PLAN DE VUELO FOTOGRAMETRICO - fing.edu.uy
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PLAN DE VUELO FOTOGRAMETRICO
Alejandro Figueredo Morales, Código: 0120141071 Correo electrónico: [email protected]
Andrés Giovanny Gonzales Osorio, Código: 0120141035
Correo electrónico: [email protected]
Diego Díaz Aparicio, Código:0120141029 Correo electrónico: [email protected]
Carlos Alberto Valencia Lozano, Código: 0120141058
Correo electrónico: [email protected]
Shirley Stella Villareal Sáenz, Código: 0120141061 Correo electrónico: [email protected]
ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES INGENIERIA CIVIL A DISTACIA
CARTOGRAFIA Y FOTOGRAMETRIA III SEMESTRE
CORTE II BOGOTA D.C
2015
PLAN DE VUELO FOTOGRAMETRICO
Presentado por: Alejandro Figueredo Morales Código: 0120141071
Andrés Giovanny Gonzales Osorio
Código: 0120141035
Diego Aparicio Díaz Código:0120141029
Carlos Alberto Valencia Lozano
Código: 0120141058
Shirley Stella Villareal Sáenz Código: 0120141061
Presentado a: Ing. JAVIER VALENCIA Docente
ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES INGENIERIA CIVIL A DISTACIA
CARTOGRAFIA Y FOTOGRAMETRIA III SEMESTRE
CORTE II BOGOTA D.C
2015
TABLA DE CONTENIDO
Contenido
INTRODUCCION…………………………………………………………………………………..4
1. TALLER DE PLAN DE VUELO……………………………………………………………..7
1.2.Contrato de Consultoría…………………………………………………………………….6
1.3. Items de datos a entregar en la propuesta de consultoría……………………………..6
1.4.Plan de vuelo fotogrametrico………….…………………………………..…………….…7
2. Determinación de las Líneas de Vuelo (∞)....................................................................8
3. Longitud del Lado Útil de la Fotografía (S)………………………………………………...8
4. Superficie Cubierta por una Fotografía (Fg)………………………………………………9
4.1Superposición Longitudinal u = 75 %.YSuperposición Lateral v = 25 %.
TerrenosPlanos……………..…………………………………………………….………...11
4.2 Para Compensar Error Lateral. Línea de Vuelo…………………………….…………..12
4.3 Para Compensar Error Longitudinal………………………………………….………..…12
5. Base en el Aire (B)…………………………………………………………….…………….12
6. Distancia Entre Líneas de Vuelo (A)………………………………………..…………..…13
7 Intervalo de Toma (I) – Intervalo Entre Exposiciones ……………………..……………..13
8. Número de Fotografías por Línea de Vuelo (NFLV)……………………….…………….14
9. Número de Líneas de Vuelo (NLV)……………………………………………….………..15
10. Número Total de Fotografías (NTF) ……………………………………………………..15
11 Tiempo Total de Vuelo (T)……………………………………………………………...….16
12. Tiempo Total de Vuelo (T)……………………………………………………………..….16
13. Cantidad de Película (Nr)………………………………………………………………….16
14. Altura de Vuelo Relativa y Absoluta (ZR – ZA)………………………………………….17
15. Conclusiones…………………………………….………………………………………….20
BIBLIOGRAFIAS…………………………………………………………………………….....22
Enlaces Virtuales(Video you tube )……………………………………………………...…….22
Enlaces Virtuales de Imágenes………………………………………………………………..22
INTRODUCCIÓN
Se puede decir que la necesidad de obtener cartografía de los elementos que nos
rodean ha existido siempre. En determinados proyectos, los elevados costos que
supone el despegue de un avión para la realización de la toma fotográfica hacen
descartar esta técnica. Notoriamente en cada época se han empleado distintas
metodologías y tecnologías para la producción cartográfica.
Es cierto que en la actualidad, una de las técnicas más empleadas es la
fotogrametría. La idea de poder sobrevolar una extensión determinada para sacar
unas fotos y en gabinete poder recomponer el modelo para obtener la geometría y
los elementos de dicha extensión hace que esta técnica sea muy potente. La
fotografía aérea corresponde a una imagen fotográfica obtenida desde el espacio
aéreo a través de una cámara montada usualmente en un avión, o en cualquier
otro tipo de aeronave que permita elevar la cámara desde la superficie, para
obtener imágenes que luego podrán ser observadas permanentemente y deducir
su significación, en otras palabras identificar las imágenes y establecer una
relación entre ellas.
