FOTOGRAMETRÍA (ANGELA)

Fotogrametría: ciencia o arte de realizar mediciones en base a fotografías a fin de determinar características métricas y geométricas de los objetos fotografiados, por ejemplo: tamaño, forma y posición.

Fotointerpretación: arte de analizar imágenes fotográficas a fin de identificar elementos por reconocimiento y deducción

Fotogrametría se estudian aspectos métricos mientras que en fotointerpretación aspectos cualitativos de las fotos. (Ambas están íntimamente ligadas y no se puede hablar de una si no se incluye la otra).Objetivo de la fotogrametría: confección de mapas topográficos mediante el empleo de fotografías aéreas o terrestres y analizar de manera cualitativa y cuantitativa la imagen.

La palabra fotogrametría deriva de “potos” que significa luz, “gramma” que significa lo que esta dibujado o escrito y “metrón” que significa medir el significado original sería entonces: medir gráficamente por medio de la luz.

La fotogrametría se divide en diferentes especialidades o categorías de acuerdo al tipo de fotografía empleada

Fotogrametría terrestre: cuando la fotografía es tomada desde un punto de la superficie terrestre.

Fotogrametría aérea: cuando la fotografía es tomada des un avión, helicóptero o vehículo espacial.

La Estereofotogrametría se refiere al análisis de pares de fotografías que cubren una zona en común para realizar interpretaciones y medidas en visión estereoscópica.

HISTORIA DE LA FOTOGRAMETRÍA

1839 primera fotografías conocidas obtenidas por Daguerre. 1859 Aimé Laussedat pudo demostrar tras largos años de investigaciones que la fotografía

puede ser empleada exitosamente para la elaboración de mapas topográficos. 1900 Scheimplug para fotografiar el terreno desde el aire empleó una cámara multilente

montada en la canasta de un globo, sin embargo era difícil controlar la posición de las estaciones de toma

Durante la primera y segunda guerra mundial la técnica de levantamientos aéreos fue mejorada y desarrollada para obtención masiva de información. Sobre todo en la segunda guerra mundial que las fuerzas armadas dieron especial interés al desarrollo de esta nueva técnica

DEFINICIÓN DE ELEMENTOS DE UNA FOTOGRAFÍA AÉREA

Una fotografía aérea es una proyección central del terreno, desde el punto de vista geométrico. Cuando se habla del plano negativo generalmente se está refiriendo al plano de la fotografía.

- Altura: Distancia del centro de la proyección al plano del terreno. “Z”- Distancia principal: Distancia del centro del objetivo al plano del negativo. “c”- Distancia focal; El foco se define como el punto sobre el eje principal donde se forma la imagen

de un punto objeto ubicado sobre el eje en el infinito. Distancia del foco al centro de la lente “f”.

- Ecuación de Newton

Z es mucho mayor que f; por lo que 1/Z tiende a 0; por lo tanto “c” tiende a ser “f”- Estación de exposición

La posición que ocupa “O”

- Punto nadirLa intersección de la vertical que pasa por el centro de la proyección con el plano del negativo. "n" en la “foto” y “N” en el terreno

- Punto principalProyección ortogonal del centro de proyección sobre el plano de la fotografía. “p” en la foto y “P” en el terreno

- IsocentroEl punto en que la bisectriz formada por la perpendicular al plano del negativo y la vertical que pasan por el centro de la proyección, corta el plano del negativo. “i” en la fotografía e “I” en el terreno.Si la fotografía es vertical o casi vertical, los tres coincidirán aproximadamente, en e l punto principal

- Plano principal. Plano vertical que contiene al eje óptico de la cámara- Línea principal. Intersección del plano de la fotografía con el plano principal (línea de máxima

pendiente del plano de la fotografía)- Isolínea. Es la línea perpendicular que pasa por el Isocentro. Corresponde en la práctica a la

intersección de una vertical y una inclinada, tomadas desde un mismo centro de proyección. Las dos fotografías tienen la misma escala en esa línea.

- Línea de vuelo. La unión de pares sucesivos de puntos principales define la línea de vuelo. Indica la dirección de vuelo.

- Ejes. Convencionalmente sobre una fotografía.o EJE X. Dirección de la línea de vueloo EJE Y. Dirección perpendicular sobre el plano de la fotoo EJE Z. Eje perpendicular a ambos.

- Formato. Marco o recuadro que limita la imagen fotográfica. Generalment de forma cuadrada ( 23 cm x 23 – 18 x 18 cm) o rectangular

- Campo angular. Se mide sobre la diagonal del formato. Ángulo en el vértice del cono de luz que atraviesa el objetivo para formar la

imagen.

