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CAPÍTULO 3 Volver al índice FOTOGRAFÍAS AÉREAS ASPECTOS TÉCNICOS I.- CLASIFICACIÓN DE LAS FOTOGRAFÍAS AÉREAS Las fotografías aéreas son imágenes de la superficie terrestre captadas desde vehículos voladores, a través de películas montadas en cámaras especiales. Las fotografías aéreas pueden clasificarse de distintas maneras, una de ellas es en función del campo angular del objetivo con que se toman las fotografías. Así, tenemos: normales, gran angulares y super gran angulares cuyos valores son aproximadamente de 60, 90 y 120º respectivamente (figura 1). Figura 1: Clasificación de la fotografía aérea en función de su campo angular (Sifuentes y Vásquez: 1997). También pueden clasificarse en función de la inclinación del eje óptico de la cámara con respecto a la vertical. Tendríamos en este caso: verticales, inclinadas y horizontales. Se dice que una fotografía es "vertical" cuando la inclinación con respecto a la dirección de la gravedad es menor de 3º (figura 2). Figura 2: Fotografía vertical (Sifuentes y Vásquez: 1997). Una fotografía inclinada es aquella en la cual el óptico de la cámara es mayor de 3º con respecto a la dirección de la gravedad y se subdivide a su vez en la oblicua alta cuando la

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FOTOGRAFÍAS AÉREAS ASPECTOS TÉCNICOS

I.- CLASIFICACIÓN DE LAS FOTOGRAFÍAS AÉREAS

Las fotografías aéreas son imágenes de la superficie terrestre captadas desde vehículosvoladores, a través de películas montadas en cámaras especiales. Las fotografías aéreaspueden clasificarse de distintas maneras, una de ellas es en función del campo angular delobjetivo con que se toman las fotografías. Así, tenemos: normales, gran angulares y supergran angulares cuyos valores son aproximadamente de 60, 90 y 120º respectivamente (figura1).

Figura 1: Clasificación de la fotografía aérea en función de su campo angular (Sifuentes yVásquez: 1997).

También pueden clasificarse en función de la inclinación del eje óptico de la cámara conrespecto a la vertical. Tendríamos en este caso: verticales, inclinadas y horizontales. Se diceque una fotografía es "vertical" cuando la inclinación con respecto a la dirección de lagravedad es menor de 3º (figura 2).

Figura 2: Fotografía vertical (Sifuentes y Vásquez: 1997).

Una fotografía inclinada es aquella en la cual el óptico de la cámara es mayor de 3º conrespecto a la dirección de la gravedad y se subdivide a su vez en la oblicua alta cuando la

fotografía alcanza a registrar el horizonte, y oblicua baja, cuando no alcanza a registrar elhorizonte (figuras 3 y 4).

Figura 3: Fotografía oblicua alta (Sifuentes y Vásquez: 1997).

Figura 4: Fotografía oblicua baja (Sifuentes y Vásquez: 1997).

En el caso de las horizontales el eje óptico de la cámara es paralelo a la superficie de la tierra(figura 5).

Figura 5: Fotografía horizontal (Sifuentes y Vásquez: 1997).

Otro criterio de clasificación se realiza en base al número de lentes o cámaras. Estas puedenser :a) El sistema trimetrogón, que utiliza tres cámaras, las cuales una esta dispuesta de formavertical y las otras dos a los lados. De esta manera se obtiene una cobertura transversalcompleta del terreno (figura 6)

Figura 6: Sistema Trimetrogón (Sifuentes y Vásquez: 1997).

b) La fotografía multiespectral se toma con una cámara modificada que obtienesimultáneamente imágenes en cuatro bandas del espectro electromagnético. El cono de lacámara contiene cuatro objetivos, cada uno provisto de un filtro de color diferente, por tanto,cuando se emplea una película infrarroja se obtienen cuatro imágenes, que corresponden a lasbandas del azul, verde, roja e infrarroja.c) La fotografía convergente simétrica, consiste en dos cámaras inclinadas en el sentido de ladirección del vuelo con los ejes ópticos convergentes, las cuales se disparan simultáneamentea intervalos regulares (figura 7).

Figura 1.7: Fotografía convergente simétrica (Sifuentes y Vásquez: 1997).

d) La fotografía convergente asimétrica, contrariamente a la simétrica, consiste en una cámaravertical y otra inclinada.e) La fotografía convergente transversal es similar a la convergente simétrica pero con lainclinación de las cámaras perpendicular a la línea de vuelo (figura 8).

Figura 8: Fotografía convergente asimétrica (Sifuentes y Vásquez: 1997).

El último criterio de clasificación responde al uso que se de a la fotografía aérea, estas puedenser panorámicas, de faja continua, reconocimiento y cartográfica:a) La panorámica se toma con cámaras especiales, y ésta "barre" el terreno en direcciónperpendicular a la línea de vuelo. Su cobertura lateral es muy amplia y llega hasta 180º.b) Las de faja continua, aunque no son tomadas por cámaras sino por radares, obtienen unaimagen continua del terreno, por lo que Sifuentes y Vásquez la incluyen en esta clasificación.c) Las fotografías de reconocimiento, son de uso casi exclusivo militar. Esta se toma concámaras de distancia principal muy grande para mantener una escala aceptable aun volando agran altura. Su cobertura e inclusión del terreno es pequeña.d) Las cartográficas se utilizan para elaborar mapas o para realizar medicionesfotogramétricas precisas. Las cámaras cartográficas son cámaras métricas cuyos elementosinternos están perfectamente calibrados.

