Orientación Fotogramétrica Análogica - Digital

Geomática Fotogrametría Aplicada 2022 - I

Allpa Kawsay Geomatic Lab Malpartida, Lesly Osorio, Luis Zea, Astrid

Orientación Fotogramétrica Análoga - Digital

Orientación Fotogramétrica (Análoga - Digital) Geomática

Temas a tratar Introducción Marco Teórico (Analogica - Digital) Cuadro Comparativo Aplicaciones Ejemplos Prácticos Conclusiones Referencias

Malpartida + Osorio + Zea Allpa Kawsay | Geomatic Lab

Orientación Fotogramétrica (Análoga - Digital) Geomática

Introducción Sean A y B dos posiciones sucesivas del avión desde los que se han tomado fotografías. Los rayos de luz han impresionado las placas, formando dos haces perspectivos.

El problema a resolver consistirá en conseguir en gabinete la reproducción exacta de los dos haces de rayos y que su situación respecto al terreno sea

análoga

impresionadas

a

la

ambas

que

tuvieron

fotografías

al

durante

ser el

vuelo.La operación a través de la cual se consigue todo ello es la ORIENTACIÓN.

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Orientación Fotogramétrica Orientación Interna A través de ella se reproduce en cada proyector un haz de rayos idénticos al que se impresionó en cada fotografía.

Se consigue conociendo los elementos internos: - Distancia focal.

- Punto principal.

- Función de distorsión.

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Orientación Fotogramétrica Orientación Externa A través de ella se consigue que los haces formados en los dos proyectores mediante la orientación interna estén con respecto al terreno en idéntica posición a la que tuvieron al ser impresionadas las fotografías, consta de dos fases, la orientación relativa y la absoluta.

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Orientación Fotogramétrica Orientación Relativa Colocando las dos fotografías obtenidas con un recubrimiento de un 60% aproximadamente, sobre sendos proyectores, los rayos homólogos no se cortarán sobre la mesa o pantalla.

El paralaje horizontal se puede anular subiendo o bajando la pantalla, o bien acercando o separando los proyectores.

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Orientación Fotogramétrica (Análoga - Digital) Geomática

Orientación Fotogramétrica Orientación Absoluta Finalizada la orientación relativa al modelo ya está formado, y para acabar de ajustar el par estereoscópico, quedan aún dos operaciones: - Colocar el modelo a la escala adecuada.

- Nivelar el modelo.

Del campo se obtiene la cota de tres puntos, perfectamente identificables en las fotografías y con una posición relativa A, B, C. Ajustando convenientemente se logra nivelar completamente el modelo en la opción analógica.

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Orientación Fotogramétrica Análoga Orientación Interna Coordenadas Instrumentales Orientación Interna

Helmert 2D Afin Proyectiva

FotoCoordenadas

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Del fotograma izquierdo y del fotograma derecho, o de cada uno de los fotogramas intervinientes, si la intersección es múltiple, es el proceso que nos permite obtener Fotocoordenadas a partir de las Coordenadas Instrumentales.

Para ello pueden emplearse los siguientes modelos matemáticos: - Transformación de Semejanza (Helmert 2D) Transformación Afin Transformación Proyectiva

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Orientación Fotogramétrica Análoga Orientación Externa FotoCoordenadas

Orientación Externa

Colinealidad

Coordenadas Terrenos

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Es el proceso que nos permite que nos permite obtener Coordenadas Terreno a partir de Fotocoordenadas Para ello se emplea: - Condición de Colinealidad

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Orientación Fotogramétrica Análoga Orientación Relativa FotoCoordenadas

Orientación

Colinearidad

Relativa

Coplanalidad

Coordenadas Modelo

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Es el proceso que nos permite el paso de cada uno de los sistemas de Fotocoordenadas de cada uno de los fotogramas (dos o más) al sistema único de Coordenadas Modelo a partir de FotoCoordenadas.

Para ello pueden emplearse los siguientes modelos matemáticos: - Condición de Colinealidad - Condición de Coplanaridad

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Orientación Fotogramétrica Análoga Orientación Absoluta Coordenadas Modelo

Orientación Absoluta

Helmert 3D

Coordenadas Terreno

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Es el proceso que nos permite obtener Coordenadas Terreno a partir de las Coordenadas Modelo.

Para ello se emplea: - Transformacion de Semejanza (Helmert 3D)

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Orientación Fotogramétrica Análoga Coordenadas Instrumentales

Orientación

Coordenadas Terreno

Externa Orientación

Orientación

Interna

Absoluta Orientación Relativa

Foto Coordenadas

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Coordenadas Modelo

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Orientación Fotogramétrica Digital Datos

Procesos

Resultados

Normalización Orientación Interna Orientación Externa Generación Auto.

Puntos de

de los MDE

Apoyo (PA) Mosaico de los MDE Puntos de Control (PC)

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Control de Error

Estadísticos de error y fiabilidad

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Cuadro Comparativo Relación al Sist. Coord. con el Método General de la Fotogrametría SISTEMAS DE COORDENADAS

TIPO

ORIGEN

UNIDADES

RESULTADO DE:

PUNTOS EMPLEADOS

Coordenadas Instrumentales

2D

Propio

Propio

Medida

-----

FotoCoordenadas

2D / 3D

Fotograma

mm

Orientación Interna

Marcas Fiduciales

Coordenadas Modelo

3D

Fotograma Izquierdo

mm

Orientación Relativa

Puntos de Von Grüber

Coordenadas Terreno

3D

General

m

Orientación Absoluta

Puntos de Apoyo

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Cuadro Comparativo Relación al Sist. Coord. con el Método General de la Fotogrametría

Imagen Sencilla

Par Estereoscopico

Pasada y bloques

Orientación Interna Orientación Interna Orientación Interna

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Orientación Externa Orientación Relativa

Orientación Absoluta Triangulación Aerea

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Aplicaciones Debido a que se usan por lo general fotografias aereas para los procesos y la orientación fotogrametrica son empleados en un gran numero de campos.