Una buena definición de la fotografía aérea corresponde a una imagen fotográfica
que se puede tomar desde el exterior en una nave acondicionada para este fin con
cámaras especializadas que permiten la toma de imágenes de grandes áreas
geográficas de las cuales se puede observar sus condiciones particulares al
momento de la toma de imagen, esto permite estudiar la toma de información
preliminar de un área sin llegar hasta ella, tener un observación general y
panorámica de toda un área sin los límites del ojo humano con un solo barrido;
permitiendo el análisis del relieve local, recursos naturales, infraestructura
existente, datos que se toman como básicos para proceder luego a detallarlos en
visitas posteriores al área de interés; todo esto ha permitido avances en el
conocimiento del globo terráqueo y en general de los recursos naturales que cada
región posee.
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PLAN DE VUELO FOTOGRAMETRICO
1. Imagen de Área Escogida para el Cálculo del Plan de Vuelo
Imagen 1:Área escogida “Esquinas A-B-C-D”
Fuente:googleEarth-editado por Alejandro-Andrés-Diego-Shirley y Carlos
Imagen 2: zona escogida, perímetro y área
Fuente:googleEarth-editado por Alejandro-Andrés-Diego-Shirley y Carlos
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2. Determinación de las Líneas de Vuelo (∞)
Para el ejercicio propuesto por el Ingeniero Javier Valencia, determinamos que la
mejor dirección de las líneas de vuelo, es la referida al lado mayor del área del
mapa, que para nuestro caso es de 30,000 m=> 30 Km.
Imagen 3: Mapa - (Líneas de vuelo)
Fuente:googleEarth-editado por Alejandro-Andrés-Diego-Shirley y Carlos
3. Longitud del Lado Útil de la Fotografía (S)
Para ello multiplicamos el denominador de la Escala (E) por el formato de la
Cámara (s). Utilizando la Formula:
Por definición sabemos que:
EM = 1/20000 es decir que E = 20000
s = 23 cm = 0,23 m
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Aplicando la formula y reemplazando los valores, tenemos que:
S = 20000 x 0,23 m
S = 4600 m
Esto quiere decir que el formato útil de la Fotografía de lado 23 cm, equivale a
una distancia en el terreno de 4600 metros.
4. Superficie Cubierta por una Fotografía (Fg)
Se sabe que, los vuelos fotogramétricos deben ser realizados de tal forma que
todo punto del terreno figure como mínimo en dos fotografías consecutivas, de
ésta manera se lograran examinar estereoscópicamente, con el objetivo de
recubrir en el sentido de vuelo una cierta magnitud, la cual llamaremos
Superposición Longitudinal (u %).
Sin embargo, como al fotografiar una amplia zona de terreno no podrá cubrirse
en un solo recorrido del avión, entonces es preciso realizar dos o más
fotografías en direcciones paralelas y equidistantes, de modo que, para evitar
que quede algún espacio sin fotografiar, se recubran también lateralmente otra
cierta magnitud, la cual llamaremos Superposición Lateral (v%).
Ahora, para calcular Fg, se utiliza la siguiente formula:
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Por definición del cálculo anterior, se tiene que:
S = 4600 m
Reemplazando los valores en la formula anterior, tenemos que:
(4600 m)*(4600 m)
Fg = 21160000 m2 o también Fg = 2116 Há
Es decir que, la superficie cubierta por la fotografía es de 21160000 m2
Imagen 4: Mapa - (Cubrimiento de fotografías)
Fuente:googleEarth-editado por Alejandro-Andrés-Diego-Shirley y Carlos
Desde luego, para asegurar el cubrimiento total del área a fotografiar y que las
fotografías faciliten el examen estereoscópico, para la determinación de los
datos relativos al planeamiento de vuelo, se tiene que:
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4.1 Superposición Longitudinal u = 75 %. Y Superposición Lateral v = 25 %.
Terrenos Planos
Imagen 5: Mapa - (Cubrimiento de fotografías)
Fuente:googleEarth-editado por Alejandro-Andrés-Diego-Shirley y Carlos
4.2 Para Compensar Error Lateral. Línea de Vuelo
Para ello se agregó un recorrido al número total de los calculados para
cubrir la zona.
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4.3 Para Compensar Error Longitudinal.
Para ello se agregaran cuatro fotografías al total de los calculados como
necesarios para cada recorrido, es decir que agregamos dos fotografías al
comienzo y dos al final.
5. Base en el Aire (B)
Sabemos que, la base o avance útil sobre el terreno, es la distancia calculada
entre dos exposiciones, es decir la distancia (B) existente entre los puntos de
toma de dos fotografías consecutivas que corresponde a la relación de
superposición u % = 75 % en función del recubrimiento longitudinal exigido.
