condiciones atmosfricas y de iluminacin ideales.

    El factor ms incierto en una misin aerofotogrfica es el clima, el cual

    puede representar significativas elevaciones en el costo de la misin por

    no poder sobrevolar la regin deseada o por realzar vuelos que puedan

    afectar considerablemente la misin fotogrfica, ocasionando errores en el

    material que se obtiene.El da ideal para llevar a cabo una misin fotogrfica es aquel en que la

    atmosfera se encuentra libre de nubes, niebla o bruma. Cuando el sol se

    encuentra en una altura que no haga proyectar demasiada sombra sobre

    los objetos (a una altura mayor de 30 sobre el horizonte), y la velocidad

    del viento y de los aires turbulentos a la altura de vuelo sean mnimos. La

    fuerza y turbulencia del viento pueden causar errores considerables como

    la desviacin de la direccin del vuelo o cabeceos y alabeos del avin.

    c. Direccin que deben tener las lneas de vuelo.

    Para el proyecto, se recomienda tomar la direccin de los ejes Norte-Sur y

    Este-Oeste, pero si estos no son posibles, entonces la recomendacin

    estar en relacin al sentido largo del terreno, con el fin de evitar maniobras

    intiles al avin lo cual redundara en un costo mayor de proyecto.

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    d. Tipo de avin

    No existe un avin especfico para la toma de fotografas areas, al utilizar

    un avin para misiones aerofotogrficas se deben prever ciertas

    caractersticas que hagan optimo su empleo en levantamientos

    aerofotogramtricos. Los requerimientos indispensables que deben

    tomarse en cuenta son:

    Suficiente potencia en sus motores para ascender y descender con

    toda seguridad y alcanzar la altura de vuelo de proyecto y mantener la

    velocidad de crucero de aproximadamente 161 km/hr.

    La autonoma del avin, es decir, lo relativo a la capacidad de carga en

    sus tanques de combustible.

    El espacio dentro del avin debe ser el adecuando para albergar a la

    tripulacin y el equipo.

    Imagen 09: Direccin en relacin al largo del terreno.

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    La posicin del motor o motores deber de ser tal que los humos

    contaminantes que arroja por el escape no pasen por el lente de la

    cmara.

    La posicin de las alas deber ser de tal manera que no obstruya la

    toma de imgenes fotogrficas.

    Buena visibilidad en todas direcciones para la navegacin.

    Etc.

    e. Tipo de cmara

    La eleccin del tipo de cmara estar en funcin del objetivo, distancia

    principal, tiempo de exposicin, formato, capacidad de almacn, etc., que

    se ajuste al proyecto.

    f. Traslapes necesarias

    Lo correcto de una misin aerofotogrfica es que haya un porcentaje de

    sobreposicin del 60%(5) en el sentido longitudinal, es decir en una

    misma lnea de vuelo; y un 30%(5) en sentido lateral, es decir, entre lneas

    de vuelo. Adems, se busca una perfecta continuidad en una misma faja

    de fotografas y conservar constantes los porcentajes de sobreposicin.

    g. Escalas

    La escala de una fotografa se determina por la relacin de una distancia

    ab medida en la fotografa y su correspondiente AB medida en el terreno.

    La escala de una fotografa nunca es exactamente uniforme, se ve afectada

    por las condiciones de toma (distancia principal, altura de vuelo, etc.), la

    topografa del terreno y otros factores la convierten en una escala

    aproximada.

    De acuerdo con lo anterior, la escala de fotografas areas verticales ser

    constante solo para un mismo plano horizontal imaginario, llamado plano

    de referencia (P.R) y su resultante era la escala absoluta.

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    =

    Escala absoluta

    Al comparar los tringulos semejantes de la siguiente figura Oab y OAB se

    deduce:

    =

    =

    Donde:

    M =modulo escalar.

    ab =distancia en la fotografa. (fotodistancia).

    AB =distancia correspondiente al terreno.

    O =centro de proyecciones.

    f =distancia principal. H =altura de vuelo sobre el plano de referencia.

    Por lo general, el terreno en estudio no es completamente horizontal, en

    estos casos reportaremos una escala media o una escala relativa para un

    punto determinado.

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    =

    A =punto ms alto.

    B =punto ms bajo.

