Cartografia Final [PDF]

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTUTA ESCUELA ACADEMICA PROFECIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO DE CARTOGRAFÌA Y FOTOGRAMETRÌA

EXÁMEN FINAL

TEMA FILIAL

: CARTOGRAFÌA Y FOTOGRAMETRÌA : CAJAMARCA

DOCENTE : MG. JUAN F. RODRIGUEZ PASCO PERIÒDO : 2021-2 ALUMNO : RABANAL DÌAZ, BRAD JHOSEPH

I.

INTRODUCCIÓN:

La fotogrametría es muy importante ya que es la ciencia desarrollada para obtener medidas reales a partir de fotografías, tanto terrestres como aéreas, para realizar mapas topográficos, mediciones y otras aplicaciones geográficas. Normalmente se utilizan fotografías cenitales tomadas desde aviones y satélites. La Fotogrametría y especialmente la Cartografía son disciplinas en las que el Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos tiene que mostrar suficiente competencia para realizar de una manera eficaz su trabajo. Estas materias se imparten con diferente grado de profundidad en las asignaturas de Topografía y Fotogrametría, así como en Sistemas Cartográficos. En el presente informe se presenta objetivos que se pretende alcanzar. Los ingenieros civiles, a lo largo de su carrera profesional, han de manejar información cartográfica, obtenida en gran parte por técnicas fotogramétricas. Por lo que se trata de hacer una introducción práctica a la técnica de la fotogrametría aérea digital, con el fin de dar a conocer los medios con los que se ha obtenido la cartografía sobre la que proyectan las diversas obras.

1) PROYECTO FOTOGRAMETRICO PARA LA OBTENCION DE PLANOS, FASES La ejecución de un proyecto fotogramétrico, requiere antes de comenzar los trabajos un planeamiento cuidadoso. Este planeamiento consiste en proporcionar la cobertura fotográfica de la zona a levantar, cumpliendo con unas especificaciones suministradas por el cliente y reflejadas en el pliego de condiciones. De su buena ejecución dependerá la comodidad, rapidez y precisión del resto de los trabajos. Al realizar la planificación, hay que tener en cuenta todos los factores que inciden en el vuelo para evitar atrasos, errores y cambios de planes en los momentos críticos del vuelo. Un proyecto fotogramétrico podemos dividirlo en tres fases: 1. Planificación del vuelo que debe seguirse para tomar todas las fotografías aéreas que se usarán en el proyecto. 2. Planificación del control terrestre, así como la ejecución de todos los trabajos topográficos que satisfagan la precisión requerida por el proyecto. 3. Estimación de los costos que conlleva el proyecto. A partir de un proyecto fotogramétrico dado podemos obtener diversos productos, incluyendo los contactos de las fotografías aéreas, fotomapas, mosaicos, mapas topográficos (planimetría y altimetría), perfiles transversales, modelos digitales del terreno, mapas catastrales, etc.

APLICACIÓN DEL USO DE RESTITUIDOR PARA LA OBTENCIÓN DE PLANOS. El restituidor fotogramétrico es una de las herramientas más importantes en cartografía y fotogrametría, pues mide segmentos estereoscópicos de fotografías aéreas, permitiendo así la elaboración de mapas, planos y modelos de un terreno. La finalidad de estéreo restituir una fotografía aérea, es la obtención de un plano. El proceso de restitución, busca transformar la proyección central de un fotograma en una proyección ortogonal. Para ello, se utiliza un modelo compuesto por un par de fotografías aéreas con un recubrimiento longitudinal de 60%, donde por lo menos cuatro puntos foto identificables han sido medidos en terreno y están asociados a un sistema de coordenadas x, y, z. Los instrumentos de restitución tradicionales o digitales, permiten eliminar las deformaciones geométricas de los fotogramas, formando una sola imagen tridimensional, la cual al ser restituida se convierte en un plano. En el plano todos los elementos representados por símbolos, líneas, puntos y áreas, están ubicados en su verdadera posición y a una determinada escala. Los avances de la informática han facilitado el proceso de restitución incrementando sus capacidades y aplicaciones. Un plano digital este compuesto por niveles, donde cada elemento es almacenado en un nivel distinto según sea el tipo; calles, rios, curvas de nivel, cercos, etc. Además, es factible asociar el plano resultante a una base de datos. Esto hace de los planos digitales, una herramienta flexible, esencial para organismos encargados de la administración y de la toma de decisiones. Por medio de la restitución digital de fotogramas aéreos, la ejecución de una clasificación de campo y un levantamiento GPS, se realizó en la década pasada el plano digital del gran Santiago, producto que se actualiza anualmente yel cual ha tenido una gran demanda de parte de una variada gama de organismos públicos, empresas particulares y personas naturales. El éxito logrado con el Plano Digital de Santiago, motivó la realización de planos similares de otras ciudades del país.

