Fotogrametría con Drones

Fotogrametría con Drones: La fotogrametría con drones es otro método mediante el cual es posible establecer gran número de puntos de control sobre una zona limitada, siempre que en las fotografías puedan verse claramente puntos adecuados del terreno.

Las posiciones de algunos puntos en el terreno deben determinarse mediante el SPM, triangulación o levantamientos poligonales. A continuación pueden hacerse mediciones de la posición de otros puntos en fotografías aéreas y cálculos realizados con arreglo a un proceso conocido como triangulación aérea para determinar el equivalente de las posiciones en el terreno de los puntos medidos.

Fotogrametría con Drones
Fotogrametría con Drones

Fotogrametría terrestre

Es necesario disponer de fotografías aćreas adecuadas que se solapen para lograr una cobertura estereométrica, es decir, cada parte del terreno debe aparecer por lo menos en dos fotografías contiguas y algunos puntos deben aparecer en tres fotografías sucesivas en una banda de fotografías.

El recubrimiento anterior y posterior de las fotografías debe ser aproximadamente del 60 por ciento, mientras que el recubrimiento lateral entre bandas debe ser de un 15 por ciento. Habiendo adquirido este grupo de fotografías, y dependiendo de su escala, del equipo utilizado, de la calidad de las imágenes de los puntos coordinados y de la habilidad de los operadores, será posible medir las posiciones relativas de puntos en el terreno con una exactitud de unos pocos centímetros.

La fotogrametría es esencialmente una técnica de producción en masa que tiene una buena relación costo/beneficio sólo cuando es necesario fijar un número suficientemente grande de puntos en el terreno. La precisión alcanzable con el equipo moderno depende más del costo que de cualquier otro factor.

Fotogrametría con Drones
Fotogrametría con Drones

Drones para fotogrametría

En la actualidad, el uso de drones ha generalizado el uso de la fotogrametría aérea en muchos más campos de los que anteriormente estaba disponible. En realidad, las técnicas que ahora utilizamos se basan en las tradicionales, pero los requerimientos, el equipamiento necesario y la complejidad de las operaciones se ha reducido sustancialmente.

Con ello, los costes han caído de forma radical, hasta el punto de que servicios que antes se afrontaban como complejos proyectos de ingeniería, pueden ser completados con equipos de unos pocos miles de euros en una mañana. Hasta aquí, un poco de historia, pero, ¿qué es y cómo se realiza la fotogrametría con drones?

Esta técnica nos permite conocer las propiedades geométricas de un objeto o una superficie a partir de la información obtenida a partir de varias imágenes con información redundante. Simplificando, para que un objeto pueda estar fielmente reconstruido, éste, debe de aparecer en un número suficiente de imágenes. Es esta información repetida, la que permite extraer su estructura.

Fotogrametría con Drones
Fotogrametría con Drones

Software para fotogrametría con drones

Te preguntarás cómo se consigue este “extra” de información, y la respuesta es sencilla: a través del solapamiento entre imágenes consecutivas (overlap). Para ello un piloto de RPA tiene que planificar la misión de forma que cada imagen contenga elementos que también aparecen en la imagen anterior, posterior y las vecinas en los laterales.

El porcentaje de solape suele oscilar entre el 60 y el 90%, y habitualmente viene calculado por el software de planificación de vuelos con drones. Estos programas se encargan de calcular secuencias de disparos a partir de la posición esperada del drone, su altura y el solape deseado.

Una vez obtenidas las imágenes es necesario utilizar un software de fotogrametría que las procese y que sea capaz de “inferir” la posición XYZ de millones de puntos. Estos millones de puntos servirán para generar las reconstrucciones 3D en forma de polígonos, nubes de puntos, o bien, ortofotos. Para los más curiosos, el software se encarga de buscar correspondencias entre imágenes, determina cuales son las posiciones probables en base a los diferentes puntos de vista de un mismo elemento, y finalmente las limita a una sola. A este proceso se le denomina stitching.

Fotogrametría con Drones
Fotogrametría con Drones

Levantamiento fotogramétrico con drones

Fotogrametría con drones: Existen diferentes opciones a la hora de seleccionar un software que se ajuste a tus necesidades. Al margen de sus puntos fuertes, hay un elemento común: suponen una inversión importante. Como ya tratamos en este post hay que tener claro los costes totales que supone completar el procesado por uno mismo: ordenadores, licencias, horas de aprendizaje, tiempo invertido en cada trabajo.

La tecnología de los llamados «mapas inteligentes» está revolucionando la gestión del mundo, y su gran novedad en los próximos años será su implantación de forma generalizada entre la población, ya que hasta ahora su uso se restringía al ámbito de las empresas.

Teniendo todo en cuenta, utilizando el software de fotogrametría no tendrás que preocuparte ni romperte la cabeza si aparecen problemas con el procesado ya que la plataforma es totalmente autónoma, es decir, tú solo te encargas de subir el set de fotografías, elegir los resultados y en unas pocas horas tendrás tu mapa o reconstrucción 3d lista.

Fotogrametría con Drones
Fotogrametría con Drones

Fotogrametría aérea con drones

Ventajas de realizar la fotogrametría con drones:

Hasta la reciente aparición de los drones, la fotogrametría aérea, se realizaba con imágenes satelitales o directamente desde helicópteros/avionetas. Cada método presenta ventajas e inconvenientes, por lo que no existe una solución única para todo tipo de trabajos:

  • Helicópteros: aunque pueden ofrecer una buena resolución (20/40 cm/píxel), son caros de operar (miles €/hora) y el procesamiento supone un coste importante.
  • Avioneta: ofrecen una resolución similar a los helicópteros pero son más económicos (cientos €/hora). Como en el caso anterior, es necesario estimar cuidadosamente los costes de procesamiento ya que en la mayoría de casos supondrán miles de euros por proyecto.
  • Satélites: aunque no se trata de una tecnología excesivamente cara ofrecen una resolución muy baja para ese tipo de trabajos (1m por píxel). Otros problemas asociados a esta tecnología son el tiempo de revisita y existencia de oclusiones (nubes).

Vuelos fotogramétricos con drones

Otro beneficio que se obtiene con el uso de la fotogrametría con drones es que las técnicas pueden utilizarse no sólo para fijar puntos de control sino también para establecer detalles y curvas de nivel. Las técnicas de levantamiento de campo son menos adecuadas para la cartografía topográfica salvo en el caso de zonas relativamente pequeñas.

Sin embargo, los datos trigonométricos se refieren a posiciones del esferoide tomadas como datos de referencia del levantamiento. Un mapa es generalmente una hoja plana y para trasladar los datos esféricos a esa hoja hay que hacer una proyección cartográfica. Hay muchos tipos de proyección y todos ellos exigen que se hagan cambios en los ángulos y las distancias medidos en la superficie de la Tierra.

Ya sea la forma o la superficie (o ambas cosas) de las características naturales de las que se ha levantado el mapa habrán sufrido inevitablemente cierta alteración. Distintas proyecciones dan resultados diferentes para distintas partes de la superficie de la Tierra. Algunas proyecciones ofrecen ventajas especiales para determinados fines y, por consiguiente, la elección de una proyección está determinada en cada caso por la superficie de la Tierra a que ha de aplicarse y por la finalidad del mapa.

Fotogrametría con Drones
Fotogrametría con Drones

Levantamiento topográfico con Drones

Levantamiento topográfico con Drones

Fotogrametría con drones: La escala de los mapas básicos preparados a partir de datos de un levantamiento topográfico catastral es de gran importancia, puesto que, si bien en general resulta fácil y conveniente levantar mapas a escala pequeña a partir de un mapa a escala grande suprimiendo detalles y ajustando la posición y la forma de algunos objetos, no es factible preparar mapas a escala grande a partir de un mapa básico a escala pequeña sin realizar nuevos y múltiples trabajos de campo.

La escala escogida para levantar un mapa dependerá siempre de la topografía y del número de detalles del terreno y del uso que se ha de dar a los mapas derivados de los mapas originales. En términos generales, la escala escogida debe ser la que muestre el detalle requerido con la exactitud y claridad necesarias, dejando un margen suficiente para insertar la materia descriptiva que se necesite para determinados fines.

Una vez decidida la escala básica, se traza el esquema del mapa con arreglo a la proyección requerida y conforme a los datos trigonométricos y de otro tipo registrados. Por lo general el mapa se lleva al campo para completar los detalles finales, aunque, si está basado en fotografías aéreas, gran parte del trabajo se puede realizar en la oficina.

Mapa que muestra el relieve terrestre

fotogrametría con drones

Una de las características de la mayoría de los mapas nacionales es la “retícula”. Esta consiste en una serie de líneas trazadas paralela y perpendicularmente a un determinado meridiano.

El propósito de la retícula es determinar y describir la posición de cualquier lugar sobre el mapa. Para ello se enumeran los rectángulos de la retícula original (y sus subdivisiones) con arreglo a una secuencia reconocida.

Conviene tener en cuenta que la única proyección cartográfica en la que la retícula coincide con la “gratícula”, es decir, las posiciones proyectadas de la red de coordenadas de latitud y longitud que sirven de base al mapa, es la simple proyección cilíndrica. Esta proyección no se usa nunca para los mapas topográficos debido a la manera en que distorsiona la forma del terreno.