II.- LOS DATOS INFORMATIVOS EN UNA FOTOGRAFÍA AÉREA VERTICAL

Las fotografías por si solas como imágenes nos brindan mucha información pero es enrealidad los datos que incluyen su entorno lo que realmente completa el potencial de lasimágenes aéreas. Los fotogramas, independientemente de su escala, poseen diferenteselementos que nos dan datos a la hora de realizar cualquier tarea de fotointerpretación en basea ellas. Podemos distinguir dos áreas en los fotogramas (Sifuentes y Vásquez: 1997):a) El área de las "marcas fiduciales"(ver el punto siguiente de terminología), que están en losextremos de la imagen y en los punto medios de cada lado en forma de muescas triangulares.La intersección de ambos pares de marcas fiduciales diametralmente opuestas define un puntollamado punto principal o "fiducial".b) La segunda área es la de "información". Esta siempre sobre una de los lados del marco.Esta área cuanta con los siguientes elementos (figura 9):

Figura 9 Esquema de datos de un fotograma

-Altímetro: registra la altura absoluta de vuelo sobre el nivel de referencial para el cual estacalibrado (nivel medio del mar), por lo general diferente de la altura de vuelo sobre el terrenofotografiado.-Reloj: la indicación de la hora puede ser útil para calcular la altura de objetos verticales (Ej.árboles, edificios, etc), por el método de la sombra o bien para determinar la dirección Norte.-Identificación de la cámara: en esta área se indican las características de la cámara son:distancia focal, marca, tipo, etc. Con estos datos es posible localizar la cámara utilizada parapoder tener control sobre el tiempo transcurrido entre diferentes calibraciones.-Número de orden de las fotografías: permite armar y ordenar las fotografías para construirlos mosaicos.-Datos de la misión: aquí se concluye la información complementaría fecha, nombre de lazona, identificación del proyecto, etcétera.

III.- LA TERMINOLOGÍA EN EL MANEJO DE FOTOGRAFÍAS AÉREAS.

Cuando vimos en el punto anterior los datos que entregan información de las fotografíasaéreas observamos que hay ciertos términos que pueden resultar desconocidos o confusos, ymenester establecer su significado para lograr una comprensión de las fotografías aéreas.Podríamos decir que estos corresponden a la jerga propia de la Fotogrametría, lo cierto es queal trabajar con esta clase de métodos y datos es casi imprescindible entender locompletamente lo que estamos realizando. Es por eso que estableceremos los conceptosfundamentales de ciertos términos usualmente utilizados en el trato con las fotografías aéreas.Es también importante resaltar que los términos que describiremos a continuación nos puedenayudar a la identificación de una fotografía aérea y su posterior orientación, entre otrasactividades como la demarcación de las áreas útiles de trabajo, etc.-Marcas fiduciales: Marcas de distinta configuración ubicadas en los bordes o esquinas de lasfotos. La unión de estas marcas permite determinar el punto principal de la foto.-Punto principal: intersección del eje óptico de la cámara con la foto. Es el centro geométricode la foto.-Punto principal transferido: al estar solapadas las fotografías el punto principal de una fotoaparecerá también en el lateral de la foto adyacente, donde recibe el nombre de puntoprincipal transferido. Por lo tanto, una foto tendrá tres puntos principales: uno central y dostransferidos.-Línea de vuelo: es la línea que une el punto principal y los dos transferidos. En el caso queapareciese quebrada, indica que el avión no llevó un rumbo constante durante la toma de lasfotografías.

-Puntos de pase: son puntos idénticos sobre fotos superpuestas, escogidas encima y debajo dela línea de vuelo, de manera que caen en las partes solapadas de bandas o corridasconsecutivas.-Corrida o banda: serie de fotos aéreas consecutivas tomadas durante un vuelo.-Solapamiento (traslapo) longitudinal: Superposición de la fotos en el sentido del vuelo. Varíaentre 55 y 70 %.-Solapamiento (traslapo) lateral Superposición lateral: entre las corridas del orden del 10 al 30%.-Altura de vuelo: es la altura de vuelo en el momento de la toma referida al nivel del mar. Sela puede leer en el altímetro fotografiado en el margen de la fotografía.-Altura de vuelo sobre el terreno: es la diferencia entre la lectura del altímetro y la cota delpunto central de la fotografía.-Distancia focal: (de la cámara) es la distancia entre el foco de la lente y el negativo de lapelícula. Se halla comprendida entre 53 y 500 mm. y puede leerse en el borde de la foto.-Nivel: indica la posición del eje óptico de la cámara durante la toma.-Hora de toma: este dato puede leerse en el reloj fotografiado en el margen de la foto. Lasfotografías para el análisis de los recursos naturales se deben tomar en horas cercanas almediodía, a fin de minimizar las sombras, ya que éstas oscurecen el campo visual. Existencasos específicos (exploración arqueológica, reconocimiento de suministros de agua, controlde polución) en los que las sombras pueden acentuar rasgos u objetos extremadamente bajospor lo cual es recomendable realizar las fotografías muy temprano por la mañana, cuando elaire es generalmente más claro y la escasa elevación del sol resalta las sombras.-Aerobase: Distancia entre los puntos de toma, medida en el terreno. Oscila generalmenteentre 150 y 11.000 m.-Fotobase: es la base aérea medida a escala de la foto. Se la encuentra determinando ladistancia entre el punto principal y cada uno de los transferidos; por consiguiente, cada fototendrá dos fotobases. Estas no serán iguales necesariamente, dependiendo de la diferencia dealtura entre los puntos principales, de la rectitud de la línea de vuelo y de la equidistancia delos puntos de toma, entre otros factores. Suele variar entre 7 y 12 cm.

IV.- VISION ESTEREOSCOPICA

La visión en relieve se logra en la vida real por la visión simultánea de los objetos desdeángulos ligeramente diferentes: el correspondiente a cada ojo. Esas dos imágenes de unmismo objeto son enviadas al cerebro donde se fusionan y forman una imagen tridimensional.De esta manera se pueden apreciar distancias, espesores, profundidades, etc. Si la visión seefectúa a través de un solo ojo, este sentido de dimensión desaparece, si bien por costumbre setiene una visión tridimensional que no corresponde a la percepción de ese momento. Estoqueda probado con los siguientes ejemplos: Con un ojo cerrado, trate de enhebrar una aguja ointente tocar la esquina de la mesa con la punta de un lápiz.