UTILIZACIÓN DEL PLAN DE VUELO PARA REALIZAR EL PROYECTO FOTOGRAMÉTRICO

Es la fase principal, ya que el éxito final de cualquier proyecto fotogramétrico depende más de las fotografías de buena calidad que de otros aspectos. Se llama proyecto de vuelo al conjunto de cálculos previos a la realización de un vuelo fotogramétrico, mediante los cuales se organiza las operaciones para conseguir el fin propuesto con las condiciones que se han establecido. La misión del vuelo fotogramétrico tiene por objeto:) Sobrevolar la zona a una altitud que debe calcularse en función de la escala deseada y de la distancia principal de la cámara.) Cubrir con sus imágenes una determinada zona y para ello es preciso que cada fotograma tenga una zona común con las contiguas "zona de recubrimiento". Para que puedan cumplirse estos objetivos, el avión deberá volar a una altitud constante, siguiendo una ruta predeterminada y a una velocidad constante, para poder realizar sus disparos con intervalos regulares, que se corresponden a recorridos iguales. En la planificación de un vuelo existen una serie de decisiones previas tales como la escala del mapa, formato de los fotogramas, proyección del mapa, elipsoide de referencia etc., que han de tenerse en cuenta a la hora de organizar el planeamiento, ya que afectan a las condiciones del vuelo. Existen otras condiciones que se refieren a la calidad de la fotografía tanto en su aspecto geométrico, como en el fotográfico. Aspectos geométricos de la fotografía aérea: ƒ Certificado de calibración de la cámara: nos dará los parámetros de orientación interna (distancia principal, punto principal, coordenadas de las marcas fiduciales, distorsiones). ƒ Escala de la fotografía. ƒ Recubrimientos longitudinales y laterales. ƒ Seguridad de un recubrimiento total en toda la zona. ƒ Arrastre de la imagen sobre la fotografía. ƒ Horas útiles de tomas fotográficas. En cuanto a las condiciones fotográficas, podemos citar: ƒ Contraste fotográfico de la película. ƒ La calidad de la imagen.

ƒ La homogeneidad de tonalidad. ƒ La ausencia de nubes. ƒ Longitud e intensidad de las sombras. Algunos de estos aspectos serán tratados en este tema, otros han sido visto en el curso anterior. La buena ejecución de un planeamiento de vuelo puede estudiarse desde diversos puntos de vistas: Desde un punto de vista técnico: ƒ El modelo estereoscópico presentará lo más uniforme posible una escala y unos recubrimientos, y este será de superficie máxima. ƒ La fotografía aérea será tan vertical como sea posible y deberá existir una buena información para poder enderezar los desplazamientos angulares. ƒ La fotografía cumplirá las condiciones propias de aplicación métrica. Desde el punto de vista económico: La superficie que ha sido cubierta con el menor número de fotogramas para la escala elegida, tendrá un menor número de modelos, con lo cual disminuirá el número de trabajos, aumentando de esta forma el rendimiento. Con lo visto hasta, ahora podemos decir que el planeamiento de vuelo debe ser planificado cuidadosamente y ejecutado fielmente de acuerdo con un plan de vuelo, que consta de dos apartados: 1. Un mapa de vuelo que muestra donde deben ser tomadas las fotografías. 2. Especificaciones que trazan como deben tomarse, incluyendo requisitos concretos tales como cámara, película, escala, altura de vuelo, recubrimientos, inclinaciones permitidas, etc.

1) CONTROL DE CALIDAD DE LOS PLANOS OBTENIDOS POR MÉTODOS FOTOGRAMÉTRICOS UTILIZACIÓN DEL PLANO PARA VALIDAR EL PROYECTO FOTOGRAMÉTRICO

