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• Felipe muñoz

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Instituto Profesional Diego Portales Técnico de Nivel Superior En Topografía

PUNTOS DE CONTROL TERRESTRE PARA VUELOS AEROFOTOGRÁMETRICOS EN SISTEMAS AÉREOS REMOTAMENTE PILOTEADOS (RPAS).

PARA OPTAR AL TÍTULO DE TÉCNICO NIVEL SUPERIOR EN TOPOGRAFÍA

ALUMNO: Señor FELIPE SANTIAGO MUÑOZ VILLABLANCA PROFESOR GUÍA: Señor JACOB INOSTROZA

VIÑA DEL MAR - JUNIO - 2019

ESTA HOJA VA EN BLANCO

EPÍGRAFE

Es optativo.

Consiste en una cita breve o pensamiento ilustrativo del tema.

Busca interesar al potencial lector. A tres líneas bajo el texto se indica el nombre del autor sin otra especificación. Sin número de página y en un formato que usted puede escoger.

DEDICATORIA

Son notas breves. Se refiere a personas que están involucradas afectivamente con el autor que pueden o no tener relación directa con el desarrollo del trabajo. Sin número de página y en formato que usted puede escoger.

AGRADECIMIENTOS

Se utiliza para los agradecimientos a quienes de una y otra forma colaboraron o facilitaron el desarrollo del Trabajo de Título. Debe hacerse con palabras simples. Sin número de página y en formato que usted puede escoger.

ÍNDICE Materia

Página

00 00 00 1.1 Sub Títulos 00 1.2 Sub Títulos 00 Sub -títulos Letra: Arial 00 2. OBJETIVOS Tamaño:11 2.1 Objetivo General 00 Estilo: Tipo Título y negrita 2.2 Objetivos Específicos 00 Justificado Izquierda 00 3. ANTECEDENTES GENERALES 3.1 Sub Títulos 00 Sub – Sub títulos 3.2 Sub Títulos 00 Letra: Arial 3.2.1 Sub títulos 00 Tamaño:11 3.2.2 Sub títulos 00 Estilo: Tipo oración y subrayado, a. Sub títulos 00 negrita Sub – Izquierda Sub – Sub títulos Justificado b. Sub títulos 00 Letra: Arial 00 4. METODOLOGÌA DE TRABAJO Tamaño:11 4.1 Sub Títulos 00 Estilo: Tipo oración y cursiva, 4.2 Sub Títulos 00 negrita 4.1.1 Sub títulos 00 Identificado con letras Más sub títulos 00 4.1.2 Sub títulos usar viñetas 00 5. RESULTADOS 00 6. DISCUSIÓN 00 7. CONCLUSIONES

RESUMEN ABSTRACT 1. INTRODUCCIÓN

8. BIBLIOGRAFÌA 9. GLOSARIO 10. ANEXOS

Numeración Letra: Arial Tamaño:11 Centrado

00 00 00

Se sugiere realizar índice en tabla, sin mostrar recuadro

ÍNDICE FIGURAS Nº Figura Fig. Nº1 Fig. Nº2 Fig. Nº3

Título..... Título..... Título.....

Fig. Nºn..

Título.....

Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo Título y Justificada

Letra: Arial Tamaño:14 Estilo: mayúscula y negrita Centrado

Título

Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo Título y negrita

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Se sugiere realizar índice en tabla, sin mostrar recuadro

Letra: Arial Tamaño:14 Estilo: mayúscula y negrita Centrado

ÍNDICE TABLAS Título Tabla Tabla I Tabla II Tabla III

Título..... Título..... Título.....

Tabla n....

Título..... Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo Título y Justificado

Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo Título y negrita Centrado

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Se sugiere realizar índice en tabla, sin mostrar recuadro

ÍNDICE ANEXOS Titulo de Anexos Anexo Nº1 Anexo Nº2 Anexo Nº3

Título... Título... Título...

Anexo Nºn..

Título... Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo Título y Justificado

Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo Título y negrita Centrado

Letra: Arial Tamaño:14 Estilo: mayúscula y negrita Centrado

Página 00 00 00 00

Letra: Arial Tamaño:14 Estilo: mayúscula y negrita Centrado Se ubica en tope de página

RESUMEN

Debe contener en forma resumida los principales logros del trabajo, tanto metodológicos como resultados concretos, interpretación y trascendencia de ellos. Aún cuando entre las conclusiones del trabajo se incluirá una síntesis entre el trabajo original y el de autores previos, en el resumen se pondrá énfasis en los objetivos y las conclusiones derivadas del trabajo original que se está presentando. Contendrá en forma condensada lo relevante de cada sección del trabajo, sin incluir referencias bibliográficas, tablas ni figuras. No debe sobrepasar las 300 palabras

Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo oración Justificado Se ubica a un espacio bajo el título

ABSTRACT

Letra: Arial Tamaño:14 Estilo: Mayúscula y negrita centrado. Se ubica en tope de página.