- Ampliación y reducción. Se puede obtener del negativo originalo Ampliación. Se aumenta la distancia de proyeccióno Reducción. Se debe proyectar a una distancia inferior a la distancia principal “c”

DEFORMACIONES GEOMÉTRICAS DE LAS FOTOGRAFÍAS (JAVIER)

Son los desplazamientos o imperfecciones que afectan la calidad de la imagen desde el punto de vista cuantitativo, influyendo en las mediciones que se pretenden hacer sobre las fotos. Las deformaciones son:

Desplazamiento debido al relieve Desplazamiento debido a la inclinación de la fotografía Distorsión

a. Desplazamiento debido al relieveSi el terreno no es plano, sino que presenta diferencias en el relieve como aparece en el terreno 2 y punto A1 no se encuentra sobre el plano de referencia sino en la posición A, a dicho punto A le corresponderá a como imagen en la fotografía.

La distancia aa1 se define como desplazamiento radial debido al relieve (Δr) del punto A con respecto al plano de referencia r.

b. Error combinadoLas 3 deformaciones geométricas se presentan unidas y no es sencillo separarlas para corregirlas independientemente.

Si la imagen del punto A del terreno se obtuviera en la situación ideal en que el terreno es plano, la fotografía vertical y el objetivo perfecto, el punto aparecería en el punto a. Si el terreno no es plano y se produce desplazamiento por relieve, el punto sufre desplazamiento radial desde el punto nadir y ocupará la posición a1. Si la fotografía es inclinada, el punto sufre desplazamiento radial a partir del isocentro y aparecerá en la posición 2. SI el objetivo presenta distorsión de imágenes, el punto a se desplaza radialmente a partir del punto principal p, a la posición a3.

Si se asume que los tres errores ocurren al mismo tiempo, la posición final se tendrá por suma de los tres vectores aa1, aa2, aa3, de manera que la posición final será a0.

CLASIFICACIÓN DE FOTOGRAFÍAS AÉREAS

Los criterios más empleados para la clasificación de fotografías aéreas se basan en el campo angular de la cámara y en la inclinación del eje de la cámara.

a. Clasificación en función del campo angular del objetivoDe acuerdo al valor del campo del objetivo con que se toman las fotografías, éstas se podrán ser clasificadas en normales, gran angulares o súper gran angulares

según el campo sea de 60°, 90° ó 120°.

Se encuentran también en el mercado otras cámaras pertenecientes a los mismos grupos pero con diferente tamaño o distancia principal, como la cámara Zeiss RMK 30/23 o la cámara gran angular SOM 125/18.

Para una misma escala, la fotografía normal es la que requiere mayor altura y la súper gran angular necesita la menor altura de vuelo, por lo que se puede resultar muy útil para cubrir zonas que permanecen gran parte del tiempo cubiertas por nubes bajas.

Desde el punto de vista métrico, es interesante anotar que las fotografías normales tienen desplazamiento debido al relieve pequeño y dan buena precisión en trabajos planimétricos (catastro) mientras que en las fotografías súper gran angulares el desplazamiento debido al relieve es grande, el modelo se observa exagerando verticalmente y la precisión que se obtiene para la medición de alturas es muy buena (curvas de nivel).

El mayor inconveniente de las fotografías súper gran angulares se presenta en áreas montañosas donde pueden ocurrir áreas muertas.

b. Clasificación en función de la inclinación del eje de la cámaraDe acuerdo a la desviación del eje de la cámara con respecto a la vertical, las fotografías aéreas podrán clasificarse en verticales, inclinadas y muy inclinadas.

Es inclinada cuando el ángulo de inclinación es superior a 3° pero no aparece la línea de horizonte en la fotografía. Normalmente el ángulo de inclinación está comprendido entre 12 ° a 18°. Las fotografías inclinadas se subdividen a su vez en: fotografías oblicuas, cuando la inclinación es hacia los lados del avión y convergente cuando la inclinación es a lo largo de la dirección de vuelo. Cuando el horizonte aparece en la imagen la fotografía se dice que es muy inclinada.

En el caso que el eje de la cámara es horizontal (90º con la vertical) la fotografía se llama terrestre.

Mientras que para las fotografías verticales la escala es uniforme en toda la foto y solo ocurren diferencias de escala debidas a la topografía, en los otros tipos, la escala no es uniforme sino que varía en forma lineal. Como consecuencia, la fotografía vertical es más fácil de mapear.

ESCALA DE FOTOGRAFÍAS (GERSON)

Determinada por la relación:

1/E=na/NA=c/Z=1/(Zabs-Hm)=(1/Em).(ab/AB)

na: distancia medida en la fotografía; Na: medida en el terreno; c: distancia principal; Z: altura de vueloZabs: altura absoluta de vuelo (sobre nivel del mar); Hm: altura media del terreno1/Em: medida sobre mapa de escala conocida

COMPARACIÓN ENTRE FOTOGRAFÍAS AÉREAS Y MAPAS

MAPA FOTOGRAFÍA AÉREAProyección ortogonal Proyección centralEscala uniforme Escala variable que depende de (inclinación de la foto y

diferencias del nivel)Representación geométrica completa Representación geométrica no completa debido a:

Desplazamiento por el relieve, inclinación y distorsión del lente de la cámara.

Todos los objetos no visibles y visibles son representados.

Solo incluye objetos visibles.

Elementos desplazados de su posición real. (generalización, exageración y simbolización)

Elementos desplazados por deformaciones geométricas.