En general la gratícula y la retícula coinciden solamente a lo largo de determinadas líneas, tales como el meridiano central en el Polígono Mercator que es la proyección utilizada más comúnmente para el levantamiento de mapas topográficos. En la práctica, en su conjunto la retícula nunca coincide con la gratícula (red de coordenadas).

Fotogrametría con Drones
Fotogrametría con Drones

Topografia aerea con drones

La producción de topografia con drones 3D precisas y útiles requiere tres ingredientes: imágenes de drones aéreos, buen control del suelo y la ciencia de la fotogrametría. Pero el proceso real que construye el modelo de terreno 3D de su sitio, como el software de fotogrametría, puede parecer misterioso.

Queríamos desmitificar la ciencia y la complejidad detrás de hacer este levantamiento topográfico en 3D. Nos centraremos en la fotogrametría en esta publicación, pero también puede leer sobre el control del suelo o cómo capturar datos de calidad.

¿Qué es la fotogrametría?


En su forma más básica, la «fotogrametría» se mide a través de fotos. Puede sonar seco y complicado, pero su funcionamiento interno define la forma en que volamos.

Cuando envías tu dron, toma fotos de tu sitio con mucha superposición. La superposición del 80% en cada imagen es necesaria por dos razones:

Para que la computadora pueda unir imágenes para hacer la ortofoto.
Para capturar suficientes ángulos de cada entidad para modelar en 3D.

No podemos exagerar la importancia de un vuelo constante y constante para obtener estas fotos adecuadas para la fotogrametría de drones. (La mejor manera de lograrlo es con una aplicación de planificación de vuelo.)

¿Qué es fotogrametría en topografía?

La esencia de la ciencia.

Esencialmente, si ve la misma característica desde tres o más posiciones conocidas, puede triangular su ubicación en el espacio (también conocido como las coordenadas exactas de X, Y y Z). Una característica es cualquier punto visualmente distinto en una imagen.

Si tomaste una imagen promedio de tu levantamiento topográfico, podrás elegir fácilmente muchas «características» entre las imágenes. Cuantas más características combine, mejor podrá relacionar imágenes entre sí y reconstruir objetos dentro de ellas. Esto es exactamente lo que hace el software de fotogrametría para una función, y la siguiente, y la siguiente, y así sucesivamente, hasta que cubra todo su sitio.

Una vez que tenga muchas de estas características, piense en millones, puede crear una «nube» de puntos. Cada punto tiene una característica coincidente que describe su área topografiada en esa ubicación.

Luego puede convertir su nube de puntos en cualquier salida regular utilizada en software geoespacial, como una malla 3D o un modelo de elevación digital (DEM).

¿Qué es la fotogrametría con drones?

¿Qué es la fotogrametría con drones?

La fotogrametría por drones permite modelar una superficie en 3D, generar planos, llevar a cabo mediciones (longitudes, áreas, volúmenes) y por lo tanto, garantiza la precisión durante la generación de mapas. La fotogrametría con drones es otro método mediante el cual es posible establecer gran número de puntos de control sobre una zona limitada, siempre que en las fotografías puedan verse claramente puntos adecuados del terreno.

¿Qué es la Fotogrametría aérea?

Es el método o procedimiento de toma fotografías aéreas o desde la cima de montañas elevadas con el fin de levantar el mapa de una región.

¿Qué es la restitución fotogramétrica?

La restitución fotogramétrica es una técnica en la cual se procesan imágenes digitales y, mediante la combinación de técnicas de fotogrametría digital y visión por computador, se genera una reconstrucción 3D del entorno.

¿Qué es la Fotogrametria analogica?

Fotogrametría analogica es el arte, ciencia y tecnología de obtención de información confiable sobre los objetos físicos y el medio ambiente a través del proceso de registro, medición e interpretación de imágenes fotográficas, patrones de imágenes de radiancia electromagnética y otros.

¿Qué es un levantamiento Fotogramétrico?

Se puede definir como técnica cuyo objeto es estudiar y definir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto utilizando medidas hechas sobre una o varias fotografías del objeto, ya sea fotografías terrestres o aéreas.

¿Qué altura puede alcanzar un drone?

Un dron casero que pesa tan solo 1,06 kilogramos, logró alcanzar la increíble altitud de 33.000 pies, 10.600 metros o 10 kilómetros. Para poner esa altura en contexto, un vuelo comercial normalmente se ubica entre los 30.000 y los 40.000 pies.

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Levantamiento Topográfico Catastral: El arte de la cartografía es muy antiguo. Los antiguos egipcios y babilonios hacían mapas y planos de los cuales han llegado hasta nosotros algunos fragmentos. Los griegos, que descubrieron la esfericidad de la Tierra, aplicaron las observaciones astronómicas al arte de la cartografía.

Puede considerarse que la línea divisoria entre la cartografía antigua y la moderna está trazada por tres grandes realizaciones, a saber:

  • la triangulación de Francia, comenzada por Cassini de Thury en 1747 y terminada por el Gobierno de la Revolución Francesa;
  • la primera triangulación exacta del Reino Unido hecha por William Roy, y
  • el enlace por triangulación de los observatorios de Greenwich y París, realizado con el auspicio de la Royal Society de Gran Bretaña.
Levantamiento Topográfico Catastral
Levantamiento Topográfico Catastral

Triangulación topográfica

La triangulación se convirtió así en la base de toda la cartografía moderna. Sólo con la introducción del Sistema de Posicionamiento Mundial (SPM) y el uso de satélites artificiales de la Tierra para establecer las posiciones de puntos en la superficie de la Tierra ha sido posible disponer de una alternativa importante a la triangulación.

Levantamientos catastrales y urbanos

Las técnicas de levantamiento catastral se basan en cinco principios fundamentales.

  1. El primero consiste en “trabajar del todo a las partes”, es decir establecer un marco inicial de puntos de control que a continuación se “desglosan” en redes más pequeñas con puntos más cercanos unos a otros.
  2. El segundo principio es el de coherencia, es decir que una vez establecida la red de orden superior, es posible trabajar con normas menos rigurosas en los órdenes inferiores sin afectar la precisión general del trabajo. No hay razón para trabajar con normas más elevadas, puesto que al conectar el trabajo posterior con el anterior, el trabajo de orden superior se mantiene fijo y, por consiguiente, el nuevo levantamiento no puede ser mejor que el control de orden superior.
  3. El tercer principio conexo es el de economía, es decir que como una mayor precisión resulta en general más costosa, el topógrafo no debe tratar de obtener una precisión mayor de la necesaria y suficiente para alcanzar el objetivo que se persigue.
  4. El cuarto principio consiste en efectuar, siempre que sea posible, una verificación independiente de los datos, por ejemplo, midiendo los tres ángulos de un triángulo aunque la medición del tercer ángulo sea innecesaria. De esta manera se logra establecer un control de calidad incorporado en el sistema.
  5. Por último, como cuestión de principio, en vista de que con el pasar del tiempo se producen cambios, es necesario establecer mecanismos para cerciorarse de que si se quiere seguir usándolo, el levantamiento ha de ser actualizado constantemente. Este último principio no se ha tenido debidamente en cuenta en gran parte de la cartografía mundial de hoy.
Levantamiento Topográfico Catastral
Levantamiento Topográfico Catastral

Manual de levantamiento catastral urbano

El medio tradicional para establecer un control es la triangulación, cuyo principio se basa en la trigonometría simple, es decir que si se conocen dos ángulos y la longitud de uno de los lados de un triángulo, o si se conoce la longitud de los tres lados, es posible establecer con precisión el tamaño y la forma del triángulo.

Las mediciones de los ángulos se efectúan utilizando un teodolito, mientras que las distancias que en el pasado tenían que medirse de manera muy laboriosa con cintas de medir metálicas, se registran ahora utilizando instrumentos electrónicos de medición de distancias.

El hecho de que la Tierra sea un esferoide y no una superficie plana significa que es imposible medir en su superficie líneas rectas euclidianas.

Las líneas medidas de ese modo no son ni siquiera arcos de una verdadera esfera, lo que crea complicaciones en las mediciones y en los cálculos. Sin embargo, esto no afecta la simplicidad del principio, y en última instancia la mayoría de los mapas modernos se basan en una serie de triángulos derivados de una o dos líneas básicas de longitud conocida que se extienden a través de toda la superficie cubierta por el mapa.

De esta manera se ha formado una red primaria de puntos de control que a su vez se han usado como base para determinar una serie de redes de segundo orden, las cuales se han usado para establecer puntos de tercer y cuarto orden, con los detalles locales fijados en relación con la red general.

Levantamiento Topográfico Catastral
Levantamiento Topográfico Catastral

Levantamiento topografico con teodolito

Si bien para establecer el control horizontal se han utilizado técnicas de triangulación, las mediciones de altura se han obtenido mediante la medición de los ángulos verticales, utilizando para ello un teodolito (y corrigiendo los ángulos observados para tener en cuenta la curvatura de la Tierra y la refracción de la luz a través de la atmósfera), o por nivelación.

En esta última técnica se utiliza un nivel de burbuja y dos piquetes para obtener lo que puede ser una medición muy precisa de la diferencia de altura entre puntos sucesivos.

De esta manera, comenzando con puntos de altura conocida, es posible transferir los niveles sucesivamente hasta que se alcanza otro punto conocido que puede utilizarse para verificar que no se ha cometido ningún error grave.