Es una traducción el resumen en español a otro idioma de uso universal (Inglés, Francés, Alemán o Portugués). Las instrucciones de formato son las misma que las del resumen

Letra: Arial Tamaño:11 Se ubica a espacio bajo el título.

1. INTRODUCCIÓN La cartografía interpreta, analiza y representa parte o todo de la superficie del suelo o terreno. Desde la época antigua se han realizado cartografías de los terrenos para simplificar los elementos que intervienen en él. Hoy en día se ha incrementado la demanda y disponibilidad de datos espaciales por lo que cada día se hace más necesario la obtención de datos a una escala de tiempo y espacio reducido; anteriormente los instrumentos utilizados para realizar una cartografía eran los papeles, pero ya hoy en día ha pasado a instrumentos digitales, propiciado por mejoras en la tecnología. Los sistemas aéreos remotamente piloteados (RPAS por sus siglas en inglés) conocidos popularmente como drones, en los últimos años se han convertido en una herramienta de obtención de información muy útil y eficaz que ahorra tiempo, reduce los costos y genera resultados satisfactorios. Los datos espaciales adquiridos son la base de distintos procesos que servirán para la elaboración de la cartografía deseada. En la actualidad los vuelos se realizan teniendo en tierra puntos de control. Un punto de control es un sitio físico en tierra del cual es conocida su posición respecto a un sistema de coordenadas y puede utilizarse como guía (Cruz, 2008). Generalmente estos puntos se establecen con la finalidad de ofrecer información de gran utilidad en los procesos de georreferenciar y vincular objetos espaciales y/o fenómenos de interés de acuerdo a las necesidades o naturaleza física de cada proyecto, y del grado de precisión de lo que se esté solicitando. Pérez, 2001, establece que para tener un mayor control en la corrección planialtimétrica de las imágenes, es necesario el establecimiento de cinco (5) puntos, distribuidos en las esquinas y uno en el centro, esto con la finalidad de obtener una mayor precisión al momento de efectuar el proceso de restitución, ya que resulta arriesgado realizarla fuera de los límites que encierra el cuadrilátero que une estos puntos. De igual forma corregir las inclinaciones longitudinales y transversales de la fase de orientación absoluta.

Esto da a entender que es necesario el establecimiento de puntos de control terrestre, para una mayor precisión en los resultados obtenidos por Fotogrametría, sobre todo debido al creciente uso de la tecnología RPAS (Aeronaves pilotadas de forma remota) en levantamientos cartográficos. Dicha tendencia es irrevocable, por lo que el Técnico Topógrafo, debe adecuarse a estas tecnologías, y trabajar con ellas ya sea de forma combinada con la Topografía tradicional, o con sistemas GNSS. Por otro lado, la red geodésica es un conjunto de puntos ubicados en la superficie terrestre en los cuales se determina su posición geográfica. Ésta conforma la base geométrica que sirve de referencia para todos los sistemas espaciales. Está constituida por una red de puntos de control, sobre los cuales se deben apoyar los levantamientos cartográficos. Estos deben ser los puntos de partida o control para los trabajos posicionamiento. (Farjas, 2006). Para vincular un punto de control base desde vértices ya establecidos, los usuarios deberán colocar un receptor GNSS, en el vértice más conveniente de acuerdo a las necesidades de su proyecto cuyas coordenadas son conocidas, y otro receptor sobre el vértice a establecer. (ING, 2005). El presente trabajo no intenta ser un tratado de Geodesia ni Fotogrametría, su objetivo es mostrar en forma gráfica y teórica, la intervención del Técnico Topógrafo en el conocimiento de éstas en las técnicas de levantamientos del apoyo terrestre en sus diferentes aplicaciones y en distintas áreas de contribución. Además, permite establecer la importancia de estos puntos en las precisiones de las mediciones que se realizan con sistemas aéreos remotamente piloteados.

2. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL. Determinar a través de la revisión de distintos trabajos de vuelos RPAS, la determinación de localización de puntos de control, cuál de ellas presenta mejores resultados, y cómo la Topografía aporta en la precisión de estos resultados.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Conocer y determinar métodos de posicionamiento de puntos de control para vuelos aerofotogramétricos.



Conocer

las

técnicas

topográficas

que

se

usan

para

estos

tipos

de

aerolevantamientos. 

Conocer los procesos relacionados a los vuelos aerofotogramétricos, y su relación con la topografía convencional y tecnología GNSS.



Analizar y presentar las metodologías más apropiadas para los distintos vuelos aerofotogramétricos.

3. ANTECEDENTES GENERALES

3.1 Marco Teórico Hemos mencionado el creciente uso la tecnología RPAS en levantamientos cartográficos, y como el Técnico Topógrafo debe incluirse en él. Por esto, para entender los objetivos del trabajo debemos conocer tanto histórica, como técnicamente el funcionamiento de la Fotogrametría, así como también las herramientas e instrumentos que se usan en el apoyo de campo, como la Estación Total, equipos GNSS y la tecnología RPAS.

