Fotogrametria
,_N.ELAC.jpg){kind=link}
,_caps_block_0_.jpg){kind=link}
,_caps_block_2_.jpg){kind=link}
La fotogrametria és una tècnica l'objecte de la qual és estudiar i definir en precisió la forma, dimensions i posició en l'espai d'un objecte qualsevol, utilisant essencialment mides fetes sobre una o vàries fotografies d'eixe objecte.[1]
Actualment, esta tècnica permet la construcció d'un model mètric 3D d'un objecte, per mig de diferents tipos de softwares informàtics, a partir d'una série d'imàgens 2D preses des de diferents perspectives.[2] Té la particularitat de reconstruir la forma, el color i la textura dels objectes utilisant dos algoritmes, SfM (Structure from Motion)[3] i MVS (Multi-View Stereo).
Segons la Societat Americana de Fotogrametria i Teledetección (ASPRS) "La fotogrametria és l'art, ciència i tecnologia per a l'obtenció de mides fiables d'objectes físics i el seu entorn, a través de gravació, mida i interpretació d'imàgens i patrons d'energia electromagnètica radiant i atres fenomens”.
Etimológicamente, la paraula fotogrametria deriva de raïls gregues, photos "llum", grama "o que està dibuixat", i metron "medir".
Per lo que resulta que el concepte de fotogrametria és: "medir sobre fotos". Si treballem en una fotografia podem obtindre informació en primera instància de la geometria de l'objecte, és dir, informació bidimensional. Si treballem en dos fotos, en la zona comuna a estes (zona de solape), podrem tindre visió estereoscópica; o dit d'un atre modo, informació tridimensional.
Bàsicament, és una tècnica de medició de coordenades 3D, que utilisa fotografies o atres sistemes de percepció remota junt en punts de referència topogràfics sobre el terreny, com a mig fonamental per a la medició.
Història de la fotogrametria
[editar | editar còdic]Fotogrametria terrestre
[editar | editar còdic]En 1725 es té la primera notícia de l'ocupació de perspectives en fins cartogràfics. El suís Moritz Anton Kappeler cartografia el mont Pilatus en un procediment similar al método de les interseccions de la topografia. Les perspectives havien segut construïdes en un procediment ideat pel pintor alemà Alberto Durero en el XVI. Eixes perspectives presentaven una série de problemes per a usar-les en cartografia. Kappeler no va obtindre les precisió adequades i la seua idea no es va generalisar.
En 1839 François Arago inventa la fotografia que en 1859 va ser utilisada pel coronel francés Aimé Laussedat per a la confecció de plans topogràfics, que ya en 1846 havia escomençat a amprar perspectives dibuixades per mig d'una cambra clara o cambra lúcida per al mateix propòsit. En 1852 Laussedat comença a treballar per a reemplaçar la cambra clara per la cámara oscura fins a construir en 1859 un prototip de lo que despuix seria un fototeodolito. El procediment amprat per Laussedat era lo que es coneix com a fotogrametria d'intersecció.
En 1858 Albrecht Meydenbauer utilisa el procediment d'interseccions a partir de fotografies per a l'alçament d'obres arquitectòniques i ho denomina fotogrametria. Els processos de Laussedar i Maydenbauer tenia problemes sobre l'identificació d'un mateix punt en dos fotografies.
En 1901 Carl Pulfrich elimina el problema de l'identificació de punts homòlecs en el naiximent del estereocomparador de Pulfrich, que també permet la medició de coordenadas i paralajes en alta precisió.
En 1914 apareix el estereoautógrafo de von Orel, construït sobre la base de estereocomparador de Pulfrich al que es va acoplar un dispositiu de regletas mecàniques que transmeten els valors de les coordenades dels punts dels fotogrames, permetent el traçat continu de les traces cartogràfiques.
En 1920, en Argentina, es construïx el estereógrafo, perfeccionat en 1926. Distints models d'este aparat han prestat servici durant molts anys en l'Institut Geogràfic Nacional i en l'empresa privada “Institut Fototopográfico Argentí”, propietat dels inventors. Un aparat perfeccionat del estereógrafo va ser inventat per dos germans matemàtics espanyols, José María i Antonio Torroja i Miret.[4]
En 1923 De la Pont menciona en el seu llibre la construcció del cartógrafo pel coronel espanyol Jesús Ordovás. En l'any 1950 l'instrument seguia en us en l'Institut Geogràfic “en excelent rendiment”.
Fotogrametria aérea
En 1897, l'austríac T. Scheimpflug va començar els seus importants treballs sobre rectificació, tècnica que adquiriria gran difusió i, en 1898 va assentar les bases de l'idea de la proyecció doble.
En 1899 S. Finsterwalder propon resoldre el problema de l'orientació en tres passos: orientació interior, orientació relativa i orientació absoluta.
El 1915 Gasser, en les idees de Scheimpflug, va construir el seu Proyector Doble, primer aparat apte per a fotografies aérees en bon funcionament. L'observació de les imàgens proyectades en la taula medidora es feya pel método anaglífico.
En 1920 Nistri va construir el seu Fotocartógrafo, també en el sistema anaglífico.
En 1921 W. Bauersfeld propon una elegant solució per a treballar en el principi Porro-Kope, en la qual Carl Zeiss construïx el estereoplanígrafo. A partir de 1921, Ermenegildo Santoni en Itàlia va reprendre la proyecció mecànica en la seua autorreductor, al que varen seguir toda una serie de dissenys.