    = +

    =

    =

    h. Nmero de fotos por lnea

    El nmero terico de fotografas por lnea de vuelo se obtiene al dividir la

    longitud del terreno entre el avance longitudinal por foto en el terreno ms

    dos fotografas extras (una antes y una despus de la toma) para asegurar

    una cobertura eficiente.

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    Ejemplo:calcular la cantidad de fotos por lnea necesarias para cubrir un terreno de

    25x18 Km.

    Datos:

    Formato:23x23 cm.

    Velocidad del avin:300km/hr.

    Ha =480 m

    Hb =560 m

    H =4800 m

    f =152.82 mm.

    i. Primero se calcula la escala.

    =560 + 480

    2= 520

    1

    =

    =

    =4800 520

    0.15282= 28007

    =

    1

    28007

    ii. Se sabe que el traslape longitudinal es del 60% y el lateral es del 30%

    iii. Avance longitudinal en la foto (d)

    = (100% 60%)0.23

    = 0.400.23 = 0.092 = 9.2

    iv. Avance longitudinal por la foto en el terreno (D) = 0.09228007 = 2576.644

    v. Nmero de fotos por lnea.

    25

    2.576644= 9.7 10 + 2( )

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    i. Nmero de lneas

    Ahora en sentido lateral existe un traslape del 30% de los 23cm., quedando

    una cobertura efectiva de 23 x 0.7=16.1 cm., multiplicado por el mdulo de

    escala y dividiendo entre mil obtenemos la cobertura en km.

    16.128007

    1000= 4.509127

    Nmeros de lneas

    18

    4.509127= 3.99 4

    j. Total de fotografas .Son 4 lneas con 10 fotografas en cada lnea.

    410 = 40

    k. Intervalos de tiempo

    Para un correcto traslape longitudinal y lateral, es preciso conocer los

    intervalos de tiempo entre toma y toma, esto se hace de la siguiente

    manera.

    Calculo del intervalo del tiempo:

    =

    Donde:

    V =velocidad del avin

    e =distancia recorrida

    i =intervalo de tiempo

    =

    =

    2.576644

    300/= 0.00859

    = 30.924

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    3.2.4. Visin estereoscpica.

    La visin estereoscpica permite la observacin tridimensional de los objetos

    observados. Cuando observamos un objeto, cada ojo recibe una imagen diferente

    del objeto, por ser proyecciones centrales desde puntos diferentes; ambasimgenes se fusionan en el cerebro y forman una imagen tridimensional del objeto,

    (visin estereoscpica normal o natural).

    Los movimientos que realiza el ojo humano para observar un objeto son:

    acomodamiento y convergencia, la acomodacin es la habilidad del ojo de separar

    el ms pequeo detalle y la convergencia la logra a una distancia de 25 cm. hasta

    el infinito.

    La observacin de un par estereoscpico puede realizarse de tres maneras:

    a. Observacin con ejes cruzados: Consiste en mirar con el ojo derecho la

    fotografa izquierda y con el ojo izquierdo la fotografa derecha. La

    acomodacin y convergencia se realiza en diversos puntos, por tanto, este

    sistema es demasiado cansado porque ambas deben coincidir en el mismo

    punto.

    Imagen 10: Visin estereogrfica.

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    b. Observacin con ejes convergentes: Es el mtodo normal de observacin

    y, por tanto, el ms descansado. Como las dos imgenes deben estar

    superpuestas ser necesario hacer la observacin por medio de filtros para

    que cada ojo reciba una sola imagen.

    c. Observacin con ejes paralelos:En general, el mtodo cansa porque los

    ejes de los ojos convergen en el infinito y la acomodacin ocurre a una

    distancia finita.

    Para que la acomodacin y convergencia ocurra en un mismo punto se

    agregan lentes y se colocan las fotografas a una distancia igual a la distancia

    focal.

    Estereoscopios.

    Aparatos que nos sirven para coordinar mentalmente dos fotografas de un

    mismo objeto tomadas desde distinto ngulo y as lograr una imagen virtual

    tridimensional de dicho objeto.

    Estereoscopio de bolsillo.

    Es una forma prctica para observar la tercera dimensin con un

    estereoscopio de bolsillo, el cual consta de lentes de aumento (de la misma

    potencia), un soporte de plstico o metal, y patas de alambre.

    Imagen 11: Estereoscopio de bolsillo .

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    Ventajas:

    Pequeo tamao.

    Fcil transporte.

    Bajo precio. Gran calidad de imagen.