Visión Estereoscópica Sobre Fotos Aéreas

Cuando se fotografía el mismo trozo de terreno desde dos posiciones diferentes en el aire y lasdos fotografías obtenidas son observadas simultáneamente con un estereoscopio, se ve unmodelo aparentemente sólido del terreno. Este es conocido como modelo estereoscópico. Paralograr el par estereoscópico las fotografías consecutivas deben estar solapadas por lo menosun 60%.Para la visión en relieve se precisan:1) Dos imágenes de un mismo objeto captadas desde ángulos ligeramente diferentes.

2) Su coordinación mental.Si se poseen dos fotografías de un mismo terreno tomadas desde ángulos ligeramentediferentes, sólo falta el poder coordinarlas en el cerebro para obtener la visión en relieve. Estose logra por medio de unos aparatos especiales llamados estereoscopios. Las dos fotografíasdescriptas reciben el nombre de par estereoscópico.Para fotografiar una amplia zona del terreno es necesario volar una serie de bandas paralelas;éstas deben solaparse lateralmente para asegurar que ninguna zona entre ellas queda sinfotografiar. Este recubrimiento lateral es conocido como solape lateral, y es generalmentealrededor de un 30%. Si el terreno es llano, un solape lateral menor, es decir, un 20% seríadeseable. Si el terreno es montañoso sería aconsejable un recubrimiento lateral mayor.

Estereoscopios

Hay diversos tipos de estereoscopios. El más simple de todos, es el estereoscopio de lentes, (ode bolsillo)consistente en dos lentes de pequeño aumento montadas sobre un soportemetálico, separadas entre sí unos 6,5 cm. que corresponde aproximadamente a la distanciainterpupilar de las personas. Algunos modelos poseen un dispositivo que permite adaptar esadistancia para cada persona en particular. El soporte lleva unas patas cortas articuladas, deforma que cuando no se utiliza se pliegan y pueden guardarse en un bolsillo. Estosestereoscopios presentan una serie de ventajas:

Pequeño tamañoFácil transporteBajo precioGran claridad de imagen

Sus desventajas son:

Incomodidad en el trabajo, debido a su baja altura (unos 10 cm).Pequeño campo visualDificultad de anotación de los datos observados.

Este tipo de estereoscopio es el más apto para consulta de fotos en el campo, estudios rápidos,observación de pares estereoscópicos ya preparados en libros, revistas, etc., pero no es eladecuado para trabajos de laboratorio.

Estereoscopio de lentes o de bolsillo. Observe la posición de las fotos integrantes del parestereoscópico

Pasos a seguir para trabajar con estos estereoscopios:

1) Se colocan las fotografías correctamente orientadas.2) Se aproximan las fotografías hasta que las imágenes de un mismo objeto estén separadasunos 6 cm. En el caso de pares estereoscópicos preparados en libros, las fotos ya estáncorrectamente distanciadas.3) Se ajusta el estereoscopio girando el tornillo lateral, a fin de que la distancia entre las lentessea la misma que la distancia interpupilar del observador.4) Se coloca el estereoscopio sobre las fotografías de manera que las imágenes del mismoobjeto estén centradas debajo de cada lente.5) Se mira a través de ambas lentes a la vez, los ojos enfocados al infinito, tal como se miraun objeto lejano. Normalmente las personas que usan el estereoscopio por primera vez ven alprincipio dos imágenes distintas que gradualmente se van fusionando hasta crear la impresiónde una única tercera imagen entre las dos fotografías vistas en la primera impresión. Latercera imagen es normalmente estereoscópica. Con un poco de práctica, las dos imágenes sefusionarán en una sola imagen estereoscópica sin ningún esfuerzo.

El estereoscopio de espejos, además de las lentes, posee dos prismas de reflexión y dosespejos laterales. Los rayos de luz de las fotografías son reflejados a través de los grandesespejos, fijados a 45º de la horizontal y luego nuevamente por los prismas de reflexióncolocados en posición paralela a los espejos. La trayectoria final de los rayos es paralela a sudirección primitiva (vertical). La separación entre los prismas está determinada por ladistancia interpupilar del observador. Con este sistema, la separación de las fotografías estádefinida por la separación de los espejos grandes, permitiendo un área de visiónestereoscópica mucho mayor en comparación con el estereoscopio de lentes. Un parestereoscópico visualizado con este aparato aparecerá muy pequeño; razón por la cual seintercalan unas lentes entre los ojos y los prismas de reflexión. Si se requiere un aumentomayor se pueden adaptar binoculares entre las lentes y los ojos. En estos casos el campovisual disminuye notablemente y es necesario desplazar el estereoscopio para observar elmodelo estereoscópico total.

Estereoscopio de espejos. Observe la posición de las fotos integrantes del par estereoscópico.

Ventajas de este aparato

1) Gran campo de visión.

2) Fácil anotación de los datos observados (debido a la altura del aparato).3) Cómoda postura del operador al poder mantener una posición erguida.4) Ausencia de cansancio visual, debido a que los rayos ópticos son paralelos, por lo que elenfoque visual se efectúa al infinito y no existe acomodación alguna de los ojos.

El estereoscopio de fajas, consiste básicamente en dos soportes planos, uno horizontal y otroinclinado 45º. Los fotogramas consecutivos no se colocan uno a la par de otro sino uno en elplano horizontal y el siguiente en el plano inclinado. El dispositivo de observación estámontado sobre un brazo rígido de manera que una lente apunta al plano horizontal y la otra alplano inclinado.

