La imagen original - Universidad Politécnica de Madrid

Transcripción

Ortofotos
La imagen original
n
Fuentes
l Película
l Imagen Digital
l Datos de satélite
Satélite
Vuelo
alto
n
Geometría de una fotografía aérea
n
La foto aérea no es un mapa
l Proyección diferente
l Desplazamiento por el relieve
l Desplazamiento por inclinación
l Cambios de escala
Vuelo
bajo
Terreno
© 2004 Francisco García Cepeda Universidad Politécnica de Madrid [email protected] http ://nivel.euitto.upm.es/~cepeda
Ortofotos
Diferencias entre fotografía y mapa
n Una fotograf ía es una perspectiva o
proyección central
n Un mapa es una proyecció n ortogonal
nLa fotograf ía presenta tres variaciones geométricas
con respecto al mapa
l
desplazamiento debido al relieve
desplazamiento debido a la inclinació n de la cá mara
l Variaciones en escala
l
Ortofotos
Error por inclinación de la cámara
S
dr = r2.sen t/f
t
f
f
w’ e’ w
i
Fo
rig
too
inal
f (mm)
b
e
b”
b’
horizontal
r = w’b’
dr = b”b’
150
1/Ef
dr (m)
terreno (m)
1/40000
0,00349
139
1/18000
0,00349
63
1/10000
0,00349
35
1/18000
0,00174
31
1/10000
0,00174
17
300
A
N
B
para t = 3º y
r = 0,10 m
1
Ortofotos
Rectificación Analógica
n
n
Se coloca una rendija
en lugar de un lápiz
En vez de la hoja del mapa
se coloca una película sensible
La idea bá sica es ,
el Multiplex (izqd.)
Kelsh K -320
Orthoscan
(arriba)
Ortofotos
• Carl Zeiss
DP-3
Ortofotos
• Carl Zeiss GZ-1
2
Ortofotos
• Wild PPO-8
Ortofotos
Rectificación Analítica
• Wild Avioplan OR1
Ortofotos
Rectificación Analítica
• Carl Zeiss Orthocomp Z2
3
Ortofotos
Resultado
final
Ortofotos
Esquema del Flujo Fotogramétrico
Sistemade
Sistemade
Navegación
Navegación
CámaraÁerea
CámaraÁerea
Película
Película
Digital
Digital
Imágenes
ImágenesSatélite
Satélite
Película
Película Digital
Digital
Restituidor
Restituidor
Analítico
Analítico
Escáner
Escáner
Estación
Estación
Digital
Digital
LIS/GIS
LIS/GISyy
Teledetección
Teledetección
PRODUCTOS:
PRODUCTOS:datosvectoriales,
datosvectoriales,GIS,
GIS,DTMs,
DTMs,ortofotos,
ortofotos,mosaicos,
mosaicos,vuelosasistidos,
vuelosasistidos,etc.
etc.
MEDIA:
MEDIA:impresoras,
impresoras,plotter
plottervectoriales,
vectoriales,plotter
plotterraster,
raster,CD,
CD,cintas
cintasmagneticas,
magneticas,Internet
Internet
Ortofotos
Rectificacion digital
• El modo de procesar actualmente es:
• Off- line
• Se requiere:
– imágenes digitales
– datos de orientación
– MDT
– datos ortofotos (resolución, límites)
• Calcular el valor (densidad de gris o RGB) de cada pixel
de la ortofoto, basado en:
– ecuaciones de colinealidad e interpolación
4
Ortofotos
Rectificación Digital - flujo
Delimitación de ortofoto yresolución
Para cada pixel de la ortofoto:
Calcular las coordenadas terreno XY
Z terreno a partir de un MDT
Calcular fotocoordenadas con las ecuaciones de colinealidad
Interpolar valores de gris o RGB de los pixeles de la imagen
Ortofotos
Modelos digitales del terreno (MDTs )
MDT
Ortofotos
Principio de generaci ón de ortofotos
posición de un punto
en la imagen
correspondiente a
un pixel en la
ortofoto
terreno a imagen
posición del punto del terreno
en la superficie del MDT
correspondiente a un pixel
en la ortofoto
punto del terreno
correspondiente a un
pixel en la
ortofoto
5
Edición
Ortofotos
• Posibles faltas de precisión geométrica y radiométrica
ü Diferencias radiométricas en zonas de solape
• Mediante programas de retoque fotográfico
• Generación de mosaicos
• Ajuste de los histogramas de las imágenes o la interpolación de los valores
ü