    Desventajas:

    Pequeo campo visual.

    Dificultad de anotacin de los datos observados.

    Incomodidad en el trabajo.

    Estereoscopio de espejo.

    Este estereoscopio lleva, adems de las lentes antes mencionadas, unos

    prismas de reflexin que transmiten el haz luminoso transmitido a su vez por

    unos espejos laterales que reflejan toda o casi toda la parte de la fotografa

    visible estereoscpicamente.

    Para obtener la tercera dimensin en un estereoscopio de espejos se siguen

    las siguientes fases:

    Colocar el par de fotos debajo del estereoscopio con la direccin de la lnea

    de vuelo paralela al estereoscopio.

    Separar las fotos de tal forma que la foto izquierda se coloque debajo del

    espejo izquierdo y la imagen derecha debajo del espejo derecho.

    Colocar sobre la foto izquierda el dedo ndice de la mano izquierda y el

    dedo ndice de la mano derecha sobre la foto derecha, de tal forma queparece que los dedos se enciman aunque realmente siguen separados,

    para en este momento retirar ambos dedos y observar la tercera dimensin.

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    Ventajas:

    Gran campo de visin.

    Fcil anotacin de los datos observados.

    Cmoda postura del operador.

    Ausencia de cansancio visual.

    Desventajas:

    Dificultad para su transporte e instalacin.

    Mayor costo.

    3.2.5. Fotomosaicos.

    El fotomosaico se define como la unin de un conjunto de aerofotografas que

    engloba a modo de una sola foto el rea de estudio.El fotomosaico es usado principalmente en la fotointerpretacin debido a que

    proporciona una representacin ms amplia del terreno que las fotografas areas

    simples y por consiguiente, permite reconocer los rasgos caractersticos de

    importancia regional.

    Imagen 12: Estereoscopio de espejos.

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    A partir de los mtodos de elaboracin y del control cartogrfico podemos definir

    diferentes tipos de fotomosaicos:

    a. Fotomosaicos sin control: Son aquellos que no tienen ningn control

    topogrfico y en los cuales las fotos no se les ha hecho ninguna correccin.

    Estos pueden estar a la misma escala de las fotos, si el rea de estudio es

    sumamente pequea, pueden elaborarse con las mismas fotos o con las fotos

    reducidas o ampliadas a una escala comn promedio.

    b. Fotomosaicos semicontrolados: Son aquellos que estn elaborados en

    donde no existen puntos de control o mapas topogrficos. Por lo tanto, las fotos

    son corregidas a escala pero no son rectificadas en cuanto a las deformaciones

    del modelo.

    Imagen 13: Fotomosaico de la pennsu la de Manta.

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    c. Fotomosaicos controlados:Son aquellos que son elaborados sobre la base

    de los puntos de control medido sobre el terreno (astrofijos, puntos

    trigonomtricos, etc.) o sobre una base topogrfica correcta si es que esta

    existe, con algunas fotos rectificadas, que son llevadas a la escala, una poruna.

    La rectificacin completa es obtenida usando ampliadores especiales de la

    imagen fotogrfica, rectificadores, que son muy complejos y muy costosos.

    3.2.6. Mapas planimtricos simples y mapas topomrficos.

    a. Mapas planimtricos simples: estos mapas usualmente dibujadosdirectamente de fotomosaicos muestran los rasgos esenciales de la

    superficie del terreno, como la red hidrogrfica, caminos, vas de ferrocarril,

    pueblos, villas, toponimias, etc. Ellos no tienen ningn control altimtrico,

    desde el momento que nos son producidas por restitucin fotogramtrica.

    Son sin embargo documentos de produccin muy barata y rpida y se

    emplean como base para fotogeologa donde los mapas topogrficos a

    escalas adecuadas no se pueden obtener.

    Fotografa 06: Mapa planimtrico de un pueblo (Aprox. 1/30000)

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    b. Mapas topomrficos: estos mapas representan una evolucin de los

    mapas polimtricos, tienen todas las caractersticas de estos, excepto por

    el detalle de la morfologa, que es representada por una gran cantidad de

    rasgos con el objeto de proporcionar una impresin realista del relieve.

    Estos mapas estn dibujados por cartgrafos especializados, directamenteen visin estereoscpica. Con relacin a los mapas topogrficos de

    contornos, los mapas topomrficos son an ms rpidos y ms baratos de

    producir y suministran una base ideal para el trabajo geolgico de campo,

    proveyendo una lectura inmediata de los rasgos morfolgicos de superficie.

