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CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES

INTRODUCCION

La fotogrametra mtrica, sin duda es todo un estudio cuantitativo, que nos ayuda a encontrar clculos, de diferentes fotografas areas verticales; ahora nos encontramos ahora en la determinacin de diferencia de elevaciones, haciendo uso de la barra de paralaje, podemos encontrar la altura por ejemplo desde de la superficie de una zona forestal, hasta la copa de un rbol, haciendo uso de la formula de paralaje, teniendo como dato, la distancia focal, que se obtiene de acuerdo al tipo de cmara utilizada en el momento de la toma, y los datos restantes, son encontrados, gracias a la barra de paralaje, realizando cierta cantidad de lecturas(mientras mas lecturas, el promedio ser mas aproximado), en puntos altos, medios, y bajos, todo respecto a un punto de referencia, que estar contenido en el plano referencial. La obtencin de la formula de paralaje, es sin duda relaciones mtricas de tringulos, aplicando la geometra plana, podemos encontrar la formula de paralaje, es decir que podemos encontrar aproximaciones de alturas de edificios, o zonas muy altas o bajas, con respecto al plano del terreno que lo llamaremos, nuestro plano referencial, adems, podemos relacionar o hacer una comparacin para encontrar el porcentaje de discrepancia, con respecto a cada punto evaluado en la fotografa. Es as que si teniendo la diferencia de elevacin, podemos adems encontrar mas adelante pendientes, aproximacin de volmenes, en zonas regulares, y ubicar, mediante coordenadas lugares determinados, es decir podemos ubicar lugares importantes, y encontrar sus coordenadas UTM , sin necesidad de un GPS, pudiendo as determinar la ubicacin de zonas resaltantes en coordenadas de la superficie terrestre.

1 FOTOINTERPRETACION

FOTOGRAMETRIA Y


7mo INFORME DE FOTOGRAMETRIA Y FOTOINTERPRETACION

1.-TITULO:

S2.-OBJETIVO:

DETERMINACION DE ELEVACIONES, HACIENDO USO DE LA BARRA DE PARALAJE

2.1.1.- Obtener correctamente las lecturas de paralaje, para poder obtener las diferencia de altura, para as poder obtener una muestra de perfil de la zona trabajada. 2.2.2.- estudiar el terreno de una manera mas completa para su interpretacin y significado, para realizar una ubicacin correcta de puntos, sobre la recta, donde se presente un relieve predominante de la zona. 2.3.3.- Determinar el perfil del terreno para observar los accidentes que presenta dicha zona. 3.-EQUIPOS Y MATERIAL 3.1.-ESTEREOSCOPIO DE ESPEJOS Se basa en la observacin binocular con ejes paralelos. La distancia entre puntos homlogos vara del

estereoscopio de espejos, donde la distancia entre puntos homlogos vara de 21 a 26 cm, permitiendo la observacin completa de un modelo formado por fotografas de 23cm x 23cm.Instrumento usado para la interpretacin de fotos areas. el estereoscopio de espejos est equipado con lupas binoculares, normalmente de aumento 6 8 veces.

3.2.-UN PAR DE FOTOGRAFIAS

AREREAS

Aqu vemos un par de fotografas tomadas del gabinete de fotogrametra.


FOTOGRAMETRIA Y


3.3.-CINTA ADHESIVA La cinta adhesiva, servir para pegar en las esquinas de la hoja, para que permanezca estable la hoja

3.4.-LAPIZ NEGRO o DE COLOR El Lpiz negro, lo utilizaremos para realizar los puntos respectivos entre cada distancia estereoscpica. Puede utilizar lpiz de color (para que resalten ms en las fotografas fotocopiadas).

3.5.-REGLA DE 50cm Esta regla determinar radiales. nos ser til para las distancias


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3.6.-BARRA DE AJUSTE MICROMTRICO (barra de paralaje): Es como un tornillo micromtrico, que puede medir distancias del orden de una millonsima de metro (marca wild, modelo st-15326)

3.7.-UNA CALCULADORA Para determinar fcilmente, los clculos, hacemos uso de una calculadora cientfica.

