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INFORME DE LABORATORIO FOTOGRAMETRIA
LUIS MAURICIO CANDIALES GARZON
D7301112
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE EDUCACION A DISTANCIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
BOGOTA D.C.
ABRIL 21 DE 2012
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INFORME DE LABORATORIO FOTOGRAMETRIA
LUIS MAURICIO CANDIALES GARZON
D7301112
Ing. JUAN AGUSTIN VELASQUEZ CUBILLOS
PROFESOR
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE EDUCACION A DISTANCIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
BOGOTA D.C.
ABRIL 21 DE 2012
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TABLA CONTENIDO
Pag. Introducción 5
Objetivo general 6
Marco teórico y conceptual 7
Laboratorio 1. Colocación de fotografía área bajo Estereoscopio de espejos 9
Laboratorio 2. Corrección del desplazamiento debido Al relieve 11
Laboratorio 3. Diferencias de elevación usando Barra de paralaje 19
Laboratorio 4. Determinación de pendientes –método Stellinwetrf 23
Laboratorio 5. Construcción semigrafica de perfiles 27
Laboratorio 6. Determinación de escala media en función De las distancias medidas en la fotografía y su Correspondiente en el mapa 32
Laboratorio 7. Medición de áreas sobre fotografías Aéreas 35
Laboratorio 8. Fotointerpretación topográfica 38
Conclusiones 42
Bibliografía 43
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INTRODUCCION
La fotogrametría es la ciencia o técnica cuyo objetivo es el conocimiento de las dimensiones y posición de objetos en el espacio, a través de la medida o medidas realizadas sobre una o varias fotografías. La palabra fotogrametría se deriva del vocablo "fotograma" (de "phos", "photós", luz, y "gramma", trazado, dibujo), como algo listo, disponible (una foto), y "metrón", medir. Por lo que resulta que el concepto de fotogrametría es: "medir sobre fotos". Si trabajamos con una foto podemos obtener información en primera instancia de la geometría del objeto, es decir, información bidimensional.Si trabajamos con dos fotos, en la zona común a éstas (zona de solape), podremos tener visión estereoscópica; o dicho de otro modo, información tridimensional.
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OBJETIVO GENERAL
Poner el practica cada uno de los de los procesos fotogramétricos estudiados a lo largo del curso, desarrollar los ejercicios practicos con el apoyo del tutor y utilizando los equipos necesarios para este fin.
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MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL
FOTOGRAMETRIA: Según la ASP (American Society of Photo- grammetry): “La Fotogrametría es el arte, ciencia y tecnología que permite extraer información exacta sobre objetos físicos y lo que les rodea a través de procesos de grabación, edición e interpretación de imágenes fotográficas”. FOTINTERPRETACIÓN:
Es el proceso por el que se extrae la información contenida en la fotografía aérea. En una primera fase se trata de reconocer y ubicar los diferentes elementos que aparecen representados. Se requieren ciertos conocimientos acerca de los procesos geomorfológicos, formaciones vegetales y usos del suelo del área de trabajo; hace falta además tener en cuenta la escala del fotograma y el tamaño de los
objetos representados. Resulta por tanto una técnica instrumental útil en estudios territoriales. El primer paso sería orientar los fotogramas. Puede hacerse a partir de la dirección de las sombras y de la hora indicada en el reloj del fotograma o bien, de forma más exacta, mediante un mapa topográfico de la zona. Existen diferentes elementos en los fotogramas que pueden utilizarse para la identificación de elementos en las mismas, bien a simple vista o bien con el apoyo de la visión esteoroscópica. DISTANCIA FOCAL: Es la distancia medida desde el plano nodal posterior hasta el plano focal imagen. DISTANCIA PRINCIPAL: Es la distancia comprendida entre el centro de proyección “O” y el plano del negativo, medido sobre el eje principal. PUNTO PRINCIPAL: Es el punto determinado por la proyección ortogonal del centro de proyección sobre el plano del negativo.
PUNTO NADIRAL:
Es el punto de intersección de la vertical que pasa por el centro de proyección, con el plano del negativo. CENTRO FIDUCIAL:
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Es el punto determinado por la intersección de las líneas que unen marcas fiduciales opuestas.
COORDENADAS DE LA FOTOGRAFÍA.
En cámaras equipadas con marcas fiduciales, el sistema de referencia adoptado para obtener coordenadas de la fotografía, es un sistema de ejes rectangulares, donde el eje x se establece en el sentido de la línea de vuelo, y el origen se encuentra en el centro fiducial, que es muy cercano al punto principal. La posición de cualquier imagen de la foto, por ejemplo a, se define entonces por sus coordenadas xa y ya.
ESCALA DE LAS FOTOGRAFÍAS.
Escala es la relación de ampliación o reducción en la proyección de un objeto. En el caso de la fotografía, esta relación significa la reducción del tamaño que un objeto en el terreno presenta en el negativo. El valor de la reducción del mismo esta representado por mb, que es denominado modulo de la escala de la fotografía
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LABORATORIO Nro. 1
ORIENTACION DE FOTOGRAFIAS AEREAS BAJO ESTEREOSCOPIO DE ESPEJOS
INTRODUCCION El estereoscopio de espejos tiene la ventaja de que por medio de un sistema óptico sencillo, compuesto por lentes y espejos lo cual permite la observación de todo el modelo óptico, manteniendo las fotografías separadas. La correcta orientación de las fotografías aéreas verticales bajo el estereoscopio de espejos, permite su observación sin que ocurra distorsiones en el eje X o Y. Para ello se llevara a cabo la identificación de la línea de vuelo y el punto principal de cada fotografía, los cuales deben estar separados a la misma distancia que tiene la base instrumental del estereoscopio de espejos. Todo lo anterior es de suma importancia ya que para poseer una vista en 3D o visión estereoscópica del terreno. Es importante tener en cuenta que las fotografías sean consecutivamente numeradas y que posean la misma línea de vuelo, se debe ver que al sobreponerse las fotografías estas coincidan. Por tal motivo, es necesario establecer un método que permita de una manera rápida y eficaz, orientar las fotografías para la observación estereoscópica. En esta práctica se conocerá como se debe orientar correctamente las fotografías aéreas bajo el estereoscopio ya que esta ubicación es imprescindible al momento de realizar una foto identificación o una fotointerpretación. Es importante tener en cuenta que la visión estereoscópica solo se logra si al orientación de las fotografías aéreas es correcta, por ello en el desarrollo de esta práctica se conocerán y se desarrollaran los pasos para llevar a cabo la orientación del par de fotografías aéreas.