Representación abstracta que debe contar con leyenda.

Representación real en que la leyenda reduce su valor.

Necesario redibujarlo para cambiar la escala. Fotográficamente se puede reducir y ampliar la escala (dentro de los limites)

MEDICIÓN DE DISTANCIAS Y ÁREAS SOBRE FOTOS AÉREAS

Se toman en cuenta primero:

Corrección de los puntos que definen las líneas o área:Cuando la diferencia relativa de alturas es menor a 1% de la altura Z – no se corrige el desplazamiento debido al relieve. Si es mayor se corrige:

r= ( H/Z) r = ( Par/Pr + Par) r Par= La – Lr= diferencia de paralaje.

Pr=P1’P2”-r’ r”=paralaje absoluta del pto. R

r= distancia real medida en la foto

Cálculo de la escala:Se calcularan mediante las formulas anteriores, para tener los puntos dibujados a la misma escala y conocer la forma más exacta.

Cálculo de la escala, distancia o área:

TIPOS DE CÁMARAS

Para fotografías verticales: cuando la inclinación del eje óptico de la cámara con respecto a la vertical es de 2° - 3°Para fotografías inclinadas: cuando la inclinación es de 3° - 90°Para fotogrametría terrestre: especial para fotografías horizontales.

CARACTERÍSTICAS Y COMPONENTES DE LAS CÁMARAS AÉREAS (CHUMBEQUE)

Gran porcentaje de las cámaras actualmente son cámaras de formato (para mapeo y reconocimiento).Componentes:

a. Almacén b. conoc. cuerpod. equipo accesorio

CONOFinalidad: soporte al objetivo y permite que luz que paso a través del objetivo llegue al plano focal para impresionar la emulsión.

CONO INTERNO (En cámaras métricas)- Contiene el objetivo y las marcas fiduciales.- Construido de un material con coeficiente de dilatación térmica muy pequeño a fin de mantener la

lente, el eje óptico y el marco con las marcas fiduciales en posición rígidas.

El marco (plano focal) contiene:

a. marcas fiducialesb. Marcas auxiliares

c. Área de informacióno Altímetroo Relojo Nivel esféricoo Identificación de la cámarao Número de orden de las fotografíaso Indicador del funcionamiento del sistema de vacíoo Un área determinada

Esquema de una cámara aéreaEsquema de una fotografía aérea

Ver foto en la pag.42

FOTOGRAFÍAS AÉREAS

Formación de la imagenLa imagen que obtenemos de una foto aérea es una abstracción del terreno en la que los aspectos fisiográficos (topografía, vegetación, drenaje, etc.) iluminados directamente por el sol y por la luz reflejada en las nubes aparecen diferenciados por tono, color, textura y patrón.

La atmósfera (en especial la neblina o bruma azulada) actúa sobre la luz incidente y sobre la luz reflejada, reduciendo el contraste de los elementos de la imagen.

Como la imagen se ha formado estando el avión en movimiento y como la cámara está sujeta a vibraciones, habrá también un desplazamiento de la imagen que contribuye a reducir su nitidez.

Por la integración de las imágenes cada punto del terreno se obtiene, sobre una emulsión, una imagen latente que al ser revelada produce un negativo(o positivo) en blanco y negro(o colores) cuya densidad es función de:

- Cantidad y calidad de luz incidente en el plano imagen- Relación tiempo de exposición- abertura de diafragma- Sensibilidad espectral de la emulsión utilizada- Método y químicos empelados en el proceso revelado

Algunos defectos del negativo, como: falta o exceso de contraste, pueden ser corregidos, al menos parcialmente al hacer la copia positiva, mientras que otros errores como falta de nitidez no pueden ser corregidos.

Imagen positiva obtenida es utilizada luego por el fotogrametrista en pares estereoscópicos que al ser observados binocularmente producen una imagen tridimensional del terreno.

Todo esto se llama: cascada de reproducción de tonos fotográficos.

DISTRIBUCIÓN ESPECTRAL DE LA LUZ EN LEVANTAMIENTOS AÉREOS

Luz es una de las formas de energía por el sol. Esta energía de radiaciones electromagnéticas, tienen diferentes frecuencias y longitudes de onda.El intervalo más importante para nuestro estudio es el correspondiente a los rayos visibles e infrarrojos cercanos.

Parte visible del espectro (0.4micrón y 0.75 micrón), subdividida en varios intervalos, asociándole a cada uno un color.

División del espectro electromagnético en función de la longitud de onda y frecuencia.

Cuadro de división de abney y división del espectro en el área de mayor uso verlo en la pag.86

Analizando las radiaciones solares se encuentra que el máximo pertenece a la parte visible del espectro y en menor proporción a las regiones ultravioletas e infrarrojas próximas a la zona de la luz visible.

La difusión de la luz no tiene lugar para todas las longitudes de onda en la misma forma. Radiaciones al azul son fuertemente afectadas, las correspondientes al rojo no son casi afectadas. Siendo la luz del sol rojiza, la luz difundida resulta azulada.