Estereoscopio de fajas. Observe la posición de las fotos y de las lentes (frente al rostro de laoperadora)

Puesto que los planos se pueden deslizar mientras el sistema óptico permanece estacionario;este dispositivo permite la observación de largas "fajas estereoscópicas" constituidas porvarios fotogramas consecutivos. Esta particularidad lo vuelve especialmente apto para laobservación de rasgos lineales de gran extensión (trazas de caminos por ejemplo).

V.- EXAGERACION VERTICAL DEL RELIEVE

La sensación de relieve que se obtiene a través de las fotografías aéreas no se ajusta a larealidad, quedando muy exagerada. Las imágenes de los objetos y accidentes en la superficiede la tierra aparecen en estereoscopía como si fueran de 3 a 5 veces más altos de lo que enrealidad son. Esto se conoce como exageración estereoscópica y es de gran ayuda para ladetección e identificación de objetos bajos o rasgos tenues del terreno, como pueden serpequeños diques, el pequeño resalto de una terraza fluvial, etc. que de otro modo pasaríaninadvertidos.En general se acepta que la exageración vertical del relieve se debe a que las relacionesgeométricas existentes durante la toma de fotos no son reproducidas al efectuarse laobservación estereoscópica. Para mantener tales relaciones sería preciso que los ojos sesituaran encima de los puntos principales. Además la relación base aérea - altura de vuelo noes homóloga a la relación distancia interpupilar - distancia ojo-foto. Supongamos que losfotogramas se hayan tomado desde una altura de 7000 m. y con un intervalo de toma (baseaérea) de 3000 m. La impresión de relieve que recibe el observador al mirar estas fotografías

con el estereoscopio es la misma que tendría un gigante que tuviese una distancia interpupilarde 3000 m. y que contemplase el terreno desde 7000 m. de altura. La exageración del relieveno es constante; varía de un tipo de fotografías a otro, dependiendo de los diversos factoresque hayan intervenido en su toma y de unas personas a otras. La exageración del relieve serámayor cuanto: sea la base aérea sea la distancia entre el observador y las fotografías sea laseparación entre las fotografías Será menor cuanto: sea la distancia focal de la cámara sea laaltura de vuelo sea el solapamiento de las fotografías sea la distancia interpupilar delobservador.

VI.- LOCALIZACION Y ORIENTACION DE LAS FOTOS AEREAS

En el borde superior de las fotos aéreas (a escala 1:50.000) se puede leer la siguienteinformación: coordenadas geográficas, número de banda o corrida, número de foto. Con estosdatos se puede localizar dicha banda de fotografías en un mapa índice o esquema de coberturade vuelo que generalmente es proporcionado por la agencia responsable de la tomafotográfica. El esquema de cobertura de vuelo muestra la latitud y longitud aproximada delárea cubierta por la banda de fotografías; los números de las fotografías están registradas en elesquema, en el extremo de cada banda.

Un fotoíndice es un mapa constituido por fotografías superpuestas que han sido colocadasaproximadamente en las posiciones relativas que ocupan en cada banda y luego fotografiadas.Los números de serie están impresas en cada fotografía del fotoíndice. Un fotoplano ofotoíndice de un área permite determinar de forma inmediata el número de serie de lafotografía correspondiente en cualquier zona específica del área; son por consiguiente muchomás útiles que los esquemas de vuelo.Mosaico semicontrolado: Es un conjunto de áreas centrales de fotos pegadas y luegofotografiadas sin o con apoyo muy limitado de mapa topográfico o control de campo; es decirun foto-mapa en el cual el desplazamiento del relieve no es eliminado y cuya escala no esuniforme.Mosaico controlado: Es un conjunto de áreas centrales de fotos pegadas sobre un tablero obase resistente y luego fotografiado que incluye un control topográfico o de campo, concoordenadas geográficas conocidas. Se usan fotografías rectificadas. Por medio de larectificación, los puntos previamente localizados en la foto original son proyectados a una redde puntos cuyas coordenadas ya fueron establecidas. Por lo tanto, las fotos rectificadastendrán una escala uniforme. Para construir fotomosaicos controlados de terrenos de grandesextensiones, cuya topografía no fue revelada con la precisión requerida, la rectificación debefundarse sobre un mapa preparado con algún método de rectificación, por ejemplo, plantillasranuradas. Una vez rectificadas las fotos, pegadas cuidadosamente sobre un tablero yfotografiadas, se puede proceder a volcar directamente la interpretación de los fotogramas.

Orientacion de un par Estereoscopico con el estereoscopio de espejos

Para observar un par estereoscópico sin forzar la vista es necesario colocar correctamente lasfotografías. Con este fin, los centros del par fotográfico deben estar separados una distanciaigual a la que existe entre los espejos medida a la altura del centro de los prismas ópticos. Estedato suele venir dado en el folleto que entrega la empresa con el aparato; en caso de noconocerse, se utiliza el siguiente método: Se traza una línea recta sobre una hoja de papel.Con el ocular izquierdo se marca una cruz (A) sobre la línea; con el derecho se traza unanueva cruz (B) visualmente coincidente con la anterior. La distancia AB es la baseestereoscópica característica de ese estereoscopio. Coloque las fotos de manera que el punto

principal y su transferido estén separados una distancia AB. Así, la base de los ojos, la baseinstrumental y la base de las fotos son paralelas y el modelo estereoscópico puede serestudiado sin forzar la vista. Todas las partes del modelo estereoscópico se pueden estudiarmoviendo el estereoscopio en la posición deseada manteniendo siempre el paralelismo entrela base del instrumento y la línea obtenida. La inmovilización de las fotos durante el trabajopuede hacerse usando pesas, cinta transparente, etc. aunque el método más eficaz es colocar elestereoscopio sobre una placa fina de metal, orientar y fijar las fotos con imanes en losángulos.