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OBJETIVOS Colocar un par fotografías aéreas bajo un estereoscopio de espejos para ser observadas y analizadas estereoscopicamente en condiciones normales. MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO EN EL EJERCICIO. Un estereoscopio de espejos, un par estereoscopio de fotografías aéreas verticales (con recubrimiento longitudinal 60%), una regla de 50 cm de longitud, cinta de enmascarar, lápiz de grasa y aguja. INSTRUCCIONES.
1. Trace sobre cada fotografía aérea el punto principal de la siguiente manera:
a. Ubique las marcas fiduciales localizadas en la parte media o sobre las esquinas de cada fotografía.
b) Realice un trazo horizontal con lápiz de grasa de un centímetro de longitud.
c) Haga lo mismo con las otras dos marcas fiduciales de manera vertical y trace la línea.
d) Observe que haya quedado trazada una cruz en el centro de la fotografía.
2. Realice el mismo procedimiento para determinar el punto principal de la otra
fotografía. 3. Realice un pinchazo con una aguja sobre cada punto principal. 4. Traslado de puntos principales.
a) Coloque una fotografía sobre la otra haciendo coincidir detalles en común y localice cada punto principal y enciérrelo con un círculo de un centímetro de diámetro.
b) Repita el mismo procedimiento con la otra fotografía y ubique el otro punto principal.
c) Los dos puntos localizados son los puntos homólogos de puntos principales.
5. Determine la fotografía de la derecha e izquierda a partir de las siguientes
características encontradas en las fotografías: a) Mire las dos fotografías una a continuación de la otra y observe cuál es
la mejor posición; mírelas varias veces y decida. b) Observe las nubes generalmente son de color blanco y producen
sombra de color negro; estas deben caer hacia el observador formando 90° y 45°.
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c) Todos los objetos producen sombra como: edificios, árboles, rocas, etc. Observe algunos de estos objetos sobre la fotografía y nos indican la dirección de las sobras.
d) Si usted ya determino la fotografía de la derecha y de la izquierda, ubíquelas sobre la mesa.
6. Pegue con cinta adhesiva la fotografía de la izquierda aproximadamente a
unos 15 centímetros del borde de la mesa, mida luego con la regla desde el punto principal de la fotografía de la izquierda hasta el homologo ubicado sobre la fotografía de la derecha (la base instrumental correspondiente al estereoscopio).
7. Ubique el estereoscopio en posición de trabajo; transfiera los puntos
principales así:
a) Ubique el punto principal de la fotografía de la izquierda con el binocular izquierdo ajústelo a la visión del ojo, luego adapte la distancia interpupilar y observe con los dos ojos por los dos binoculares, si observa un círculo y una cruz, esta listo para el transferir el punto a la fotografía de la derecha (realícelo con aguja).
b) Haga el mismo procedimiento con el punto principal de la fotografía de la derecha.
8. Retire el estereoscopio y proceda a determinar la línea de vuelo así:
a. Sobre la fotografía de la izquierda trace una línea fina con lápiz grasa, desde el punto principal hasta el transferido.
b. Luego sobre la fotografía de la derecha realice el mismo procedimiento. c. Coloque la regla sobre la línea de vuelo trazada en la fotografía de la
izquierda; haga coincidir la línea de vuelo de la fotografía de la derecha; suba o baje la fotografía derecha hasta que coincida y pegue la fotografía de la derecha.
9. Coloque el estereoscopio en posición de observación o trabajo con las lupas
y observe simultáneamente con los dos ojos, Lo correcto es ver una sola línea. Si observa dos líneas, mueva el estereoscopio hasta obtener una sola línea.
10. Usted esta observando en tercera dimensión, el área que usted observa es lo
que se le llama área de visión estereoscópica y puede subir o bajar el estereoscopio y analizar los objetos del modelo, manteniendo la base del estereoscopio paralelo a la línea de vuelo.
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CONCLUSIONES: Es de anotar que debido a la falta de experiencia la línea se perdía y se tenia que señalar constantemente con el lápiz para poder referenciar la línea entre los puntos p1 y p2 (línea de vuelo), pues esta me indicaba que si estaba observando los puntos adecuadamente.
La base instrumental en mi caso midió 24.5 cm.
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LABORATORIO Nro. 2
CORRECCION DEL DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL RELIVE
INTRODUCCION Es el desplazamiento que se presenta en la proyección debido al relieve topográfico, siendo la distancia que separa en la fotografía la imagen de un punto, y la de su proyección sobre el plano de referencia. Cuando observamos unas fotografías aéreas existen ciertos desplazamientos en el relieve por diferentes factores, es decir, al verlas no contamos con una exacta apreciación vertical de los elementos existentes en la fotografía; este desplazamiento se da por factores como la distorsión de la fotografía, a una posible inclinación de la cámara en el momento de tomar la foto o debido al relieve del terreno, siendo este último el desplazamiento más notable para que en una fotografía aérea los elementos no correspondan a sus correctas posiciones planimétricas, como si lo son, por ejemplo, en un mapa, que sin importar su escala, los detalles se encuentran ubicados en sus correctas posiciones horizontales. OBJETIVOS GENERALES • La corrección de la posición de puntos en una fotografía aérea, eliminando el
desplazamiento por relieve, respecto a un plano de referencia, de tal manera que se obtenga la verdadera posición planimetría a partir del plano de referencia.