Una vez que se cuenta con un marco inicial de puntos de control horizontales, es posible establecer puntos adicionales ya sea mediante una nueva triangulación o recurriendo a la trilateración (es decir midiendo los lados y no los ángulos de los triángulos), o mediante la poligonación. Además, pueden usarse métodos de fijación de posiciones por satélites o técnicas de fotogrametría.

Levantamiento Topográfico Catastral
Levantamiento Topográfico Catastral

Levantamiento planimetrico

La poligonación es un método utilizado con frecuencia para hacer levantamientos de perímetros, para delimitar una superficie con el propósito de efectuar posteriormente un levantamiento más detallado, o para establecer el trazado de una carretera, de un ferrocarril, del curso de una corriente de agua, etc.

El método se inicia en un punto conocido a partir del cual hay una dirección conocida, por ejemplo, un punto establecido ya por triangulación a partir del cual es visible otro punto conocido a fin de proporcionar la orientación necesaria. La poligonación continúa con la medición del ángulo y de la distancia lineal hasta el punto siguiente en el polígono; a partir de allí los rumbos pueden orientarse desde el punto previo y establecerse un nuevo punto de control en dirección directa.

Levantamiento Topográfico Catastral
Levantamiento Topográfico Catastral

Poligonal cerrada topografia

La poligonación continúa de esta manera hasta que puede cerrarse el polígono, en el punto en que comenzó, o de preferencia en un punto de control diferente establecido previamente, lográndose de esta manera el control necesario e independiente contra cualquier posible error en las mediciones.

Normalmente los ángulos se miden con un teodolito, aunque para los levantamientos elementales puede utilizarse una brújula prismática o la alidada de planchetas.

Las distancias deben medirse con una cinta utilizando una banda de acero, con métodos de distancia óptica tales como la alidada horizontal o empleando mediciones electrónicas de distancia. Los datos se registran en libretas topográficas o electrónicamente para efectuar nuevos cálculos.

Levantamiento Topográfico Catastral
Levantamiento Topográfico Catastral

Estación total de topografia

Las técnicas topográficas electrónicas son ahora la norma en el mundo más desarrollado. Incluyen mediciones hechas utilizando una “estación total” que combina tanto las calidades angulares de un teodolito tradicional con mediciones electrónicas de distancia como el registro automático de datos.

Las ventajas de la utilización de este equipo son las siguientes:

  • la rapidez con que pueden efectuarse levantamientos en comparación con los métodos tradicionales,
  • obteniéndose así niveles más altos de productividad;
  • un riesgo menor de cometer errores graves en las mediciones, y
  • una exigencia menor de capacidades de manipulación para obtener niveles mucho más elevados de precisión y exactitud.

Las desventajas de los métodos electrónicos son una inversión de capital mucho más elevada y el costo de mantenimiento mucho más alto, factores que reducen las divisas que poseen los países en desarrollo.

Además, si el equipo sufre una avería será tal vez necesario enviarlo a otro país para su reparación, lo cual puede retrasar gravemente la realización de un levantamiento topográfico.

Estacion total topografia precios

Si bien el precio de gran parte del equipo electrónico, especialmente de las computadoras, sigue disminuyendo, la utilidad de gran parte de la tecnología de información, antes de ser sustituida por sistemas más potentes que permiten aumentar aún más la productividad, es de duración relativamente corta.

Por ejemplo, los precios de los receptores del Sistema de Posicionamiento Mundial (SPM) han disminuido considerablemente desde que se utilizaron por primera vez, de manera que su utilización es ahora una posibilidad económicamente viable. Con este sistema es necesario ver cuatro satélites en el cielo, cuyas señales capta el receptor del SPM.

Las señales se marcan con impulsos en momentos conocidos, de manera que el instante en que se reciben tres señales nos da la información sobre la distancia en que se encontraban en ese momento los satélites; la medición hasta un cuarto satélite es necesaria para establecer la diferencia de tiempo entre el reloj del receptor del SPM y el tiempo registrado por el sistema de satélites.

Globalmente el sistema permite determinar las posiciones relativas de puntos cercanos en el terreno con una precisión de unos pocos centímetros en latitud, longitud y altura. Puesto que es necesario disponer de una buena visión general del cielo, esta técnica no es adecuada para zonas boscosas o de selvas o en centros urbanos donde hay muchos edificios altos. Sin embargo, en campo abierto es sumamente útil y económica para establecer redes densas de puntos de control.

¿Qué es un levantamiento topográfico catastral?

¿Qué es un levantamiento topográfico catastral?

Es el levantamiento topográfico que muestra los límites de la propiedad, plano o gráfico de una ciudad, sección o subdivisión que indica la localización y los límites de las propiedades individuales. También llamado mapa parcelario, plano catastral, plano parcelario.

¿Qué es un levantamiento topográfico?

El levantamiento topográfico es el punto de partida para poder realizar toda una serie de etapas básicas dentro de la identificación y señalamiento del terreno a edificar, como levantamiento de planos (planimétricos y altimétricos), replanteo de planos, deslindes, amojonamientos y demás.

¿Para qué sirve un levantamiento topográfico?

Sirve como instrumento de planificación para edificaciones y construcciones. El levantamiento topográfico es un estudio técnico y descriptivo de un terreno, examinando la superficie terrestre en la cual se tienen en cuenta las características físicas, geográficas y geológicas del terreno, pero también sus variaciones y alteraciones, se denomina a este acopio de datos o plano que refleja al detalle.

¿Qué es un levantamiento catastral urbano?

Un levantamiento topográfico consiste en describir un terreno desde el punto de vista topográfico. A través de la utilización de instrumental especializado, el topógrafo realiza un escrutinio de la superficie del terreno y procede a la toma de datos, generalmente con un teodolito o estación total.

¿Qué es el Catastro de la Municipalidad?

El inventario de los inmuebles ubicados en el municipio y de sus propietarios, realizado a través de un estudio que implica su localización y registro. La determinación del valor de los inmuebles, con el fin de obtener el valor catastral que es la base para el cobro del impuesto predial.

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Topografia Subterranea: Los trabajos topográficos en el interior de las minas forzosamente son distintos a los de superficie, debido a las condiciones particulares de trabajo en el subsuelo; las galerías profundas, angostas, mal iluminadas, húmedas y no bien ventiladas, hacen que los métodos y los instrumentos utilizados en la superficie no puedan ser utilizados sin una adaptación especial.

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Topografia minera subterranea

En el interior de las minas es muy fácil desorientarse cuando no se ha adquirido una práctica en trabajos de interior y está demostrado que un técnico no especializado en levantamientos topográficos subterráneos se desorienta con suma facilidad y le resulta muy difícil la realización de las operaciones topográficas en galerías, túneles o en las explotaciones del interior de las minas.

Es por ello que resulta indispensable dotar a los técnicos que han de realizar estos trabajos de unos conocimientos y de una especialización en las técnicas modernas que les permitan realizar, con facilidad y eficacia, cualquier trabajo topográfico en el subsuelo. Veamos a continuación unos ejemplos que nos deben convencer.

Si a un técnico que debe ejecutar trabajos topográficos en el exterior se le exige el conocimiento de todos los accidentes del relieve de la superficie terrestre (vaguada, divisoria, ladera, desfiladero, etc.), también a un técnico que deba efectuar operaciones en el interior le resulta indispensable disponer de unos conocimientos de laboreo de minas para poder consignar, con su denominación correcta, todos los detalles levantados que deben figurar en los planos de la mina.

No debemos olvidar que la perforación de pozos, los replanteos, la comunicación y dirección de las labores mineras están dentro de las atribuciones del equipo técnico encargado de realizar dichos trabajos, y sobre él recae toda la responsabilidad de su dirección topográfica.

Por tanto, veamos unas indicaciones sobre los trabajos subterráneos que nos serán útiles para comprender el papel primordial de los técnicos llamados a dirigirlos.

Topografia Subterranea
Topografia Subterranea

Topografia subterranea para mineria

La topografía subterránea se realiza en dos campos de la ingeniería, que son la minería y las obras civiles. En este capítulo se desarrollará exclusivamente lo referente a los levantamientos topográficos subterráneos, aunque se haga mención en algún momento a los trabajos de replanteo de los que se hablará en profundidad en el siguiente capítulo.

Hay circunstancias en las que es necesaria la realización de un levantamiento topográfico subterráneo como ocurre en las explotaciones mineras, en las que es una obligación legal el mantener al día los planos de las labores, o en la obra civil, en el caso de ampliación o mejora de túneles, ya sean de carreteras, de ferrocarril, de canales, o de Metro y alcantarillado en las grandes ciudades.

En principio los trabajos subterráneos siguen las mismas pautas que los realizados en el exterior aunque con características especiales debidas a las condiciones mismas del trabajo bajo tierra. La falta de luz natural obliga a utilizar aparatos con iluminación interior así como a identificar puntos a observar.

En ocasiones las galerías son estrechas y los aparatos no se podrán estacionar sobre trípode para no obstaculizar el paso de maquinaria y personal. También suelen ser sinuosas, con lo que el trabajo será lento. Incluso se han ideado aparatos para facilitar este tipo de trabajos.

Otros inconvenientes serán la humedad, los fuertes ruidos cuando hay maquinaria trabajando, o el silencio, la falta de ventilación…, características del trabajo a las que el topógrafo deberá habituarse.