    Mapa 01: Mapa planimtrico del Municipio Centro Habana.

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    3.2.7. Mapas topogrficos de contorno.

    Los mapas topogrficos de contorno se obtienen de fotografas areas a travs de

    restitucin con instrumentos fotogramtricos. Estos instrumentos explotan el

    Mapa 02: Mapa topomrfico en el programa TopoSM.

    Mapa 03: Los mapas de fotointerpretacin se pueden compaginar d igital o fo togrficamente

    para formar mosaicos fo togrficos. Sobre esos mosaicos se realiza el mosaico final.

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    principio de la marca flotante, permiten el dibujo altimtrico de contornos partiendo

    de un modelo estereoscpico rectificado y corregido de todas las deformaciones y

    diferencias de escala. Todos los contornos y los otros detalles del mapa, por lo

    tanto, son trazados en una posicin planimetra y altimtrica correcta.

    a. MAPAS TOPOGRAFICOS DE CONTORNO, GRAFICADOS CON

    INSTRUMENTOS.

    Los instrumentos fotogramtricos pueden ser de distinto grado de

    complejidad, de acuerdo al grado de precisin requerido. Los equipos para

    mapas topogrficos (primer orden) estn completamente computarizados ylos datos registrados durante la restitucin son luego ploteados

    automticamente como mapas topogrficos.

    Los tipos ms simples (tercer orden) son relativamente fcil de usar y

    pueden ser tambin empleados para plotear informacin de

    fotointerpretacin cuando se requiere un alto grado de precisin.

    Mapa 04: Mapa topogrfico de contorno.

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    Ortofotomapas

    Estos mtodos unen la restitucin analtica a la reproduccin fotogrfica. El

    modelo estereoscpico en el instrumento es dirigido en tiras adyacentes de

    pocos milmetros paralelos al eje Y, mientras que el operador ajusta la

    marca flotante a las variaciones de elevacin del modelo. La tira dirigida u

    orientada es simultneamente proyectada en papel fotogrfico, donde es

    registrado, corregido de deformaciones, diferencias de escalas ydesplazamientos de imagen causada por el relieve del terreno.

    Transferencia de anotaciones de las fotos areas a mapas

    topogrficos

    La informacin obtenida a travs de la observacin de aerofotografas

    generalmente se transfiere a documentos cartogrficos a fin de obtener un

    mapa temtico. El mtodo vara de acuerdo al material cartogrfico

    disponible, la calidad de la cartografa, el detalle, el tipo de informacin

    fotogrfica interpretada y la precisin que se requiere.

    La transferencia se realiza mediante los siguientes mtodos:

    Imagen 14: Instrumentos para graficar mapas topogrficos de con torno,

    estereoscopio.

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    * Por comparacin visual.

    Este es el mtodo ms usado en fotogeologa, cuando se tienen

    fotomosaicos o mapas topogrficos a disposicin. A menudo la

    interpretacin fotogeolgica en escalas relativamente pequeas

    (1:50.000 ; 1:100.000) no requiere de alta precisin. Por lo tanto

    este mtodo puede aplicarse fcilmente, lo cual representa una

    gran ventaja por ser rpidos y no necesitar de instrumentos, que en

    muchos casos no estn a disposicin o no pueden llevarse fuera de

    la oficina.

    La transferencia se hace comparando las caractersticas de la foto

    con las caractersticas correspondientes al fotomosaico o la foto

    mapa y transfiriendo la anotacin al ojo o a mano libre, con respecto

    a estos. La operacin es muy sencilla y esta anotacin se hace en

    Mapa 05: Mapa de ubicacin y fotografa area.

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    fotomosaicos, especialmente cuando estos han sido hechos de las

    mismas fotos para la fotointerpretacin.

    * Por medio de instrumentos.

    En otros casos se requiere de un instrumento apropiado para ejecutar

    la transferencia. En stos, los ms comnmente empleados son los

    que aplican la tcnica de apareado de imagen mediante diversos

    sistemas, la imagen de la foto se hace coincidir con el mapa y la

    informacin es anotada y luego dibujada en el mapa. Todos los

    instrumentos proveen un cambio de la escalas y es necesario algunas

    rectificaciones por deformaciones topogrficas.Para realizar la transferencia de anotaciones en las fotos areas a los

    mapas topogrficos necesitamos los siguientes instrumentos:

    Cmara Lcida.