• Conocer el procedimiento para la corrección del desplazamiento debido al
relieve en una fotografía aérea respecto a un plano de referencia. OBJETIVOS ESPECIFICOS • Marcar seis puntos sobre la fotografía izquierda, uno de los cuales nos servirá
como plano de referencia, uno al mismo nivel (punto medio), dos más altos y otros dos más bajos.
• Realizar las mediciones de los seis puntos con la barra de paralaje, de acuerdo a lo aprendido en el taller anterior.
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• Llevar a cabo los cálculos necesarios para la corrección de los puntos en la fotografía aérea debido al relieve con relación a el plano de referencia tomado anteriormente.
• Corregir la posición de los puntos en la fotografía, eliminando el desplazamiento debido al relieve a partir del plano de referencia escogido y obteniendo la posición planimétrica correcta de los puntos sobre el mismo plano de referencia.
EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO EN EL EJERCICIO. Un estereoscopio de espejos, un par estereoscopio de fotografías aéreas verticales (recubrimiento longitudinal 60%), una regla de 50 cm de longitud, cinta de enmascarar, lápiz de grasa, aguja, barra de paralaje, calculadora, acetato, marcadores (micro puntas) para acetato. PROCEDIMIENTO 1. Coloque y oriente el par estereoscópico de fotografías y fíjelas con cinta
adhesiva. 2. Observe estereoscópicamente el terreno y escoja una zona con topografía
quebrada (pendiente fuerte), localice un punto alto “A” un punto medio “M” y un punto bajo “B”.
3. Escoja ahora el plano de referencia “R” sobre el cual proyectará
ortogonalmente el terreno, puede escoger cualquier punto diferente a los sitios escogidos anteriormente. DIFERENCIAS DE PARALAJE
4. Realice tres lecturas de paralaje sobre cada punto(A, B, M y R) luego tome el promedio (La, Lb, Lm, Lr).
5. Ahora calcule la diferencia de paralajes entre los puntos(A, B, M y R).
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lrLqPqr −=∆
Pqr∆ = Diferencia de paralajes entre un punto cualquiera “q” y “r” Lq = Lectura promedio de un punto cualquiera(A,B,M). M,
PARALEJE ESTEREOSCOPICA
6. Calcule la paralaje estereoscópica del punto de referencia “R”
´Pr 21 rrpp −= Pr = Paralaje estereoscópica del punto “R”
21 pp = Distancia entre puntos principales de las dos fotografías debe medirse con regla).
r r´ = Distancia entre puntos homólogos de referencia (debe medirse con regla).
MEDICION DE DISTANCIAS RADIALES
7. Mida las distancias radiales: rrrr mbaq ,,= desde el punto principal de la fotografía de la izquierda a cada punto (a, b, m), mida con regla en milímetros.
CALCULO DEL DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL RELIEVE
8. Calcule el desplazamiento debido al relieve a partir de la siguiente formula:
ppp
rrqrr
qrqqr ∆+
∆=∆
rqr∆ = Desplazamiento debido al relieve del punto q con
respecto al punto de referencia. rq = Distancia radial medida desde el punto principal de la
fotografía de la izquierda hasta el punto “q”. pqr
∆ = Diferencia de paralaje del cualquier punto(a, b, m)
respecto al punto de referencia “r”. pr
= Paralaje estereoscópica del punto “r” de referencia.
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AREA: MUNICIPIO: Popayán NUMERO VUELO NUMERO DE FOTOGRAFIA: 267 DISTANCIA PRINCIPAL: 152.51mm ESCALA: 1:28.680
LECTURAS DE PARALAJE
OBSERVACIONES La Lm Lb Lr 1 26,64 27,16 26,77 27,10 2 26,71 27,15 26,35 27,08 3 26,61 27,16 26,38 27,12
Suma 79,76 81,74 79,50 82,02 Promedio 26,65 27,15 26,50 27,10
ELEMENTOS Y FORMULAS
RESULTADOS A M B
P1P2 332 [mm] 332 332 332 r r’ 249 [mm] 249 249 249 Pr = P1P2 - r r’[mm] 83 83 83 ∆Pqr = Lq – Lr [mm] 0,45 0,05 0,6 Pr + ∆Pqr [mm] 83,45 83,05 83,06 Rq [mm] 106 86 70
qrr
qrq PP
Pxrr
∆+
∆=∆ [mm]
0,57
0,46
0,50
CORRECCION DEL DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL RELIEVE POR EL
METODO RADIAL GRAFICO.
1. Coloque sobre la fotografía de la izquierda un acetato o papel transparente y fíjelo con cinta.
2. Radie con micro-punta (trazo fino) desde el punto principal de la fotografía
de la izquierda a cada punto(a, b, m y r), haga lo mismo con la línea de vuelo.
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3. Levante ahora el acetato y fíjelo sobre la fotografía de la derecha, haga coincidir el punto principal de la fotografía de la derecha con su punto homologo trazado sobre el acetato, haga coincidir la línea de vuelo.
4. Radie con micro-punta, desde el punto principal de la fotografía de la
derecha a cada punto (a´, b´, m´, r´). 5. Al final de cada trazo sobre el punto dibuje una línea perpendicular a la del
trazo para determinar exactamente la ubicación de cada punto. 6. Los trazos realizados desde la fotografía de la izquierda y derecha pueden
cortarse o posiblemente debe continuar el trazo en línea interrumpida hasta que se corten y determinen el nuevo punto.
7. Mida el valor del desplazamiento debido al relieve, sobre la línea que fue
trazada desde la fotografía de la izquierda. 8. El valor, es positivo cuando el punto “q” se acerca hacia el punto principal
de la fotografía. 9. El valor, es negativo cuando el punto “q” se aleja del punto principal de la
fotografía.