Los objetos pueden ser vistos y fotografiados porque reflejan parte de las radiaciones que inciden sobre ellos.

En el caso de las fotografías aéreas el objeto es el terreno.

VISION BINOCULAR (BICHO)

5.1 elementos geométricos de la visión binocular

Siendo 01 y 02 los centros ópticos de los ojos, “d” la distancia interpupilar (o base ocular), y D la distancia de observación al punto M, el ángulo de convergencia “a” (o ángulo paraláctico), expresado en radianes.Figura 5.1. Elemento de visión binocular

El ángulo “a” permite tener idea de la distancia a que se encuentra un objeto y por consiguiente de su relieve, debido a las pequeñas variaciones de este ángulo el relieve no puede apreciarse de manera precisa. Es necesario entonces un segundo elemento de apreciación perspectiva que complemente la información suministrada por el ángulo de convergencia.

EJM: si se observa una pirámide de base cuadrada con el eje en el centro de la cabeza del observador se obtendrán dos perspectivas diferentes P1 y P2. Cada ojo recibe una imagen y cuando se juntan estas se puede apreciar el relieve.Figura 5.2 Observación de una pirámide de base cuadrada desde dos puntos diferentes

5.2 Requisitos para la observación estereoscópica de fotografíasSe emplean dos fotografías tomadas desde puntos diferentes, cada una es observada monocularmente (ejm. La foto izq. Con el ojo izquierdo y la derecha con el ojo derecho) llegando al cerebro dos imágenes diferentes de un mismo objeto, produciendo una imagen tridimensional.

Dichas imágenes debe ser posible la acomodación y convergencia en forma similar. Las fotografías deben satisfacer las siguientes condiciones:

a) La relación B/Z debe estar comprendida entre 0.02 y 2.b) La diferencia de escalas entre las fotografías debe ser inferior a +/- 15%.c) Los ejes de la cámara, en el momento de en que se tomaron las fotografías deben pertenecer a

un plano.

5.5.2 Estereoscopios de espejos

PrincipioEl Principio de este instrumento es simplemente la visión binocular con ejes paralelos. Como se aprecia en la figura.

DescripciónConsta de los siguientes elementos

a) Un par de lentes (o binoculares).b) Dos prismas (o espejos) a 45°.c) Dos espejos grandes montados sobre una armadura metálica.

Figura 5.8. Esquema del principio de estereoscopio de espejos

La distancia de observación es de 30 cm lo que daría un aumento de 250/300= 0.8; pero permite la adición de binoculares, para lograr en esta forma un aumento de 3x hasta 8 veces el original.Permite la interpretación para estudios detallados, semidetallados o general, facilita la observación sin producir fatiga y el cálculo de alturas entre puntos.

AjusteConsisite en solo enfocar y ajustar los binoculares y en medir o calibrar la base a fin de trabajar con la base correcta del estereoscopio.

En algunos estereoscopios la base esta calibrada y solo se ajusta al valor correspondiente por medio de tornillos. Otros la base debe ser calibrada por el operador.

Manejo del instrumentoLa orientación de fotos aéreas debe estar bajo un estereoscopio de espejos.

Se deben seguir las siguientes etapas:a) Colocar las dos fotos en la misma secuencia de la faja y que la sombra caigan hacia el operador.b) Marcar los puntos principales y transferirlos a las fotos adyacentes.c) Líneas de vuelo marcadas en cada foto se deben colocar sobre una misma recta.d) Puntos homólogos deben estar a una distancia igual a la base instrumental.e) Mover el estereoscopio de manera que su base ocular se mantenga paralela la línea de vuelo.

PREGUNTA: ¿Cuáles son los elementos del estereocopio de espejo? DIBUJAR

USO DE FOTOGRAFÍA AÉREA EN INVENTARIOS FORESTALES (BLADI)

FUNDAMENTO DE LA PERCEPCIÓN REMOTA; reside en el hecho físico de que todo cuerpo tiene su propia rúbrica espectral que lo define. Esto significa que cada objeto tiene ciertos valores de reflectividad y emisividad de partes del espectro electromagnético que lo hacen diferenciarse de los demás.

1. FOTOGRAFÍA AÉREA COMO SISTEMA DE INFORMACIÓN; El valor especial de la fotografía aérea se basa en que proporciona un registro permanente de información para una fecha determinada, además de posibilitar el estudio intensivo y detallado del medio ambiente, por medio de la formación y observación de un modelo tridimensional del bosque.

1.1. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LA FOTOGRAFÍA AÉREA

VENTAJAS Obtención de detalles. Precisión en relación con otros objetos. Obtención rápida de datos en relación con otros recogidos en terreno. Permiten la recolección de información sobre áreas remotas e inaccesibles. La información puede ser archivada permanentemente. Se pueden observar actividades en cualquier fase, con vuelos sucesivos.

DESVENTAJAS Las fotografías generalmente no poseen todas la misma escala. La obtención de fotografías aéreas utilizables requieren condiciones climáticas especiales. Si el uso del terreno cambia rápidamente, la fotografía pierde actualidad en muy poco tiempo.

