Cámaras Fotogramétricas - Tipos

APUNTES DE FOTOGRAMETRÍA

Rodrigo Orellana Ramírez

2006 Apuntes Fotogrametría básica Rodrigo Orellana Ramírez

A.- FUNDAMENTOS DE FOTOGRAMETRÍA

1. Concepto de fotogrametría

Fotogrametría es el arte, ciencia y tecnología de obtención de información confiable

sobre los objetos físicos y el medio ambiente a través del proceso de registro, medición

e interpretación de imágenes fotográficas, patrones de imágenes de radiancia

electromagnética y otros (ASP 1980).

Podríamos definir a la Fotogrametría, como la ciencia desarrollada para obtener

medidas reales de objetos a partir de fotografías del mismo (tanto terrestres como

aéreas), para la elaboración de mapas topográficos.

2. Evolución de la Fotogrametría

a) Prehistoria (s.XVI hasta finales s.XIX)

b) Fotogrametría Analógica (principios s.XX hasta 1960)

c) Fotogrametría Analítica (1960-1990)

d) Fotogrametría Digital (1990 - ...)

Dejando a un lado la primera etapa en la que se producen las primeras pruebas y

marcada por el

descubrimiento de conocimientos necesarios para la metodología fotogramétrica, se

pueden distinguir básicamente tres etapas: Fotogrametría Analógica, Fotogrametría

Analítica y Fotogrametría Digital.

Ya antes del invento de la fotografía, Lambert, Matemático, físico y filosofo de origen

francés, estableció en 1759 los fundamentos para resolver el problema de la

restitución perspectiva (transformar una imagen de una proyección central a una

proyección ortogonal).

A partir de 1858 el francés Laussedat, consiguió obtener planos exactos de edificios y

pequeñas extensiones de terreno a partir de la fotografía, siendo este el primer inicio

de la fotogrametría, que en su día se conoció con el nombre de fotogrametría

ordinaria.

Este método tuvo en vigor hasta el principio del presente siglo; el inconveniente más

grande que tenia este sistema era a la identificación de un mismo punto en dos

fotografías tomadas desde distintos punto de vista.

Aunque se continuaba trabajando con la fotogrametría, se tropezaba con dificultades

de importancia, ya que la restitución de un punto implicaba una gran cantidad de

cálculos, hasta que en 1901 Pulfrich aplico el principio de la visión en relieve para

efectuar medidas estereoscópicas por medio de un aparato de su invención que se

denomino estereocomparador, y con el cual se deducían las coordenadas punto por

punto; dando comienzo a la segunda etapa.

Al respecto es importante tener en cuenta el ritmo de evolución de la Fotogrametría así

mientras que la Analógica se extendió durante 60 años (y aún está muy difundida

debido a la inercia de los sistemas productivos y al elevado nivel de productividad que Apuntes Fotogrametría básica Rodrigo Orellana Ramírez

han logrado los sistemas informatizados dotados de operadores muy experimentados),

la Analítica sólo ha tenido 30 años (y quizá ahora comienza su declive, como lo marca

el hecho de que en los últimos diez años el

número de equipos que han aparecido en el mercado ha sido muy limitado, siendo

incluso retirados de comercialización por un elevado número de casas comerciales).

También es necesario señalar que el paso de la Fotogrametría Analógica a la Analítica

únicamente supuso una evolución en el modo de trabajar apoyada por la aparición de

los sistemas informáticos, obteniendo mejores rendimientos y precisiones al sustituir la

analogía mecánica por los cálculos matemáticos, el paso de la Fotogrametría Analítica

a la Digital supone un cambio radical en cuanto a la instrumentación, al proceso

fotogramétrico y en cuanto a los resultados por los que se ha dicho que se trata de una

revolución tecnológica.

3. Aplicación de la Fotogrametría

La Fotogrametría, a significado para la Cartografía del último siglo, una de sus

principales herramientas, que junto con la Topografía han posibilitando de manera

eficaz al mejor conocimiento de nuestro planeta, contribuyendo de este modo en el

desarrollo de muchas disciplinas englobadas en lo que denominamos Ciencias de la

Tierra. Pero no es solamente en este campo donde la Fotogrametría ha intervenido.