Para el método gráfico en rqr∆ se obtuvieron los siguientes resultados:
a. 2,00 mm. m. 3,00 mm. b. 3,00 mm. r. 4,00 mm
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CONCLUSIONES. El método analítico tiene una mayor exactitud que el gráfico. La distancia entre el nivel de vuelo de la aeronave y el punto en mención influye en el error debido al relieve, así como la distancia entre el punto de referencia y el punto que se toma para hacer la medición.
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LABORATORIO Nro. 3
DIFERENCIAS DE ELEVACION USANDO BARRA DE PARALAJE
INTRODUCCION El paralaje se define como el desplazamiento aparente de la posición de un objeto con respecto a un marco de referencia, debido a un corrimiento en el punto de
observación. Por ejemplo, una persona que mira a través del visor de una cámara aérea a medida que la aeronave avanza, ve el aspecto cambiante de las imágenes de los objetos que se mueven a través de su campo visual. Este movimiento aparente (paralaje) se debe a la
ubicación cambiante del observador. Utilizando el plano focal de la cámara como marco de referencia, existe paralaje para todas las imágenes que aparecen en fotografías sucesivas, debido al movimiento de avance de entre una y otra exposición. Cuanto mayor sea la elevación de un punto, es decir, cuanto más cerca esté de la cámara, de mayor magnitud será el paralaje. En el caso de una superposición longitudinal de 60%, el paralaje de las imágenes en fotografías sucesivas debe ser, en promedio, aproximadamente de un 40% del ancho del plano focal. OBJETIVO Calculo de la diferencia de elevación entre puntos ubicados sobre el modelo estereoscópico, haciendo uso de la barra de paralaje. EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO EN EL EJERCICIO. Un estereoscopio de espejos, par estereoscópico de fotografías aéreas verticales (recubrimiento longitudinal 60%), una regla de 50 cm de longitud, cinta de enmascarar, lápiz de grasa, aguja, barra de paralaje, calculadora, formulario para la determinación de diferencias de altura. PROCEDIMIENTO 1. Coloque y oriente el par estereoscópico de fotografías y fíjelas con cinta
adhesiva.
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2. Observe estereoscópicamente el terreno y escoja una zona con topografía quebrada (pendiente fuerte), localice un punto alto “A” un punto medio “M” y un punto bajo “B”; enciérrelos en un circulo de aproximadamente 1 cm.
3. Escoja ahora el punto de referencia “R”, con una perforación de aguja
identifique cada punto. DIFERENCIAS DE PARALAJE
4. Realice tres lecturas de paralaje sobre cada punto(A, B, M y R) luego tome el promedio (La, Lb, Lm, Lr).
5. Ahora calcule la diferencia de paralajes entre los puntos(A, B, M y R).
lrLqPqr −=∆
Pqr∆ = Diferencia de paralajes entre un punto cualquiera “q” y “r” Lq = Lectura promedio de un punto cualquiera(A,B,M). Lr = Lectura promedio del punto de referencia “R”
PARALEJE ESTEREOSCOPICA
6. Calcule la paralaje estereoscópica del punto de referencia “R”
´Pr 21 rrpp −= Pr = Paralaje estereoscópica del punto “R”
21 pp = Distancia entre puntos principales de las dos fotografías debe medirse con regla).
r r´ = Distancia entre puntos homólogos de referencia(debe medirse con regla).
CALCULO DE LA ALTURA DE VUELO MEDIA
7. La altura de vuelo media zm del área de visión estereoscópica puede ser calculada a partir de la siguiente formula:
EmCZm *=
Zm = Altura de vuelo media Em = Escala media de la fotografía C = Distancia principal de la cámara (constante).
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CALCULO DE LA DIFERENCIA DE ELEVACION
8. Calcule la diferencia de elevación para cada punto a partir de la siguiente formula:
(1) pp
pZH
qrr
qrmqr ∆+
∆=∆ Terrenos montañosos
H qr∆ = Diferencia de altura entre un punto cualquiera “q” y un p punto de referencia.
Zm =Altura de vuelo media del terreno.
pqr∆ =Diferencia de paralaje del cualquier punto(a, b, m) respecto
al punto de referencia “r”. pr
= Paralaje estereoscópica del punto “r” de referencia.
9. Calcule la diferencia de elevación con la siguiente formula:
(2) pp
ZHr
qrmqr
∆=∆ Terrenos planos
H qr∆ = Diferencia de altura entre un punto cualquiera “q” y un
punto de referencia. Zm = Altura de vuelo media del terreno.
pqr
∆ = Diferencia de paralaje del cualquier punto(a, b, m)
respecto al punto de referencia “r”. pr
= Paralaje estereoscópica del punto “r” de referencia.