4.-FUNDAMENTO TEORICO: PERFILES: Un perfil es un corte vertical de una lnea de la superficie terrestre. Para determinarlo, bsicamente se deben conocer distancias horizontales entre los puntos del terreno y sus diferencias de elevacin. Haciendo uso del estereoscopio de espejos y de la barra de paralaje se pueden determinar perfiles del terreno con un trabajo exclusivo de laboratorio. Los perfiles longitudinales para estudios preliminares, a menudo se hacen trazos preliminares para ferrocarriles, carreteras, y canales; estos trazos consisten en caminamientos o poligonales a lo largo de la ruta propuesta dentro de una fotografa area. Las elevaciones de las estaciones se determinan luego haciendo la nivelacin para obtener el perfil, como ya se describi. Para obtener datos para los estudios y para estimar los volmenes de las terrecerlas, es costumbre determinar la forma del terreno a ambos lados de la poligonal, haciendo nivelaciones en lneas transversales en ngulo recto a la poligonal, generalmente en cada estacin, comnmente, las elevaciones se determinan con el nivel de mano en terreno quebrado y con el nivel de anteojo montado esto es en topografa. 4 FOTOINTERPRETACION FOTOGRAMETRIA Y


CONSTRUCCION DE PERFILES EN TOPOGRAFIA Construccion de los perfiles se construyen con los puntos de las nivelaciones o de las elevaciones de un plano con. De nivel.A los primeros se les llama perfiles directos y el resto perfiles deducidos. Generalmente se dibujan en papel milimetrado ordinario. Las escalas utilizadas dependen del objeto a que destine el perfil, y generalmente se utilizan escalas diferentes para distancias horizontales y para las elevaciones que son multiplos de 10. se exageran las escalas verticales porque las distancias a ver son pequeas en relacion a las horizontales, y la desigualdad LS escalas es la principal diferencia con las secciones transversales, en las que las dos escalas son iguales. El encadenamiento, o sea la numeracin de las estacas avanza de la derecha. La linea que representa el terreno se dibuja a al ir tomando a escala las alturas. No debe redondearse a generalmente el perfil en los bordes y en las depresiones. Los registros del perfil contienen las elevaciones de las estacas y de los puntos intermedios, para sealar cruces con los objetos rasantes, como las corrientes de agua y los caminos. Dibuja un diagrama del alineamiento cerca de la superior del rollo o de la hoja. El diagrama de alineamiento no lo planta del mismo. Algunas veces en algunos perfiles se incrementa en la misma hoja del plano o planta de la linea (fig, 21-1). Si se entinta. Proyecto de rasantes. El perfil del terreno constituye la base del estadio economico de la elevacin de la rasante. En la b n de caminos, la elevacin de la rasante se fija en ciertos partes de control como lo son los ectremos y los cruces de las cortes y otros caminos. Ademas, las pendientes maximas se fijan a exigencias del transito. De acuerdo con estas limitaciones, del camino en proyecto se adapta al terreno, de manera que de la excavacin en los cortes se compense con el de los adyacentes en todo lo posible. Para las alcantarilladas y se fijan ciertas pendientes mnimas que son las necesarias para circulacin del agua, y estas, con el perfil del terreno, determinan la pendiente entre los puntos de control. Se van trazando rasantes de prueba hasta que se obtiene una a satisfactoria. Las elevaciones en los puntos en que cambia pendiente de la rasante(P.I.V.) y la pendiente de cada tangente se anotan arriba de ella (fig.7-1).


