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FOTOGRAFÍA AÉREA

CÁLCULOS Y APLICACIONES EN FOTOGRAFÍA AÉREA

 

Como se ha dicho anteriormente existen dos tipos de fotografías: las fotografías aéreas convencionales (con proyección cónica) y las ortofotografías (con proyección plana), con ambas se pueden realizar operaciones, mediciones, análisis de localizaciones... es decir, todo tipo de cálculos fotogramétricos, y además realizar mapas, estudios biológicos, geológicos, edáficos, históricos, arqueológicos...

Pero puesto que los dos tipos de fotografías tienen distintas proyecciones, los métodos a emplear son distintos. A continuación se muestran algunos cálculos y aplicaciones en ambos tipos de fotografías, aunque actualmente ya no se suelen realizar medidas topográficas o estudios generales directamente sobre fotografías aéreas convencionales y utilizando estereoscopios, sino que normalmente se adquiere directamente la ortofotografía o se transforma la fotografía cónica en una fotografía con proyección plana, y se realizan todos los cálculos a partir de un visor geográfico o un sistema de información geográfica.

 
Cálculos en fotografías aéreas Cálculo de la altura del vuelo del avión
Cálculo de la escala
Cálculo de distancias
Cálculo de superficies
Cálculo de la altura de los objetos
Aplicaciones de las fotografías aéreas Realización de una malla
Inventarios de hábitas, especies e inventarios forestales
Estimación de volúmenes y coberturas
Cartografías de vegetación
Cartografías de usos del suelo
Análisis temporales (estudios secuenciales)
Valoración de daños por incendios forestales
Otras aplicaciones...

Cálculos en fotografías aéreas:


Cálculo de la altura del vuelo del avión:

La altura del vuelo del avión es un factor necesario para realizar algunos cálculos fotogramétricos.

- En algunas fotografías aéreas verticales suele estar indicado en el margen de la imagen, pero si se desconoce se puede calcular teniendo en cuenta la siguiente fórmula (en la que todos los valores deben estar en la misma unidad de medida):

Altura del vuelo = distancia focal x fotoescala (el denominador de la escala de la foto)

Por ejemplo, si se quiere calcular la altura del vuelo en una fotografía que se ha realizado con una distancia focal de 150 mm y en la que la fotoescala es de 1: 20.000, se aplica la fórmula: Altura = 150 x 20.000, y el resultado es 3.000.000 mm. por lo tanto, el avión volaba a una altura 3.000 metros mientras realizaba la foto.

- En las ortofotografías o en imágenes aéreas de proyección plana: no se puede calcular la altura del vuelo porque normalmente no se conoce la distancia focal de la fotografía.


Cálculo de la escala:

La escala es la relación de tamaño entre la imagen fotográfica y la realidad. Por ello, es un factor muy importante, que si no aparece en la imagen debe ser calculado.

- En fotografías aéreas verticales: existen varios métodos para determinar la escala sobre una fotografía aérea vertical, aunque hay que tener en cuenta que dentro de una misma fotografía la escala varía de unas áreas a otras (sobretodo si en la imagen hay un relieve muy acusado) debido a las distorsiones que produce la proyección cónica. A continuación se muestran los métodos más importantes:


a) Teniendo en cuenta la relación entre la distancia focal de las lentes de la cámara y la altura del vuelo sobre el terreno, se puede usar la siguiente fórmula (usando las mismas unidades de medida):

 
Escala de la foto = distancia focal de la cámara / altura del vuelo sobre el plano del terreno
 
es decir:
 
Escala de la foto = distancia focal de la cámara / (altura del vuelo - altitud media del terreno)
 

b) Se puede calcular midiendo la distancia entre dos puntos en la realidad y entre los dos mismos puntos sobre la foto. Se pueden elegir elementos con medidas estándar (como las vías de los ferrocarriles, las piscinas olímpicas, algunos campos de deporte...). De esta forma se tendría que aplicar la siguiente fórmula (usando las mismas unidades de medida):
 
Escala de la foto = distancia entre dos puntos en la realidad / distancia entre esos dos puntos en la foto
 

Si la distancia entre los dos puntos es de 500 m (50.000 cm) y la distancia entre esos dos puntos en la fotografía es de 5 cm, la escala de la fotografía será 1:10.000 o 1/10.000.

Este método permite dar un valor aproximado de la escala, pero solamente es válido para la zona de la foto en donde se encuentran los dos puntos de referencia.

 
c) El siguiente método es similar al anterior pero en él los valores de referencia se toman sobre un mapa o un plano con escala en donde aparezca la zona que aparece en la fotografía. Para ello se eligen dos puntos identificables en el mapa y en la fotografía (la cúpula de una iglesia, la intersección entre dos carreteras...), que estén situados a la misma altitud, separados, y que la línea que los une pase por el punto principal de la fotografía. Después, se aplica la siguiente fórmula (usando las mismas unidades de medida):
 
Escala de la foto = (distancia entre dos puntos medida en el mapa x escala del mapa) /
distancia entre esos mismos puntos medida sobre la foto
 

Si la distancia entre los dos puntos en el mapa es de 140 mm, la escala del mapa es 1:25.000 y la distancia entre los dos puntos en la fotografía mide 70 mm, la escala de la fotografía o fotoescala será: 1:25.000 o 1/25.000.

Al igual que en el método b, el valor de la escala sólo es exacta en la zona en donde están situados los puntos de referencia.

 
d) Existe otro método más exacto que consiste en calcular la escala media de la fotografía, para ello se eligen tres puntos en el mapa (A, B y C) y en la fotografía aérea, de manera que formen un triángulo, más o menos equilátero, que abarque casi toda la imagen. Después, se calcula la escala aproximada de cada punto siguiendo el método “c” y se hace la media teniendo en cuenta la siguiente fórmula:
 
Escala de la foto = (escalaAB + escala AC + escalaBC) / 3
 
escala triangulo
Ejemplo del cálculo de la escala por el método del triángulo
 

e) También existe otro método, similar al anterior, pero en vez de que los puntos formen un triángulo, dibujen una cruz. De esta forma, se realizan dos líneas, que pasen por el centro de la fotografía  y que se corten formando un ángulo recto, después se calculan las distancias de las líneas en el mapa y en la fotografía aérea, y se obtiene la escala media:

 
Escala de la foto = (escalaAB + escalaCD) / 2
 
escala cruz
Ejemplo del cálculo de la escala por el método en cruz
 

- En ortofotografías o imágenes aéreas de proyección plana: normalmente no es necesario calcular la escala de la fotografía puesto que si se está empleando un programa SIG o un visor geográfico, y si la imagen ya está georeferenciada, la escala aparecerá automáticamente calculada por el programa. Si la imagen no está georeferenciada, se puede georefenciar con un SIG fácilmente teniendo en cuenta unos puntos claves de la imagen de los que se conoce su posición exacta.

En este tipo de imágenes, al tener una proyección plana, la escala es uniforme.

 
 
Continúa en la siguiente página con el cálculo de distancias y superficies...
 


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Alberto Díaz San Andrés (2011-2016), última actualización: julio de 2016. www.biogeografia.netau.net (versión 4.0)