Los ensayos llevados a cabo hacia la mitad del siglo IXX para el registro de

monumentos por medio de fotogramas, pueden considerarse el comienzo de la

Fotogrametría. Sin embargo, el nuevo sistema de medición no alcanzó importancia

práctica hasta principios del siglo 20, donde esta técnica irrumpió con éxito en la

confección de mapas topográficos, siendo luego asumida esta tarea por la

Fotogrametría Aérea. Sin embargo el método de fotogrametría terrestre se impuso en

muchos otros campos de aplicación, dando origen a lo que se denomina Fotogrametría

Cercana. Algunas de estas aplicaciones son utilizadas en la Arquitectura, en la

Ingeniería Civil, en la Hidráulica, en Arqueología, Criminología, Zoología, etc.

Estos son algunos de los ejemplos en los que de manera continua pueden ir a niveles y

escalas, desde la estructura molecular a los inmensos sistemas estelares.

Por otra parte, no podemos dejar de mencionar (como sucedió en muchas otras

ciencias), la aparición de las computadoras y su continuo avance, posibilitaron el

desarrollo y utilización de la Fotogrametría Analítica en la última parte del siglo 20, y

nos permitirá hacer uso de una manera cada vez más fácil y sencilla de la nueva

Fotogrametría Digital.

Posiblemente debido a esto último, sea difícil seguir hablando de aquí en adelante de

Fotogrametría o cualquiera de sus Ciencias Afines, sin nombrar a la computadora o

dejar de referirnos a la aplicación de alguna técnica informática para llevar a cabo un

trabajo en alguna de estas disciplinas.

Solo con pronunciar el vocablo GeoInformática, estamos describiendo la situación

actual en la que todas las Ciencias de la Tierra, ya sean para una explotación métrica o

temática, son cada vez mas afines a las tecnologías computacionales. Pero no Apuntes Fotogrametría básica Rodrigo Orellana Ramírez

debemos confundirnos; las computadoras seguirán siendo una de las herramientas

utilizadas en cualquiera de estas ciencias, pero deberán seguirse nutriendo de las

metodologías propias que se vayan gestando dentro las mismas.

Para comenzar a comprender, como a través de imágenes de un objeto podemos

llegar a realizar medidas reales de este, debemos entender los principios básicos de la

observación binocular y la visión estereoscópica.

4. Reconocer los conceptos básicos de Fotogrametría

a) Fotogramas

Un fotograma es una vista aérea en la que además de las señales que permiten

determinar su centro, se impresiona en los bordes, mediante signos o abreviaturas

convencionales, diversos datos que interesan conocer para su utilización posterior,

como son; distancia focal, posición del nivel, altura de vuelo, hora en que se ha tomado

la vista, número de oren de la fotografía, etc.; alguno de estos datos sirven para

determinar la orientación interior del fotograma.

b) Proyección cónica

La proyección de un objeto cualquiera sobre una superficie es la intersección con la

misma de una radiación de rectas que pasan por los diferentes puntos.

Normalmente, dicha superficie es un plano y entonces la proyección del objeto puede

definirse también como la sección por dicho plano del haz de rectas que constituyen la

radiación considerada.

Para que el haz de rectas resulte determinado, además de pasar las mismas por los

distintos puntos del objeto, tienen que cumplir otra condición, y ésta es la que

caracteriza a las distintas proyecciones.

En la proyección cónica, la condición que se impone a las rectas del haz es que han de

pasar por un punto determinado O, llamado centro o polo de la proyección, por lo que

el haz constituye una radiación cónica, y de ahí el nombre que recibe la proyección.

Cuando en el centro O de la proyección se supone situado el ojo del observador, al

punto O se le denomina punto de vista, y al plano I de proyección plano del cuadrado,

o simplemente cuadro.

Al plano vertical V, que pasa por O, y es perpendicular al plano del cuadro I, se le llama

plano principal, y línea principal a la recta v1 v2, según la cual se cortan los planos V e

I, o sea, la traza del plano principal sobre el cuadro.

La recta indefinida OP perpendicular al cuadro y bajada desde el punto de vista, es el

eje de proyección. Al punto P situado al pie de la perpendicular se le denomina punto

principal de la perspectiva y distancia principal a la del punto de vista al cuadro,

representada en la figura por la recta OP y contenida en el plano principal.

La recta h1 h2 intersección del plano del cuadro con el horizontal que pasa por O es la

línea del horizonte u horizontal principal. Apuntes Fotogrametría básica Rodrigo

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