Cap 09 Ortofoto

9.
ORTOFOTO
9.1 INTRODUCCIÓN
La necesidad de conocer el espacio geográfico ha llevado al hombre
a descubrir, investigar e inventar formas de representar la superficie de la
Tierra, que van desde dibujar símbolos sobre madera y cueros de animales, hasta la obtención de imágenes provenientes de satélites.
En la actualidad, en que se requiere de información precisa en el menor tiempo posible y de costos económicos bajos, se han creado diversos
sistemas que permiten lograr estos propósitos. Entre éstos se encuentran
los métodos fotogramétricos, que en general se basan en el uso de cubiertas fotográficas obtenidas a través de líneas de vuelo mediante aviones
fotogramétricos equipados con cámaras aéreas especiales.
Estas cubiertas fotográficas dan origen a todo un proceso de elaboración de cartas y planos a diferentes escalas, que son utilizados por diversos
usuarios. Además, del vuelo fotogramétrico, actualmente se confeccionan
ortofotos de probadas cualidades en varias partes del mundo.
La cobertura fotogramétrica responde a la necesidad de solucionar
muchos problemas propios del espacio geográfico y éste es uno de los
medios precisos que puede mostrar el espacio físico real para ayudar a
resolver problemas desde el gabinete del especialista, cuando las regiones
son extensas y distantes.
Por las razones señaladas, se estima que la producción de ortofotos y
su uso deben ser rápidamente conocidos por todos aquellos profesionales
que se ocupan de las ciencias de la tierra.
La realización de una ortofoto y su aplicación en el desarrollo socioeconómico en Chile es de gran interés, ya que este documento cartográfico, por su rápida elaboración y cantidad de información que entrega,
tiende a satisfacer las necesidades de estudios, planificación y otras a un
gran número de profesionales.
De la carta regular no se puede obtener toda la información necesaria
para resolver la totalidad de los problemas geográficos. La evaluación y
análisis efectuados por diferentes tipos de profesionales para integrarlos
en beneficio de un plan o programa de desarrollo demandarían decenas de
años de trabajo tanto de gabinete como de terreno.
La cubierta fotográfica, en cambio, responde al carácter prioritario con
que en esta época deben solucionarse los innumerables problemas a enfrentar. Un simple examen estereoscópico, asociado a un croquis esquemático
establecido por los propios analistas, puede resolver en gran medida las necesidades (estudios geomorfológicos, avance y modificación de la erosión,
desarrollo y expansión de ciudades, uso actual del suelo, etc.) que anticipan
las especificaciones del anteproyecto de un trabajo determinado.
TOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
143
La carta regular, aún la más detallada a gran escala, tiene un carácter esquemático que la limita a ciertos usos, por ejemplo: no aparecen
los contornos geológicos, la representación de la vegetación que no está
clasificada, la densidad de población urbana, los aspectos determinantes
de la población, etc., por lo general una carta sistemática no está en condiciones de satisfacer plenamente a todos los tipos de usuarios.
La demanda de nuevas cartas o la actualización de las existentes es
una creciente necesidad, por lo que los especialistas de la cartografía se
empeñan en crear nuevos procedimientos para transformar las fotografías
aéreas directamente en cartas, evitando el largo camino de la cartografía
tradicional y de los procedimientos de producción convencional.
9.2 CONCEPTOS GENERALES
La ortofoto es una imagen fotográfica del terreno, cuya proyección
central ha sido transformada en una proyección ortogonal, eliminando así
las distorsiones planimétricas causadas por la inclinación de la cámara aérea y al desplazamiento debido al relieve.
De este modo se elimina la variación de escala existente en el fotograma no rectificado (debido a las diferencias del nivel del terreno fotografiado y las inclinaciones de la cámara al momento de la toma) y se obtiene
una escala única y exacta para toda la superficie de la ortofoto.
La transformación de una proyección central a otra ortogonal se realiza mediante el procedimiento llamado rectificación.
Cuando el terreno presenta variaciones de pendiente y el grado de
inclinación de la cámara con respecto al terreno es apreciable, se aplica
al procedimiento de rectificación diferencial, el que consiste en corregir el
modelo estereoscópico a través de áreas elementales de acuerdo con el
desnivel del terreno.
Ortofotocarta es una ortofoto a la cual se le agregan la información
altimétrica, cuadrícula UTM y toponimia.
Ortofotoplano es una ortofoto de un sector urbano a la cual se le
agregan la toponimia, algunos símbolos convencionales y una cuadrícula.
9.3 USO DE LA ORTOFOTO
9.3.1 GENERALIDADES
La ortofoto puede utilizarse en todas las actividades donde se emplean fotografías aéreas y cartografía sistemática o regular, con la ventaja
de lograrse una gran exactitud planimétrica que permite efectuar estudios
monotemáticos fácilmente combinable en un estudio de un determinado
plan socioeconómico regional.