Topografia Subterranea
Topografia Subterranea

Planimetría y altimetría

Distribución de la planimetría y la altimetría:

Todo levantamiento subterráneo debe apoyarse en una red exterior cuya función es dar coordenadas a todos los puntos de comunicación con el interior así como hacer el levantamiento de los detalles exteriores que se precisen.

La red exterior planimétrica constará de una triangulación, o un itinerario de precisión, o ambas cosas a la vez, según sea la extensión de la zona, y se intentará que los puntos de comunicación con el interior coincidan con vértices de la triangulación o el itinerario; en la actualidad, también los sistemas de posicionamiento global (GPS) son perfectamente utilizables para estos trabajos, siendo su mayor ventaja el menor número de puntos a determinar. La red altimétrica tendrá como objeto dar cota a estos puntos y a todos aquellos que se precisen.

La transmisión del trabajo del exterior al interior será directa, como simple prolongación de las redes tanto planimétricas como altimétricas al interior, en el caso de que la comunicación sea a través de rampas o escaleras o incluso sea por las bocas del túnel. Sin embargo, en ocasiones la comunicación será a través de pozos, sobre todo en el caso de minas; entonces el enlace constará de las siguientes fases:

  • Desde el punto de vista planimétrico habrá que transmitir coordenadas y azimut por los métodos que se estudiarán más adelante. Y desde el punto de vista altimétrico se transmitirá la cota midiendo la profundidad del pozo.
  • Por último los trabajos en el interior constan de un itinerario principal que se apoyará en los puntos transmitidos desde el exterior, unos itinerarios secundarios, para concluir con el levantamiento de los detalles. La red altimétrica interior dará cota a los vértices de los itinerarios.
Topografia Subterranea
Topografia Subterranea

Levantamiento topográfico en minería subterránea

Trabajos en el exterior:

Como ya se ha dicho el objeto de estos trabajos es dar coordenadas (X, Y, Z) a todos los puntos de comunicación con el interior, y también el levantamiento topográfico de aquellas zonas de interés, como pueden ser en el campo de las explotaciones mineras, las edificaciones existentes en la concesión, las escombreras, las instalaciones de la propia explotación, etc.; en obra civil serán de interés las zonas que puedan verse afectadas por algún proyecto provisional como pueden ser el proyecto de caminos de acceso a la obra, el montaje de una planta de hormigonado, oficinas, almacenes, etc.; o por algún proyecto definitivo (nuevos enlaces, variantes de la antigua carretera o línea férrea o canal…).

Las escalas utilizadas en este tipo de trabajos son grandes, 1:1.000 o 1:500, e incluso en zonas concretas se utiliza la escala 1:200. Por ejemplo para el levantamiento topográfico de la zona de las boquillas de un túnel, o en levantamientos de precisión como son los de túneles ya construidos en los que se pretende proyectar el encaje de una vía férrea.

Si consideramos que en todo levantamiento se debe conseguir que cualquier punto representado tenga una precisión no inferior al error gráfico, la quinta parte del milímetro a la escala en la que estemos trabajando, nos daremos cuenta que una triangulación o bien un itinerario de precisión es imprescindible. Por ejemplo en trabajos a escala 1:200 en cualquier punto radiado se debe asegurar una precisión de 20/5 cm., es decir de 4 cm.

Según los medios de los que se disponga se decidirá el método topográfico a seguir en la observación de la red exterior. Si sólo disponemos de taquímetro lo más adecuado será la realización de una triangulación con el fin de asegurar la precisión requerida; si disponemos de una estación total de precisión adecuada, el método aconsejable podrá ser el itinerario.

Topografia Subterranea
Topografia Subterranea

Levantamiento topográfico por triangulación

Levantamiento por triangulación:

Se intentará que los vértices de la triangulación estén en las proximidades de los puntos de comunicación con el interior, o mejor aún, que coincidan con dichos puntos.

Seguirá las mismas pautas aplicadas a cualquier triangulación, es decir, que los triángulos sean lo más próximo a equiláteros, y en ningún caso existan ángulos inferiores a 25 g o superiores a 175 g.

Los lados de los triángulos en general suelen ser cortos, varios centenares de metros. La medición de la base, con cinta metálica o con estadía horizontal si no disponemos de distanciómetro, y su posible ampliación no ofrecerá ninguna dificultad; deberá ocupar un lugar centrado dentro de la triangulación y realizarse con la mayor precisión ya que no olvidemos que será el dato de partida para el cálculo de la triangulación, no midiéndose después más que ángulos.

La orientación de la base convendrá que sea astronómica, ya que nos servirá para comprobar la declinación de las brújulas y declinatorias que se puedan usar en el interior.

Si en la zona de trabajo o en sus proximidades existen dos vértices geodésicos los enlazaremos con la triangulación, con lo cual el acimut será conocido y además trabajaremos en un sistema de proyección (UTM) que permitirá enlazar nuestro levantamiento con otros colindantes o con futuros proyectos.

Distanciometro topografia

itinerario encuadrado:

Las estaciones totales y los distanciómetros que existen actualmente en el mercado consiguen precisiones milimétricas en la medida de distancias, por lo que se suele sustituir la triangulación por un itinerario de precisión.

Este itinerario debe ser siempre encuadrado, es decir, que parta y que llegue a puntos de coordenadas conocidas, y en ningún caso se debe dejar colgado, volveríamos al punto de partida realizando entonces el llamado itinerario cerrado. Al igual que en el caso de la triangulación, lo enlazaremos con vértices geodésicos próximos a la zona.

El itinerario también será complemento de la triangulación cuando no se haya podido situar algún vértice de ésta en el punto de comunicación con el interior o no se hayan podido tomar detalles exteriores necesarios por falta de visibilidad. En estos casos el itinerario será de vértice a vértice de la triangulación.

Calculo de cotas topográficas

Altimetría:

Las cotas trigonométricas que se han obtenido con el cálculo de la triangulación o del itinerario tienen precisión suficiente para dar cota a los puntos radiados en el levantamiento de los detalles exteriores.

Sin embargo será necesaria una nivelación por alturas que dé cota a los puntos de comunicación con el interior y a otros puntos, de los que se partirá cuando haya que realizar trabajos exteriores como el replanteo de rasantes de caminos o de rasantes de carriles, o para dejar cota de precisión en edificaciones o terrenos que se tema que puedan ser afectados por los hundimientos mineros en el caso de explotaciones mineras.

Siempre que sea posible se partirá, en la realización del itinerario altimétrico, de puntos de Nivelación de Alta Precisión (NAP) y por supuesto la nivelación será cerrada entre dos puntos, o de ida y vuelta si sólo disponemos de uno conocido.

Topografia en minas

Trabajos de enlace con el interior – Mapa topográfico:

Cuando la comunicación con el interior sea por las bocas (extremos) de un túnel o bien por rampas en una explotación minera, la transmisión de los datos del exterior al interior será directa, como simple prolongación de los itinerarios exteriores, tanto planimétricos como altimétricos, al interior.

Pero cuando la comunicación sea a través de pozos, las dificultades serán mayores, debido a la escasa longitud de los tramos a transmitir, obligada por el diámetro de los pozos, y a la gran profundidad de éstos sobre todo en minería (varios centenares de metros).

¿Qué es topografía de un terreno?

¿Qué es topografía de un terreno?

La topografía es la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie terrestre, con sus formas y detalles; tanto naturales como artificiales.

¿Qué es la topografía y geodesia?

Es la ciencia que se ocupa del estudio de la forma y dimensiones de la tierra, así como de los métodos y procedimientos de creación de las redes de puntos de apoyo, que sirven como base planimétrica y altimétrica para los levantamientos topográficos y la realización de los mapas.

¿Qué es la Altimetría en topografía?

La altimetría o hipsometría, como también se la denomina, es la rama de la topografía que se ocupa de estudiar el conjunto de procedimientos y de métodos que existen para poder determinar y representar la altura o cota de cada punto respecto de un plano de referencia.

¿Cuál es la diferencia entre la topografía y la geodesia?

La Geodesia es una rama de la topografía, la geodesia es la que se encarga del levantamiento y de la representación de la forma y de la superficie de la Tierra, global y parcial, con sus formas naturales y artificiales y la topografía solo es para hacer o lograr levantamientos de un tramo pequeño de la tierra 5 km máximo.

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Cartografía Catastral

Cartografía Catastral: El objetivo de la cartografía catastral es conseguir una información cartográfica codificada, estructurada y dispuesta en soporte informático, conforme a un formato de recepción de datos adecuado para su integración directa en bases de datos cartográficas, para la gestión y utilización de acuerdo con las necesidades de los catastros inmobiliarios rústico y urbano.

Dicho de otro modo, el objetivo es la determinación de la propiedad territorial, en sus diversos aspectos, de forma que sirva para cualquier aplicación económica, social o jurídica.