2) PLAN DE VUELO GENERAL PARA LA OBTENCIÓN DE PLANOS POR PROCESOSO FOTOGRAMÉTRICOS El vuelo fotogramétrico tiene por objeto, el sobrevolar la zona a altura y velocidad constante, describiendo una serie de trayectorias (pasadas), paralelas entre sí, mediante su control de deriva. Dentro de una pasada, la cámara irá tomando exposiciones del terreno con cadencia tal, que la distancia, entre dos puntos principales consecutivos, nos asegure un solape o recubrimiento longitudinal prefijado entre fotogramas adyacentes. Entre dos pasadas consecutivas, generalmente voladas en sentido inverso, existirá otro solape o recubrimiento transversal, previamente fijado. ESCALA DE LA FOTOGRAFÍA La escala de la fotografía se determina como una función representativa en la misma forma en que se designa la escala de un mapa. Sin embargo, la escala de la fotografía es solo aproximada a causa de los tantos cambios de la escala de la esta. La escala de la fotografía viene dada por la relación: E=H/c H=Altura de vuelo sobre el terreno c =distancia principal (también f) En un perfil de terreno no llano, existirán infinitos valores de escala. Por ello, al referimos a la escala de una fotografía, lo estamos haciendo a un valor medio, respecto a un plano de referencia, elegido con el criterio de que se encuentre equidistante, entre el plano tangente a las mayores elevaciones (H2), y al de mayores depresiones (H1), donde: HO =altura de vuelo sobre nivel medio del mar H1 = altura de vuelo sobre las máximas depresiones del terreno H2 =altura de vuelo máximas de elevaciones del terreno Hr =altura de vuelo sobre el plano de referencia h1, h2, hr, =altitudes de los puntos notables del terreno y del plano de referencia. Las escalas máximas (E2) y mínima (E1) resultantes, deberán ajustarse lo mejor posible para que sus discrepancias con la escala media (Er), no excedan del ± 10% de esta última. La escala aproximada de una fotografía se puede calcular. Por la razón entre las distancias medias en la foto y sus correspondientes sobre el terreno o un plano. O bien,

por el conocimiento de la altura de vuelo que registra el altímetro de la cámara, y la distancia principal de esta.

PLANIFICACIÓN DE VUELO FOTOGRAMÉTRICO La planificación de vuelo se basa en cálculos precisos sobre parámetros conocidos, aquellos más relevantes los constituyen el conjunto de especificaciones técnicas de; película, recubrimiento, escala y focal. Para planificar un vuelo, es necesario considerar los siguientes factores; 1. Escala requerida = 1:Xxxxx 2. Focal utilizada =153 mm. 3. Formato del fotograma =23 • 23 cm. 4. Recubrimiento longitudinal =60% ± 05% 5. Recubrimiento lateral =30% ± 20% 6. Tipo de avión =xxxxxxx Igualmente existen procedimientos para conocer: • Abarcamiento total de cada foto en el terreno (S) • Distancia entre líneas de vuelo (D) • Avance entre foto y foto (a) • Cantidad de líneas de vuelo: La cantidad de líneas de vuelo, está dada por el cuociente entre el ancho de la zona y la distancia entre líneas. • Cantidad de kilómetros lineales: Está dado por el largo de la zona de vuelo, el cual no tiene por qué ser constante en toda el área de vuelo a fotografiar. • Cantidad total de fotos • Cantidad de metros de película • Calculo de tiempo de vuela • Calculo de la altura de vuelo (H) • Calculo de la altitud promedio del terreno Error máximo de navegación: El máximo permitido en la navegación de una línea de vuelo es de 10% del abarcamiento total a ambos lados del eje de la línea de vuelo, lo que le dará como resultado un mínimo de 10% a un máximo de 50% de recubrimiento lateral. Este margen de error deberá ir marcado en la carta como una línea segmentada a ambos lados de cada línea de vuelo. • Rumbo magnético de cada línea de vuelo • Hora fotogramétrica: La hora fotogramétrica UTC y la hora focal influyen en cuanto a dimensionar el efecto atmosférico y la presencia de sombras.

• La altitud escogida para fotogrametría va a determinar la altura del sol y las posibles horas fotogramétricas de vuelo. La altura óptima del sol para fotogrametría va a depender de la topografía del terreno. Por esta razón se ha tomado como inclinación mínima 30 con respecto al horizonte como valor limite ordinario. • Carpeta de vuelo PLANEAMIENTO DE VUELO FOTOGRÁFICO PARA TOMAS DE FOTOGRAFÍAS VERTICALES Objetivos.   

Comprender las variables en el planeamiento de vuelos Realizar un Plan de Vuelo según el equipamiento del Laboratorio de Percepción Remota. Uso de GPS en la realización del vuelo.

Material Requerido. Receptor GPS de 5 y 10 canales, cartas geográficas, impresiones de imágenes de satélite y/o fotografías. Introducción La base de un buen proyecto fotogramétrico o de fotointerpretación se inicia con la acertada planeación de la toma de la fotografía que se utilizará en etapas posteriores. La información preliminar que debe recabarse para estos casos puede ser la siguiente:   

El uso que se dará a las fotografías. La escala a la cual se presentará el producto final, ya sea para trabajos fotogramétricos o de fotointerpretación, y La precisión requerida para el trabajo.