144 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS
ORTOFOTO
Otra de las ventajas adicionales que ofrece la ortofotografía, elaborada
en base de placas o cintas magnéticas de almacenamiento, es la posibilidad
de elaborar con facilidad y sin mayor costo adicional una recopilación estadística que registre los cambios experimentados por un área determinada.
En muchos países se han logrado buenos resultados con la aplicación
de ortofotos, cabe mencionar, en los últimos años, los estudios socioeconómicos, del Mapa Económico de Suecia, el cual consta de 11.500 ortofotocartas a escala 1:10.000 y 1:1.000 y ortofotocartas a escala 1:20.000.
En Estados Unidos de América se ha usado la ortofoto como complemento de mapas y en algunos casos, como en el condado de Jackson, para
los fines específicos de completar datos sobre la propiedad del suelo, no a
través de simples fotografías, sino que por medio de documentos susceptibles de medición exacta y directa. Tales ortofotos se usan con fines fiscales (Tax Maps), pero adicionalmente se prevé la utilización de los mismos
con otros propósitos como: planificación y zonificación; seguridad pública
y control de tránsito; protección contra incendios; ayuda al cumplimiento
de la ley; propósitos de utilidad pública; control de tierras, fideicomiso;
mantenimiento de títulos de propiedad; desarrollo de tierras; negocio de
compraventa de propiedades y planos reguladores.
Además existen ejemplos de uso y empleo para los fines más diversos en la mayoría de los países de Europa y de otros como Sudáfrica,
Australia, y en América Latina, en particular Colombia, y específicamente
en los catastros de El Salvador y Costa Rica.
9.3.2 USO ACTUAL DE LA ORTOFOTO EN CHILE
Los principales usuarios de la ortofoto en Chile, son:
El Centro de información de Recursos Naturales (CIREN); las empresas forestales; el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INE);
las municipalidades; Fuerzas Armadas; la Corporación del Cobre de Chile
(CODELCO); la Empresa Nacional de Electricidad (ENDESA) y los particulares en general.
EL CENTRO DE INFORMACIÓN DE RECURSOS NATURALES (CIRENCORFO)
Uno de los usos más interesantes es el que lleva a cabo CIREN aprovechando la ortofoto en positivos reproducibles, para agregar información sobre:
Desarrollo histórico del uso de la tierra; uso general del suelo, en su
situación actual; identificación de cultivos; estudios de pastizales y dehesas; investigación fitosanitaria de cultivos determinados; sistemas de
rotación de cultivos; localización de sitios con características especiales;
estimación y previsión de rendimientos de cultivos; evaluación estadística
de las cosechas; censos; explotación deficiente del suelo; estudio de sueTOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
145
los; clasificación de terrenos; planificación y explotación del uso del suelo;
hidrografía y drenaje.
Para dar a conocer esta información a los usuarios finales, tales como
agricultores, instituciones de investigación y desarrollo, empresas, etc.,
se utiliza una codificación especial. Además, en algunos casos se agrega,
mediante otro código numérico, información relativa al Rol del Servicio de
Impuestos Internos que identifica al propietario de cada predio.
Para incorporar la información sobre límites prediales, roles de pertenencia de la tierra y capacidad de uso del suelo, se sigue en general el
siguiente procedimiento:
- Digitalización de la cartografía regular y actualización con la ortofoto a escala 1:20.000;
- Digitalización de la información antigua correspondiente a un mosaico fotográfico (OEA) del año 1960;
- Salida gráfica de la información anterior y
- Superposición de esta información sobre la ortofoto 1:20.000
LAS EMPRESAS FORESTALES
En general las empresas forestales que utilizan la ortofoto para el manejo de sus recursos, lo hacen en ortofotos escala 1:10.000 para lo siguiente:
- Evaluación y cuantificación del recurso forestal, es decir, medir el
área plantada o los terrenos con potencial forestal, con el fin de
obtener la superficie apta para explorar o plantar
- Identificación de recursos forestales según tipología (bosque nativo, artificial, pinos, etc.), midiendo su área
- Planificación del manejo de bosque
- Licitación de fases de la producción a contratistas externos y verificación de avances para cotejar con estados de pago
- Control de las diferentes fases de la producción
- Elaboración de estudios de factibilidad técnico económica
- Estudios para la adquisición de nuevos predios
- Evaluación y diseño de proyectos de caminos para la explotación
forestal considerando la ubicación, el tipo de maquinarias a utilizar,
etc.