Con la realización de la cartografía digital catastral se podrán alcanzar los siguientes fines:

  • Localizar con rapidez y exactitud los elementos de interés catastral.
  • Obtener eficazmente la situación de parcelas inventariadas, así como
    la superficie requerida para la mejor gestión en la obtención de
    valores catastrales, tomados como base en posteriores aplicaciones
    tributarias.
  • Enlazar de forma rápida y sencilla toda la información catastral
    disponible con la descripción cartográfica de los elementos a los
    que afectan.
  • Proporcionar, de forma rápida, la documentación gráfica de cada
    parcela, así como la información alfanumérica asociada a ella.
  • Servir de base para otros trabajos no catastrales que se acometen en
    las mismas áreas territoriales que el catastro, entre los que está la
    determinación de secciones censales del INE, trabajos de la
    Administración Local…
  • Proporcionar, en fin, una inestimable fuente de información
    para la planificación y gestión a nivel nacional.
Cartografía Catastral
Cartografía Catastral

Tipos de cartografía

Tipos de cartografía catastral

La cartografía catastral se divide en dos tipos, en función del suelo sobre el que se aplica:

  • Urbana: Sobre suelo urbano, que es aquel donde la edificación está consolidada.
  • Rústica: Sobre suelo no urbano, que comprende suelo urbanizable y suelo no urbanizable.

Estos tipos de cartografía tienen características diferentes en cuanto a escalas de presentación, precisión de los datos, niveles de información, métodos y medios de captura de datos…

Además, cada tipo de suelo exige diferentes formas en la aplicación de las técnicas cartográficas para la obtención de datos, de forma que tendrán mayor precisión las zonas urbanas debido a la importancia del suelo, aplicándose escalas de 1:500 y 1:1000. En el suelo rústico, donde no es necesaria tanta precisión, se utilizan escalas 1:2000 y 1:5000.

Por ello, estas cartografías deberán seguir dos líneas de ejecución paralelas, que sólo confluyen en el momento de cargar los datos en las bases de datos cartográficos.

Cartografía Catastral
Cartografía Catastral

Cartografía catastral Urbana

Los planos cartográficos nos ayudan a entender los cambios que determinan el crecimiento de la ciudad durante un periodo en el tiempo; fuentes que nos ayudan como instrumento de investigación a visualizar detalladamente estas evoluciones, pues: “Durante mucho tiempo los historiadores usaron los mapas y planos para conocer las transformaciones materiales del territorio […], en una entrada metodológica que permite indagar acerca de los actores y las circunstancias de su producción, examinando el rol que les cabe en las formas de concebir y gobernar la ciudad y el territorio, analizando las relaciones entre técnica y política.”

Se trata de fuentes gráficas que permiten visualizar con profundidad la historia que guardan en ellos ya que son dibujados en diferentes épocas, con diferentes propósitos.

Justamente para conocer el territorio, protagonista de las tradiciones y cultura de una sociedad, con el fin de planificarlo obteniendo un equilibrio social y urbano, tomamos como fuente principal los planos cartográficos.

Cartografía Catastral
Cartografía Catastral

Cartografía catastral rústica

Un catastro rústico (o rural predial) es una de las herramientas socioeconómicas más adecuadas con las que puede contar un país, especialmente si se encuentra en vías de desarrollo. Conocer su territorio, en las vertientes cartográfica, valorativa, social, agraria y jurídica, permitirá a sus dirigentes tomar todo tipo de decisiones apoyadas en una realidad comprobable, no en apreciaciones sustentadas en listados erróneos o, en ocasiones, intencionadamente falseados. Los elementos de un catastro rústico son los siguientes.

La parcela

La parcela es la unidad de trabajo y la referencia inmobiliaria por excelencia. Dependiendo del país, existen diferentes concepciones de parcela, en la medida en que, a veces, esta se confunde con las inscritas en los diferentes registros de la propiedad. Sin olvidar este registro, en muchos casos hay que luchar contra la tendencia a mantener concepciones decimonónicas en la era de la información digital.

Las inscripciones literales de fincas identificadas por un número, que se recogen en un libro, tienen poca utilidad práctica si el objetivo es una base de datos alfanumérica interrelacionada. Sin menospreciar esta información, se ha de considerar que el catastro rural emana de una concepción global y multipropósito y que su operatividad y fiabilidad han de ser las líneas maestras de toda actuación.

En materia de captura de la información literal, no es pertinente incorporar registros antiguos, mal conservados, incompletos (quizá deliberadamente) y diseñados con otros fines.

En materia de captura de información gráfica, no es conveniente aceptar definiciones parcelarias literales que no puedan ser trasladadas a un soporte gráfico continuo e informatizado.

Casa finca

Este es el caso de las fincas discontinuas, de las fincas inscritas con superficies dudosas, de las fincas delimitadas por linderos llamados «resto de finca matriz» o «herederos de D. Antonio de…», y de las fincas que cuentan con más de una inscripción. Por supuesto, no puede olvidarse la falta de obligatoriedad de alguno de estos registros, que los convierte en una verdadera maraña de recopilaciones literales de fincas distribuidas por el territorio como un rompecabezas incompleto e inconexo.

De acuerdo con este planteamiento, intentando aunar catastralmente los objetivos jurídicos, físicos, agronómicos, fiscales, medioambientales e informáticos vinculados al territorio, una definición adecuada de parcela sería: «Una porción de terreno, delimitada por una línea poligonal continua que pertenece a un único propietario o a varios en régimen de pro indiviso». Esta definición podrá considerarse adecuada a las características propias del país al que se refiere.

La subparcela

La subparcela es una unidad de trabajo agronómica y valorativa, no jurídica. Lo más común es que las parcelas catastrales no sean homogéneas; en ellas pueden existir cultivos de especies y calidades diferentes, distintos aprovechamientos, y variaciones geográficas que podrían indicar que los rendimientos o valores de estas zonas no son comparables.

Un catastro que intente identificar los aprovechamientos agrarios, sus posibles rendimientos y, en la medida de lo posible, el valor de mercado de la tierra debería subdividir la parcela catastral, cuyo elemento diferenciador esencial es la titularidad, en unidades homogéneas que puedan ser identificadas y valoradas.

Parcela agraria

Como en cualquier proceso de valoración agraria, la primera actuación consiste en definir los diferentes cultivos y aprovechamientos que pueden ser identificados en un país, comarca o municipalidad, con el propósito de establecer un marco práctico, operativo y exhaustivo.

El proyecto catastral es una labor muy ambiciosa, y no se justifica llegar a un nivel de detalle agronómico superior al que se obtendría en la cartografía. Desde un comienzo, es preciso actuar con sentido común y seguir las pautas comunes a las que debe atenerse cada uno de los técnicos catastrales.

Sin lugar a dudas si es necesaria la formación en topografía, fotogrametría, teledetección, informática y asuntos jurídicos, la formación en materia de valoración es imprescindible. Los técnicos que identifican las subparcelas pueden actuar con un mayor grado de imprecisión debido a la propia naturaleza de la valoración. Valorar es emitir un juicio sobre algo: un juicio personal y, por consiguiente, eminentemente subjetivo. Por ende, es necesario formar un equipo pluridisciplinar con precisos conocimientos valorativos que emita juicios objetivos y llegue a resultados y comparables.

No es extraño que una finca contigua (bajo una misma linde) se encuentre a caballo entre dos o más municipalidades; por lo tanto, catastralmente estará identificada por, al menos, dos parcelas pertenecientes a cada uno de los términos. Esa línea administrativa territorial imaginaria que divide el campo en partes distintas no afectará a la titularidad de las tierras, pero una incorrecta metodología valorativa podría provocar incoherencias en la asignación del valor que no se corresponden con la realidad del terreno.

Cartografía Catastral
Cartografía Catastral

Sistema de coordenadas

El sistema de referencia utilizado es el ED-50 constituido por:

  • Elipsoide internacional de Hayford (a=6.378.388 m y a=1/297).
  • Datum en Potsdam.
  • Origen de latitudes referidas al Ecuador y positivas al Norte.
  • Origen de longitudes referidas al meridiano de Greenwich y positivas al Este.
  • Orígenes de altitudes referidas al nivel medio del mar en Alicante.

Sistema cartográfico de representación

El sistema cartográfico de representación es la Proyección Universal Transversa de Mercator (UTM), que incorporará en la representación una cuadrícula (CUTM), realizada a intervalos de 10 dm en el plano.

La cuadrícula básica está constituida por la división en zonas del elipsoide de referencia según husos de 6’ de longitud y fajas de 8’ de latitud que tienen una distribución y denominación reconocida internacionalmente.

Sistema cartográfico

Se deben considerar y recoger los objetos cartográficos, como imagen de la modelización digital de toda o una parte de un objeto geográfico individualizado que puede extenderse, sin limitaciones de dominio, por todo el territorio a cartografiar.

Para cada objeto cartográfico, se determinará el código de clase o agrupación de entidades de características comunes que lo identifica, además de un código numérico que lo identificará unívocamente.

Se establecerá su descripción geométrica mediante una primitiva gráfica del tipo:

  • Puntual, definido por un solo punto de coordenadas XYZ.
  • Lineal, cuando puede ser descrito mediante uno a varios objetos
    lineales elementales o tramos consecutivos.
  • Superficial, definido con tramos lineales que integran la cadena
    cerrada que constituyen el contorno del objeto. La descripción
    se completará mediante la adición de un punto interior al área del
    objeto, denominado centroide. El centroide se utilizará para situar
    atributos, etiquetas y textos que afecten al objeto.
  • Texto.
Cartografía Catastral
Cartografía Catastral

Elementos cartográficos

Conceptos y terminología

Se identificarán y construirán los elementos topológicos básicos que permitirán establecer las relaciones topológicas entre los objetos cartográficos (coincidencia, inclusión, conectividad…):

  • Nodo, como punto de discontinuidad en un objeto
    cartográfico lineal en el que se establece una relación de
    conectividad con otros objetos lineales. Da lugar a la partición de
    un objeto lineal en tramos.
  • Tramo, objeto cartográfico lineal elemental, constituido por
    polilíneas de segmentos de recta y polilíneas de segmentos de arco. El
    tramo está delimitado por el nodo inicial y final.