1.2. Escala de las fotografías aéreas

1.2.1. Concepto de escala: La escala se define como la relación o equivalencia que existe entre una distancia medida entre dos puntos en la fotografía aérea y la distancia entre estos dos puntos medida en el terreno.

Donde:E=escalaab=distancia entre los puntos en la fotografía aéreaAB=distancia medida entre los puntos en el terreno

Si en la fórmula anterior se divide el numerador y el denominador por la distancia ab, la escala queda expresada como una fracción representativa, en la que numerador y denominador están en la misma unidad.

1.2.2. Determinación de la escala

La escala de una fotografía aérea depende de la altura de vuelo sobre el terreno y de la distancia focal de la cámara aérea usada.

El concepto de escala de una fotografía aérea vertical es más complejo que el de escala de un mapa. Para un mapa, la escala es constante; en cambio, la escala de la fotografías aéreas verticales es variable para cada punto del terreno que posea una cota distinta.

Donde:H0 : altura de vuelo sobre el datumf : distancia focalha : Cota del punto A

En general , la escala de cualquier punto i del terreno es:Ei=f/(H0-hi)Fórmula que expresada como fracción representativa, se convierte en:

Esta fracción expresa el número de unidades de terreno representado por cada unidad en la foto. Por ejemplo la escala 1:200 000 significa que una unidad en la fotografía representa 20 000 unidades en el terreno.

1.2.3. Otros métodos para determinar la escalaA través de la relación de distancia ab, medida en la fotografía, con la distancia AB medida en el terreno.

Ambas distancias deben expresarse en las mismas unidades. Estas fórmulas entregan la escala de la fotografía aérea para una elevación sobre el datum que es el promedio entre la elevación de A y B.Una modificación del método descrito consiste en encontrar dos o más puntos en un buen mapa de la zona cubierta por las fotografías; se mide la distancia entre dos puntos inequívocamente identificables en el mapa y en la foto aérea; como se conoce la escala del mapa, es posible obtener la escala de la foto de la siguiente manera:

Para determinar la escala usando los métodos que consideran la medición de distancias, conviene elegir los puntos en donde se medirá la distancia en extremos opuestos de la fotografía de tal forma que la línea que las conecte pase cerca del punto principal. Esta precaución minimizará el efecto de la inclinación que pueda tener el fotograma.

Una vez que se ha calculado la escala de la fotografía para una elevación en particular, y si se conoce la distancia focal de la cámara, puede determinarse la escala para cualquier otra elevación del terreno. Se tiene:

Donde mb1es el denominador de la FR calculada para la cota h1 y mb2 es el denominador de la FR para la cota h2.

Restando las dos expresiones resulta:

Si h2 es mayor que h1, el término de corrección (h1-h2)/f será negativo, sustrayéndose de mb, y viceversa. En base a está fórmula es posible construir una tabla que indique el factor de correción para distintas cotas y distancias focales.

1.3. Estereoscopía

Los seres humanos poseen la capacidad de percibir, por medio de la vista, la sensación del espacio en su aspecto tridimensional, la cual se denomina efecto estereoscópico. La ciencia y arte de producirlo se llama estereoscopía.

FOTOGRAFÍA AÉREA E INVENTARIOS FORESTALES (ALEXEI)

Objetivos generales- Localizar los recursos de la superficie mediante mapas, para planificar su estrategia de manejo,

observar su interrelación con la infraestructura y centros de consumo importantes.- Captar información de los recursos boscosos de un área, los que pueden ser medibles,

estimables o contables.- Estimación de existencias totales y parciales, multiplicando la superficie de las unidades básicas

de inventariación por las existencias promedio por unidad de superficie (cálculo del error de estimación)

Intensidad de uso de las fotografías aéreas en inventarios forestalesIntensidad de uso Forma de empleo de la

fotografíaInstrumental necesario

1.Como medio de orientación terrestre Análisis monocular de la fotografía aérea

Ninguno, eventualmente estereoscopio de bolsillo

2.Para estratificación de bosques Análisis estereoscópico Estereoscopio de espejo3.Para determinación de volumen Análisis estereoscópico

1.Analógico (gráfico)2.Digital

1.Estereoscopio de espejo2.Barras de paralaje3.Restituidores simples4.Restituidores digitales

Información que se capta de la fotografía aérea verticalFoto aéreaInformación de fotointerpretación Información dendrométrica

- Tono - Textura- Modelo de ordenación en la imagen

- Altura media del rodal- Número de copas- Grado de cobertura de copa- Valores de copa como:

º Tamaño de copa º Superficie de copa º Diámetro de copa

Fotointerpretación: técnica de reunión, análisis y ordenamiento sistemático de datos proporcionados por las fotografías. Se examinan imágenes fotográficas con el propósito de identificar objetos y juzgarlo por su significado.

La fotointerpretación difiere de la observación directa en la naturaleza de la perspectiva observada y las relaciones de tiempo. Gran parte del proceso de fotointerpretación es subjetivo, por lo que sería más un arte que una ciencia. La identificación de los objetos depende en gran medida de la visibilidad de éstos en el par estereoscópico: no es el objeto lo que vemos en realidad, sino su representación en una imagen.