3.1.1 Fotogrametría 3.1.1.1 Definición de Fotogrametría La Fotogrametría es una técnica que tiene por objeto la determinación de la forma y dimensión de los objetos con base en las características métricas de sus perspectivas centrales. Las perspectivas centrales utilizadas son, en este caso, las fotografías. La fotografía aérea es una presentación fiel del terreno en el momento de la exposición y contiene una gran cantidad de información en las diversas áreas relacionadas con el saber humano. La información que puede extraerse de una fotografía aérea sólo está limitada por la capacidad del individuo para interpretar el contenido de este caudal de información (Cruz, 2011).

3.1.1.2 Evolución de la Fotogrametría La evolución de la Fotogrametría se ha dado de la siguiente forma: a) Prehistoria (s.XVI hasta finales s.XIX) b) Fotogrametría Analógica (principios s.XX hasta 1960) c) Fotogrametría Analítica (1960-1990) d) Fotogrametría Digital (1990 - ...) Dejando a un lado la primera etapa en la que se producen las primeras pruebas y marcada por el descubrimiento de conocimientos necesarios para la metodología fotogramétrica, se

pueden distinguir básicamente tres etapas: Fotogrametría Analógica, Fotogrametría Analítica y Fotogrametría Digital. Ya antes del invento de la fotografía, Lambert, Matemático, físico y filósofo de origen francés, estableció en 1759 los fundamentos para resolver el problema de la restitución perspectiva (transformar una imagen de una proyección central a una proyección ortogonal). A partir de 1858 el francés Laussedat, consiguió obtener planos exactos de edificios y pequeñas extensiones de terreno a partir de la fotografía, siendo este el primer inicio de la fotogrametría, que en su día se conoció con el nombre de fotogrametría ordinaria. Este método tuvo en vigor hasta el principio del presente siglo; el inconveniente más grande que tenía este sistema era a la identificación de un mismo punto en dos fotografías tomadas desde distintos puntos de vista. Aunque se continuaba trabajando con la fotogrametría, se tropezaba con dificultades de importancia, ya que la restitución de un punto implicaba una gran cantidad de cálculos, hasta que en 1901 Pulfrich aplico el principio de la visión en relieve para efectuar medidas estereoscópicas por medio de un aparato de su invención que se denominó estereocomparador, y con el cual se deducían las coordenadas punto por punto; dando comienzo a la segunda etapa. Al respecto es importante tener en cuenta el ritmo de evolución de la Fotogrametría así mientras que la Analógica se extendió durante 60 años (y aún está muy difundida debido a la inercia de los sistemas productivos y al elevado nivel de productividad que han logrado los sistemas informatizados dotados de operadores muy experimentados, Orellana, 2006), la Analítica sólo ha tenido 30 años (y quizá ahora comienza su declive, como lo marca el hecho de que en los últimos diez años el número de equipos que han aparecido en el mercado ha sido muy limitado, siendo incluso retirados de comercialización por un elevado número de casas comerciales). También señala Orellana (2006), que es necesario señalar que el paso de la Fotogrametría Analógica a la Analítica únicamente supuso una evolución en el modo de trabajar apoyada por la aparición de los sistemas informáticos, obteniendo mejores rendimientos y precisiones al sustituir la analogía mecánica por los cálculos matemáticos, el paso de la Fotogrametría Analítica a la Digital supone un cambio radical en cuanto a la instrumentación, al proceso fotogramétrico y en cuanto a los resultados por los que se ha dicho que se trata de una revolución tecnológica.

3.1.1.3 Clasificación de la Fotogrametría

Fundamentalmente se divide en dos sistemas fotogramétricos:  Fotogrametría de una sola imagen  Fotogrametría sobre dos imágenes o estéreo fotogrametría De acuerdo al punto de estación desde donde se hicieron las tomas fotográficas, se divide en:  Fotogrametría terrestre  Fotogrametría aérea

Figura N°1. Clasificación de la Fotogrametría

Fuente: Elaboración Propia.

a) Fotogrametría Terrestre: tiene su principal aplicación en la arquitectura y la arqueología y se basa en el principio de la toma de fotografías desde la tierra, como la hacemos habitualmente; donde la posición de la cámara y el objeto es perfectamente conocida.

b) Fotogrametría Aérea: es la que utiliza fotografías aéreas tomadas desde una cámara de toma de vistas, ubicada en una plataforma especial (avión). Según su tratamiento es posible resumir lo siguiente:

Figura N°2. Fotogrametría según su tratamiento

Fuente: elaboración Propia.

a)

Fotogrametría analógica: se basa en la utilización de aparatos de restitución ópticos o mecánicos, donde el operador realizaba la alineación de las imágenes para crear un modelo estereoscópico debidamente nivelado y escalado. Por otro lado, la confección de mapas, con información planialtimétrica, se realizaba con el principio de la marca flotante o graficadoras basadas en este principio.

b)

Fotogrametría analítica: con la utilización de los restituidores analógicos y la incorporación de las computadoras se da inicio a la fotogrametría analítica. Se crea al restituidor analítico agilizando los tiempos y logrando niveles de detalle a diferentes escalas. Se posibilita el vuelco de la información a programas de tipo CAD. c) Fotogrametría digital: finalmente el avance tecnológico hizo posible llegar a la fotogrametría digital. El uso de las computadoras y los programas ó software aplicados dan origen a los modelos digitales del terreno 3D, etc.