FOTOGRAMETRIA Y


Construccion de las secciones transversales. Las secciones transversales irregulares para el calculo de las terceras se dibujan comnmente a escala en papel milimetrico. Los puntos de control de seccion transversal se toman de los registros de las secciones transversales o de los datos de un plano con lineas de nivel. Estos puntos esencialmente coordenadas con el origen e la linea central a rasante. La superficie puede indicarse por una linea irregular o unaserie de lineas rectas que unen los puntos; las porciones de las secciones transversales pueden dibujarse directamenteo medio de un templete o plantita. Para las secciones transversales , se acostumbra usar una escala de 1:100, generalmente solo en tinta la dimension que representa el terreno. DIBUJO DE PERFIL

DIFERENCIA DE ALTURAS CON BARRA DE PARALAJE Antes de ver la diferencia de alturas, haciendo uso de la barra de paralaje, necesitamos saber un concepto de escala, porque con la altura media de vuelo, podremos hallar la diferencia de altura ESCALA La escala de una foto verdaderamente vertical de un terreno perfectamente plano sera casi la misma que la de un mapa de lneas exacto . No obstante, la existencia del relieve origina variaciones en la escala debido a la visin en perspectiva de la lente de la cmara (Figura 8.6). Estas variaciones diferenciales en escala impiden el trazado directo de la informacin desde las fotografas a mapas a gran escala. No obstante, la cantidad de desplazamiento puede medirse. La escala general es la relacin entre la distancia focal de la lente de la cmara y la altura de la lente de la cmara con respecto a algn rasgo especfico del terreno; en consecuencia, esta relacin no ser correcta para cualquier otra elevacin.


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CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES Figura 8.6 E1 efecto de la topografa sobre la escala de la foto: La escala de la foto aumento con un incremento en la elevacin del terreno.

FORMAS DE CALCULAR LA ESCALA Conociendo distancia principal y altura media de vuelo Las cmaras areas normalmente tienen distancias principales (distancia calibrada similar a la focal) que para el formato standard actual de 0.23 x 0.23 (lado de la foto) dependiendo al tipo de cmara, tienen valores cercanos a: Supergranangular(88/85 mm), Granangular(150/153 mm), ngulo normal(210 mm), ngulo estrecho(300/305 mm). El dato correspondiente a la distancia principal est indicado en el borde de la foto o en sus anotaciones marginales. Por ejemplo: dependiendo del modelo, en el marco del nivel esfrico en cmaras Zeiss clsicas y en el espacio para anotaciones o en el marco cerca del nmero de foto en las cmaras Wild clsicas.


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Variacin de la escala segn las cotas del terreno Conociendo una distancia en el terreno Sucede habitualmente que no podemos conocer ni la altura de vuelo, ni la distancia principal de la cmara (por haberse cortado la tira de instrumentos, sin anotar esos datos bsicos al dorso de la foto), en cuyo caso deberemos hacer uso de la relacin entre una distancia medida en la fotografa y la correspondiente en el terreno o mapa.

Aplicando esa relacin, debera cuidarse que los puntos seleccionados se encuentren aproximadamente diametralmente opuestos al punto principal, a efectos de minimizar los efectos de una falta de verticalidad de la foto, as como que tengan aproximadamente la misma cota, que deber ser representativa de las cotas medias del terreno. Conociendo un rea en el terreno En ciertos casos especiales, no tendremos informacin de elementos lineales visibles en la fotografa, pero podemos tener informacin areal. En tal circunstancia podremos hacer uso de la relacin entre el rea en la fotografa de un predio reconocible y su rea conocida por antecedentes. Dicho cociente nos brindar la escala superficial.


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CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES Debe tenerse en cuenta que la escala superficial es el cuadrado de la escala lineal, siendo esta ltima la de inters cartogrfico. No debe extraar entonces que las escalas superficiales arrojen fracciones muy pequeas (denominadores muy grandes), debindose calcular su raz cuadrada para obtener la escala lineal.

PARALAJE Si un lpiz es mantenido a 30 cm de distancia de los ojos, frente a un determinado objeto ubicado en el fondo, y haciendo nfasis en ste, se cierran y abren alternativamente ambos ojos, en rpida sucesin, se tiene la sensacin de que el lpiz se desplaza con respecto al objeto. Si se enfoca ahora alternativamente al lpiz y al objeto, se tiene la impresin de que los objetos se encuentran a distancias diferentes (de hecho, cuando se enfoca el objeto, el lpiz se ve doble). Un esquema semejante al de la situacin aqu descrita se puede observar en la figura 5.3, donde el objeto A se encuentra ms cercano que el objeto B.