Escalas fotogramétricas y características forestales observables Escala fotográfica Características forestales observables o

mediblesFactor o característica utilizable en la imagen fotográfica

1 : 30 000 – 1 : 60 000

1 : 15 000 – 1 : 30 000

Tipos y eventualmente subtipos forestalesEstratos forestales de distintas alturas, eventual cubicación aérea

Composición de especies en rodal,

Contraste total y textura

Textura, tono y altura promedio del rodal

Tono, textura. Detalles de la copa

1 : 5 000 – 1 : 15 000 volumen de árboles. Daños forestales en árboles individuales.

Cámara para fotointerpretación forestal

Distancia focal grande (210 – 300 mm) para escalas de 1: 5 000 a 1: 30 000 Distancia focal corta (150 – 115 mm) para escalas de 1: 30 000 a más pequeñas

Películas de grano fino -------- mayor resolución -------- menos rápida -------- alto contrastePelículas de grano mayor ----- menor resolución -------- más rápida ----------- menor contraste

Tipo de películas

Pancromática: Sensibilidad 0,40 a 0,68 Cubre todo el espectro electromagnético visible La más difundida y usada en la actualidad en la fotointerpretación forestal

Infrarroja blanco y negro: Sensibilidad 0,55 a 0,84 (alta sensibilidad a la faja azul y a la del infrarroja cercano) Costos mayor (20% más que la pancromática) Útil para separar especies coníferas de latifoliadas en las imágenes Útil en estudios hidrológicos (cuerpos y cursos de agua son identificables en la imagen)

Película en colores Sensibilidad 0,4 a 0,7 (tres capas: azul, amarillo, rojo) No ha sido muy usada por su costo y su almacenaje especial. Útil en las prospecciones de daños y comunidades forestales.

Película infrarroja en colores Posee tres capas, cada una sensible a un tipo de radiación determinada Una capa sensible al verde, otra al rojo y otra al infrarrojo; las tres son sensibles al azul y siempre se

usa un filtro amarillo Es recomendado para la detección pre visual de plagas forestales (árboles muertos o por morir se

aprecian más rápido)

Reconocimiento de especies y tipos forestales

La identificación depende de los factores asociados con la especie: tamaño, forma de la copa, hábito de crecimiento; y de las características del vuelo utilizado: escala de la fotografía y de la película.A veces sólo es posible identificar un conjunto de especies forestales o tipo forestal de un área.

ORGANIZACIÓN DE UN PROCESO DE FOTOINTERPRETACIÓN (MARDONIO)

El desarrollo de cualquier proyecto o catastro de los recursos naturales en su fase de fotointerpretación requiere el cumplimiento de las siguientes etapas:

1. Definición de objetivosSe definen formalmente los objetivos del estudio por realizar. La importancia de esta primera etapa radica en que aísla las interrogantes, esclareciendo los alcances y restricciones del trabajo. Los objetivos deben realizarse con el máximo de rigurosidad.

2. Recopilación de la información básicaEn esta etapa se pretende obtener información cartográfica, fotográfica, bibliográfica, antecedentes legales, materiales menores, etc., de las entidades pertinentes.

La información que busca recopilarse es la siguiente: - Planos regionales de ubicación, planos prediales- Cubierta fotográfica- Cartas sectoriales- Material bibliográfico de estudios anteriores.

3. Fotointerpretación preliminarEste paso tiene como objetivo subdividir la superficie en estudio en clases de uso homogéneo. Para ello es necesario ceñirse en forma estricta a los objetivos inicialmente planteados.

4. Planificación y ejecución de campaña de terrenoTomando en cuenta el personal, los recursos materiales disponibles y las características del área a estudiar, se planificará la campaña terrestre. Se realiza un calendario de actividades.

5. Fotointerpretación y delineamiento definitivoIncluye la descripción de las superficies delineadas en el proceso de análisis y su inclusión dentro de un sistema de clasificación para su uso en el trabajo de terreno, o para su publicación. Este proceso en foto interpretación se basa en comparación de superficies a clasificarse

PRODUCCIÓN DE CARTOGRAFÍA FORESTAL (DOMI)

El fin es satisfacer los objetivos de información del inventario. Debe considerarse: los fondos disponibles, tiempo, área mínima de inventariación, valor del

bosque y factibilidad técnica de la metodología que se desee implementar

Tipos de cartografía:

1. Mosaicos Controlados: Un mosaico fotogramétrico está formado por la unión de un conjunto de fotografías aéreas para dar una visión general del área. Las fotografías son previamente rectificadas para montarse sobre una red de puntos formando un mosaico controlado, que constituye un valioso elemento de planificación y, en algunos casos es la primera fuente de información cartográfica a la que el inventariador puede recurrir, pero este mosaico NO es un mapa.