Determinación del área útil

Determine el punto central de cada una de las fotos que constituyen el triplete estereoscópico.Para ello, con una regla determine la intersección de las líneas que unen las marcas fiducialesubicadas en sus extremos. Marque suavemente con lápiz común o graso una pequeña cruz enel centro de la fotografía. Repita el mismo procedimiento con las otras dos fotografías. Hadeterminado los puntos principales. Transfiera con ayuda del estereoscopio los puntosprincipales de las fotos adyacentes a la central. Dichos puntos reciben sobre esta foto ladenominación de puntos transferidos. Con la ayuda de una regla, una cada punto transferidocon el central. Habrá determinado las dos fotobases y consecuentemente línea de vuelo.Mídalas. Dibuje una línea perpendicular a la fotobase que pase por su punto medio. Prolongueesa línea, de manera que atraviese toda la foto. Repita este procedimiento con la otra fotobase.El área comprendida entre las matchlines (área útil) serán empleadas en la interpretación ydibujo del mapa, pues ésta es la parte de la fotografía donde la influencia de la inclinación ydel desplazamiento del relieve son mínimas. Sólo en el caso de terrenos llanos se podránestudiar las fotos completas.

Determinación del Norte

Es importante que un plano confeccionado a partir de fotografías aéreas posea la indicacióndel Norte. En general, las fotos aéreas se orientan según el criterio adoptado para los mapas,es decir con el norte situado hacia arriba. Si se desconoce la dirección en la que se efectuó latoma de bandas fotográficas es posible determinar su orientación por comparación de lasfotografías con un mapa de la misma zona; o se lo puede determinar en el campo mediante elempleo de una simple brújula. En el 1er. caso, se habrá encontrado el "norte geográfico" y enel 2do. el "norte magnético". Pasos a seguir: 1) Seleccione dos puntos que puedanidentificarse claramente, tanto en el mapa como en la fotografía aérea. 2) Una estos puntoscon una línea recta. 3) Encuentre la orientación de esta línea en el mapa, o sea el ángulo queforma con la dirección norte. 4) Lleve esa distancia angular a la fotografía. Dibújese unaflecha dirigida al norte en la foto (norte geográfico). Si se ha medido el norte en el campo, esnecesario tener en cuenta el ángulo que forma el norte magnético con el geográfico y en quédirección (izquierda o derecha) se desvía el 1ro. del 2do. Es importante recordar que el nortemagnético cambia con el tiempo.

VII.- LOS PROBLEMAS EN LA TOMA

A la hora de obtener fotografías aéreas verticales que sean consecutivas y en línea rectaRömer (1969) afirma de que es aconsejable que la altura del vuelo no oscile en más de 30 a 50metros, y que mantenga la desviación de la dirección de vuelo, en menos de 1º. El aeroplanoal deslizarse por el aire entre los 3000 a 4000 metros de altura se expone a una fuerteturbulencia por lo que esto debe ser tenido en cuenta como un problema ante la necesidad de

captación de imágenes de la superficie terrestre. Además de la correcta dirección de la líneade vuelo, el operador a cargo de la cámara deberá cuidar que el eje de ésta sea paralelo a ladirección del vuelo. Estas son las condiciones que se deben considerar para sacar lasfotografías verticales de lo contrario nos encontraremos con fotografías verticales que seránoblicuas o desplazadas. Concretamente podemos decir que los problemas de toma principalesson cuatro: el balanceo, el cabeceo, la desviación y la deriva.El balanceo ocurre cuando el avión se inclina lateralmente respecto del eje de la dirección devuelo, mientras que el cabeceo se debe a que el eje longitudinal del aeroplano se aparta de lahorizontal. Estos dos problemas son los causantes de que las fotografías verticales se vuelvanoblicuas lo que afecta de forma directa a la interpretación, en lo que respecta a la estimaciónde rumbo e inclinaciones de las estructuras, y especialmente la escala de la foto. Según Römer(1969) el balanceo máximo admitido es de 3º, en caso de ser mayor necesitan ser rectificadas;sin embargo, las fotos verticales comunes no son en general rectificadas, a menos que seanpara utilizadas en mosaicos controlados, lo que en el caso de la fotointerpretaciónarqueológica debe ser un requisito obligatorio. En las fotografías pueden notarse los efectosdel balanceo o el cabeceo por la inclinación de la superficie de los lagos , por las llanurasaluviales, por el curso de ríos aparentemente invertidos y otros rasgos anormales.

Figuras 10 y 11a) desviación; b) deriva Römer: 1969

La desviación es debida a la falta de ajuste de la cámara respecto de la línea de vuelo. Paraevitarla es preciso que el eje de la cámara coincida con la línea de vuelo. El piloto,habitualmente, ante fuertes vientos contrarresta a estos reorientando al avión, sin cambiar ladirección de vuelo proyectada. El resultado de este problema es que quedan partes de lasuperficie a relevar sin haberlo hecho, o fotografías que a la hora de la superposición lateralpara la observación estereoscópica resultan insuficientes (figura 10). Este problema suelesolucionarse realizando vuelos complementarios que garanticen la cobertura total del área.La deriva representa el caso contrario, es decir, cuando el piloto no contrarresta el efecto delviento, y aunque el fotógrafo tiene la cámara bien ajustada, paralela a la línea de vueloproyectada, pero oblicua a la verdadera dirección de vuelo (figura 11).

VIII.- MEDICIONES EN FOTOGRAFIAS AEREAS

Las mediciones en fotografías aéreas están incluidas en el campo de la fotogrametría (cienciao arte de obtener medidas correctas a partir de la fotografía). Conocer el modo de medirimágenes y calcular su tamaño real es vital para la interpretación fotográfica.