Figura 5.3. Esquema de las trayectorias visuales y su proyeccin en la retina.


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LA FORMULA DE PARALAJE (DIFERENCIA DE ELEVACION)

desarrollando relaciones mtricos llegamos a diferencia de elevaciones (formula de paralaje) Har = Zm * Par Pr + Par

la

formula

de

La formula de paralaje es la relacion matematica que permite calcular las diferencias de altura a partir de diferencias de paralaje y viceversa. Supngase que se quiere calcular la diferencia de altura entre dos puntos A y R, se necesitaria tomar uno de ellos como referencia (por esjemplo el punto R) y calcular la diferencia de altura del punto A con respecto al punto R. Sin considerar el desarrollo teorico y deduccion de las formulas llegamos a las siguientes expresiones: En que:

Zr Altura de vuelo sobre el punto de referencia (expresada en metros). Puede estimarse a partir de: Pr = P1 P2 - r r , Paralaje absoluta del punto de referencia ( expresada en mm con precision de 1/100mm). Puede estimarse a partir de la base medida en una de las fotos o la base calculada en funcion del tamao de foto(s) y el recubrimiento longitudinal(u) b=s.(1-u)


FOTOGRAMETRIA Y


Pqr = Lq - Lr Diferencia de las lecturas de paralaje (en mm con precision de 1/100mm)

. 5.- PROCEDIMIENTO

PASOS PARA ENCONTRAR DIFERENCIA DE PARALAJE

1.-Seleccionamos un par de fotografas, en nuestro caso, seleccionaremos, las fotografas areas de una ciudad, y fijamos con cinta adhesiva la fotografa izquierda (haremos esto para orientar la fotografa derecha en funcin de la izquierda)


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CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES 2.- Una vez que esta sujeta la foto izquierda en la mesa, ubicamos el punto principal de ambas foto (P1, P2), y ayudndonos de ambos puntos procedemos a procedemos a orientar la fotografa derecha en funcin de la fotografa izquierda, hasta poder apreciar con el estereoscopio la zona de traslape en tres dimensiones.

3.- Ahora elegimos los cuatro puntos en la fotografa, es decir el punto referencial(R), alto(A), medio(M) y bajo (B). Tenidos estos puntos encontramos sus puntos homlogos en la fotografa derecha.


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4.- Luego haciendo uso de la barra de paralaje, la calibramos en 20(en el ndice de la escala milimtrica) y en 0 en el ndice del micrmetro, debemos tener en cuenta que antes de realizar cada medida, debemos medir la distancia de las dos marcas de la barra

paralela, utilizando una regla). 5.- Despus de esto realizamos, tres lecturas de paralaje, para cada punto (referencial, alto, medio y bajo), realizamos tres lecturas por cada distancia AA, MM, BB, RR se denotaran estas distancias como La, Lm, Lb, Lr respectivamente, esto lo hacemos con sumo cuidado, utilizando los binoculares, para as obtener mayor precisin, luego reemplazamos estos datos los reemplazamos en la siguiente frmula Pqr = Lq Lr (donde q = a,m,b)


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PASOS PARA ENCONTRAR DIFERENCIAS DE ALTURAS

EL

PARALAJE

ESTEREOSCOPICO

Y

LA

6.-Ahora teniendo las tres lecturas de cada punto ya mencionado anteriormente, tomamos una regla de 30 o 50cm, medimos la distancia entre los puntos principales de ambas fotos.

7.-ahora como en el paso cinco, hemos encontrado la lectura (RR), distancia entre los puntos homlogos (R Y R), procedemos determinar el paralaje estereoscopico, mediante la siguiente formula: Pr = P1 P2 - r r, donde Pr es el paralaje estereoscpico Con los datos obtneridos anteriorme, como son la diferencia de paralaje, paralaje estereocopica, podemos encontrar las diferencias de alturas, con respecto a un punto de referencia R, ademas teniendo como dato aparte Altura media de vuelo, encontraremos la diferencia de elevacines, con la siguiente formula

6.-CALCULO Y RESULTADOS CALCULO DE DIFERENCIA DE PARALAJE Hacemos tres lecturas con la barra de paralaje para cada punto, y tomamos el promedio. (se obtiene de los valores La y Lr). Ej. Calculo de la diferencia de paralaje entre los puntos A y R.