Para ello hacemos uso de la siguiente formula:
(
)
Por definición, se tiene que:
S = 4600 m
u = 75 %
Reemplazando los valores en la formula anterior, se tiene que:
(
)
B = 4600 m * (0,25)
B = 1150 m
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Esto quiere decir, que la Base en el Aire es de 1150 metros.
6. Distancia Entre Líneas de Vuelo (A)
La separación entre líneas de vuelo es función del Recubrimiento Lateral
(v = 25%) exigido.
Para calcular la Separación Lateral (A) entre los mismos, utilizaremos la
siguiente formula:
(
)
Por definición tenemos que:
S = 4600 m
v = 25 %
Reemplazando los valores en la formula anterior, se tiene que:
(
)
A = 4600 m * (0,75)
A = 3450 m
Es decir que, la distancia entre las líneas de vuelo es de 3450 metros.
7. Intervalo de Toma (I) – Intervalo Entre Exposiciones
Sabemos que, el intervalo de toma, es el tiempo que debe transcurrir entre una
toma y la siguiente para que se produzca la requerida Superposición Longitudinal.
Teniendo en cuenta la relación entre el espacio, la velocidad y el tiempo, y
llamando (B) a la base o distancia entre los dos puntos de toma, (V) a la velocidad
resultante del avión, e (I) al intervalo de toma, resulta la siguiente formula:
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Por definición se tiene que:
B = 1150 m
V = 160 km/h = 44,4 m/s
Reemplazando los valores en la formula anterior, se tiene que:
I = (1150 m) / (44,44 m/s)
I = 25,9 s.
Es decir que, el Intervalo de Toma es de 25,9 segundos.
8. Número de Fotografías por Línea de Vuelo (NFLV)
Se sabe que, el número teórico de fotografías por línea de vuelo se obtiene al
dividir la longitud de ésta entre la base en el aire (B). Al número de fotografía
obtenido se suman las fotografías que, en general se toman al principio (2) y al
final (2) de cada línea para cerciorarse de que la cámara esté funcionando bien
cuando se tomen las fotografías de la zona de interés.
Para ello, se aplica la siguiente formula:
Por definición en los cálculos anteriores, se tiene que:
B = 1150 m
Longitud de la Línea = 30000 m
Reemplazando los valores en la formula anterior, se tiene que:
NFLV = 26,08 + 4
NFLV = 30,08 aproximando tenemos
NFLV = 30 fotos
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Es decir que, el Número de Fotografías por Línea de Vuelo es de 30 fotografías.
9. Número de Líneas de Vuelo (NLV)
Es la cantidad de líneas de vuelo necesarias para cubrir totalmente el área a
fotografiar con la correspondiente superposición lateral. Se agrega una línea
adicional a fin de compensar un posible error.
Para ello se utiliza la siguiente formula:
Por definición en los cálculos anteriores, se tiene que:
Ancho del terreno = 10000 m
A = 3450 m
Reemplazando los valores en la formula anterior, se tiene que:
NLV = 2,9 + 1 = 3,9 aproximando
NLV = 4 Líneas de Vuelo
Es decir que, el Número de Línea de Vuelo son 4.
10. Número Total de Fotografías (NTF)
Para hallar dicho cálculo se utiliza la siguiente formula:
Por definición en los cálculos anteriores, se tiene que:
NFLV = 30 fotografías.
NLV = 4 Líneas de Vuelo.
Reemplazando los valores en la formula anterior, se tiene que:
NTF = 30 x 4
NTF = 120 Fotos
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Es decir que, el Número Total de Fotografías es de 120 fotos.
11. Tiempo de Vuelo Sobre el Objetivo (t)
Para calcular el tiempo de vuelo, utilizamos la siguiente formula:
Por definición de los cálculos anteriores, tenemos que:
I = 25,9 s
NTF = 120 Fotos
Reemplazando los valores en la formula anterior, se tiene que:
t = (25,9) * (120)
t = 3108 s o también t = 0,86 Horas
Es decir que, el Tiempo de Vuelo sobre el Objetivo (t) es de 3108 segundos o
0,86 Horas.
12. Tiempo Total de Vuelo (T)
Para calcular el tiempo total de vuelo, se deberá sumar el tiempo de vuelo sobre
el objetivo (t) y el tiempo empleado para ir y volver de la base (aeropuerto) al
objetivo, así como también es necesario para terminar un recorrido e iniciar el
próximo. Todo esto depende fundamentalmente del tipo de avión que se utilice.