- Inventario y registro de las condiciones de crecimiento de los distintos rodales
- Control de plagas (vuelo infrarrojo)
La desventaja de la ortofoto desde el punto de vista económico, en el
manejo de este recurso, es la necesidad de actualización permanente, que
146 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS
ORTOFOTO
implica realizar nuevos vuelos. Pero, si se considera que un nuevo vuelo
se puede hacer cada tres años, su costo no es tan elevado, aún más, para
reducir gastos, se puede usar como base cartográfica la ortofoto y sobre
documentos transparentes se puede incorporar la actualización, ya sea
por clasificación en terreno o con fotografías no métricas tomadas a los
sectores de interés. Por otra parte, debe tenerse presente que en Chile el
crecimiento de un bosque hasta su explotación final está en el promedio
de los veinte a veinticinco años.
EL INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS (INE)
Esta institución utilizó la ortofoto a escala 1:20.000 en el Proyecto de
Mejoramiento Estadístico Agropecuario del año 1983, en el que se empleó
este medio para investigar los cambios de áreas estadísticas muestrales
agropecuarias, para lo cual se graficaron y seleccionaron al azar, por métodos estadísticos, áreas de 500 ha, en la VII Región del Maule, de zonas
agropecuarias productivas para controlar y censar su producción anual.
Se eligió la ortofoto para este trabajo por sus características métricas
y la facilidad que ofrece para identificar y cuantificar visualmente cada
área elegida. Este proyecto lleva un control anual de la información productiva para poder determinar, mediante métodos estadísticos, la producción nacional anual de determinados productos en áreas semejantes.
LAS MUNICIPALIDADES
Las municipalidades han usado la ortofoto con el propósito de utilizarla como plano regulador, para llevar un registro de las edificaciones y
propiedades y controlar el cumplimiento de la legislación y reglamentación vigente en cada comuna, y para poder cobrar los impuestos en forma
exacta de acuerdo a las dimensiones de cada propiedad y edificación.
Además, se ha usado para: planificar la apertura de nuevas calles; la
sectorización de expropiaciones; la medición de flujos de tráfico vehicular;
la zonificación para los fines de seguridad pública, y con posterioridad al terremoto de marzo 1985, se le usó para identificar las áreas más afectadas,
evaluar los daños y planificar una ayuda efectiva a los más necesitados.
LA CORPORACIÓN DEL COBRE DE CHILE (CODELCO)
Las divisiones El Teniente y Andina han usado la ortofotocarta y la
ortofoto a escala 1:1.000 para usos, como:
- La cubicación del embalse de relieve “Barahona” en el mineral El
Teniente
TOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
147
- La actualización de la base cartográfica de las zonas de interés
- La obtención de un dimensionamiento exacto de las zonas de exploración y explotación
- La planificación de obras complementarias
LA EMPRESA NACIONAL DE ELECTRICIDAD (ENDESA)
Esta empresa ha usado ortofotos a escala 1:20.000 para proyectos
de tendido de líneas y ubicación de cables de alta tensión en la zona central de Chile.
EL INSTITUTO GEOGRÁFICO MILITAR
El Instituto Geográfico Militar además de producir la ortofoto, ha utilizado la ortofotocarta en la fase de revisión y control cartográfico del
proceso de confección de la cartografía regular después de la restitución
o compilación.
Además, se la utiliza como documento de actualización de la misma
cartografía. Proceso que se ha hecho apoyado en técnicas estadísticas
para controlar muestras al azar. Este sistema ha entregado buenos resultados, gracias a las características de la ortofoto, como son la posición
horizontal y la corrección del desplazamiento por relieve. Es importante
hacer notar que para la actualización es imprescindible usar ortofotos
recientes.
LOS PARTICULARES EN GENERAL
Actualmente existe una gran demanda por la ortofoto a escala
1:20.000 de parte de diferentes empresas privadas y de personas naturales (profesionales, agricultores, mineros, etc.) que han encontrado
en la ortofoto la solución a muchos de sus problemas, para fines de
planificación, ejecución y explotación de diferentes recursos. Además,
se le ha dado un uso muy intenso, como documento aclaratorio e incluso probatorio para solucionar problemas de litigios en la tenencia de la
tierra.
9.3.3 USO POTENCIAL DE LA ORTOFOTO
EN LA AGRICULTURA
La ortofoto puede ser usada en la planificación agrícola y en el estudio de la capacidad de uso actual del suelo. Con tal objeto se pueden
desarrollar actividades como:
148 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS
ORTOFOTO
- Sectorización por áreas; esto es, el uso actual del suelo, su capacidad de uso, la pertenencia de la tierra, los tipos de suelos, etc.