2. Actualización de cartografía restituida: Mediante la cartografía regular de un país y el uso de un instrumento de transferencia de información foto/carta – “sketchmaster” – es que el usuario puede hacer coincidir las imágenes, mediante observación y ajuste, sin embargo no se elimina el desplazamiento y los cambios de escala sino solo se corrigen.

3. Restitución aerofotogramétrica (estereorestitución): Comprende un conjunto de procedimientos destinados a obtener un modelo estereoscópico geométricamente semejante al terreno fotografiado. Los primeros instrumentos de restitución fueron llamados de “proyección directa”, que fueron remplazados por otros denominados “óptico mecánico. Ambos tipos de instrumentos se denominan analógicos debido a que en ellos se realizan los procedimientos de orientación necesarios para recrear el instante de la exposición, imprimiendo giros o movimientos a proyectores que simulan la cámara aérea para crear un modelo tridimensional exacto del terreno. Hoy en día existe una tercera generación de restituidores que son los de “restitución analítica”, en el cual los elementos de orientación de un par fotográfico son calculados mediante programas computacionales, que transforman las coordenadas medidas sobre el modelo estereoscópico en coordenadas terrestres.

4. Ortofotografía: Es una fotografía que muestra la imagen de los objetos en su verdadera posición ortogonal. Estas son geométricamente equivalentes a los mapas planimétricos convencionales. La

diferencia entre estos es que el ortofoto está compuesto de imágenes de los elementos planimétricos del terreno en tanto que los mapas utilizan líneas y símbolos restituidos a una cierta escala para representar la planimetría. La producción de estas se realiza mediante un proceso denominado “rectificación diferencial”, que elimina el desplazamiento de la imagen debido al relieve e inclinación presentes en una fotografía vertical o casi vertical. Durante el proceso de rectificación diferencial se eliminan cambios de escala, llegando ésta a ser constante para toda la imagen, por lo que la ortofoto posee las mismas características que un mapa.

Ventajas del uso de ortofotomapas:

Combinan la abundancia de detalles, claridad de imagen y actualidad de la foto aérea con la exactitud planimétrica de un mapa dibujado. Esta es usada para clasificar y delinear diferentes tipos forestales, clases de manejo, rodales de distinta edad, límites prediales, etc.

Pueden ser preparados más rápidamente y a menor costo que un mapa convencional. No ofrece información sobre la elevación, pero puede servir de mapa base sobre la cual se

superponen curvas de nivel derivadas de una restitución (“ortofotomapa topográfico”)

Presentación de la cartografía forestal

El uso actual del suelo, reflejado en los mapas en una leyenda, debe ser definido de manera tal que cumpla con dos fines

La leyenda debe presentarla información necesaria y suficiente para los usuarios

Debe ser presentada de manera clara y sencilla Leyenda del uso actual del suelo: Nombre del predio, escala del mapa, norte magnético, fecha de su última actualización, autor y

base cartográfica utilizada. Plano de ubicación predial Ubicación administrativa del predio Leyenda caminera Red hidrográfica Límites del uso actual: Debe clasificarse toda la superficie predial dentro de alguna categoría

(Bosque natural, plantaciones, matorral, terrenos agrícolas, casas y elementos culturales, terrenos de protección)

Mediciones de superficieEste es uno de los principales aportes que nos da esta poderosa herramienta (las fotos aéreas), superando grandes limitaciones e inconvenientes de los levantamientos terrestres.

ESTUDIOS DE TERMINOLOGÍA DE LAS FOTOGRAFÍAS VERTICALES (CHATO)

Son las que en el momento de la toma , el eje óptico de la cámara coincide con la vertical del lugar del campo fotografiado , de no ser absoluta la coincidencia esta se da con una desviación de 2° gracias a los modernos métodos fotográficos utilizados en la actualidad.

La deviación de 2° se atribuye a causas como: El cabeceo del avión en el momento de la exposición Inclinación de las alas o alabeo

Esta desviación de 2° se considera despreciable en comparación con otros errores presentados como: Distorsión de los bordes, terreno accidentad, etc.

Tipo de Barrido Fotográfico:

En bandas ( Cada pasada del avión) Sistemático Barre por completo la zona seleccionada En bandas y al final de cada una se invierte la dirección del avión para empezar otra nueva paralela a

la anterior Rumbo de N-S o E-O

El número de bandas para cubrir fotográficamente un terreno depende de: La escala de la fotografía (esta depende de la altura del vuelo y la distancia focal de la lente)

Consideraciones para el barrido en avión: El rumbo debe mantenerse constante durante la toma de una banda para que estas no

queden desfasadas una con respecto a la otra La altura del vuelo debe ser constante para que la escala se mantenga constante

Consideraciones para un buen recubrimiento estereoscópico: El solapamiento de dos fotos consecutivas debe ser de un 60% del total de la foto Entre bandas adyacentes debe ser de 25%

Consideraciones para la calidad fotográfica: Toma en días de buena transparencia y luminosidad (Final de primavera y inicios de verano) En zonas de intensidad forestal densa (Inicios de primavera y final de verano, cuando el ciclo

vegetativo es el menor posible para tener la menor densidad de FOLLAJE).