Además, se establecerán y recogerán los atributos o características cualitativas y cuantitativas de los objetos cartográficos. Como unidad de captura, se considerará la subdivisión del territorio a efectos de recoger y referenciar la información cartográfica digital, que será la hoja en el caso de la cartografía catastral urbana.

En el caso de la cartografía catastral rústica, las unidades de almacenamiento y la modulación informática en los archivos de entrega correspondientes, serán los polígonos catastrales, aunque la recogida de información se efectúe desde ortofotomapas o bien desde cartografía convencional de otros orígenes. Es decir, la unidad de captura serán los polígonos catastrales.

Como unidad de proceso se considerará el término municipal. Por lo tanto, se deberá asegurar la continuidad física y topológica entre las unidades de captura u hojas.

En la actualización de la cartografía catastral se diferencian los siguientes tipos de parcelarios:

  • Parcelario catastral: información existente en soporte digital o
    soporte poliéster, sobre el que se han identificado los objetos
    catastrales y sus correspondientes atributos.
  • Parcelario aparente: información existente en soporte digital o
    soporte poliéster procedente de una restitución fotogramétrica a la
    que se le ha incorporado la revisión topográfica de campo.
Cartografía Catastral
Cartografía Catastral

Plano catastral de una parcela

Catastro es el término técnico empleado para designar una serie de registros que muestran la extensión, el valor y la propiedad (u otro fundamento del uso o de la ocupación) de la tierra.

En términos estrictos, un catastro es un registro de fincas y de valores de la tierra y de los propietarios, que originalmente se compilaba con propósitos de tributación. Sin embargo, en muchos países ya no existe un impuesto sobre la tierra y en la práctica el catastro tiene otras dos finalidades igualmente importantes: facilita la descripción precisa y la identificación de determinadas parcelas y sirve de registro permanente de derechos sobre la tierra.

Normalmente un catastro moderno consiste en una serie de mapas o planos a escala grande con sus correspondientes registros. Tanto los planos como los registros pueden ser almacenados en computadoras tal como se expone en el capítulo dedicado a la “computarización de mapas y registros”.

Mapa catastral

El presente capítulo trata de las características esenciales de los mapas catastrales, con especial referencia a la forma que toman cuando se diseñan sobre el papel o se presentan en la pantalla de una computadora.

Si bien el levantamiento topográfico de una determinada parcela se ha traducido en algunos países en un “mapa catastral” para esa parcela y puede no haber tenido relación con ninguna parcela adyacente, un verdadero mapa catastral abarca todas las parcelas de una determinada zona y no únicamente parcelas aisladas.

Puede actuar como un índice para otros levantamientos de parcelas de tierras que muestren una información más detallada, o puede ser de una escala suficientemente grande como para poder obtener del mapa las dimensiones de cada parcela.

En el presente capítulo, y a lo largo de todo este estudio, el término “mapa catastral” estará relacionado con cualquier parcela de tierra definida por la propiedad, el valor o el uso, siempre que la parcela tenga una identidad independiente y guarde relación con la ordenación de la tierra en calidad de recurso natural.

Un mapa catastral mostrará los límites de esas parcelas pero puede además incluir detalles de los recursos que contienen, así como sus estructuras físicas superficiales o subterráneas, su geología, sus suelos y su vegetación y la forma en que se utiliza la tierra.

Cartografía Catastral
Cartografía Catastral

Plano de catastro

La escala de los mapas catastrales es de gran importancia. Como la finalidad del mapa es proporcionar una descripción precisa de la tierra y facilitar su identificación, la escala debe ser suficientemente grande como para que cada parcela, que pueda ser objeto de posesión separada (convencionalmente conocida con el nombre de “parcela de reconocimiento” o “parcela de tierra”), aparezca en el mapa como una unidad reconocible.

Si los datos de los mapas se almacenan en una computadora, se podrán trazar casi en cualquier escala, hecho que dará la impresión de una mayor exactitud de la que exige la calidad de los datos de un levantamiento.

Puesto que tanto el mapa como los correspondientes registros son partes complementarias del mismo sistema de descripción e identificación, debe existir algún sistema de correspondencia entre lo que se muestra en el mapa y lo que se incíuye en los registros.

Parcela urbana

Por regla general esto significa que se debe asignar un número o dar un nombre a cada parcela de tierra. Estas referencias se conocen con el nombre de identificadores de la propiedad (IDP) o números de referencia de la parcela única (NRPU). Es posible elaborar diversos sistemas de referencia, entre ellos:

  • El nombre del cesionario o el cedente
  • Un número de título que siga una secuencia
  • El volumen y los números de las hojas en que está registrada la parcela
  • El nombre de una finca o localidad con un número de parcela individual
  • El bloque de registro y números de parcelas individuales
  • Una dirección postal
  • Una referencia de índice de calles y el número de la parcela
  • Una retícula coordinada o “geocódigo”

La referencia escogida deberá ser de fácil comprensión y fácil de recordar; fácil para su uso por el público y en computadoras; permanente de manera que no cambie con la venta de una propiedad, pero que pueda ser actualizada cuando, por ejemplo, se produce una subdivisión de la tierra; deberá ser única, precisa y su introducción ha de ser económica.

Es esencial que cuando estos números o nombres se introducen en un mapa no oscurezcan los detalles del mapa. El mapa catastral deberá indicar los límites de cada parcela de tierra, y en algunas jurisdicciones puede también mostrar su superficie y la longitud efectiva y la orientación de cada lindero. Obviamente, estas consideraciones pueden exigir la utilización de una escala algo mayor que la que se requiere para indicar simplemente cada parcela del levantamiento.

Mapa topográfico

Los mapas más conocidos son mapas topográficos a escalas de aproximadamente 1:50.000. Esos mapas permiten representar con exactitud (aunque no siempre a escala) la posición de carreteras, líneas ferroviarias, senderos, aldeas, ríos, arroyos, puentes, edificios importantes, límites administrativos y otras características semejantes, así como el relieve de la tierra, la profundidad del agua y las variaciones de nivel de las mareas.

Sin embargo, estos mapas son muy inadecuados para fines catastrales. Un simple ejemplo aclarará este punto. Una línea trazada cuidadosamente con un lápiz tendrá una anchura aproximada de medio milímetro. En un mapa a escala de 1:50.000 esta línea representará una línea de 25 metros de anchura en el terreno.

Hay muchos países, especialmente países montañosos, en los que existen parcelas de menos de 25 metros de anchura. En su mayor parte, los mapas catastrales deben tener una escala de 1:500 a 1:2.500, aunque en zonas densamente desarrolladas se necesitará tal vez una escala mayor, mientras que en campo abierto podrán utilizarse escalas mucho menores.

Cartografía Catastral
Cartografía Catastral

Plano topográfico

Inicialmente los planos a escala grande son mucho más costosos por unidad de superficie que los mapas a escala pequeña, pero debe tenerse siempre presente que una vez completado el reconocimiento a escala grande, de esos planos pueden derivarse mapas precisos en cualquier escala más pequeña.

En cambio, lo contrario no es cierto porque si bien es fácil levantar mapas a escala grande utilizando computadoras, estos mapas no pueden ser nunca más precisos que los datos originales a partir de los cuales fueron levantados.

Por regla general, los mapas catastrales son únicamente mapas “planimétricos”, es decir que no necesitan representar el relieve topográfico. Puede haber razones especiales para tener que registrar las alturas en esos mapas, pero normalmente lo que se necesita es un plano de lo que se ve, sin visión estereoscópica, desde un punto situado verticalmente sobre la parcela de tierra observada.

Las distancias registradas en esos planos son las distancias horizontales entre puntos y no las distancias de superficie medidas realmente en el terreno. De esta manera, la superficie registrada para una parcela en una ladera empinada será el equivalente horizontal que puede ser considerablemente inferior a la superficie real de la parcela.

¿Qué es un mapa catastral?

¿Qué es la cartografía?

La cartografía es un campo complejo, que cambia constantemente. Visto en el sentido más amplio, este proceso incluye desde la recopilación, evaluación y procesamiento de datos de origen, a través del diseño intelectual y gráfico del mapa, hasta el dibujo y la reproducción del documento final.

¿Qué son los mapas cartográficos?

La cartografía es la ciencia que se encarga del trazado y el estudio de mapas geográficos. Sus orígenes son muy antiguos, aunque no pueden precisarse con exactitud ya que la definición de mapa ha cambiado con el correr de los años.

¿Qué es la cartografía y para qué sirve?

Se conoce como cartografía a la ciencia que se dedica al estudio y a la elaboración de mapas que sirven para la navegación, para la ubicación del ser humano, etc., y también usamos la palabra para denominar al arte de trazar estas cartas geográficas.

¿Por qué es importante la cartografia?

El objetivo de la cartografía es producir información virtual del espacio territorial y hacerla asequible al hombre en un documento cartográfico (mapas, cartas y planos), el que debe ser ejecutado con especialidad, legalidad y autenticidad.

¿Quién es el padre de la cartografía?

