FOTOGRAMETRÍA Y TELEDETECCIÓN

Capturamos la realidad y la reconstruimos a su medida

En qué consiste la fotogrametría y teledetección?

La fotogrametría es una técnica por la cual se obtienen y determinan las propiedades geométricas de los objetos a partir de imágenes fotográficas.

Expresado en palabras sencillas, podemos decir que es la capacidad de hacer mediciones sobre fotografías. Para que esto sea posible es necesario un solapamiento de varias fotografías. Una sola nos proporcionaría información bidimensional. La zona de solapamiento de dos o más fotografías nos permite tener una visión estereoscópica y hacer mediciones tridimensionales.

Por otro lado, la teledetección consiste en adquirir información de los objetos sin estar en contacto directo con ellos. Uno de los usos más comunes es la elaboración de mapas topográficos, aunque existen otros muchos: mapas de reflectancias, modelos de elevaciones, etc.

Con los datos obtenidos mediante el vuelo de nuestros drones, Aerosar es capaz de calcular y elaborar gran cantidad de información útil para muy diversos campos de actuación.

Posiciones de cámaras para cálculo fotogramétrico. Aerosar — Posición de cámaras para posterior cálculo fotogramétrico. Los drones permiten gran libertad de movimientos para obtener resultados óptimos.

Castro de Castromaior, ortofoto. Aerosar.

Ortofotografía

La ortofotografía es una representación fotográfica de la superficie terrestre en la que se pueden realizar mediciones con exactitud, todos los elementos representados tienen la misma escala y están exentos de deformaciones. Esto se consigue mediante un proceso de corrección digital llamado ortorectificación. Se eliminan los errores por perspectiva y permite utilizar la fotografía obtenida con las mismas características que un plano a escala.

Las aplicaciones de este tipo de fotografías son múltiples, sobre todo en trabajos en los que la cartografía o planimetría son esenciales: urbanismo, arquitectura, ingeniería, control de obras, etc. Pero también en otros ámbitos en los que interesa conocer el estado real y poder hacer mediciones de distancias, áreas, etc: arqueología, patrimonio, etc.

Aerosar ofrece ortofotos georreferenciadas a tamaño completo, seccionadas o incluso en formato de teselas compatible con Google Maps, como puede apreciarse a la izquierda.

Nube de Puntos

La nube de puntos es la primera de las opciones disponibles para representar un objeto en tres dimensiones. Se genera un sistema de coordenadas tridimensional en el que se coloca un punto en el espacio, definido por sus coordenadas X, Y y Z. Repitiendo esta operación un número importante de veces (proceso de densificación) se consigue un conjunto de puntos que definen la superficie del objeto a estudiar. Al ser una representación espacial, esta técnica permite ya el cálculo de volúmenes en dichos objetos.

La toma de datos para la generación de nubes de puntos se suele realizar habitualmente con láser (escáner, LIDAR, etc). Aerosar puede generar nubes de puntos por procedimientos fotogramétricos a partir de fotografías aéreas de los objetos. El uso de drones nos capacita para obtener datos de objetos de pequeño tamaño, edificaciones o elementos arquitectónicos, o incluso grandes extensiones de terreno.

Las nubes de puntos se utilizan como materia prima para otros procesos de representación tridimensional.

Castro de Castromaior, modelo digital de superficie. Aerosar.

Modelo Digital de Terreno

El Modelo Digital de Terreno es otro de los productos que pueden ser derivados desde una nube de puntos. Se trata de un conjunto de datos numéricos distribuidos en una malla de paso uniforme que representa una cierta magnitud física. El caso más común es el del Modelo Digital de Elevaciones (MDE). La malla representa la superficie terrestre a analizar, cada punto de dicha malla contiene la elevación del terreno en ese lugar. Estos datos se pueden presentar como un mapa en los que cada color se corresponde a una altitud. Una forma sencilla de conocer el relieve de la superficie de estudio.

Existen dos variantes, el Modelo Digital de Terreno y el Modelo Digital de Superficie (MDT y MDS respectivamente, o sus correspondiente siglas en inglés DTM y DSM). La diferencia es que el MDT representa la superficie desnuda, sin objetos. el MDS representa la superficie incluyendo todo objeto sobre ella, tales como árboles, edificios, etc.

El campo de aplicación de los modelos digitales de terreno es muy extenso, tales como creación de mapas en relieve, generación de perfiles topográficos, análisis de superficies, sistemas de navegación por satélite (GPS), sistemas de información geográfica (GIS), análisis de superficies y terrenos, agricultura de precisión, estudios geológicos, arqueología, etc.

Aerosar es capaz de generar tanto MDT como MDS, con una resolución de malla definida por el usuario que puede llegar hasta 2 cm. entre puntos, o incluso menor en objetos pequeños.

Malla 3D

Esta es una de las formas más llamativas de representar digitalmente la realidad. Las mallas 3D se obtienen también a partir de las nubes de puntos. Unidos entre ellos forman caras planas triangulares y todas ellas conforman la superficie del objeto en estudio. A dichas caras se les añade una textura que se obtiene a partir de las fotografías reales. El resultado es una sorprendente copia del objeto en tres dimensiones. Podemos así visualizarlo desde cualquier punto y en cualquier momento. Incluso podemos generar vuelos virtuales a su alrededor.

Aerosar puede generar mallas 3D de grandes estructuras como paisajes, edificaciones, obras, etc. Pero también de pequeños objetos que por su valor o fragilidad deben ser preservados, de esta forma se puede disfrutar de ellos con plenitud. También puede imprimir estas mallas con impresora 3D en diversos materiales.

Se puede explorar la malla de la derecha con el ratón, rotar (botón izquierdo), desplazar (botón derecho) y hacer zoom (rueda). Se recomienda verla a pantalla completa.

Reflectancia. Índices de Vegetación

La energía solar es absorbida por todos los cuerpos en mayor o menor medida. Sin embargo, una fracción de esta energía es reflejada por ellos. La reflectancia es la medida de dicha energía reflejada. Dependiendo de las longitudes de onda o espectros en los que hagamos la medición, obtendremos un tipo de información u otro sobre el objeto. Generalmente se usan cámaras multiespectrales, térmográficas, etc. Pero con cámaras fotográficas normales también se puede extraer información.

Las imágenes de la izquierda son un ejemplo de ello. Utilizando las componentes RGB del espectro visible, se puede calcular un índice de cobertura de vegetación. El color rojo es ausencia de vegetación, el verde intenso indica cobertura vegetal. El degradado entre ellos revela coberturas intermedias.

Aerosar también puede generar estos índices de vegetación. Usando cámaras adecuadas se pueden calcular otros aplicables a agricultura de precisión u otros campos de actuación.