- Planificación del uso óptimo del suelo aprovechando sus características y la posibilidad de riego
- Planificación de las obras de regadío
- Planificación de los sistemas de comunicación
EN EL CAMPO FORESTAL
Además de lo señalado en acápites previos, la ortofoto sirve también
para:
- Planificar las vías de circulación (estudio de caminos) y
- Estudiar la prevención de incendios forestales
EN LA GEOMORFOLOGÍA Y GEOLOGÍA
Particular apoyo puede prestar la ortofoto en estas dos áreas como
base cartográfica para el estudio en determinadas áreas, siendo de especial utilidad en geología la ortofoto infrarrojo color.
Además, sus características presentan especiales ventajas para levantar cartografía temática en forma exacta.
EN LA HIDROLOGÍA
En el campo hidrológico la ortofoto puede ser usada como antecedente para planificar el uso de los sistemas hídricos y la construcción de
las obras civiles necesarias para optimizar el uso del suelo (acueductos,
canales, represas, tranques, etc.).
Para estos fines es conveniente contar con el apoyo de ortofotocartas
a escala grande.
EN LAS OBRAS CIVILES
La ortofoto puede reemplazar, con algunas limitaciones, las cartas
o los planos topográficos en la planificación de obras civiles, como construcción de carreteras, vías férreas, aeropuertos, etc., especialmente en la
etapa de anteproyectos y en la preparación de los proyectos.
EN LA MINERÍA
Puede ser usada en la fase de exploración de los yacimientos mineros,
aprovechando especialmente la ortofoto infrarrojo color, permitiendo adeTOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
149
más dimensionarlos. Esto, lógicamente, debe hacerse en áreas puntuales
en donde ya se conoce la composición geológica y geoquímica del terreno.
En la fase de obras complementarias, es posible utilizar la ortofotocarta a
escala grande, para la planificación de las obras de arte, caminos, etc.
EN LA ADMINISTRACIÓN PÚBLICA
En esta área, el mayor uso de la ortofoto está dado en el control de
la correcta tributación que es responsabilidad del Servicio de Impuestos
Internos y que en general es ocupada en tareas como: la fiscalización de
las tributaciones, el catastro de los bienes públicos, la identificación visual
de la propiedad, la medición de las áreas sobre las cuales se debe tributar, la asignación de un número de rol a cada predio y bien raíz; se aplica
también la ortofoto como base cartográfica y los cálculos proyectivos de la
producción agropecuaria para la confección del presupuesto nacional y el
cobro de los respectivos impuestos.
Específicamente para el Instituto Nacional de Estadísticas (INE) el
uso potencial de la ortofoto está en la preparación del material cartográfico (en forma activa) y en la planificación de los censos futuros.
EN EL TURISMO
En la actividad turística es particularmente útil el ortofotoplano especialmente en las grandes ciudades que cuentan con una infraestructura
turística atractiva para los visitantes. Para el cumplimiento de esta función
el ortofotoplano debe contar con la información necesaria sobre los puntos
de mayor interés turístico, como parques, hoteles, restaurantes, museos,
lugares de recreación, sistemas de movilización, etc.
EN EL CATASTRO
Si bien en Chile no existe una ley de catastro o catastro nacional en
funcionamiento, pero igualmente a la fecha se han realizado algunas pruebas en este sentido con buenos resultados.
Es así como el proyecto piloto para el catastro de la comuna de Quilicura consideró obtener ortofotografías a escala 1:10.000 de las zonas
rurales y 1:1.000 de las urbanas, para apoyar actividades como:
- Uso de la ortofoto para que los delineadores concurran al terreno
a empadronar los predios y definir exactamente sus deslindes y
enumerarlos
- Con la ortofoto clasificada y la información existente en el Conservador de Bienes Raíces y la municipalidad, se realiza la etapa de
150 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS
ORTOFOTO
conciliación de la información predial, para elaborar la ficha catastral definitiva
- Posteriormente se usa la ortofoto como cartografía base con el
objeto de obtener los planos catastrales con la información correspondiente
- Finalmente se refunden el plano catastral con la ortofoto, para dar
origen al ortofotoplano catastral
9.3.4 COMPARACIÓN DE LA ORTOFOTO CON LA CARTA
De manera general la ortofoto, cualitativamente, es más rica en información que el levantamiento gráfico, pero por tratarse de un producto
sujeto a interpretación o lectura, puede presentar algunas dificultades al
usuario no habituado a manejar imágenes fotográficas. En cuanto a la
carta, ésta representa una naturaleza abstracta y subjetiva para cualquier
usuario.
Desde el punto de vista métrico, la ortofoto constituye un documento
fotográfico sobre el cual todos los detalles se encuentran en su verdadera
posición, permitiendo así efectuar mediciones igual que sobre la carta.
9.3.5 EJEMPLOS DE ORTOFOTOS
TOPOGRAFÍA
PARA LAS TROPAS
151
152 TOPOGRAFÍA PARA LAS TROPAS