El cartógrafo Gerardus Mercator. Considerado el padre de la cartografía moderna, matemático, geógrafo y teólogo holandés Gerardus Mercator, nació hace 600 años, el 5 de marzo de 1512, en la región flamenca conocida como Flandes, en Bélgica.

¿Qué es la proyección cartográfica?

La proyección cartográfica o proyección geográfica es un sistema de representación gráfica que establece una relación ordenada entre los puntos de la superficie curva de la Tierra y los de una superficie plana (mapa). Estos puntos se localizan auxiliándose en una red de meridianos y paralelos, en forma de malla.

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Fotogrametría Terrestre

Fotogrametría Terrestre: Existen dos tipos de fotogrametrias, la fotogrametría aérea y fotogrametría terrestre dependiendo del modo de obtención de las imágenes.

¿Qué es la fotogrametría? Se trata de una técnica en la cual se determinan las propiedades geométricas de diferentes objetos o situaciones espaciales a partir de fotografías. Estas imágenes obtenidas pueden captarse en largo o corto alcance.

Es una técnica para medir coordenadas en tres dimensiones (3D) muy utilizada en topografía. Esta técnica parte de la base de la medición sobre fotos, con una única fotografía obtenemos información bidimensional.

En cambio, con 2 o más fotografías se obtiene información tridimensional, es decir, una visión estereoscópica gracias a la zona de solape de las fotografías. De esta forma, se han ido perfeccionando nuevos métodos en la captura de imágenes en la fotogrametría aérea y fotogrametría terrestre.

Actualmente, cualquier cartografía, así como los levantamientos topográficos de una cierta magnitud, son realizados con técnicas de fotogrametría, a partir de fotografías aéreas. Si bien el concepto está implícitamente ligado a la producción de cartografía, comprende un ámbito de aplicación más amplio y se puede dividir en numerosas ramas que abarcan desde la Fotointerpretación hasta la Teledetección.

Fotogrametría Terrestre
Fotogrametría Terrestre

Fotogrametría definición

La fotogrametría se define como “la técnica cuyo objeto es estudiar y definir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera, utilizando esencialmente medidas hechas sobre una o varias fotografías de ese objeto”.

Una definición más actualizada que nos da la Sociedad Americana de Fotogrametría y Teledetección (ASPRS) es

“el arte, ciencia y tecnología para la obtención de medidas fiables de objetos físicos y su entorno, a través de grabación, medida e interpretación de imágenes y patrones de energía electromagnética radiante y otros fenómenos”

Esta última definición es más amplia, abarcando técnicas modernas, y eliminando casi las diferencias existentes entre la Fotogrametría y la Teledetección.

En cualquier caso podemos decir que la Fotogrametría es la ciencia que nos permite, a partir de fotografías ya sea aéreas o terrestres, obtener las medidas del objeto fotografiado.

Fotogrametría Terrestre
Fotogrametría Terrestre

Historia de la fotogrametría

La Fotogrametría va ligada a los avances de la ciencia. El inicio empieza con el descubrimiento de la fotografía en el año 1839 por parte de Arago, perfeccionada por Niepce y Daguerre.

Posteriormente, en el año 1850, Laussedat aprovecha la fotografía para realizar planos topográficos, diseñando y haciendo construir el primer fototeodolito, dando a esta técnica el nombre de metrofotografía.

En 1859 el arquitecto alemán Meydenbauer utiliza intersecciones a partir de fotografías para el levantamiento de edificios. A esta técnica la denominó fotogrametría, proviniendo de aquí el nombre.

En 1901 Pulfrich inventa el estereocomparador, resolviendo la identificación de puntos homólogos mediante la utilización de la visión estereoscópica. A raíz de este descubrimiento Von Orel construye el primer aparato de restitución, que permitía el trazado de curvas de nivel continuas.

Todos los desarrollos realizados anteriormente fueron aplicados a la fotogrametría terrestre, pero con la aparición de los aviones, en 1909 se realizan las primeras fotografías aéreas desde avión (se había hecho anteriormente desde globos aerostáticos), produciéndose su desarrollo a
partir de 1920.

Que es la fotogrametría

La fotogrametría aérea es más compleja que la terrestre, ya que no se sabe ni la posición ni orientación de la cámara en el momento del disparo. El primero en resolver el problema de las orientaciones de la cámara fue Von Gruber en 1924, produciéndose el desarrollo de la fotogrametría analógica.

Con el desarrollo de los ordenadores, hacia 1960, se produce el inicio de la fotogrametría analítica, apareciendo el restituidor analítico, creado por el Finlandés Helava, cuyo punto álgido se alcanza en 1980. La diferencia fundamental entre un restituidor analógico y uno analítico, es que en el analógico los procesos de orientación se realizaban mediante métodos ópticos y mecánicos, mientras que en los analíticos se hacen mediante procesos en un ordenador.

Fotogrametría Terrestre
Fotogrametría Terrestre

Fotogrametría software

En la transición entre ambos restituidores aparecieron unos que se denominaron semianalíticos, que eran aparatos analógicos a los que se les añadieron unos sensores que captan las coordenadas terreno, y eran enviadas a un sistema CAD que permitía dibujar y almacenar datos.

Finalmente, en los años 90 aparecen los primeros restituidores digitales con el desarrollo de la informática y las posibilidades de rapidez de proceso para la orientación en tiempo real de imágenes digitales. El desarrollo de la fotogrametría digital se debe fundamentalmente al desarrollo de los ordenadores, discos duros de gran almacenamiento, tarjetas gráficas que manejan imágenes grandes, compresión y tratamiento de imágenes digitales, etc.

Fotogrametría Terrestre
Fotogrametría Terrestre

Fotogrametria analogica

La etapa actual en la que nos encontramos es una toma fotográfica convencional sobre película y un tratamiento posterior sobre imagen digital procedente del escaneado de la convencional (fotogrametría digital, pero no en el proceso de toma). Se empiezan a usar cámaras digitales aerotransportadas, multiespectrales y combinación de sensores de teledetección con técnicas de fotogrametría digital para cartografía, si bien su uso actualmente (2012) no está generalizado.

El futuro cartográfico de la fotogrametría es el uso de cámaras digitales aerotransportadas y la fotografía desde satélite (actualmente existen satélites que comercializan imágenes con resoluciones de hasta 0,6 m por píxel).

Cámara fotogramétrica

Un objetivo fotográfico es un sistema óptico centrado, formado por una serie de lentes o dioptrios con sus centros alineados. Sin embargo, no existe objetivo fotográfico ideal, no transforma un haz cónico de rayos que entran en el sistema en otro de salida en sentido estricto.

Por esto se dice que el sistema no es estigmático, la imagen de un punto formada sobre el plano focal o plano imagen se formará en una zona de estigmatismo aproximado. En general, cualquier deformación en la imagen del punto objeto se denomina aberración.

Se puede comprender por tanto que en una fotografía donde la finalidad fundamental es medir objetos, el objetivo es el elemento más importante de las cámaras fotogramétricas y el cual tiene que estar perfectamente corregido de imperfecciones. Asimismo, las lentes que forman el conjunto óptico han de estar perfectamente alineadas para formar lo que se denomina sistema óptico centrado, el cual forma una imagen perfecta en el plano focal (imagen nítida y geométricamente correcta).

Distancia Focal

Se denomina distancia focal f a la distancia en un sistema óptico entre el centro de proyección y el plano imagen o focal (donde se coloca el negativo). La variación de esta distancia nos da la escala de una fotografía, así como el campo de imagen que se va a fotografiar.

Centro del objetivo

Se denomina centro de proyección al punto O (centro del objetivo) y punto principal al punto intersección del plano focal con el eje principal.

Campo de imagen

El campo de imagen se mide como el ángulo bajo el cual se ve nítida la imagen en cada distancia focal. Un ejemplo de la denominación de los objetivos en función de la variación de estos elementos podría ser:

Distancia focalObjetivoCampo de imagen
88 mmSupergranangular120º
152 mmGranangular90º
200 mmNormal80º
300 mmÁngulo pequeño60º

En fotogrametría aérea se suele usar un objetivo gran-angular. Este ángulo se define como el que contiene una semi-diagonal del fotograma desde el centro de proyección, de tal forma que para una fotografía estándar en fotogrametría de 23 x 23 cm (parte útil).

Obturador

El obturador es el mecanismo que abre y cierra en fracciones de segundo la entrada de luz al objetivo. El tiempo que permanece abierto el obturador se denomina tiempo de exposición. La apertura de unas laminillas de cierre entre las lentes del objetivo permiten tiempos de exposición de la película desde 1/100 hasta 1/1500 segundos en fotogrametría aérea, en la que los tiempos de exposición han de ser bajos para evitar desplazamientos de imagen debido a la velocidad del avión y las vibraciones.

Filtro

El filtro es el elemento exterior del objetivo, el cual básicamente es un cristal apropiado que cumple varias funciones. En primer lugar, reducir el efecto de luz difusa atmosférica, difundida por partículas atmosféricas que no deja pasar la luz procedente de partes en sombra. Por otro lado, contribuye a la distribución uniforme de la luz por todo el plano focal, a la vez que protege a las lentes principales del objetivo. En fotogrametría aérea, los filtros hacen que no sea necesario el uso del diafragma (función de atenuación del exceso de luz).