Vias de Comunicación

Planificación Territorial

Reconocimiento Geologico

Hidrografia

Arquitectura

Arqueologia

Estudios Militares

Geodesia y Topografía

Aeronomía y Meteorología

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Ejemplo Práctico Orientación Relativa

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Orientación Absoluta

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Señales de Puntería T - V y +

Ejemplo Práctico Señales de Puntería

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Orientación Fotogramétrica (Análoga - Digital) Geomática ESTUDIO FOTOGRAMETRICO DEL DEPOSITO DE AGUA DE CANTERAS

Ejemplo Práctico

ESTACIÓN TOTAL LEICA TCR-307

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CÁMARA SEMIMÉTRICA BRÓNICA SQI-AI

Orientación Fotogramétrica (Análoga - Digital) Geomática ESTUDIO FOTOGRAMETRICO DEL DEPOSITO DE AGUA DE CANTERAS

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Ejemplo Práctico

Orientación Fotogramétrica (Análoga - Digital) Geomática ESTUDIO FOTOGRAMETRICO DEL DEPOSITO DE AGUA DE CANTERAS

DigiNG (Digi de Nueva Generación) integrado.

Superimposición vectorial.

Formatos soportados o BIN de Digi Ascii de Digi DXF DGN Shp (ArcInfo) Kork

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Ejemplo Práctico ORIENTACIÓN INTERNA De todas las cruces de la placa reseau, sólo se utilizan 8 como marcas fiduciales para el proceso de orientación interna, designadas con los números correspondientes a la En la cruz central se establece el origen del sistema de coordenadas imagen.

Orientación Fotogramétrica (Análoga - Digital) Geomática ESTUDIO FOTOGRAMETRICO DEL DEPOSITO DE AGUA DE CANTERAS

TRANSFORMACIÓN AFÍN El proceso empieza con coordenadas conocidas de puntos fiduciales y las coordenadas de esos mismos puntos sobre la imagen (coordenadas píxels), medidos directamente sobre la pantalla del ordenador con el ratón.

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Ejemplo Práctico ORIENTACIÓN RELATIVA La orientación relativa es el proceso que determina la posición espacial de las dos fotografías que existía en el momento en que se tomaron. Esto supone definir previamente ciertos elementos de la orientación externa y calcular los restantes.

Orientación Fotogramétrica (Análoga - Digital) Geomática ESTUDIO FOTOGRAMETRICO DEL DEPOSITO DE AGUA DE CANTERAS

ORIENTACIÓN ABSOLUTA Para un pequeño modelo estereoscópico, como el calculado de un par estereoscópico, la orientación analítica absoluta puede realizarse usando una transformación de coordenadas tridimensionales. Esta transformación entre dos sistemas de coordenadas espaciales (modelo y terreno), consta de siete parámetros: tres traslaciones, tres rotaciones y un factor de escala.

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Ejemplo Práctico ORIENTACIÓN EXTERNA Una vez realizada la Orientación Externa de una imagen, se guardan los datos correspondientes a la misma en un archivo de texto, con extensión ORI y con el mismo nombre que la imagen. Si la imagen es xxx.tif, el archivo de Orientación Externa será xxx.ori.

Al realizar la Orientación Absoluta de un par estereoscópico se crean dos archivos ORI, uno para cada imagen del par.

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IMAGEN DERECHA Malpartida + Osorio + Zea Allpa Kawsay | Geomatic Lab

Ejemplo Práctico

IMAGEN iZQUIERDA

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Ejemplo Práctico

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Ejemplo Práctico

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Ejemplo Práctico

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Ejemplo Práctico

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Conclusiones La orientación es un requisito previo imprescindible para todos los procesos subsiguientes, como la restitución o reconstrucción de superficies y el reconocimiento de objetos. La restitución de puntos requiere la orientación interna y la externa.

La orientación externa de la cámara se obtiene indirectamente a través de una intersección inversa espacial.

Los sistemas se basan en una combinación de GPS y de medidas inerciales, este tipo de orientación a sido exitosa por ejemplo en teledetección.

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Referencias Proceso de Orientaciones en Fotogrametria Analitica, Introducción a la Fotogrametría Analítica, Universidad Politécnica de Madrid, 2016.

Principios de Fotogrametría. Centro de Geociencias Aplicadas. Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Nordeste, 2014.

Influencia del GSD en la orientación de un bloque fotogramétrico. Priscila García Flores, Edurne Ortiz.

Universidad del Pais Vasco, 2012.

Apuntes de Topografía y Geodesia, Unidad Didáctica IV - Fotogrametría, Julio Manuel de Luis Ruiz, Escuela Politécnica

de

Ingeniería

de

Universidad de Cantabria, 2010.

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Minas

y

Energía,

GRACIAS Orientación Fotogramétrica Análoga - Digital