Las imágenes digitales son ingresadas a la computadora y el operador puede identificar con buena precisión los puntos homólogos o bien la computadora realiza estas operaciones por comparación de imágenes; finalmente el resultado es una imagen en formato raster o vectorial.

3.1.1.4 Aplicación de la Fotogrametría La Fotogrametría, ha significado para la Cartografía del último siglo, una de sus principales herramientas, que junto con la Topografía han posibilitado de manera eficaz al mejor conocimiento de nuestro planeta, contribuyendo de este modo en el desarrollo de muchas disciplinas englobadas en lo que denominamos Ciencias de la Tierra. Pero no es solamente en este campo donde la Fotogrametría ha intervenido. Desde sus inicios fue utilizada con mucho éxito en la generación de mapas (cartas) con curvas de nivel, las cuales proporcionaban información planialtimétrica de una zona determinada. Los ensayos llevados a cabo hacia la mitad del siglo IXX para el registro de monumentos por medio de fotogramas, pueden considerarse el comienzo de la Fotogrametría. Sin embargo, el nuevo sistema de medición no alcanzó importancia práctica hasta principios del siglo 20, donde esta técnica irrumpió con éxito en la confección de mapas topográficos, siendo luego asumida esta tarea por la Fotogrametría Aérea. Sin embargo, el método de fotogrametría terrestre se impuso en muchos otros campos de aplicación, dando origen a lo que se denomina Fotogrametría Cercana. Algunas de estas aplicaciones son utilizadas en la Arquitectura, en la Ingeniería Civil, en la Hidráulica, en Arqueología, Criminología, Zoología, Minería, Geología, etc. En la Ingeniería se utiliza esta técnica en el estudio de proyectos de rutas, autopistas, presas, canales, acueductos, oleoductos, gasoductos, obras de arquitectura, relevamientos catastrales, geológicos, agrícolas, uso del suelo, etc. Estos son algunos de los ejemplos en los que de manera continua pueden ir a niveles y escalas, desde la estructura molecular a los inmensos sistemas estelares. Por otra parte, no podemos dejar de mencionar (como sucedió en muchas otras ciencias), la aparición de las computadoras y su continuo avance, posibilitaron el desarrollo y utilización de la Fotogrametría Analítica en la última parte del siglo 20, y nos permitirá hacer uso de una manera cada vez más fácil y sencilla de la nueva Fotogrametría Digital. Posiblemente debido a esto último, sea difícil seguir hablando de aquí en delante de Fotogrametría o cualquiera de sus Ciencias Afines, sin nombrar a la computadora o dejar de referirnos a la aplicación de alguna técnica informática para llevar a cabo un trabajo en

alguna de estas disciplinas. Solo con pronunciar el vocablo GeoInformática, estamos describiendo la situación actual en la que todas las Ciencias de la Tierra, ya sean para una explotación métrica o temática, son cada vez más afines a las tecnologías computacionales (Orellana, 2006).

3.1.1.5 Método General de la Fotogrametría El estudio de la fotogrametría surge, como sabemos, por la necesidad de obtener información en tres dimensiones a partir de información en dos dimensiones; es decir, se desea conocer el tamaño, las dimensiones y la posición espacial de los objetos. El método o fundamento de la fotogrametría se basa en la obtención de dos fotografías aéreas verticales sucesivas, que toman un punto común del terreno y a partir de la restitución de lo haces de proyección (restitución por aberraciones del objetivo,

distorsiones generadas por

deformaciones de la película o negativo, distorsiones atmosféricas y otras distorsiones por desviación de la vertical) es posible obtener las coordenadas del punto en ambas fotografías a partir de un eje de referencia relativo y de esta manera obtener semejanzas geométricas entre las dos imágenes. Obsérvese que el punto P (x,y,z) ubicado en el terreno es proyectado a la fotografía. Obedece al caso general en donde coinciden, en la vertical, el centro de la fotografía y el centro del terreno fotografiado o nadir (Figura N° 3).

Fig. N° 3. Proyección del punto “p” sobre la fotografía. Fuente: Extraído de apuntes de Fotogrametría.

3.1.1.6 Cámara Fotogramétrica de toma de vistas Cámara fotogramétrica de toma de vistas: es una cámara fotográfica especialmente diseñada, donde los elementos de orientación interior y su geometría son perfectamente conocidos y además el tipo de proyección central es ideal (Figuras n°4 y 5). Fig. N° 4. Cámara Fotogramétrica de toma de vistas Fuente: Fuente: Imagen extraída de apuntes de Fotogrametría.

Cuenta principalmente con tres partes: 

Almacén: lugar donde se alija el rollo de la película (negativo)



Cuerpo de la cámara: aloja los mecanismos de maniobra de la película, la bomba de vacío que deja perfectamente plano el negativo y las lentes del obturador.