Par = Diferencia de paralaje ente los puntos A y R. La = Lectura de paralaje en el punto A. Lr = Lectura de paralaje en el punto R.

LECTURAS DE PARALAJE ( mm.)


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CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES OBSERVACIONES 1 2 3 Suma Promedio La 23.14 23.13 23.15 69.42 23.14 Lm 22.73 22.76 22.75 68.25 22.75 Lb 22.68 22.67 22.65 68.00 22.67 Lr 22.95 22.97 22.96 68.88 22.96

MEDICIN DE PARALAJE ESTEREOSCPICO Calculo del valor de la paralaje estereoscpica para el punto R.

Pr = paralaje estereoscpica del punto R. P1 P2 = Distancia entre los puntos principales de las dos fotografas. P1 P2 = Distancia entre los puntos homlogos (r) y (r). (Imgenes en las dos fotografas del punto R del terreno) (Puede tomar un valor aproximado de Pr midiendo la base estereoscpica en cualquiera de las dos fotografas: P1 P2 P1 P2). En nuestro caso los datos sern rr=229.6mm Pr=304-229.6=74.4mm CALCULO DE DIFERENCIAS DE ALTURAS 1.-Calculo del valor de la altura media de vuelo sobre el terreno: Zm = c * Em Zm = Altura media de vuelo. c = Distancia principal de la cmara. Em = Mdulo escalar medio de la fotografa. En nuestro caso Em = 40000 , c = 152.47mm Aplicando la formula de altura media de vuelo Zm = 40000* 152.47mm Zm=6098.8mm 2.-Calculo del valor de la diferencia de alturas entre los puntos A, M, B. P1 P2=304mm ,


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CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES Hqr = Zm * Pqr Pr + Pqr Nota: para los puntos siguientes Zm=6098.8mm, Pr =74.4mm, ser el mismo Para el punto A: Har = Zm * Par Pr + Par Para el punto M: Hmr= Zm * Pmr Pr + Pmr Para el punto B: Hbr= Zm * Pbr Pr + Pbr Hbr = 6098.8 * (-0.29) =-23.87mm 74.4 + (-0.29) Hmr= 6098.8 *(-0.21)=-17.623m 74.4 + (-0.21) Har = 6098.8 * 0.18=14.719 74.4 + 0.18

Har = Diferencias de alturas entre los puntos A y R. -Si se desea se puede calcular la discrepancia Calcule el mismo valor con la siguiente frmula aproximada. ( Hqr )1= (Zm/Pr)* Par (2) Compare los resultados calculando la discrepancia en %

Discrepancia % = (Hqr - ( Hqr) 1)*100 ( Har)1

CUADRO DE RESULTADOS


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CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES RESULTADOS ELEMENTOS Y FORMULAS P1 P2 rr Pr = P1 P2 - r r Pqr = Lq - Lr Zm=C*Em Hqr

A 30.4 229.6 74.4 0.18 6098.8 14.719

M 30.4 229.6 74.4 -0.21 6098.8 -17.263

B 30.4 229.6 74.4 -0.29 6098.8 -23.87

CALCULO DE LA DISCREPANCIA RESULTADOS

ELEMENTOS Y FORMULAS Hqr (Hr)1 %DISCREPANCIA

A 14.719 14.755 -0.24%

M -17.263 -17.214 0.28%

B -23.87 -23.77 0.42%

6.-CONCLUSIONES6.1.-La diferencia de elevacin, vemos que siempre ser directamente proporcional al paralaje, en cualquier punto (ya sea alto, medio o bajo), por ejemplo la diferencia de paralaje del punto alto ser mayor a la del punto bajo 6.2.-La Formula de paralaje para diferencia de alturas, viene a ser la misma, que la utilizada en la practica de desplazamiento debido al relieve, solo se despejo H, y se reemplazo r en funcin de Zm (altura media de vuelo) 6.3.- Las fotografas areas verticales permiten determinar una gran cantidad de informacin referente a grandes extensiones de terrenos,