En 1924 Otto von Gruber resol el problema de les orientacions de manera més sistemánica i completa. Des de 1936, Wild, és Suïssa va produir solament instruments de proyecció mecànica i en 1960 Zeiss Oberkochen també va canviar a la proyecció mecànica en instruments com el Planimap i el Planicart.
Gasser i von Gruber també varen propondre i varen dissenyar procediments per a la concatenació de models donant naiximent a la aerotriangulación.
La Fotogrametria Aérea adquirix en els aparats restituidores analògics una ràpida i formidable difusió. El camí obert pel estereoautógrafo de von Orel en la Fotogrametria Terrestre s'eixampla considerablement i la producció de mapes i plans de tot tipo s'incrementa dràsticament.
En el advenimiento de la computació, els càlculs varen poder fer-se a altes velocitats. Durant molts anys varen coexistir procediments analògics i analítics. En els anys ’60 el Restituidor Analític, creat pel finlandés Uki Helava, tenia un alt cost. Només en els anys ’80 el seu preu va començar a semblar-se al dels analògics. El restituidor analític va dur una sensible millora en la precisió i, ademés, va possibilitar l'ocupació de qualsevol tipo de fotografia, o encara d'imàgens no fotogràfiques. Atres ventages importants varen ser la facilitat en la que es podien corregir errors sistemàtics (distorsió de la lent, variacions dimensionals de la película i efectes de refracció atmosfèrica i curvatura terrestre) i l'ocupació d'altes redundància en un tractament per mínims quadrats. No obstant, els grans beneficis de la Fotogrametria Analítica no varen estar en el restituidor analític, sino en el canvi en les tècniques de Aerotriangulación.
La aerotriangulación analògica concatenava els models d'una passada en els aparats analògics. La molt desfavorable propagació d'errors tenia una certa ventaja: l'efecte de la doble sumatoria en els errors de transferència feya que, encara considerant que els errors foren accidentals, les deformacions finals de la passada tenien una apariència sistemàtica, podent evaluar-se per mig de l'ocupació de punts de control terrestre al començ, en el mig i al final de cada passada. La precisió d'eixos procediments era molt llimitada perque no responien a una verdadera compensació per mínims quadrats.
El motor del canvi de l'evolució de aerotriangulación, en este cas la computadora, era alguna cosa que evolucionava dia a dia. Solucions que no requerien computadores onerosas varen ser amprades en la década de el ’70 i encara en la de el ’80, a pesar de que no brindaven una solució rigorosa d'acort a mínims quadrats. En açò va tindre mucho que ver la generositat de G.H.Schut, que va posar els seus programes gratuïtament a disposició de la comunitat fotogramétrica internacional. A mitan de la década dels ’80, i en el advenimiento de les computadores personals, els programes de compensació en bloc per mínims quadrats varen adquirir una important difusió. El seu preu havia descendit considerablement i varen passar a formar part del software opcional proveït en adquirir un restituidor analític. Els desenrolls de software per a la compensació de la Triangulació Aérea marquen tota una fita en l'història del disseny i elaboració de tècniques fotogramétricas.
En este temps es vares agarrar a la transició que du dels procediments analítics als digitals. Els procediments digitals eren d'us corrent en la Teledetección des de el ’70, pero la Fotogrametria s'havia mantingut casi impermeable a ells fins a ben entrada la década de el ’80. La barrera existent entre els procediments digitals i la fotogrametria va començar a perforar-se a partir dels ’90. En els últims anys s'ha conseguit la correspondència d'imàgens en precisió de subpixel.
Davant la dificultat de montar cambres digitals en aeronaus, la Fotogrametria ha vingut amprant fins ara un procediment híbrit: obtenció de fotografies en la cambra analògica tradicional i posterior digitalisació amprant escáneres d'alta precisió. No obstant, en estos últims anys s'han produït grans alvanços en la construcció de tals cambres digitals en una calitat d'image i precisió similar a la de les cambres aérees tradicionals. Els primers models d'eixes cambres ya estan en el mercat. Sobre el tractament fotogramétrico d'imàgens satelitales, es dispon des de fa varis anys d'imàgens en tamany de píxel compatible en les precisió cartogràfiques de les menudes escales.
La fotogrametria es troba hui davant tot un verdader desafiu.
Fotogrametria de llarc alcanç
[editar | editar còdic]L'objectiu de la fotogrametria de llarc alcanç és el coneiximent de les dimensions i la posició d'objectes en l'espai, a través de la mida o mides realisades a partir de l'intersecció de dos o més fotografias, o d'una fotografia i el model digital del terreny corresponent al lloc representat, el qual ha de ser realisat anteriorment per intersecció de dos o més fotografies.
Esta tècnica és bàsica per a l'elaboració de tota la cartografia, ya siga topogràfica, temàtica, catastral, etc.
Pot ajudar-se d'informació espectral i radiométrica d'una image digital recolzada en la teledetección.
La fotogrametria pot ser terrestre o aérea depenent des d'a on són obtingudes les imàgens.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Govern de Navarra (ed.): «Les primeres i casi centenàries imàgens aérees de Navarra posades en valor en forma de ortofoto».
- ↑ Archaeological and Anthropological Sciences.14(3)
- 42.ISSN 1866-9565.doi:10.1007/s12520-022-01502-9.Consultat el 2023-11-13.
- ↑ American Journal of Physical Anthropology.169(1)
- 152–160.ISSN 0002-9483.doi:10.1002/ajpa.23803.Consultat el 2023-11-13.
- ↑ Cf. Javier Peralta, "Eduardo Torroja i Caballé", en el seu La matemàtica espanyola i la crisis de finals del sigle XIX. Madrit: Nivola, 1999, p. 115.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Fotogrametría» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.