Ensamble del lente u objetivo: en esta parte se encuentran las lentes, el filtro y el obturador, todas estas debidamente calibradas y certificados por el fabricante.

Fig. N° 5. Partes de la Cámara. Fuente: Imagen extraída de apuntes de Fotogrametría.

3.1.1.7 Elementos de Fotogrametría a) Plano focal: representa el plano donde inciden los haces luminosos al obturarse la cámara, y que son plasmados en el negativo, generando así la imagen capturada. Además, en él se dispone la información complementaria de la fotografía: marcas fieles y la información marginal. b)

Marcas fieles o fiduciales: son indicaciones en los bordes de la película, normalmente son cuatro flechas, puntos, etc. colocadas en forma opuesta y uniéndolos con una línea indican el punto principal de la fotografía (Figura n° 6).

Fig. N°6. Marcas Fieles

Fuente: Imagen extraída de apuntes de Fotogrametría

c) Información marginal: compuesta por una serie de datos de gran utilidad como la altura de vuelo dada por el altímetro del avión (m.s.n.m.), reloj, nivel esférico de burbuja, identificación de la cámara de toma de vistas, número de fotografía y datos de la misión como la zona y fecha que se realizó el vuelo, entre otras. d) Punto principal: representa el punto central de la fotografía, se lo obtiene luego de unir las marcas fieles opuestas. En el caso de las fotografías verticales debe coincidir con el nadir (o punto en el terreno directamente debajo de la cámara). e) Distancia focal: o distancia principal, es la distancia que existe entre el centro de la lente y el plano focal, donde se apoya la película; en otras palabras, es la distancia fija que existe entre el centro de la lente y la película (Figuras n° 7 y 8). f) Eje óptico: es el eje que pasa por el centro geométrico de la cámara y es perpendicular al negativo; en el caso de fotografías verticales es coincidente con la vertical del lugar (Figuras n° 7 y 8). g) Altura de vuelo: queda definida la altura de vuelo como la distancia que existe entre el terreno fotografiado y el centro de la lente (Figuras n° 7 y 8). h) Escala: es uno de los elementos más importantes de la fotogrametría (y de la interpretación de imágenes en general). Puede definirse como la relación que existe entre lo que mide un objeto en la fotografía (d) y lo que representa realmente

en el terreno (D), o bien la relación que existe entre la distancia focal (f) y la altura de vuelo (H) (Figuras n° 7 y 8).

Figs. N° 7 y 8. Diagrama básico de fotogrametría y otros elementos de Fotogrametría.

Fuente:

Imágenes

extraídas

de

apuntes

de

Fotogrametría .

Analizando la expresión E= f/H y considerando la existencia de diferentes elevaciones del terreno (como valles y montañas) es posible darse cuenta que la altura de vuelo varía según la elevación del objeto fotografiado, y esto conlleva a decir que en presencia de un terreno accidentado la escala no es constante en todos los puntos de la fotografía. i)

Aerobase (B): es la distancia que existe entre dos tomas sucesivas en el terreno, es decir es la distancia entre dos obturaciones de la cámara de toma de vistas (Figura n° 8).

j)

Fotobase (b): es la proyección de la aerobase en la fotografía (Figura n° 8).

k) Solape longitudinal: es el solape necesario entre fotografías aéreas sucesivas que debe ser del 60% (50 a 60%) para permitir la estereovisión (Figura n° 9). l)

Solape transversal: es el solape entre bandas o pasadas del vuelo, debe estar comprendido en un 5 a 25%; su finalidad es la de permitir unir las fotografías para realizar los denominados foto-mosaicos apoyados o semi-apoyados (Figura n° 9).

Fig. N°9. Solape longitudinal y transversal

Fuente: Imagen extraída de apuntes de Fotogrametría.

m) Línea de vuelo: queda definida uniendo puntos principales de fotografías sucesivas, es decir para poder realizar esta línea es imprescindible transferir los centros de la fotografía anterior y posterior a la fotografía central. n) Proyección cónica o radial: es la proyección que utilizan las fotografías, en donde todos los haces luminosos pasan por un punto (lente). Este tipo de proyección

implica que un elemento vertical, sobre la superficie fotografiada, como por ejemplo un poste de luz ó un edificio sea representado en la imagen fotográfica como un segmento, orientado desde el centro hacia la periferia (Figuras n° 7 y 8). o) Efecto de deriva: el efecto de deriva es muy común en la aviación y se da cuando sobre él avión inciden vientos laterales que tienden a desviarlo. El piloto se ve obligado a realizar una maniobra de compensación a fin de mantener el rumbo establecido o deseado, esta maniobra provoca que el avión tenga un ángulo de ataque respecto de la trayectoria y es por ello que las fotografías del terreno p) Desviación (cabeceo y alabeo): Efecto que se produce por los movimientos relativos de la plataforma utilizada (normalmente un avión), el cabeceo es el movimiento de la nariz del avión arriba y abajo; mientras que el alabeo es el movimiento de las alas (Figura n° 10).

