ORTOFOTOS DIGITALES

Introducción

En esencia un modelo digital es un conjunto de datos alfanuméricos que tienen anexados dos códigos, uno que nos informa si los elementos son puntuales, lineales o curvos y otro que nos
indica e cosa es.

Esta información puede ser obtenida por perfiles de terreno capturados en el terreno por GPS conformando Bancos de Datos.

También puede ser generado por perfiles de terreno en un aparato analítico luego de las orientaciones o si no pueden ser extraídos de la digitalización de curvas de nivel, bien estos
últimos son de menor precisión que los datos de terreno o de un aparato analítico, cualquiera sea su extracción un DTM resulta un derivado de información altimétrica.

Comunmente la masa de estos puntos capturados son organizados en forma de mallas o grillas rectangulares. Pero quizás el tema central pase por el hecho de que la densidad de esos puntos deben ser cogidos de forma tal de las variaciones significantes del relieve sea encontrada, dando digo variaciones significantes implica diferencias altimétricas locales, pues en áreas totalmente planas como puede ser la pampa, la distancia entre puntos del DTM pueden ser grandes influenciar la calidad del DTM.

De modo de no dejar nada librado al azar, mi primera idea sería tomar puntos lo suficientemente cerca, esto no perjudica al DTM, sólo irá aumentando el costo de su producción.

Allá por los ochenta se decía: el número de puntos es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia y por ende los costos de adquisición de datos depende del número de puntos, por
esta razón que en los DTM la elección de estos intervalos de muestreo era y es vital, es por 3 que existen otros datos dentro de un DTM que lo constituyen las líneas de quiebre y los puntos característicos.

Una vez terminada la generación de un DTM se construían estos dos archivos para señalizar o focalizar detalles que no fueran capturados por esa grilla inicial.
Una vez que se tenía esta base de puntos, la esencia del problema pasaba por encontrar una ecuación de superficie que se ajustara tan exactamente como sea posible a la forma del terreno
original, debiendo esa función cumplir con ciertas características:

- Ser lo suficientemente elástica para adaptarse a una gran variedad de terrenos.
- Que pueda procesarse en una computadora en forma relativamente sencilla.
- Que tenga en cuenta la evolución del terreno.

Llegándose a la solución del problema se encuentra que esa función es del tipo polinómica.
Existen un gran número de algoritmos de interpolación pero prácticamente solo algunos tienen verdadero valor, como son las de interpolación lineal o interpolación polinomial. Un polinomio
bilineal es el que mejor se adapta para ser usados en terrenos con relieve o relieve moderado, interpolación bicúbica en terrenos llanos o donde no se disponga de breaklines. Entonces el
próximo paso será el cálculo de la grilla de alturas interpolada utilizando algún tipo interpolación.

Los datos originales del DTM llamados de primera generación son usados para derivar, a través la interpolación, los datos nuevos llamados de segunda generación.
También para el cálculo de las alturas existe lo que se denomina factor de suavizado. Un valor alto ajusta la tensión de superficie dándole importancia a los puntos de referencia de un
valor bajo, da a la forma de relieve un valor suavizado, el coeficiente o factor de suavidad o filtrado relaciona el o de las alturas del DTM y los puntos de referencia.

O sea que cuando se produce y usa un DTM se deben tener en cuenta aspectos como:

- Puntos, líneas, cambio de pendiente, perfiles.
- Precisión altimétrica.
- Distinguir formas morfológicas de los hechos por el nombre.
- Cumbre, depresión, punto de silla, alturas mínimas y máximas.

Ortofotos digitales

El terminó fotogrametría digital elaborado por la Asociación Internacional creo que todavía no existe, pero entre líneas, su definición derivaría de aplicación de métodos fotogramétricos, usando técnicas de procesamiento de imágenes.

Así, los datos de entrada es un film, que debe ser transformado a información digital, mediante escaneo convirtiendo una imagen continua de tonos de grises en una matriz de puntos.
Esto nos habla que el primer hecho que debemos tener en cuenta es la calidad del film. Aquí se cumple una vez más las palabras del Agrimensor Antonio Saralegui: sin buena fotografía no se
puede hacer buena fotogrametría.

Quizás este tema de escaneo es lo que mas preocupa a fotogrametristas por su costo, ya que los quipos digitales son relativamente de bajo costo.
La modalidad de EEUU o Europa es que esta tarea la realizan empresas que no tienen nada que er con la fotogrametría y que se dedican al área de fotocopiados.
Les doy aquí una herramienta a los que siempre buscan nuevos negocios. Esta área es de articular interés en el mercado fotogramétrico.

El escaneo convierte imágenes analógicas a imágenes digitales casi sin pérdida de información.

Prerequisitos tener coordenadas de puntos de control conocidos que pueden ser medidos en ampo, comparador o datos de pixeles tomando mediciones de sus pixeles.
Los parámetros de la orientación exterior pueden ser calculados por un ajuste de bloques o por una simple orientación usando los puntos de control mencionados.

La creación del DTM puede ser dividida en dos tareas:

- Adquisición de datos del terreno.
- Interpolación del DTM.
- La calidad geométrica de la ortofoto depende de la precisión de los datos capturados.

Rectificación geométrica

El proceso de transformar una imagen distorsionada en una ortofoto es llamada rectificación geométrica.
La imagen rectificada tiene las propiedades geométricas de un mapa. La orientación de los parámetros de la imagen y el DTM de la imagen son los datos de entrada.
La relación entre una grilla regular en el plano (X,Y plano) y la correspondiente grilla distorsionada en la foto (x,y placa) está basada en la proyección de la perspectiva central de un
modelo en 3D (superficie-terreno), en 2D (imagen-plano).

Esta relación puede ser expresada matemáticamente a través de la ecuación de colinealidad.
La técnica digital es similar a las técnicas de ortofotos analógicas. Resulta la transformación de ida punto de la grilla distorsionada en el plano imagen a su correspondiente punto de la misma grilla por la aplicación de las ecuaciones colineales.
La imagen contiene una malla que es transformada usando interpolación bilineal que es una buena aproximación de la correcta transformación perspectiva.
Las esquinas de los puntos de grilla son los únicos puntos que son transformados en teoría de modo correcto.

Usualmente el ancho de grilla rectificado debe ser más grande que el ancho del pixel de la ortofoto. Luego son rectificados todos los pixeles de la grilla.
Los puntos característicos y las brecklines son transformados separadamente. Si bien puedo aplicar el método pixel a pixel para todas las mallas, tengan o no información adicional, esto incrementa excesivamente los tiempos de computación.