10. Calcule la discrepancia en porcentaje(%), entre las formulas (1) y (2)
( ) ( )
( )
∆
∆−∆=
1
12
HHH
qr
qrqria(%)Discrepanc
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DATOS DE LA FOTOGRAFIA
AREA: MUNICIPIO: Popayán NUMERO VUELO IGAC C-2733 NUMERO DE FOTOGRAFIA: 267-268 DISTANCIA PRINCIPAL: 152.51mm ESCALA: 1:28680
LECTURAS DE PARALAJE
OBSERVACIONES La Lm Lb Lr 1 26,64 27,16 26,77 27,10 2 26,71 27,15 26,35 27,08 3 26,61 27,16 26,38 27,12
Suma 79,76 81,74 79,50 82,02 Promedio 26,65 27,15 26,50 27,10
MEDICIONES Y CALCULOS
ELEMENTOS Y FORMULAS A M B RESULTADOS P1P2 332 332 332 r r’ 249 249 249 Pr = P1P2 - r r’ 83 83 83 ∆Pqr = Lq – Lr 0,45 0,05 0,6 C dato fotografía 152,51 152,51 152,51 Em Escala media fotografía Zm = C x Em 2372 2372 2372 2372
qrqrr
m PPP
ZHqr ∆∆+
=∆ * (1) 7.20
0,08
9,57
qrr
m PPZHqr ∆=∆ * (2)
12,86
1,42
17,14
Discrepancia(%)= (1-2)/(1) x 100
78,71
77,85 79,34
CALCULO DE LA ESCALA PROMEDIO DE LA FOTOGRAFIA
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Vía pavimentada = 7 m = DT Mediciones con lupa del ancho de la vía en la fotografía L1 = 0.44 mm L2 = 0.45 mm L3 = 0.46 mm Lectura promedio = 0.45 mm = Df
15555:17000
45.01===
mmmm
dd
E T
f
m
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LABORATORIO Nro. 4
CALCULO DE PENDIENTES ENTRE PUNTOS – MÉTODO STELLINWERF INTRODUCCION Con el pasar de los años la fotogrametría no sólo se ha utilizado para la elaboración de cartografía, sino que se han originado una serie de usos específicos que permiten solucionar problemas puntuales de algunas ciencias —no sólo la topografía—. Algunas de estas son: las mediciones en cursos de agua; levantamientos planialtimétricos para el estudio de los recursos naturales; trazado de caminos y medición de pendiente con fotografías, con superposición orientadas apropiadamente son visadas bajo un estereoscopio de espejo y se fijan firmemente desde un punto de referencia calcularemos su altura, por paralaje y pendiente por el método semigráfico de Stellingwerf. OBJETIVO GENERAL. Medir pendientes topográficos con base en fotografías aéreas. EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO EN EL EJERCICIO Estereoscopio de espejos, par estereoscópico de fotografías aéreas, barra de paralaje, formulario para “determinación de pendientes”, tabla de funciones trigonométricas, regla de 50 cm. de longitud, escuadra, lápiz negro, lápiz rojo, lápiz de grasa, papel acetato transparente de dibujo, aguja, cinta adhesiva. PROCEDIMIENTO. MEDICIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE DOS PUNTOS 1. Oriente correctamente el par estereoscópico de fotografía y fíjelas con cinta adhesiva. 2. Seleccione y encierre con un círculo de 1 cm. de diámetro aproximadamente, dos puntos que sean representativos de la pendiente o buzamiento que desea medir. Si es necesario, identifiquemos mediante una perforación muy fina con la aguja. Denomine con la letra “A” el punto más alto, “M” el punto medio y con la “B” el más bajo, y un punto de referencia “r”.
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3. Coloque una hoja de acetato transparente (de tamaño igual a la zona común de las dos fotografías) sobre el área estereoscópica de la fotografía y fíjela con cinta adhesiva. 4. Marque sobre el papel de dibujo el punto principal (P’1) coincidiendo la línea de vuelo. Dibuje a partir de ese punto, “r” las rectas hacia los puntos (a’) ,(m`) y (b’), imágenes de los puntos A ,M y B del terreno. 5. Dibuje la perpendicular a la línea de vuelo que pasa por los puntos.
En el ejemplo del bosquejo sólo se utilizan dos puntos de referencia en un mismo plano. Nosotros lo trabajaremos con tres (a,m y b). 6. Coloque la hoja de dibujo sobre la fotografía derecha, haciendo coincidir la dirección de la línea de vuelo y a la vez, que el punto de vuelo. Fije la hoja de dibujo con cinta adhesiva. 7. Marque el punto r` y desde allí dibuje las direcciones radiales hacia los puntos (a’’)`(m”) y (b’’), imágenes de los puntos A .M y B del terreno. La intersección de los pares de radios dirigidos hacia puntos homólogos determinan la posición correcta de cada una de ellos. (Es la posición triangulada de los puntos “A”, “M” y “B” habiéndose corregido el desplazamiento debido al relieve y el dibujo estará hecho a una escala igual a la correspondiente a un plano de referencia, que pasa por “A”, “M” y “B”. 8. Mida la distancia “d” entre los puntos “q” (“a”,”m” o “b”) y “r” triangulados.
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MEDICIONES Y CALCULOS
ELEMENTOS Y FORMULAS A M B P1P2 332 332 332 r r’ 249 249 249 Pr = P1P2 - r r’ 83 83 83 ∆Pqr = Lq – Lr 0,45 0,05 0,6
qrd 0,85 0,65 0,43
C distancia principal foto 152,51 152,51 152,51 CALCULO DE LA PENDIENTE Calcule el valor angular de la pendiente.
QRqr
qr
PPP
dcangar
∆+
∆= *cotα
Calcule el valor de la pendiente el (%)
Pendiente (%) = qrr
qr
PPP
dc
∆+
∆*
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PENDIENTES RESPECTO A R
PUNTO “Q” VALOR ANGULAR ( o) PENDIENTE(%)
Punto a 1.43 2.50 Punto m 1.54 3.27 Punto b 2.01 3.51
CONCLUSIONES El fotograma trabajado se trata de un terreno predominantemente llano donde no se puede evidenciar mayor diferencia de pendientes. Los puntos identificados en la foto como de diferente relieve correspondieron a los cálculos realizados.