Fig. N° 10. Cabeceo y alabeo en la toma.

Fuente: Imagen extraída de apuntes de Fotogrametría

3.1.1.8 Escala, concepto y determinación.

Como se mencionó más arriba, la escala es un concepto importantísimo en la interpretación de imágenes. La escala se define como la relación que existe entre un segmento en la imagen y la verdadera magnitud del mismo en el terreno. Si analizamos la Figura nº 6, puede definirse a la escala como el cociente entre los segmentos d y D. Asimismo, si consideramos semejanzas de triángulos podemos decir también que dicha relación es igual al cociente entre la distancia focal (f) y la altura de vuelo (H) (Figura n° 7). Nombraremos tres maneras de determinar la escala de una fotografía vertical: a) Por la relación Fotografía-Terreno: corresponde a la definición clásica en donde la escala de una fotografía se obtiene haciendo la relación entre un segmento “d” medido en la fotografía y lo que representa realmente en el terreno “D”. Para aplicar este concepto es necesario conocer la verdadera distancia “D” en el terreno, como las distancia entre dos ciudades, por ejemplo. Se desea determinar la escala de una fotografía, en la cual se observa una ruta, donde la cinta asfáltica es de 7,30 m. Realizando la medición en la fotografía obtenemos un segmento de 2 mm.

Fig. N° 11. Fórmula Escala en un ejemplo.

Fuente: Elaboración Propia.

b) Por la relación Fotografía-Carta: Esta forma de determinar la escala necesita apoyarse en una carta de la misma zona. Lo que se hace es relacionar la escala de la fotografía con la escala de la carta, según:

Fig. N° 12. Fórmula Relación Fotografía-Carta.

Fuente: Elaboración Propia.

Ejemplo: Sea una carta con escala 1:50.000 y la distancia entre dos puntos es de dc=5 cm, en la fotografía la distancia entre esos mismos puntos es de 10 cm. Finalmente la escala de la fotografía es 1:25.000. c) Por la relación Distancia focal-Altura de vuelo: Otra forma de determinar la escala de una fotografía es conociendo la focal (f) de la cámara de toma de vistas utilizada y la altura de vuelo (Hv) al momento de la exposición. Esto supone que se conocen estos datos establecidos previamente en la planificación del vuelo aerofotogramétrico, es importante recordar que la altura de vuelo se obtiene restando la cota (h) del terreno a la altura dada por el altímetro del avión.

Fig. N° 13. Relación Distancia focal- Altura de vuelo.

Fuente: Elaboración Propia.

Ejemplo: La distancia focal de la cámara utilizada es de 153 mm, la cota del terreno es 50 m.s.n.m y la altura de vuelo obtenida del altímetro registró 818 m. Finalmente la escala de la fotografía será 1:5.000. Es importante remarcar que cuando se fotografía un terreno lleno la escala puede decirse que será constante en toda la fotografía, presentando mínimas distorsiones cerca del centro de la misma. Ahora al fotografiar un terreno accidentado, como una zona montañosa es lógico darse cuenta que existirán alturas de vuelo diferentes según el objeto está más o menos elevado. Esto quiere decir que siendo la focal constante, al variar la altura de vuelo, la

escala también lo hará. Analizando la Figura n° 14, puede observarse que, si bien los segmentos M, N, R y S tienen igual magnitud en el terreno, su representación en la foto implica segmentos diferentes (m, n, r, s) tal que: m = n ≠ r ≠ s.

Fig. N° 14. Escala variable en la fotografía con presencia de relieve.

Fuente: Imagen extraída de apuntes de Fotogrametría

Como conclusión podemos remarcar que la escala en una zona con relieve accidentado no es constante en todos los puntos de la fotografía.

3.1.1.9 Deformación debida al Relieve. Como sabemos las fotografías verticales son tomadas con una proyección cónica, es decir que los objetos como edificios, chimeneas, pilas de un puente, etc. se verán como acostados en la imagen. (Figura n° 15). Esta característica, dada por el tipo de proyección permite determinar la altura de un objeto, cuando es posible distinguir el punto más bajo y el más alto del mismo. Fig. N°15. Deformación debida al Relieve

Fuente: Imagen extraída de apuntes de Fotogrametría

Este objeto vertical puede asemejarse a un segmento acostado según una dirección radial desde el centro de la fotografía hacia afuera de la misma, y se lo denomina justamente deformación debida al relieve (dr). Fig. N° 16. Deformación del relieve.