Falta de nitidez en una imagen ortorectificada
• Debido a errores altimétricos
• Generación de un MDT de calidad adecuada
• Correcta elección de las fotos
ü
Microrelieve: Objetos de la imagen con una altura significativa con respecto a
la altura de vuelo
• Realización de un MDT en el que se añada al terreno los objetos del microrelieve
• Alto coste en tiempo y dinero
• Aplicaciones de rectificación no diseñadas al efecto
ü
Arañazos, pelusas, marcas producidas por la cámara aérea, mancha s de
suciedad
• Edición en cuadrículas orientadas Norte-Sur
• Inserción de la toponimia, cuadrícula de referencia y carátula
Problemas en ortofotos
Ortofotos
Puente sin corregir
Puentes sin corregir
Puentes corregidos
Ortofotos
Comparación de ortofotos
6
Ortofotos
Superposición de datos vectoriales 2-D
Los desplazamientos son producto del efecto de perspectiva y de las alturas de los edificios
Ortofotos
Superposición de datos vectoriales 2-D.....2
En posición más centrada, el desplazamiento es menor, aún con edificios de IX alturas
Ortofotos
No todo se puede deducir de la ortofoto
7
Ortofotos
Comparación de datos vectoriales y raster
Ortofotos
Comparación de datos vectoriales y raster...2
Ortofotos
Se detectan posibles incorrecciones en la materialización de la manzana
8
Ortofotos
Mosaico de Ortofotos
Ortofotos
Aplicaciones de las Ortofotos
• Cartografía
• Revisión digital de mapas generales y catastrales
• Gestión de recursos hidricos
• S.I. de aguas potables para clasificación de tierras
• S.I de localización de aguas
• Mapas hidrológicos
• Agricultura
• Localización de áreas de cultivo y pendientes
• Planeamiento
• Inventarios de comarcas
• Vistas 3D sintéticas para planeamiento regional
• Simulación
• Entrenamiento simulado de vuelos de aviones y
helicópteros
Ortofotos
Aplicaciones de las Ortofotos
• Redes de servicios
• Superposición en redes esquemáticas de servicios
• Medio Ambiente
• Mapas de usos de la tierra
• Emisiones contaminantes
• Zonas de riesgo
• Infraestructura
• Desarrollos agrícolas , forestales, de ocio, etc.
• Geomarketing
• En combinación con datos estadísticos ( densidad de población, poder
adquisitivo, etc.) para la localización más adecuada de negocios y servicios
públicos
• Navegación
• Para adquisición de datos vectoriales a usar en sistemas de navegación de
vehículos
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Ortofotos
Relación EF / resolución con pixel terreno
n Escala
de foto / resolución
nTama ño
del pixel en terreno
l 1:40.000
/ 25 micras
l 1,00
metros
l 1:40.000
/ 12,5 micras
l 0,50
metros
l 1:12.000
/ 25 micras
l 0,30
metros
l 1:12.000
/ 12,5 micras
l 0,15
metros
l 1:6.000 / 25 micras
l 0,15 metros
l 1:6.000
l 0,075
/ 12,5 micras
metros
l
1:3.000 / 25 micras
l 0,075 metros
l
1:3.000 / 12,5 micras
l 0,038
metros
Ortofotos
Recomendaciones
• La ampliación EFoto/EFinal viene a estar comprendida entre
5 y 8 veces.
• Por cada unidad de ampliación escanear a 240 dpi lo que
para una ampliación de 5 veces significa 20 µm de tamaño
de pixel.
• Un tamaño más pequeño de pixel da mejor resolución,
pero no implica una mayor precisión ya que esta depende
también del apoyo, altura de vuelo y focal.
• Para una ampliación de 8 veces, el espaciado de puntos
del MDT viene a ser de 12-24 mm a la escala final del
mapa.
Ortofotos
Estimación de costes
Coste en euros
8
7
6
5
Coste de ortofoto por Ha
4
3
2
1
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
500
0
Denominador de la escala
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