Simultáneamente se recolectan mapas, fotografías, fotomapas o cualquier otro tipo de imágenes existentes de la zona de estudio, para que este material sirva como mapa base para planear el vuelo. Información básica Después de obtener los elementos de juicio anteriores, se pueden determinar las características topográficas de la zona de estudio, sus límites, control terrestre utilizable. Con estos datos se inicia el estudio de la información básica para empezar a calcular y determinar el valor de los siguientes elementos importantes:

  

Altura de vuelo sobre el plano de referencia (por lo general, el nivel medio del mar). Base en el aire. Separación entre líneas de vuelo.

Para esto deben conocerse las características del avión como son:   

Velocidad crucero. Techo. Autonomía de vuelo, etcétera.

Tipo de cámara que se utilizará, así como sus características relativas, como son:    

Distancia principal. Objetivo. Filtro. Formato.

Por último, un factor muy importante en la planeación de vuelos es el periodo o época en la cual se planea la toma de fotografías, en relación con las condiciones atmosféricas. RELACIONES Y FÓRMULAS Después de conocer los parámetros fundamentales para la planeación de un vuelo se procede a su determinación mediante el cálculo con fórmulas sencillas. Símbolos Los símbolos empleados en las fórmulas de planeación de vuelos corrientemente empleados en fotogrametría son derivados del correspondiente nombre en inglés. s = Formato de la fotografía (lado). S = Longitud que cubre un lado de la foto en el terreno. f = Distancia focal c = Distancia principal. h = Altitud del terreno sobre el nivel del mar. u = Recubrimiento longitudinal (%) v = Recubrimiento lateral (%) Z = Altura de vuelo. b = Base en la fotografía. B = Base en el aire. A = Distancia entre líneas de vuelo. GS = Velocidad del avión con respecto al terreno. E = Modulo de escala te = Tiempo de exposición. I = Intervalo entre exposiciones. MIF = Movimiento de la imagen en la fotografía.

Cuando el terreno por fotografiar es plano y horizontal, bastará con calcular la altura de vuelo, la separación entre líneas de vuelo y el intervalo de exposición una vez, y esas mismas condiciones se aplicarán a toda la zona. La dificultad práctica surge cuando el terreno es ondulado o montañoso, porque, en tal caso, la escala de la imagen no es la misma para todas las fotografías ni es constante dentro de una misma faja y los recubrimientos, la relación base-altura variará de un par estereoscópico a otro. Por esta razón, se necesita definir un plano r como cota de referencia (nivel medio del terreno), un plano alto a correspondiente a los puntos más altos del terreno y un plano b correspondiente a los puntos más bajos del terreno. A continuación, se presentan esquemáticamente los planos que pueden utilizarse (Fig. 14-1). Todos los cálculos se podrán efectuar para el plano de referencia r si se verifica que para los planos a y b se cumplan las condiciones mínimas y/o máximas de recubrimiento, escalas, etcétera. Las fórmulas que se estudian a continuación son generales y, al sustituir el subíndice i por O, b, a o r se obtendrán valores correspondientes a los planos respectivos.

UTILIZACIÓN DEL PLANO PARA VALIDAR EL PROYECTO FOTOGRAMÉTRICO

II.

OBJETIVOS:

-

Conocer la importancia de la cartografía y fotogrametría.

-

Estudiar todos los términos utilizados en cartografía y fotogrametría.

-

Aprender sobre lectura de símbolos.

-

Estudiar las generalidades de documento policromado, grabado, formato, equipos y cuadrilla en fotogrametría.

-

Estudiar las diversas técnicas de grabado.

III.

CONCLUSIONES:

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Se conoció la importancia de la cartografía y fotogrametría.

-

Se estudió todos los términos utilizados en cartografía y fotogrametría.

-

Se investigó sobre lectura de símbolos.

-

Se estudió las generalidades de documento policromado, grabado, formato, equipos y cuadrilla en fotogrametría.

-

Se estudió las diversas técnicas de grabado.

IV.

BIBLIOGRAFÍA



https://www.staffcreativa.pe/blog/producciones-fotograficas/



https://www.xatakafoto.com/guias/flujo-de-trabajo-pre-produccion-y-produccion-i

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https://www.ipp.edu.pe/blog/produccion-fotografica/

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file:///C:/Users/KIARA/Downloads/DocumatLaFotogrametriaYLaCartografiaEnLaDocenciaDeLaIngen-3350320.pdf

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http://www.aplygenia.es/fotogrametria/

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https://mascvuex.unex.es/ebooks/sites/mascvuex.unex.es.mascvuex.ebooks/ files/files/file/Fotogrametria_9788469713174_0.pdf