Fuente: Imagen extraída de apuntes de Fotogrametría

Analizando la figura n° 16, los extremos A y B del objeto de altura Δh (edificio, chimenea, etc.), aparecen representados por los puntos a y b como un segmento en la fotografía. Es posible determinar la altura Δh del objeto analizando triángulos semejantes: Como el triángulo Oab es semejante al triángulo OAM, sus bases son proporcionales:

Considerando además la semejanza que existe entre los triángulos ON´B´ y MAB:

Igualando (1) y (2):

Analizando las fórmulas anteriores puede concluirse lo siguiente: 1. La deformación debida al relieve (dr) es directamente proporcional a la distancia que se encuentra la parte superior del objeto del centro de la fotografía (medido por el segmento r). Esto implica que la deformación debida al relieve será mayor en los márgenes que en el centro de la foto. En el Nadir (centro de la foto), donde r es nulo, dr también resultará nulo. 2. La deformación debida al relieve (dr) es directamente proporcional también a la diferencia de altura entre A y B (Δh). Por lo tanto, si el relieve es plano (Δh = 0) la deformación debida al relieve será nula. 3. La deformación debida al relieve (dr) es inversamente proporcional a la altura de vuelo Hπ. A mayor altura de vuelos menores serán las deformaciones. Esto explica, por ejemplo, porqué resultan más útiles las fotografías aéreas que las imágenes satelitales para estimar diferencias de alturas. En el presente trabajo abordaremos también los Sistemas GNSS y la Estación Total, como equipos topográficos a ser utilizados en los controles terrestres para vuelos RPAS. Por tanto, se hace necesario ahondar en este tema, como elemento o eje importante en la precisión de la vinculación o georreferenciación de todos los equipos que se usan en Fotogrametría.

3.1.2 GNSS.

Se entiende por GNSS, al conjunto de sistemas de navegación por satélite, como son el GPS, GLONASS y el reciente Galileo. Es decir, los sistemas que son capaces de dotar en cualquier punto y momento de posicionamiento espacial y temporal. Sin embargo, el concepto de GNSS es relativamente reciente, puesto que su historia comienza en los años 70 con el desarrollo del sistema estadounidense GPS, que tuvo en sus orígenes aplicaciones exclusivamente militares, y su cobertura a pesar de ser mundial, no era, como hoy se entiende “Global”, es decir, era un sistema de uso exclusivamente militar cuyo control estaba bajo el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, y sometido a un estricto control gubernamental. “No es hasta que se empiezan a tener en cuenta sus aplicaciones civiles, cuando el Gobierno de los Estados Unidos encarga realizar diversos estudios a distintas agencias como a RAND, con el propósito de analizar la conveniencia de emplear esta tecnología con fines civiles” (García, 2008). Así pues, tras diversos estudios, es en los noventa, a partir de la segunda mitad, cuando esta tecnología comienza a emplearse con fines civiles, y a alcanzarse numerosos acuerdos entre el Gobierno Estadounidense y distintos países de todo el mundo. Siendo el GPS hasta el momento el único sistema de navegación por satélite plenamente operativo, y debido a que el gobierno ruso decide no seguir adelante con GLONASS, los estadounidenses tienen en este período el control de los sistemas de posicionamiento con sus satélites. Explica García (2008) en su trabajo, que EEUU mantiene la posesión exclusiva del segmento espacial, dicha hegemonía comienza a inquietar del resto de potencias como Japón, Europa, China, Australia que comienzan a trabajar en un propio Sistema de Navegación Autónomo, de ahí surge Galileo. Rusia relanza el proyecto GLONASS y otros países como China plantean el desarrollo de sistemas experimentales como COMPASS, la India IRNSS y Japón QZSS como sistemas regionales. También se centran en el desarrollo del segmento de tierra, es decir, de los centros de control y recepción de las señales GPS, y de elaborar sistemas de aumento (SBAS y GBAS) para dicha tecnología, que les permitan obtener un posicionamiento más preciso a través de distintos métodos:

a) Sistema de aumento basado en tierra: GBAS. Nace con el fin de dotar de mayor precisión al GPS y GLONASS para el tráfico aéreo. Los sistemas GBAS se diferencian de los SBAS en que ellos no dependen de los satélites Geoestacionarios (GEO), debido a que el GBAS no está diseñado para brindar su servicio sobre amplias regiones geográficas, se emplea en distancias cortas, por lo que es un LAAS, que es el nombre que le ha dado la FAA (Federal Aviation Administration) a su GBAS. b) Sistema de aumento basado en satélites: SBAS. Se conoce como SBAS al conjunto de sistemas de aumento desarrollados por distintos países que se basan en el uso de satélites geoestacionarios para mejorar las prestaciones de los actuales GPS y GLONASS. Son sistemas que poseen una amplia cobertura y que por tanto tratan de mejorar en esas zonas las prestaciones del servicio de GPS y GLONASS. Así, mientras que el segmento espacial hasta ahora ha pertenecido exclusivamente al GPS y al GLONASS (aunque su constelación de satélites no abarca una cobertura global), quedando relegados el resto de países a usarlos, los segmentos de control se han implantado de distinta manera en cada país (Japón, EEUU, Rusia) o continente (Europa), dando lugar a los sistemas de aumento basados en tierra o satélite, comentados anteriormente. A continuación, vamos a describir qué es lo que debe tener un GNSS en cada segmento para poder ser considerado como tal, y no un sistema de aumento dependiente de otro GNSS.