    Proyector ptico.

    Instrumentos fotogramtricos.

    Fotografa 07: Transferencia de anotaciones de las fotos areas a

    mapas topogrficos por comparacin visual.

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    Cmara lcida:

    Entre el grupo de cmara lcida el

    sketchmaster de dibujo es el

    mejor. El observador mira a travsdel ocular O, sincrnicamente la

    foto y el mapa. La distancia del

    ocular a la foto y al mapa. La

    distancia del ocular a la foto y al

    mapa puede variarse para

    ajustarse a la escala. El ajuste

    puede hacerse en porciones de

    fotos utilizando puntos dereferencia. Sin embargo es un

    instrumento de uso muy lento y

    cansado. Pero sus dimensiones

    reducidas permiten llevarlo aun al

    campo.

    Una evolucin del sistema de Cmara Lcida es el Zoom Transfer

    Scope (Bausch and lomb) el que adems de las capacidades

    fundamentales ofrece caractersticas adicionales tales como, una

    magnificacin de la foto, que provee un cambio de escala rpido y

    preciso en un rango amplio; la observacin simultanea de la foto y el

    mapa, una correccin anamrfica que provee cambios de escalas solo

    en una direccin para descompensar las deformaciones (Fig.20)

    Un instrumento similar se ha fabricado en Italia por OMI, el Graficador

    Stereo Facet, posee dos lentes de magnificacin que permiten una

    visin estereoscpica de fotografas o cambios diferenciales de

    escalas y ms an la correccin anamrfica es continua en todas las

    direcciones.

    Imagen 15: Cmara lcida

    sketchmater.

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    El estereomicrmetro consiste en una barra metlica (x) sobre la que van montadas

    dos placas transparentes con sendas marcas de medicin, que pueden consistir en

    puntos, cruces, etc.

    En la imagen, la placa A es fija y la B mvil, de tal manera que la distancia entre ellasse puede variar haciendo girar un tornillo micromtrico situado en el extremo derecho

    de la barra M.

    3.2.9. Proyeccin ortogonal de un punto.

    En geometra euclidiana, la proyeccin ortogonal es aquella cuyas rectas

    proyectantes auxiliares son perpendiculares al plano de proyeccin (o a la recta de

    proyeccin), establecindose una relacin entre todos los puntos del elemento

    proyectante con los proyectados. En el plano, la proyeccin ortogonal es aquella cuyas

    lneas proyectantes auxiliares son perpendiculares a la recta de proyeccin L. As,

    dado un segmento AB, bastar proyectar los puntos "extremos" del segmento

    mediante lneas proyectantes auxiliares perpendiculares a L, para determinar la

    proyeccin sobre la recta L.

    La proyeccin ortogonal de un punto P en una recta L es otro punto A que se obtiene

    trazando una lnea auxiliar perpendicular a L desde el punto A tal que esta lnea pase

    por P. Lgicamente, si el punto P pertenece a la recta L, coinciden: P = A .

    Imagen 20: Proyeccin ortogonal del

    punto P en la recta L.

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    Para realizar un ortofotomapa, el modelo esteroscpico en el instrumento es dirigido

    en tiras adyacentes de pocos milmetros paralelos al eje Y. Mientras que el operador

    ajusta la marca flotante a las variaciones de elevacin del modelo. La tira dirigida u

    orientada es simultneamente proyectada en papel fotogrfico, donde es registrado,corregido de deformaciones, diferencias de escala y desplazamiento de imagen

    causada por el relieve del terreno.

    3.2.10. Tonalidad y colo r.

    Las fotos a colores en la mayora de los casos son mucho ms tiles en lainterpretacin de las imgenes que las fotografas en blanco y negro pues permiten

    observar mayores detalles; sin embargo las fotografas de blanco y negro son de

    mayor ayuda para la interpretacin de estructuras geolgicas, debido a que en las

    fotos a color, estas muchas veces pueden pasar desapercibidas.

    Fotografa 08: Ortofotomapa.

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    La tonalidad en las fotografas de blanco y negro est determinado en escala de grises.