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LABORATORIO Nro. 5
CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES
INTRODUCCION El corte vertical de un terreno es un perfil, se puede construir conociendo la diferencia de altura de cada punto y las distancias horizontales de cada uno de ellos. A través de la fotogrametría y un equipo sencillo como el estereoscopio de espejos, una barra de paralaje y un par estereoscópico de fotografías aéreas, se puede determinar los perfiles de cualquier terreno aplicando la formula de paralaje para calculo de alturas de cada punto. OBJETIVO Construir perfiles de terreno aplicando la formula de paralaje y el método radial-gráfico para la corrección del desplazamiento debido al relieve. EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO EN EL EJERCICIO. Un estereoscopio de espejos, par estereoscópico de fotografías aéreas verticales (recubrimiento longitudinal 60%), una regla de 50 cm de longitud, cinta de enmascarar, lápiz de grasa, aguja, barra de paralaje, acetato (tamaño carta), calculadora, formulario para la determinación de diferencias de altura, micropuntas de diferentes especialmente para acetatos. PROCEDIMIENTO 1. Coloque y oriente el par estereoscópico de fotografías y fíjelas con cinta
adhesiva. 2. Ahora observe estereoscópicamente con las lupas y observe la área de
visión estereoscópica y determina zona de terreno plano, ondulado y quebrado; trace sobre la fotografía de la izquierda una línea recta perpendicular a las áreas de terreno escogidas, con un lápiz de grasa.
3. Observe estereoscópicamente con lupas y marque sobre la fotografía de la
izquierda diez (10) puntos, haga una perforación fina con aguja, enumérelos; para un mejor trabajo si desea borrar la línea hágalo.
4. Traslade luego a la fotografía de le derecha cada punto uno a uno, usando
los binoculares y determine con exactitud los puntos.
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CALCULO DE DIFERENCIA DE PARALAJE
5. Realice tres lecturas con la barra de paralaje en cada punto alternadamente y escriba cada valor “L” en la columna correspondiente del formulario (NO DEBE HACER LECTURAS CONSECUTIVAS DE UN MISMO PUNTOS).
6. Sume los tres valores tomados “L” y calcule su promedio ”Lq” escríbalo en la
columna correspondiente. 7. Escoja el punto de referencia, observe la columna con los valores “Lq” y tome
el de menor valor (menor elevación) para calcular la diferencia de elevación de cada punto respecto al de referencia.
8. Calcule la diferencia de paralaje “ Pqr∆ “ entre cada punto y el escogido
como de referencia, aplicando la siguiente formula:
LLP rqqr −=∆
pqr∆ = Diferencia de paralaje del cualquier punto(a, b, m)
respecto al punto de referencia “r”. Lr = Lectura de paralaje sobre el punto de referencia”r”.
Lq = Lectura de paralaje sobre un punto “q” (cualquier punto).
CALCULO DE PARALAJE ESTERESOCOPICA 9. Aplicar la formula para el cálculo de la paralaje estereoscópica del punto “r”.
rrpp ′−=21Pr
Pr = Paralaje estereoscópica del punto “r”
rr ′ = Distancia entre puntos homólogos de referencia
pp21 = Distancia entre puntos principales entre fotografías.
29
CALCULO DE DIFERENCIA DE ELEVACIONES. 10. Calcule la diferencia de elevación para cada punto, respecto al punto tomado
como referencia.
PPpH qrqrr
qr xC∆
∆+=∆
GRÁFICA DE PERFIL (Método Radial gráfico) 11. Coloque el acetato sobre la fotografía de la izquierda, trace con micropunta
para acetato, desde el punto principal (P1) de la fotografía de la izquierda a cada punto (no olvide trazar la perpendicular a cada punto), lo mismo que la línea de vuelo (P1, P1´).
12. Coloque el acetato sobre la fotografía de la derecha, haga coincidir el punto
principal (P2) de la fotografía de la derecha con el homologo (P2´), luego haga coincidir la línea de vuelo, luego inicie trazando con micropunta desde el punto principal a cada punto.
13 Determine los puntos de cruce, trace una línea media que pase por la
mayor cantidad de puntos; luego trace a dos centímetros o mas una línea paralela (línea de referencia).
14. Proyecte ortogonalmente cada uno de los puntos sobre la línea de
referencia y levante perpendiculares. 15. Tome los valores de la última columna del formato calculados ( )H∆
ampliados en una relación “K” y grafíquelos para obtener el perfil (puede unirlos con trazos rectos).
INFORMACION DE LAS FOTOGRAFIAS AREA: MUNICIPIO: POPAYAN VUELO: Nro FOTOGRAFIA: 000066 DISTANCIA FOCAL: 152.51 mm Escala (1/E) : 1:28.680
Pr = P1P2 - r r’ 83 83 83
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MEDICIONES Y CALCULOS
PUNTO L PROMEDIO ∆Pqr qrr PP ∆+
qrr
qrqr PP
PCH
∆+
∆=∆
* qrHkH ∆=∆ *
1
22,78 22,81
1,18
86,18
2,088
208,82
22,81 22,83
2
22,28 22,3
0,67
85,67
1,193
119,27
22,32 22,3
3
22,95 22,96
1,33
86,33
2,350
234,96
22,97 22,96
4
22,64 22,66
1,03
86,03
1,826
182,59
22,67 22,66
5
23,73 23,73
2,1
87,1
3,677
367,70
23,75 23,72
6
22,47 22,47
0,84
85,84
1,492
149,24
22,48 22,47
7
24,53 24,55
2,92
87,92
5,065
506,52
24,55 24,56
8
21,63 21,63
0
85
0,000
0,00
21,65 21,62
9
23,15 23,16
1,53
86,53
2,697
269,66
23,17 23,17
10
23,38 23,38
1,75
86,75
3,077
307,66 23,37
23,39
31
32
LABORATORIO Nro. 6
DETERMINACION DE ESCALA MEDIA DEL AREA DE VISION ESTEREOSCOPICA
INTRODUCCION La escala de la fotografía es variable en todos los puntos debido a los cambios de relieve. Como consecuencia de esto la altura de un objeto sobre el datum o plano de referencia provoca un cambio en la posición de ese objeto en la fotografía.. Las fotografías pueden clasificarse por su escala. Las escalas de empleo más habitual en fotografía aérea están comprendidas entre 1:20.000 y 1:40.000. Cuando varía la elevación del terreno, varía la altura de vuelo sobre el mismo e igualmente varía la escala de la fotografía. Si aumenta la elevación del terreno, disminuye la altura de vuelo y, por tanto, aumenta la escala. Si, por el contrario, disminuye la elevación del terreno, disminuye la escala de la fotografía.