La Escala en las Fotografías Aéreas

Las escalas de la fotografías aéreas que serán utilizadas con fines arqueológicos son muchosmás grandes que las que ocupan los estudios geológicos, pero como señalan Papetti et al.(2001) aun estas fotografías, que generalmente poseen escalas 1:50.000 a 1:30.000 sontambién útiles para una fotointerpretación arqueológica. Las escalas que pueden resultar útilespara la arqueología varían según los sitios arqueológicos donde se realicen las tareasprospectivas, y también en relación a los objetivos de la investigación llevada a cabo en lazona. Para fotografías aéreas verticales pancromáticas las escalas ideales van desde las en1:5.000, 1:7.000 hasta los 1:10.000. Cabe destacar que normalmente se dispone en la regiónde imágenes aéreas en escalas menores a 1:60.000, lo que a primera vista parece poco útilpara los fines arqueológicos. Sin embargo, nos ofrecen la posibilidad de un procesado de laimagen que puede cambiar la situación a una instancia más favorable para nuestrasintenciones metodológicas, ya que pueden realizarse a pedido ampliaciones especiales desectores de fotogramas tomadas en otra escala más grande, asimismo pueden realizarsedigitalizaciones de alta resolución que allanan en demasía nuestro trabajo y los costos noresultan tan inaccesibles. Si bien no lograremos la estereoscopia con estas ampliaciones,podemos trabajar con la identificación de sitios arqueológicos que no se apreciaban a lasescalas más pequeñas.

Determinación de escala

La escala relaciona el tamaño de una imagen con el tamaño real del objeto. Los tamaños delas imagenes en fotos aéreas verticales dependen de la altura de vuelo del avión sobre elterreno y la distancia focal de la lente de la cámara fotográfica. La figura siguiente ilustra esteaspecto en una sección vertical.

Figura 12

H : altura de vuelo sobre el terreno y f : distancia focalLa distancia AB sobre el suelo está representada por la distancia ab sobre la fotografía. Laescala de la foto (fracción representativa) es por consiguiente la distancia ab/AB que portriángulos semejantes es como : f/H. Por lo tanto:

Escala = ab/AB = f/HEs importante recordar que f y H deben expresarse en las mismas unidades. Por ejemplo si ladistancia focal de la cámara es 300 mm. y H es 3000 m., la escala será 1/10.000. Si el terrenorepresentado es perfectamente plano y la foto fue obtenida en un itinerario en línea recta yperfectamente horizontal, todos los objetos representados son 10.000 veces mayores que susimágenes. Sin embargo el terreno rara vez es totalmente plano y la escala variará a lo largodel formato de la fotografía al variar continuamente la altura de vuelo sobre al terreno. Así, laaltura de vuelo sobre un valle será mayor que sobre una montaña. Por lo tanto se debe tener encuenta que en una meseta o área montañosa tendrá una escala superior a la de un valle odepresión. Esta es una de las principales diferencias que existe entre las fotografías y losmapas.También se puede determinar la escala de una fotografía por comparación con un mapa.Consiste en la medición de la distancia entre dos puntos característicos que puedanidentificarse tanto en el mapa como en la fotografía de la que se quiere saber la escala. Porejemplo, sea AB la distancia existente entre los puntos A y B a la escala del mapa y ab ladistancia equivalente sobre la foto: Escala = AB/ab Las técnicas de comparación con mapasevidentemente sólo pueden usarse cuando tanto el mapa como la fotografía que cubren lamisma área sean fiables y muestren algún rasgo distintivo cuya posición esté localizadaexactamente. Normalmente se observan las posiciones de cruces de carreteras, puentes deferrocarril, diques, etc.

Otras Mediciones en la Fotografía Aérea

Mediciones de áreasExisten diversos métodos para medir áreas sobre fotos aéreas. Si la superficie posee formas depolígonos regulares (cuadrado, rectángulo, triángulo, etc.) se pueden aplicar las fórmulasmatemáticas correspondientes, teniendo en cuenta la escala. En caso de superficies de formasirregulares, (que es lo más frecuente) se pueden utilizar algunos de los siguientes métodos:Medición utilizando instrumentos especiales: Los más conocidos son los planímetros oareámetro. Sus partes esenciales son un disco y un brazo. Mientras se usa el instrumento eldisco se mantiene en una posición. El brazo es desplazado a lo largo del borde exterior de unárea de forma irregular. Un mecanismo con escala y escala auxiliar suma el movimiento delbrazo y transforma esta suma en cm2 u otra unidad de superficie.Método de la cuadrícula: Constituye un método expeditivo, utilizado para el cálculo desuperficies de forma irregular. Se procede de la siguiente manera: 1) Usando una filmina opapel transparente se trazan los límites del área que se desea calcular. 2) Se coloca esatransparencia sobre papel milimetrado/ cuadriculado y se contabiliza la cantidad de cuadradosenteros que encierran dichos límites. Con los cuadrados de los bordes, se procede a realizaruna estimación aproximada, calculando cuántos pedazos de los mismos constituirían unentero; cada vez que se logre este propósito se lo agrega al cálculo anterior. 3) En base a laescala de la fotografía aérea, se determina el área real que representa un cuadrado entero. Porejemplo: si la escala de la foto es 1:20.000, significa que 1 mm de la foto representa 20.000mm. en el terreno; por lo tanto 1 cuadrado de 1mm x 1 mm (1 mm2) de superficie (en la foto)representará sobre el terreno 400.000 mm2. Usando la relación así determinada, se procede através de una regla de tres simple a calcular el área deseada.1 cuadrado ............................................. 400.000 mm2Cant. total de cuadrados contabilizados.............xdonde x representa el area real buscada. ///