13. Cantidad de Película (Nr)
Teniendo en cuenta NTF como el número total de fotografías necesarias para
cubrir el área a fotografiar, y también epr como la cantidad de exposiciones por
rollo, se concluye la siguiente formula:
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Por definición de los cálculos anteriores, se tiene que:
NTF = 120 fotos
epr = 8 exposiciones por rollo.
Reemplazando los valores en la formula anterior, se tiene que:
Nr = 15 rollos
Es decir que la Cantidad de Película es de 15 rollos.
14. Altura de Vuelo Relativa y Absoluta (ZR – ZA)
Sabemos que, Para cada altura de vuelo Zrel y Zabs, la altura relativa referida al
terreno, se calcula con la siguiente expresión:
Y si a la altura de vuelo relativa se le agrega la altura media del terreno se obtiene
la altura de vuelo absoluta.
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Por definición y según los cálculos anteriores, tenemos que:
f = 120 mm = 0,12 m
Escala = 1/20000
EF = 1:20000
H = 1750 m
h = 850 m
Para calcular la Altura de Vuelo Relativa (ZR), se tiene que:
H = f/EF reemplazando valores,
H = (0,12 m) / (1/20000)
H = (0,12m)*20000
H = 2400 m siendo H = ZR entonces
ZR = 2400m
Por lo tanto, la Altura de Vuelo Relativa (ZR) es de 2400 metros.
Ahora, para calcular la Altura de Vuelo Absoluta (ZA) se tiene que:
Como,
H = 1750 m
h = 850 m
Entonces, primero hallamos la Altura Media (HM)
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Reemplazando, tenemos que:
hmed= (HA + HB)/2
hmed
= 1300m es la Altura media
Finalmente, calcular la Altura Absoluta sobre el terreno:
Zo = ZA = ZR + hmed
ZA = 2400 + 1300
ZA = 3700 m.s.n.m
Así, obtenemos que la Altura de Vuelo (ZA) es de 3700 m.s.n.m
Anexo: Ver Video
http://youtu.be/cm_iXoSl-so
https://www.youtube.com/watch?v=cm_iXoSl-so&feature=youtu.be
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15. CONCLUSIONES
Para el ejercicio propuesto por el Ingeniero Javier Valencia, determinamos que:
La mejor dirección de las líneas de vuelo, es la referida al lado mayor del área del
mapa, que para nuestro caso es de 30,000 m=> 30 Km.
El formato útil de la Fotografía de lado 23 cm, equivale a una distancia en
el terreno de 4600 metros.
La superficie cubierta por la fotografía es de 21160000 m2
Superposición Longitudinal u = 75 %. Y Superposición Lateral v = 25 %.
Terrenos Planos.
Para Compensar Error Lateral, se agregó un recorrido al número total de
los calculados para cubrir la zona.
Para Compensar Error Longitudinal, se agregaron cuatro fotografías al
total de los calculados como necesarios para cada recorrido, es decir que
agregamos dos fotografías al comienzo y dos al final.
La Base en el Aire calculada es de 1150 metros.
La distancia entre las líneas de vuelo es de 3450 metros.
El Intervalo de Toma es de 25,9 segundos.
El Número de Fotografías por Línea de Vuelo es de 30 fotografías.
El Número de Línea de Vuelo son 4.
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El Número Total de Fotografías es de 120 fotos.
El Tiempo de Vuelo sobre el Objetivo (t) es de 3108 segundos o 0,86 Horas.
Para calcular el tiempo total de vuelo, se deberá sumar el tiempo de vuelo sobre
el objetivo (t) y el tiempo empleado para ir y volver de la base (aeropuerto) al
objetivo, así como también es necesario para terminar un recorrido e iniciar el
próximo. Todo esto depende fundamentalmente del tipo de avión que se utilice.
La Cantidad de Película es de 15 rollos.
La Altura de Vuelo Relativa (ZR) es de 2400 metros.
La Altura de Vuelo (ZA) es de 3700 m.s.n.m
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BIBLIOGRAFIA
Valencia, Javier. Planeación de vuelo fotogramétrico (PDF). Documento
compartido por el autor en medio magnético.
Valencia, Javier. Taller de cálculo plan de vuelo (PDF). Documento compartido
por el autor en medio magnético.
Enlaces Virtuales
https://avafp.blackboard.com/bbcswebdav/pid-602946-dt-content-rid-
4783653_1/courses/ESING_13825_2015/Planeaci%C3%B3n%20Vuelo%20
Fotogram%C3%A9trico.pdf
http://youtu.be/cm_iXoSl-so
https://www.youtube.com/watch?v=cm_iXoSl-so&feature=youtu.be
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