    La tonalidad depende del material fotogrfico usado (pelculas, filtros, papel, etc), de

    los procesos del revelado de la cantidad de luz reflejada por los diferentes rasgos del

    terreno en el instante de la toma y de otros factores. Es evidente, por lo tanto, que el

    fotogelogo, haciendo abstraccin de todos estos factores debe interpretar la

    tonalidad en que aparece un material en la fotografa que depende esencialmente de

    su naturaleza, de su color, de su forma, estructura y de su orientacin en la superficie.El fotogelogo debe tener en cuenta las diferentes tonalidades que pueden presentar

    los materiales, debido a los ngulos de incidencia de los rayos solares y su reflexin

    de acuerdo con las leyes de la ptica. Por ejemplo: cuando la cmara fotogrfica

    encuentra un haz de rayos reflejados sobre una superficie extensa de agua, clara y

    tranquila, esta aparecer clara, en cambio cuando los rayos reflejados llegan en

    Fotografa 09: Evidencias de desplazamiento lateral

    dextral de la falla de Bocon en la zona Mucurub. En

    lnea verde se muestra la cresta desplazada de un cerro

    muy redondeado de rocas gneas del Complejo Iglesias.

    Ntese tambien el drenaje desplazado al suroeste de

    Mucurub. Fotografa area misin 010480 3801.

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    Factores climatolgicos y meteorolgicos:

    Tipo de vegetacin y estado vegetativo de la misma

    Humedad de terreno

    Presencia de agua

    Presencia de nieve

    Clima de la zona

    Estacin del ao en que se ha tomado la fotografa

    Hora de la toma

    Inclinacin del sol

    Luminosidad del ambiente

    Fuente: GoogleEarth

    0

    Imagen 22: Imagen area de Bolivia, junio de 2002.

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    B. FORMA Y TAMAO

    La forma y el tamao relacionados con la escala son los factores que ayudan al

    fotointrprete a identificar los rasgos geolgicos, dado que estos rasgos estn

    ntimamente relacionados con la forma del relieve terrestre. La erosin diferencial

    proporciona valiosos criterios para identificar estructuras rocosas resistentes y no

    resistentes.

    Ejemplo: las areniscas y cuarcitas ocupan las cumbres o las partes elevadas y las

    lutitas y pizarras ocupan las partes deprimidas (valles).

    La forma horizontal de los objetos o rasgos es un factor de capital importancia en la

    identificacin de los rasgos u objetos, no solo en la tarea fotogeolgica, si no en

    cualquier otra que tenga por cometido la identificacin de los mismos.

    Previamente, se necesita conocer a los objetos o rasgos desde ese nuevo punto de

    vista, es decir, en esta proyeccin perspectiva. Segn Krynine y Judd (1957), no

    solamente muchos objetos u obras que se deben a la mano del hombre tienen formas

    caractersticas, sino que, precisando un poco ms, las formas regulares o rectilneas

    son caractersticas de muchos rasgos que se deben a la actividad humana, mientras

    que las formas irregulares, por otra parte, son ms caractersticas de los rasgos

    naturales.

    C. SOMBRA

    Este factor depende de las condiciones de iluminacin y tiene que ser tomado en

    cuenta cuando se plantea un vuelo con el objeto de reducir los efectos negativos de

    las sombras. La sombra de hecho puede oscurecer detalles peculiares de los

    materiales de la superficie.

    La sombra ayuda al fotogelogo a ajustar el tamao del objeto para mejorar evidencias

    de caractersticas pequeas, para proporcionar una representacin de perfil de los

    objetos de inters y para contribuir a la comprensin correcta de las formas del relieve

    y desniveles de los terrenos.

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    3.2.12. Patrn de drenaje.

    El anlisis de las redes de drenaje permite estimar la direccin y el buzamiento de

    las capas rocosas que componen la estructura geolgica bsica, as como las

    estructuras de fracturas que la afectaron.

    Brinda un indicador muy efectivo de la resistencia del suelo y del material rocoso,

    a la erosin.

    El drenaje en una zona se encuentra afectado por varios factores, entre los que se

    encuentran:

    CARACTERISTICAS DE LAS REDES DE DRENAJE:

    La integracin indica la existencia de conexin entre los cursos de agua de rdenes

    sucesivos (principal, 1er. Tributario, 2do. Tributario, etc.).

    La densidad es la cantidad de drenajes superficiales por unidad de superficie.

    0

    Imagen 23: Factores que afectan el drenaje.

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    b) FORMA EN ENREJADO.