IX.- TONO DE LAS FOTOS AÉREAS

El estudio de la intensidad de los grises en las fotografías aéreas es una base imprescindiblepara su interpretación. Esta intensidad es el resultado de una serie de factores totalmentedispares entre sí, como pueden ser los puramente técnicos, climáticos, litológicos, etc. Estoimpide él poder atribuir una intensidad característica de gris a cada tipo de roca o suelo, locual simplificaría considerablemente su estudio.Los factores que influyen directamente en la variación de la intensidad de la gama de grises sepueden agrupar en cuatro grupos:- Factores técnicos, dependientes de la toma de fotografías y del material empleado, comopueden ser el: tipo de película, tiempo de exposición, revelado, papel fotográfico filtro, etc.- Factores propios del material fotografiado:Color de la roca y/o suelo: según tenga colores oscuros o claros, la tonalidad de griscorrespondiente será más o menos intensaTextura: se refiere a la apariencia general de la roca o suelo, formada por el conjunto depequeñas imágenes que no pueden ser analizadas individualmente. Tiene una intima relacióncon el origen de la roca, compacidad, porosidad, permeabilidad, dureza, grado de erosión, etc.- Factores climatológicos y metereológicos: los tonos de una fotografía variaran según laépoca del año en que se tomo, debido más al estado vegetativo de las plantas que a ladiferencia de luminosidad ambiental. Otros factores que influyen son la posición del sol y lahora de toma.Humedad del terreno: contribuye a oscurecer los tonos grises de las rocas, tanto más cuantomayor sea el grado de humedad de la zona afectada. Esta característica tiene una granimportancia en la fotointerpretación.Presencia de agua y nieve: las corrientes de agua y las extensiones, como mares, lagos, etc.Aparecen en negro en aquellas zonas de profundidad superior a los 10 m. La nieve se presentaen un tono blanco nítido. Cuando esta en grandes extensiones es fácil de identificar.Presencia de nubes: tiene dos efectos, el de inferir la buena visibilidad del terreno dando lugara una mancha blanquecina, mas o menos transparente u opaca, según el volumen y ladensidad de la masa de nubes interpuesta, y la aparición de tonos más oscuros,correspondientes a la sombra proyectada.- Factores humanos: las obras publicas, tales como las carreteras, desmontes, rellenos, etc.,al poner de manifiesto materiales menos alterados, muestran tonos más claros que los demás.Los cultivos pueden presentarse en tonos claros y oscuros, dependiendo del tipo, orientaciónde los recursos, barbechos, tipo de riego y demás características propias de los mismos.- Vegetación: su presencia sobre el terreno dependerá de dos factores primordiales, litología yclima.Litología: existen tipos de rocas que debido a su composición y características, no permiten eldesarrollo de la vegetación, o bien una vegetación muy pobre. Otras, sin embargo, por suscondiciones especiales de composición, permeabilidad, etc., suelen ser buena base paracultivos, prados, etc., (por ejemplo aluviones y antiguas arcillas de calcificación)Clima: es el factor de influencia más considerable. A cada tipo d clima le corresponde uno devegetación más o menos exuberante, según las características de aquel.La vegetación en general se presenta en tonos más oscuros en las fotografías. Estos estaránligados a una serie de factores como humedad del suelo, tipo de vegetación, estado vegetativode la misma, época del año, inclinación del sol, etc.,

La apreciación y sistematización de los tonos que hacemos normalmente en fotointerpretaciónes de carácter subjetivo; usamos categorías cualitativas compuestas de términos como "claro,

muy claro, oscuro, muy oscuro, etc. Hoy sabemos que el ojo humano es capaz de distinguir256 tonalidades de grises; de ello surge que las posibilidades de distinguir elementos en unafotografía pancromática (blanco y negro) son enormes; más aún cuando se trabaja concomputadoras.Específicamente en Arqueología son de mucha importancia los tonos; ellos frecuentementepueden destacar la existencia de rasgos enterrados como antiguos caminos, restos de recintos,pavimentos, etc. Adicionalmente, permiten distinguir las marcas de plantas y de suelosdebidas a rasgos arqueológicos.

X.- LOS TIPOS DE PELÍCULAS

Ahora bien, habíamos establecimos más arriba las imágenes aéreas utilizaban distintos tiposde películas para captar los rasgos superficiales, entre estas las blanco y negro (BC) son lasmás comunes. La película BC posee una emulsión de sales de plata que al ser activados poruna fuente de energía se transforman en un color negro plata metálico. La luz que estagrabada en la película es la reflexión de la luz solar que paso a través de los lentes generandodiversos fenómenos fotográficos. La cantidad de energía reflejada de un objeto es en funciónde la energía entrante así como de las características reflexivas y de absorción del objeto. Porlo tanto, la planificación de la fotografía arqueológica requiere que la intensidad de la luz y elángulo, la altitud (desde ahí las consideraciones de la escala y la resolución), y el ángulo y ladirección de la fotografía necesite ser bien especificada.Las películas color son aquellas que se les ha agregado tintes y químicos, las sales de plata enla emulsión pueden ahora reaccionar a varias longitudes de onda de la luz con colores en vezde tonalidades en gris. Por ejemplo, los químicos verdes son activados por las longitudes deondas verde de 0.5 a 0.6 micrones y son procesadas de tal forma que parte de la emulsión setorna en un color verde. Los tres colores normales de la película, que utiliza el verde, azul ypigmento rojo, representa usualmente una mejora para el uso arqueológico sobre las películasBC porque se incluyen colores, matices y tonalidades en la película, recreandoaproximadamente la visión normal. Ya que los ojos tienden a identificar los objetos por loscolores mas que por las sombras, los rasgos culturales observados desde la altura y sobre lasfotografías son más facilmente identificables en las películas color. Esta película es tambiénmás indicativa del ambiente y, por lo tanto, es una valiosa herramienta en el estudio queenvuelva factores paleo-ambientes. Lo importante de rescatar, es que tanto las películas enblanco y negro y las color son mucho más efectivas cuando se usan como sensorescomplementarios, y su uso simultaneo registrando la misma superficie con ambas películasproveería una ventaja en la interpretación arqueológica. Sin embargo, tanto útiles como son,las películas BC y color están limitadas en su incapacidad para detectar longitudes de ondamás allá de la porción visible del espectro, y así solo registra una fracción diminuta de él.Lyons y Hitchcock ejemplifican esto diciendo que si una gráfico impreso completo delespectro electromagnético fuera estirado tres veces alrededor de la tierra, la porción querepresentaría la sección que el ojo humano es capaz de ver no sería más ancha que una líneahecha con un lápiz. Las películas normales de fotografía son sensibles a longitudes de ondaque van desde el 0.3 a 1.2 micrones y, además de que esto es ya tres veces más de lasensibilidad del ojo humano, es todavía capaz de responder solo a una pequeña fracción de lainformación posible del espectro entero. Por lo tanto, deben usarse otros sensores paraempezar a obtener el alcance potencial de la información disponible.Ahora, la películas Infrarrojas (IR) en cámaras aéreas tienen ventajas y desventajascomparadas con las películas normales en BC y color. La emulsión de las IR es sensible sobrela porción del rojo y el infrarrojo del espectro y también a las regiones ultravioletas cercanas alos 530 milimicrones. Usando un filtro azul la región ultravioleta es bloqueada, dejando