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CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES distancias horizontales y verticales en los mismos, pendientes entre otros, de ah deriva la gran importancia de la fotogrametra como ciencia desarrollada para obtener medidas reales a partir de fotografas 6.4.- Las fotografas de las especificaciones apropiadas pueden emplearse de dos maneras generales: primero, por mtodos fotogramtricos pueden hacerse mapas que muestren la distribucin de las unidades fisiogrficas, la vegetacin y los tipos de uso de la tierra; y nuestras unidades naturales pueden clasificarse en casi cualquier grado que se desee; segundo, por medio de la fotointerpretacin pueden estudiarse las fotografas en un estereoscopio y de esta manera se ve en una miniatura tridimensional una imagen a vista de pjaro del terreno, completa, con infinitos detalles de la clase de vegetacin y uso de la tierra

7.-RECOMENDACIONES7.1.- Deber procurarse en lo posible, el realizar varias medidas para cada punto y promediar sus resultados, antes que trabajar con una sola determinacin. 7.2.- En terreno escarpado, es casi imprescindible, calcular escalas y alturas relativas de vuelo para cada par a estudiar. Convendr calcular valores de paralajes absolutas de puntos conocidos, antes que utilizar bases medias. 7.3.- Si estando las fotografas correctamente orientadas (lneas de vuelo sobre una recta y distancia entre puntos homlogos igual a la base instrumental) no observa una imagen tridimensional ntida, se debe a que esta observando con los convergentes. 7.4.- La precisin que pueda obtenerse mediante el uso de los procedimientos indicados, depende de gran variedad de factores, fundamentalmente la habilidad del operador en la percepcin de paralajes estereoscpicas. El intrprete que pueda percibir diferencias de paralaje de 0.05 mm, ser capaz de medir diferencias de nivel con una precisin de 2-3 metros en copias por contacto de fotografas tomadas a 3000 mts. de altura.

9.-BIBLIOGRAFIA


FOTOGRAMETRIA Y

CONSTRUCCION SEMIGRAFICA DE PERFILES SANJUAN HERNN-PREZ, A. (1987) "Fotogrametra". 3 Tomos. Ed. COX, A. (1979). "ptica Fotogrfica". (Photographic Optics). Ed Omega. (Focal Press Limited). Barcelona(Londres 1979). DOMINGO CLAVO, L. (1980). "Apuntes de Fotogrametra I". Ed E. U. de Ingeniera Tcnica Topogrfica. Madrid. FLORENCE MORELLA, A. (1972). "Diferencias de nivel en Fotografa Area. Cuadernos de Fot. N5". Ed S.G.E. (Escuela de Geodesia y Topografa del Ejercito). Madrid. FLORENCE MORELLA, A (1971). "Estereoscopa en Fotografa Area. Cuadernos de Fot. N2". Ed S.G.E. (Escuela de Geodesia y Topografa del Ejrcito). Madrid. GRAHAM, R. et al. (1990). "Manual de Fotografa Area". Ed Omega. (Butterworth & Co.). Barcelona (Londres 1986). KILFORD, W. K. (1979). "Elementary Air Survey". Ed Pitman Publishing Limited. Londres. 4 Edicin.

. Poma Taquila, Juan carlos Cod. 2006-29901

Ao de la cumbres mundiales en el Per19 FOTOINTERPRETACION FOTOGRAMETRIA Y


UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANNFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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TITULO : DETERMINACION DE ELEVACIONES, HACIENDO cccccc DE LA BARRA DE PARALAJE NOMBRE DOCENTE GRUPO HORARIO DE PRACT. AO DE ESTUDIOS CODIGOFECHA DE ENTREGA

USO

: JUAN CARLOS POMA TAQUILA : RONALD PAUCAR SUPO : 3-TARDE : MIERCOLES (2PM 4PM) : SEGUNDO : 2006-29901: 25 de abril del 2008

TACNA-PERU 2008


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