Principales términos usados en las fotografías aéreas verticales: Altura de vuelo –Es la altura en el momento de la toma referida al nivel del mar (se lee en el

altímetro) Altura de vuelo sobre el terreno (Ho)-Es la distancia entre el centro de la cámara y el terreno

fotografiado al momento de exposición. Distancia focal (f)-Esla distancia entre el foco de la lente y el negativo Eje óptico-línea perpendicular a la película en su punto medio (es ideal)

Punto central (PC)-Intersección del eje óptico y la película (Centro geométrico de la fotografía) Nadir(N)-Proyección vertical del centro de la cámara sobre el terreno (en fotografías

absolutamente verticales el N y el PC coinciden, actualmente se consideran coincidentes)

EscalaPara medir la escala, basta dividir la distancia focal por la altura de vuelo, tomar en cuenta que:

Si la altura aumenta, la escala de la foto disminuye. Si la distancia focal aumenta, la escala de la foto aumenta

Consideraciones para hallar la escala: Se utiliza la altura del terreno, es decir se tiene que restar a la altura del altímetro la altitud del

terreno que la encontramos en los mapas Para hacer las divisiones correspondientes, las unidades deben ser las mismas Estos cálculos son validos cuando el tamaño de la fotografía empleada es el mismo que el del

negativo obtenido en vuelo.Solo usar estas mediciones en zonas llanas, en zonas de relieve la escala varia de un punto a otro de la fotografía por ello:

L a escala de un valle o depresión es menor que la de una zona montañosa.

VISIÓN ESTEREOSCÓPICA (JIMMY)

Los seres humanos por medio de la vista pueden percibir la sensación del espacio tridimensional (“3D”). La ciencia y el arte de producirlo se llama “estereoscopía”.

La razón o causa fundamental de la visión estereoscópica es “la diferencia de las imágenes que se forman en el ojo derecho e izquierdo” (son ligeramente diferentes). Esta diferencia se debe a la visión binocular (cada ojo ve algo). El cerebro coordina las imágenes de cada ojo y forma un modelo espacial tridimensional de la realidad.

Además de lo anterior, tenemos en nuestra mente recuerdos de ideas como adelante y atrás, comparar el tamaño relativo de los objetos (de qué tamaño aparecen ante nuestros ojos, los objetos lejanos se ven más pequeños), la geometría de la perspectiva, etc.

VII.1.3.1Visión estereoscópica y fotografías aéreas

Las fotografías se toman en líneas de vuelo. Las fotos deben tener un traslape (área común). En estas fotografías, las alturas quedan impresas como un desplazamiento en la imagen llamado “desplazamiento por relieve”. (Figura 7,3)

Para un buen recubrimiento estereoscópico del área las fotos sucesivas deben traslaparse 60% y entre líneas de vuelo, un 30%.

Un par de fotografías con traslape se llama “par estereoscópico”. Enfocando ambos ojos hacia un punto en la imagen traslapada se reconstruye el momento de la obtención de la fotografía y se produce un modelo virtual del terreno denominado “modelo estereoscópico”.

REPASEMOS las condiciones para formar el modelo estereoscópico (percepción en 3D) y usar fotogramétricamente (poder hacer medidas en la fotografía) un par estereoscópico (dos fotos traslapadas).

Recubrimiento (traslape) de 60%. Eje de la cámara en un mismo plano Base aérea no muy grande en relación con la altura de vuelo Deben estar contenidos los puntos principales (recuerden las clases: los centros de las fotos

deben aparecer en ambas fotografías). Fotografías en escalas iguales o sensiblemente iguales.

VII.1.3.2 Instrumentos para la observación tridimensional

Los ojos humanos tienen tendencia a enfocar ambos el mismo punto. Mucho más en distancias cortas (como cuando lees o miras la pantalla de la PC). Se debe lograr el enfoque al infinito en distancias cortas. Para esto usamos los instrumentos llamados estereoscopios (los de la clase para ver las fotos en 3D).

Entre los diversos tipos de estereoscopios su principal diferencia es el método óptico usado para evitar que las líneas de visión de cada ojo converjan (se junten sobre el mismo punto). Los diferentes modelos presentan ventajas y desventajas dependiendo de para qué tipo de trabajo sean usados.

a) Estereoscopio de lentes Tipo más simple de todos. Tiene dos lentes de poco aumento (1,5x; 3x) separados entre sí por una distancia interpupilar promedio para las personas.*Distancia interpupilar = distancia en mm entre las pupilas (centro) de cada ojo. Por ejemplo, 63mm. En algunos modelos la distancia interpupilar se puede regular para mejor adaptación del centro de las lentes a los ojos del usuario.

b) Estereoscopio de espejo (LOS QUE USAMOS EN CLASE)Además de los lentes llevan unos prismas de reflexión que proyectan el haz luminoso hacia unos espejos laterales que reflejan el área de las fotografías donde es posible la visión estereoscópica (reflejan y permiten ver el área traslapada). Incluyen unos binoculares de aumento para observar las fotografías con mayor detalle.