Todo este conjunto de lentes, diafragma, filtros y obturador constituyen en una cámara aérea lo que se denomina cono exterior o simplemente objetivo.

El cono interior es el espacio comprendido entre el conjunto anterior y el plano focal, que es donde se forma la imagen. En el plano focal, lógicamente, se coloca la película a impresionar y además de la imagen, se impresionan una serie de datos marginales en cada fotograma, variables según la cámara, que pueden ser:

  • Marcas fiduciales: marcas fundamentales en las esquinas y en el medio de los bordes que como veremos posteriormente, son esenciales para determinar la geometría del fotograma.
  • Altímetro: registra la altura de vuelo del avión.
  • Nivel esférico: proporciona información aproximada de la inclinación del eje principal en el momento de la toma.
  • Número y tipo de cámara.
  • Distancia focal del objetivo.
  • Fecha y hora de la fotografía.
  • Número de fotografía (4 dígitos) dada correlativamente por un sistema contador a medida que avanza la película.
  • Información adicional: espacio para anotar otros códigos, lo más normal es la zona o denominación del proyecto.

Fotogrametría aérea

Es fundamental para evitar distorsiones geométricas y ópticas que la película en el plano focal se encuentre perfectamente plana. Esto se consigue, además de por la presión de una plancha que sujeta la película contra el marco, por un sistema con una bomba de vacío de aire.

Un pequeño motor hace la secuencia completa de la toma fotográfica:

desconecta el sistema de vacío, hace avanzar la película, conecta el sistema de vacío, ilumina los sistemas de información marginal en el plano focal, abre el obturador y lo cierra.

En el almacén se aloja la película, normalmente de tipo rollo, con capacidad para almacenar películas de 120 a 150 metros. Con el formato estándar de 23 cm, un rollo de 120 metros permite casi 500 exposiciones.

Fotogrametría Terrestre
Fotogrametría Terrestre

Ventajas de la fotogrametría

Existen otros muchos mecanismos adicionales, como un compensador de movimiento de imagen, que produce un pequeño movimiento de la película en la dirección del vuelo (pero en sentido contrario) para compensar el movimiento de imagen debido al del avión. En alturas de vuelo pequeñas su función es más importante. La montura de la cámara con el fuselaje está realizada a través de un sistema amortiguador de vibraciones y suspendida de tal forma que permita giros en torno a tres ejes principales, de tal forma que el operador tiene la posibilidad de orientar o retocar la horizontalidad de la cámara en todo momento.

El visor permite al operador ver en cada momento la imagen del terreno a fotografiar y un intervalómetro hace que automáticamente la cámara vaya disparando en función del recubrimiento longitudinal (fracción de imagen común en una fotografía y la siguiente) que se haya seleccionado.

El exposímetro tiene como función seleccionar la velocidad de obturación y abertura del diafragma en función de la luz disponible y la sensibilidad de la emulsión, de una manera automática, al igual que se realiza en cualquier cámara fotográfica convencional.

Fotogrametría Terrestre
Fotogrametría Terrestre

Fotogrametría digital

La georreferenciación en lo posible del centro de proyección fotográfico se realizaba antiguamente con aparatos auxiliares de navegación, pero actualmente, en cualquier vuelo fotogramétrico de cierta magnitud, estos datos se registran con Sistemas de Posicionamiento Global GPS y sensores inerciales INS (Inertial Navigation System). Posteriormente veremos
para qué sirven estos datos y cómo se tratan.

En cuanto a los aviones fotogramétricos que se emplean, deben de cumplir unas características especiales en cuanto a estabilidad, velocidad reducida (en pequeñas alturas de vuelo, 200 km/hora), gran autonomía, buen acondicionamiento de los equipos fotogramétricos, etc. La tripulación suele estar formada por el piloto, un navegante que controla la ejecución del vuelo con respecto a un plan trazado y el fotógrafo.

Fotogrametría Terrestre
Fotogrametría Terrestre

Película fotográfica

LA PELÍCULA FOTOGRÁFICA: Es evidente que la calidad final de la imagen viene directamente condicionada por las propiedades de la película fotográfica en cuanto a granularidad y concentración de la emulsión, poder de resolución y sensitometría.

La estructura de la película está formada por un soporte de poliéster de 0.1 mm de espesor sobre el cual está la emulsión, una mezcla de cristales de bromuro de plata e ioduro de plata suspendidos en gelatina. Debajo del soporte hay una capa denominada antihalo que impide que por efecto de reflexiones en el soporte se formen zonas muy iluminadas.

Es de capital importancia que la película forme un conjunto no deformable en cuanto a forma y dimensiones por efecto de humedad o temperatura.
El poder de resolución o poder separador de una película es el número de líneas que podemos distinguir en un milímetro. Se suelen utilizar películas del orden de 75 líneas por milímetro.

La emulsión se acumula en lo que se denomina grano, de tal forma que el tamaño de este grano es lo que le da la principal característica a la película. Películas de grano grueso serán rápidas (necesitarán tiempos de exposición cortos) y tendrán una resolución o poder separador pequeños. Por el contrario, películas con grano fino producirán una imagen con mayor resolución, pero serán lentas (necesitarán tiempos de exposición largos).

Tiempo de exposición cámara

Esto produce una contradicción en fotogrametría aérea: los tiempos de exposición han de ser cortos para no producir desplazamientos de imagen debidos a la velocidad del avión, pero sin embargo, se requiere una gran resolución de imagen, por lo que es necesario llegar a un compromiso entre ambos factores. El tamaño del grano oscila entre medio y dos micrones. La granularidad mide el tamaño del grano por medio de un microdensitómetro.

La velocidad de una emulsión se mide por lo que se denomina su curva característica, que muestra las variaciones de densidad en función de los logaritmos de ciertas características de toma: duración de la exposición, iluminación y exposición. En fotogrametría aérea se utilizan emulsiones de gran velocidad, ya que las exposiciones han de ser cortas y la luz, escasa. Cada emulsión tendrá su familia de curvas características para diferentes tiempos de revelado. La escala más utilizada para su denominación es la ASA (American Standar Association).

Tipos de película fotográfica

En cuanto a la sensibilidad que tiene la emulsión o respuesta frente a diferentes radiaciones, podemos clasificarlas en:

  • Ortocromáticas: sensibles al rojo y al violeta (hasta 0.6 micras de longitud de onda).
  • Pancromáticas: sensibles a todo el espectro visible (máximos en violeta, rojo y amarillo).
  • Infrarrojos: sensibles hasta el infrarrojo, normalmente al cercano o próximo (hasta 1.5 micras de longitud de onda).

Normalmente se utilizan emulsiones en blanco y negro, ya que tienen mayor contraste para su posterior tratamiento, aunque los fotogramas en color tienen mayores posibilidades en cuanto a fotointerpretación de elementos. También la combinación filtro-película ofrece un mayor interés en fotointerpretación para fenómenos localizados en una determinada zona espectral.

Visión estereoscópica

LA VISIÓN ESTEREOSCÓPICA: La visión estereoscópica es la propiedad que tenemos para la observación de objetos en tres dimensiones y es el fundamento y la condición fundamental para obtener la tercera coordenada o altura en el proceso fotogramétrico. El ojo humano normal recibe la información tridimensional de un objeto por la diferencia de imágenes captada por los ojos respecto a un mismo objeto. Esta diferencia se debe a que la imagen formada en cada ojo es una proyección central con centro de proyección diferente.

Esta propiedad permite que al observar dos fotografías de una misma zona, pero tomadas en el vuelo fotogramétrico desde dos puntos diferentes (fotogramas consecutivos con una parte común denominada recubrimiento) y bajo unas ciertas condiciones, podemos obtener una sensación tridimensional de la zona. Como se ha dicho, este es el fundamento de la fotogrametría.

¿Qué es un levantamiento Fotogramétrico?

¿Qué es un levantamiento Fotogramétrico?

La observación de la tierra desde satélites y aviones permite la captura de gran cantidad de información del terreno mediante imágenes; en el caso de zonas muy extensas o inaccesibles la fotogrametría es la única manera de realizar la cartografía de dichas zonas.

¿Qué es la fotogrametría terrestre?

La fotogrametría terrestre es la implementación de métodos fotogramétricos con equipo terrestre. Estas herramientas son rápidas y de fácil uso, ya que están diseñadas para agilizar las misiones fotogramétricas en el terreno.

¿Que la geodesia?

La geodesia es, al mismo tiempo, una de las Ciencias de la Tierra y una Ingeniería. Trata del levantamiento y de la representación de la forma y de la superficie de la Tierra, global y parcial, con sus formas naturales y artificiales. Se usan métodos semejantes a los utilizados en la superficie curva de la Tierra.

¿Qué es un levantamiento aéreo?

Es un Sistema de levantamiento topográfico Aéreo de Alta precisión, compuesto por un Avión no tripulado (UAV) que toma imágenes durante su vuelo y mediante un software permite el análisis y procesamiento digital de la imágenes.

¿Qué es el vuelo fotogramétrico?

La misión del vuelo fotogramétrico tiene por objeto, el sobrevolar la zona a altura y velocidad constante, describiendo una serie de trayectorias (pasadas), paralelas entre sí, mediante su control de deriva.

¿Qué es la fotografía aérea?

La fotografía aérea supone un análisis de la superficie terrestre mediante el empleo de máquinas fotográficas instaladas a bordo de diversos medios aéreos.

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