    En este tipo los tributarios de primer orden son largos y de trazado recto, siendo a

    menudo paralelos a un curso principal. Los tributarios cortos confluyen con los canales

    mayores formando ngulos aproximadamente rectos. Estas formas que indican unimportante control estructural, se desarrollan sobre zonas que han sido fuertemente

    plegadas, deslizndose los tributarios cortos sobre los lados de las capas ms

    resistentes levantadas. Normalmente se desarrollan en los flancos de anticlinales.

    c) FORMA RADIAL.

    Las formas radiales pueden ser centrifugas o centrpetas. En las formas centrifugas

    los ros fluyen de una zona central hacia la periferia, lo cual es caracterstico de los

    plegamientos en domo, o de las laderas volcnicas.

    0

    Imagen 25: Patrn de drenaje de forma en

    enrejado.

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    d) FORMA PARALELA.

    En este tipo los tributarios se desarrollan todos paralela o casi paralelamente entre s,

    confluyendo con el canal principal formando casi el mismo ngulo, configurando untipo de drenaje fuertemente controlado, con pendientes importantes.

    Esta forma de drenaje indica que una gran falla se extiende a travs de una zona

    fuertemente plegada, formando un cierto ngulo con la direccin de los pliegues. Los

    tributarios siguen los estratos menos resistentes, mientras el curso principal sigue la

    falla.

    e) FORMA ANULAR.Las formas anulares se desarrollan cuando el drenaje se acomoda alrededor de un

    domo de material resistente. Puede originarse en una modificacin de una forma

    radial, si el domo ha plegado estratos alternados de diferente resistencia.

    0

    Imagen 28: Patrn de drenaje en forma paralela.

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    3.2.13. Anlisis de continuidad.

    La interpretacin y el anlisis de todas las representaciones de laconfiguracin del terreno, o del terreno geolgico en la preparacin de

    mapas geolgicos, geofsicos, de suelos y topogrficos, depende

    principalmente del reconocimiento de la distribucin, continuidad y

    direccin de los rasgos claves. La interpretacin de estos rasgos debe ser

    identificada, bosquejados y clasificados en las fotografas areas. Uno de

    los aspectos ms importantes del mapeo geolgico y geomorfolgico, que

    se presentan en las fotografas areas, es la interpretacin de:

    Las evaluaciones estructurales, en particular, requieren de una delimitacin

    de contraste tonal, marcado, agudo e identificable, entre las formaciones

    litolgicas individuales o miembros. El contraste poco marcado (bajo)

    produce lmites pobremente definidos y no permite una interpretacin

    exacta, un delineamiento o una extrapolacin.

    Las fotografas areas son una herramienta particular, ante bien adaptada

    para usarla en la interpretacin local y regional y en el mapeo de montaas

    plegadas, planicies y mesetas.

    La visin de un area extensa permite la interpretacin continua de las

    fotografas areas, lo cual, no es utilizado en el sistema de mosaicos. Los

    rasgos regionales son as reconocibles y asociados con otras unidades

    significativas necesarias para asegurar una buena evaluacin del rea.

    Los estratos duros, resistentes de origen gneo o sedimentario, son fciles

    de seguir en las fotos areas. Los materiales clsticos, gruesos, rugosos

    (areniscas densas, conglomerados, cuarcitas, etc) con una tonalidad

    uniforme y una resistencia constante, pueden ser mapeados

    continuamente. Las cordilleras (crestas) arqueadas producidas por estos

    estratos resistentes son fcilmente diferenciadas de los valles de esquisto,

    pizarras, que son menos resistentes.

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    B. ANLISIS ESTRUCTURAL

    a) Discordancia

    Es normal y corriente que en topografa se presenten discordancias, es decir, contrastes

    entre determinados rasgos topogrficos que tienen expresiones distintas, a causa de su

    diferente naturaleza o por efecto de fenmenos diversos, tales como las que se producen

    entre depsitos aluviales recientes, y las rocas ms o menos consolidadas que aquellos

    ocultan en mayor o menor grado.

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    b) Fracturamiento

    La fotografa area es un elemento de gran eficacia a la hora de realizar el estudio tectnico

    de una zona. Presenta una serie de ventajas, como son la magnitud del rea abarcada, la

    facilidad de seguir a travs de ellas las fallas y fracturas durante varios kilmetros, la precisin

    de dibujo que permite el bajo costo al que se puede realizar un estudio tectnico detallado,

    etc.