solamente registradas las longitudes de ondas rojas e infrarrojas. Ya que estas películasreflejan la luz solar, en lugar del calor emitido por el sujeto, su utilización es recomendada enel mediodía entre las 10:00 A.M. y las 4:00 P.M. Lo valioso de las películas IR para laarqueología es que dependen de la interpretación de tonos diferenciales de vegetación yrelieves. Los registros de vegetación verde son más claros que las películas BC debido a laabsorción de la clorofila en la porción del espectro de las películas IR. Esta alta reflectividadresulta en un registro de la vegetación como sombras más claras en las películas IR en blancoy negro comparadas con las sombras oscuras registradas por las películas en blanco y negroconvencionales. El verdadero potencial de las películas IR esta en las áreas con vegetaciónmás que en la búsqueda de evidencias culturales, por lo que su real valor esta la posibilidad deconstruir de una manera rápida, barata y precisa mapas de ambiente.Por último, tenemos a las películas IR Termales (IRT). Las películas IRT son registradas porinstrumentos que captan la energía entre el rango de los 3 a 20 micrones de la longitud deonda. Debido a que las emulsiones no son sensibles a la energía en estos niveles, los estudiosdeben usar las películas IRT. Cualquier objeto con temperatura superior al cero absolutoemitirá una radiación a un nivel proporcional a su tiempo de emisión en la cuarta para de sutemperatura. La emisión de un objeto es una relación entre la radiación del objeto y lo similarcon un cuerpo oscuro que en teoría absorbe totalmente toda energía radiante. Esta proporciónes alterada por el efecto de filtro que ofrece la atmósfera. Sin embargo, hay dos regiones en elespectro, de 3-5 micrones y 8-14 micrones, que permite el paso de energía a través de laatmósfera con sólo pequeñas restricciones y de ahí la precisa detección de las emisionesactuales. El instrumento usa una simple técnica de escaneo de línea similar al que usan lostelevisores para construir sus imágenes. Mientras la nave se desplaza adelante, un espejorotativo escanea la superficie, un punto a la vez, y registra la secuencia de las intensidadestermales como fluctuaciones en el campo magnético de una cinta de grabación especial. Estaes usada para reconstruir una imagen bidimensional en un tubo de rayos catódicos. Luego elresultado será fotografiado desde el tubo de rayos catódicos en un registro permanente. Yaque la secuencia linear de la información es almacenada en una cinta magnética puede serfácilmente convertida en formato digital, la información juntada por esta técnica essusceptible de ser analizada en una computadora. En Arqueología el potencial de lainformación de emisiones termales es muy grande. Se lo suele usar para detectar edificios yparedes enterradas en sedimento. Una utilización importante es su capacidad para generarmapas paleo-pedológicos que permiten la predicción de sitios donde ha ocurrido unamodificación del suelo por sociedades del pasado.

XI.- BIBLIOGRAFÍA

-ALBECK, M. E. y M. C. Scattolín. (1984). "Análisis preliminar de los asentamientos deLaguna Blanca (Catamarca) mediante el uso de la fotografía aérea. Revista del Museo de laPlata, Sección Antropología, tomo VIII, pp. 279-302. La Plata, Argentina.

-ATALIVA, V.H. (2002)." Desde el aire... aerofotointerpretación geoarqueologica de unsector del Valle de Tafí: Carapunco (Dpto. Tafí del Valle, Tucuman).

-AVERY, T. (1.997) "Interpretación of Aerial Photographs. 3º Edición Burgués PublishingCompany. Minneapolis, USA

-Cátedra de Fotografía y Fotointerpretación de la UNCa (2003) "Teledetección yArqueología". CD editado por Prof.Geol. Luis E. Papetti. Catamarca

-LYONS y Hitchcock, (1977). "Aerial remote sensing techniques in Archaeology".

-DE ROMER, Henry (1969): "Fotogeología Aplicada". Ed. Eudeba

-MELIAN C., (2003) "Fotointerpretación Geomorfológica aplicada a la Arqueología".Trabajo Monográfico Inédito.

-PAPETTI L. y EREMCHUK J. (2001) "Fotos aéreas verticales pancromáticas de pequeñaescala, nuevas posibilidades para su uso arqueológico a partir del procesamiento mediantecomputadoras personales". Enviado al XIV Congreso Nacional de Arqueología Argentina.

-PAPETTI L. et al, "Criterios para la elaboración de una Fotocarta de Uso Arqueológico". IIISimp. Arg. de Teledetección. Córdoba. 1994

-RILEY D.N., "Air Photography and Archaeology" General Duckworth & Co., Londres,1987.

-SIFUENTES F.J. y VASQUEZ R., "Introducción a la Fotogrametría" General Duckworth &Co., Londres, 1987.

Este Capítulo se ha realizado con las colaboraciones de Diaz A. y Cisternas M. A quienesagradezco sus recopilaciones monográficas.

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