HC
ZC
Dtdf
EEscala
z −====
0
1
Cada punto de la fotografía es una escala diferente, podemos decir que la escala es variable de acuerdo a la elevación del terreno y solamente podemos hablar de una escala media; que la podemos calcular por los siguientes métodos: 1. En función de la distancia principal de la fotografía “C” y la altura media de
vuelo”Zm” sobre el terreno. E1 =
ZmC
2. En función de las distancias medidas sobre la fotografía y su correspondiente
en el terreno. Dtdf
E=
1
3. En función de las distancias medidas en la fotografía y su correspondiente
sobre un mapa. Dmdf
E=
1
OBJETIVO Calcular la escala media del área de visión estereoscópica.
33
EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO EN EL EJERCICIO. Un estereoscopio de espejos, un par estereoscópico de fotografías aéreas verticales (con recubrimiento longitudinal 60%), una regla de 50 cm de longitud, cinta de enmascarar, lápiz grasa, aguja, barra de paralaje, acetato (tamaño carta), calculadora, formulario para la determinación de diferencias de altura, micropuntas de diferentes colores para acetatos, plano de la zona correspondiente a las fotografías. PROCEDIMIENTO 1. Coloque y oriente el par estereoscópico de fotografías y fíjelas con cinta
adhesiva. 2. Para una mayor facilidad de ubicación de puntos en el mapa se recomienda
escoger puntos de tipo natural Ejemplo: curvas de ríos, picos de montaña, cruce de vías antiguas, lagos, lagunas, etc.
3. Tome como referencia una carretera. Para vías pavimentadas la longitud
estándar es de 7 metros, para no pavimentadas se utiliza 4 metros 4. Escoja ahora tres puntos bien distribuidos en ella cuidando que sea dentro
del área de visión estereoscópica. 5. Realice las mediciones y promedie dichos valores. 6. Cada punto que usted identifique sobre la fotografía debe ser identificable
fácilmente sobre el mapa. 7. Realice el siguiente cálculo
Dmdf
E=
1
Donde E= Escala. Df = Distancia en la fotografía. Dm = Distancia medida Zm = c* E
34
Donde Zm Altura de vuelo sobre el punto medio del terreno. C = Distancia Principal 152,51 mm
MEDIDAS FOTOGRAFIA PLANO CARTOGRAFICO E: 1:2000
L1-2 L2-3 L3-4 L4-1 L1-2 L2-3 L3-4 L4-1 MEDIDA 1 14,3 14,0 13,9 13.7 241 240 242 240 df (mm) 13,97 240,5 ESCALA 1:17215
OBSERVACIONES
1 2 3 4
1 26,76 26,21 21.05 21.42 2 26.74 26.19 21.07 21.44 3 26.75 26.22 21.04 21.41 Promedio 26.75 26.20 21.05
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LABORATORIO Nro. 7
MEDICION DE AREAS SOBRE FOTOGRAFIAS AEREAS Y PLANO
INTRODUCCION El presente ejercicio radica en calcular el área de un mismo polígono, sobre la fotografía aérea y el plano.
OBJETIVO Calculo de área de una determinada figura en una fotografía y en el plano correspondiente. EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO EN EL EJERCICIO. Un estereoscopio de espejos, par estereoscópico de fotografías aéreas verticales (con recubrimiento longitudinal 60%), una regla de 50 cm de longitud, cinta de enmascarar, lápiz grasa, aguja, acetato (tamaño carta), calculadora, formulario para la determinación de diferencias de altura, micropuntas de diferentes colores para acetatos, plano de la zona correspondiente a las fotografías, planímetro polar, planímetro digital PROCEDIMIENTO 1. Coloque y oriente el par estereoscópico de fotografías y fíjelas con cinta
adhesiva. 2. Para una mayor facilidad de ubicación de puntos en el mapa se recomienda
escoger puntos de tipo natural en las fotografías, Ejemplo: curvas de ríos, picos de montaña, cruce de vías antiguas, lagos, lagunas, etc.
3. Observe estereoscópicamente el terreno y escoja los puntos de la figura
geométrica, observe que se encuentre en el área de estereoscopia. 4. Identifique cada punto con letra o número y realice una perforación suave
con aguja a cada punto. 5. Traslade cada punto de la figura a la fotografía de la derecha y con la
nomenclatura correspondiente. 6. Cada punto que usted identifique sobre la fotografía debe ser identificable
fácilmente sobre el mapa.
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CORRECCION DEL DESPLAZAMIENTO DEBIDO AL RELIEVE DE LOS PUNTOS DE LA FIGURA GEOMETRICA SOBRE LA FOTOGRAFIA. (Método radial gráfico).
7. Coloque sobre la fotografía de la izquierda un acetato o papel transparente y
fíjelo con cinta. 8. Radie con micro-punta (trazo fino) especial para acetato, desde el punto
principal “P1” de la fotografía de la izquierda a cada punto de la figura geométrica escogida, haga lo mismo con la línea de vuelo.
9. Levante ahora el acetato y fíjelo sobre la fotografía de la derecha, haga
coincidir el punto principal “P2” de la fotografía de la derecha con su punto homologo P2´, superponga la línea de vuelo.
10. Radie con micro-punta, desde el punto principal “P2´ de la fotografía de la
derecha a cada punto de la figura. 11. Al final de cada trazo sobre el punto dibuje una línea perpendicular pequeña
a la del trazo para determinar exactamente la ubicación de cada punto. 12. Los trazos realizados desde la fotografía de la izquierda y derecha pueden
cortarse, de lo contrario continué el trazo en línea interrumpida hasta que se corten y determine el nuevo punto y forme la nueva figura geométrica corregida los puntos por desplazamiento debido al relieve.