    La comprobacin sobre el terreno de las fallas y fracturas marcadas en la fotografa puede

    dar lugar a errores si no se tiene en cuenta un factor muy importante.

    Hay fracturas y fallas que son visibles en la fotografa y sobre el terreno.

    Otras pueden verse claramente en el campo pero no en la fotografa.

    Otras fracturas son claramente visibles en la fotografa. Pero no se ven en el

    campo, pueden corresponder a fracturas enterradas por materiales ms

    modernos o por suelos, de manera que quede oculta sobre el terreno

    pudindose seguir en la fotografa.

    Al fracturarse la roca segn planos de rotura, su traza sobre el terreno ser una lnea recta,

    que en algunos casos puede curvarse ligeramente. La identificacin fotogeolgica de una

    fractura se har por la alineacin de una serie de factores, como drenaje, vegetacin,

    humedad, etc.

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    CONCLUSIONES

    1. La restitucin Fotogramtrica es utilizada en la elaboracin de un mapa, por medio de un par

    estereoscpico (diapositivas de las fotografas areas), las cuales son colocados en equipos

    fotogramtricos de restitucin (estreos restituidores), en donde por medio de varios procesos

    el par estereoscpico (diapositivas) es orientado y con ayuda de la visin estereoscpica se

    realiza la restitucin tanto planimtrica (caminos, ros, casas etc.), como altimtrica (curvas de

    nivel). Su objetivo es localizar y restituir de manera precisa las caractersticas geomtricas

    (forma, dimensiones, ubicaciones relativas) de un objeto a partir de dos o ms imgenes.

    2. Las fotografas areas se clasifican de acuerdo a la tcnica utilizada en una pelcula en

    pancromticas, infrarrojo y color; de acuerdo a la inclinacin de la cmara en fotografas

    verticales, poco oblicuas y oblicuas; y de acuerdo a su uso en panormicas, de faja continua,

    de reconocimiento y cartogrfica.

    3. La principal prueba de Visin estereogrfica son las seales de profundidad que se realiza con

    la ayuda de un estereoscopio.

    4. El traslape, sobreposicin o recubrimiento debe ser de un 60%(5) en sentido longitudinal y de

    un 30%(5) en sentido lateral.

    5. La principal prueba de Visin estereogrfica son las seales de profundidad que se realiza con

    la ayuda de un estereoscopio.

    6. El fotogelogo debe tener en cuenta la diferentes tonalidades que puede presentar los

    materiales, en el caso de una superficie ondulada y accidentada de rayos incidentes sern

    reflejados en todas direcciones por el fenmeno de dispersin y estadsticamente llegara a la

    cmara una misma cantidad de luz, sea cual fuera su posicin, dependiendo, por lo tanto, latonalidad del grado de aspereza de los materiales, del color, de la humedad; de la orientacin

    con respecto a los rayos solares. La superficie en este caso tendr una tonalidad ms o menos

    similar en las fotos consecutivas. La tonalidad y el color se usan mucho en la identificacin de

    la humedad de las rocas y suelos. As como la influencia de las napas freticas cercanas a la

    superficie terrestre.

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    BIBLIOGR FI Y LINKOGR FI

    1. http://www.editorial.unca.edu.ar/Publicacione%20on%20line/CUADERNOS%20DE%20C

    ATEDRA/PAPETTI/fotosaereas.pdf

    2. http://cartomap.cl/utfsm/TextoTopograf%EDa/Cap%2008%20Fotograf%EDa%20A%E9re

    a.pdfhttp://historiavcentenario.wikispaces.com/file/view/Caracter%C3%ADsticas+Fotogra

    f%C3%ADa+A%C3%A9rea+.pdf

    3. http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/8262/1/Article01.pdf

    4. http://www.mag.go.cr/bibliotecavirtual/a00171.pdf

    5. http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2005/bmfcin415f/doc/bmfcin415f.pdf

    6. http://geologia.unsl.edu.ar/materias/Elementos_de_Geologia/documentos/contenidos/ap

    oyo_teorico/APU-2011-Fotointerpret.pdf

    7. http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/iluis/publicaciones/Fotogrametr%EDa/CAPITULO

    2.pdf

    8. http://biblioteca.igac.gov.co/janium/Documentos/1-00305.pdf