UBICACION DE PUNTOS DE LA FIGURA GEOMETRICA SOBRE EL PLANO
29. Localice los puntos sobre el plano de la figura geométrica.
CALCULO DE AREA FIGURA EN EL PLANO CARTOGRAFICO POR COORDENADAS.
PUNTO COORDENADAS NORTE ESTE
1 1051394 761344 2 1051478 761422 3 1051624 761521 4 1051698 761642 1 1051394 761344
SUMA 2,2892X1012 2,2891X1012 AREA =(2,2892X1012 – 2,2891X1012 )/2 = 57.962 Ha
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CALCULO DE AREA FIGURA EN EL PLANO CARTOGRAFICO POR FIGURA GEOMETRICA. (CUADRADO) L1 2 = 242 m L1-4 = 240 m L3-4 = 241 m L2-3 = 240 m Lpromedio = 241,5m Lpromedio= 240 m AREA = 241,5 m x 240 m = 57.960 Ha
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LABORATORIO Nro. 8
FOTOINTERPRETACION TOPOGRAFICA
INTRODUCCION La fotogrametría y la fotointerpretación son ciencia, técnica y arte que se desarrollan través de un trabajo común, teniendo como base un par estereoscópico de fotografías, ejecutando bien sea una identificación objetos del terreno, interpretándolos, realizando mediciones, localización de puntos, transferencia de los mismos. El trabajo en común, se puede decir es la manera mas sencilla de realizar un mapa del área en común de un par de fotografías aéreas; siendo este el trabajo a realizar en la presente practica. En primera instancia se trata de ubicar y reconocer los diferentes elementos (montañas, valles, ríos, poblados, bosques, vegetación y cultivos) que aparecen representados. Para lograr una buena interpretación se requieren ciertos conocimientos geomorfológicos, formaciones vegetales y usos del suelo del área de trabajo, se debe tener en cuenta la escala de la fotografía y el tamaño de los objetos representados. Lo primero que se debe hacer es orientar la fotografía. La dirección de las sombras de los árboles, las nubes, y todo lo que se puede identificar debe quedar al frente de nosotros.
OBJETIVO Aplicar los conceptos teóricos sobre fotogrametría y fotointerpretación a través del análisis, la interpretación de los objetos y paisajes. Adquirir experiencia en la observación tridimensional y la realización de un mapa sencillo del área efectiva o de visión estereoscópica EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO EN EL EJERCICIO. Un estereoscopio de espejos, un par estereoscópico de fotografías aéreas verticales (recubrimiento longitudinal 60%), una regla de 50 cm de longitud, cinta de enmascarar, acetato (tamaño carta), micropuntas de diferentes colores para acetatos. PROCEDIMIENTO
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1. Coloque y oriente el par estereoscópico de fotografías y fíjelas con cinta
adhesiva. 2. Observe estereoscópicamente el par fotográfico todo el modelo de arriba
hasta abajo, examine la topografía, el drenaje, vegetación, áreas de cultivo, construcciones civiles (vías, caminos, zonas urbanas, puentes), la tonalidad y textura, tamaños de los objetos, dirección de las sombras, impacto ambiental (zonas de erosión por deforestación, uso intensivo del suelo, explotaciones pétreas, etc.).
3. Coloque el acetato o papel transparente sobre la fotografía de la derecha o
izquierda y fíjelo con cinta adhesiva en la parte superior. (Coloque el acetato de manera horizontal).
4. Delimite la zona donde va a realizar la fotointerpretación según la ubicación
si es sobre la fotografía de la izquierda o sobre la derecha. 5. Realice un recuadro donde incluya Información (convenciones), información
general de la práctica, Universidad, personal, información de fotografías, etc. 6. Ahora observando estereoscópicamente (lupas) inicie la interpretación
dibujando sobre el acetato cada uno de los elementos, de conformidad a los siguientes colores:
Azul : Drenaje (ríos, arroyos, quebradas, lagos, embalses, etc.) Negro : Línea divisoria de aguas. Rojo : Carreteras, contorno de zonas urbanas, Amarillo : Caminos. Verde : Vegetación.
7. Los demás objetos los puede dibujar usando colores apropiados y realice simbología apropiada.
40
CONCLUSIONES
La fotogrametría es la disciplina que utiliza las fotografías para la obtención de mapas de terrenos. Los levantamientos fotogramétricos comprenden la obtención de datos y mediciones precisas a partir de fotografías del terreno tomadas con cámaras especiales u otros instrumentos sensores, ya sea desde aviones (fotogrametría aérea) o desde puntos elevados del terreno (fotogrametría terrestre) y que tiene aplicación en trabajos topográficos. Se utilizan los principios de la perspectiva para la proyección sobre planos a escala, de los detalles que figuran en las fotografías. Los trabajos fotogramétricos deben apoyarse sobre puntos visibles y localizados por métodos de triangulación topográfica o geodésicos que sirven de control tanto planimétrico como altimétrico. Como una derivación de la fotogrametría, está la fotointerpretación que se emplea para el análisis cualitativo delos terrenos. La fotogrametría tiene las ventajas de la rapidez con que se hace el trabajo, la profusión delos detalles y su empleo en lugares de difícil o imposible acceso desde el propio terreno. Esta disciplina se emplea tanto para fines militares, como para los levantamientos topográficos generales, anteproyecto de carreteras, canales y usos agrícolas catastrales, estudios de tránsito, puertos, urbanismo, etc.
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BIBLIOGRAFIA
http://www.cartesia.org/data/apuntes/fotogrametria_analitica/ApuntesFotogrametria2.pdf Fotogrametría aérea y terrestre por Kurt Schwidefsky
FotogrametrÍa Moderna: AnalÍtica Y Digital