3.1.2.1

Segmento espacial

Es el segmento compuesto por los satélites que forman el sistema, tanto de navegación como de comunicación. Mientras que los primeros orbitan alrededor de la Tierra, repartiéndose en distintos planos orbitales, los segundos son los que forman los llamados sistemas de aumento que sirven para la corrección de errores de posicionamiento. a) Satélites de navegación. El segmento espacial de un GNSS debe tener el suficiente número de satélites de navegación, tales que éstos puedan garantizar una cobertura global en todo momento. Además, para ser lo suficientemente robusto en el servicio,

ha de tener un número que le permita transmitir información de manera redundante en caso de que algún satélite deje de prestar servicio, o para que haya un mayor número de satélites en una zona que nos permitan obtener un posicionamiento más preciso. Los satélites por otro lado, han de estar colocados en distintos planos orbitales de tal forma que se cubra toda la Tierra de manera global en todo momento (actualmente el GPS garantiza un mínimo de 5 satélites visibles en cualquier parte del mundo). Sin embargo dependiendo del número de satélites, la distribución dentro de estos planos orbitales no tiene porqué ser uniforme. El GPS estadounidense en la actualidad tiene una constelación de 30 satélites, distribuidos en seis planos orbitales de manera no uniforme, ya que los satélites adicionales que proporcionan información redundante se han ido añadiendo poco a poco a la constelación originalmente uniforme de 24 satélites. b) Satélites de comunicación. Por otro lado, en el SS podemos encontrarnos satélites de comunicación GEO, que forman los llamados sistemas de aumento, particulares de cada país. Dicho satélite retransmite la información con correcciones procedente del segmento de control, lo que aumenta la precisión del sistema. Ejemplos de sistemas de aumento son el WASS de EEUU, el EGNOS en Europa o el MFSAS de Japón y Australia.

3.1.2.2

Segmento de control

Formado por el conjunto de estaciones en tierra que recogen los datos de los satélites. Este segmento es complejo en su definición, siendo propio de cada país o coalición de países, y estructurándolos en función de distintos criterios como más convenga. Sus funciones son garantizar las prestaciones del sistema mediante monitoreo del segmento espacial y aplicar correcciones de posición orbital y temporal a los satélites, enviando información de sincronización de relojes atómicos y correcciones de posicionamiento de órbitas a los distintos satélites.

La estructura básica para todo GNSS, es un conjunto de estaciones de monitorización y una estación de control, que reciben las señales de los satélites y son capaces de llevar a cabo las funciones anteriormente citadas. Cada estación genera su propia información sobre el funcionamiento del sistema, en última instancia esta información se envía a una estación de control que aplica dichas correcciones al satélite del GNSS, en cuanto a su posición orbital y coordenadas temporales, o bien retransmite la información a un satélite geoestacionario que forma un sistema de aumento (como se hace en la actualidad con el GPS, en países que no tienen un segmento espacial propio). Como la posición de cada estación y las coordenadas temporales se conocen (cada estación está equipada con un reloj atómico de cesio), se pueden combinar las medidas obtenidas por varias estaciones para crear un sistema de navegación inverso que determine la localización espacial y temporal del satélite. En última instancia se envía a través de las estaciones de monitorización o de control la nueva información al satélite, que corrige así su órbita y su mensaje de navegación.

3.1.2.3

Segmento de usuario

Formado por los equipos GNSS que reciben las señales que proceden del segmento espacial. Este dispositivo está formado por un conjunto de elementos básicos que son: 

Antena receptora de GNSS a la frecuencia de funcionamiento del sistema, de

cobertura hemiesférica omnidireccional. Puede ser de muchas formas y materiales, dependiendo de las aplicaciones y del coste del receptor: monopolo, dipolo, dipolo curvado, cónico-espiral, helicoidal o microstrip. 

Receptor: es del tipo heterodino, basado en la mezcla de frecuencias que permite

pasar de la frecuencia recibida en la antena a una baja frecuencia que podrá ser manejada por la electrónica del receptor. Contiene un reloj altamente estable (generalmente un

oscilador de cristal) y normalmente una pantalla donde mostrar la información de posicionamiento. Los receptores se encargan de tres funciones principales: 

Satellite Manager, que es la gestión de los datos que envía el satélite. En primer lugar,

el receptor está en modo INIT en el que se almacena el almanaque y el estado de los satélites en una memoria. Después pasa al modo NAV en el que almacena los datos necesarios para los cálculos. 

Select Satellite, que se encarga de encontrar los cuatro satélites con geometría óptima para la navegación, a partir de una lista de satélites visibles.



SV Position Velocity Acceleration, que calcula la posición y velocidad de los

satélites empleados en la navegación. Este segmento ha evolucionado mucho, desde sus principios donde un receptor era capaz de captar la señal de cuatro o cinco satélites, hasta la actualidad que tienen hasta doce o veinte canales, lo que permite un mejor posicionamiento. Además del número de canales (o señales de satélite que es capaz de captar), los receptores también se caracterizan por los sistemas de corrección internos (como DGPS) y también por los protocolos que utiliza con distintos fines, como comunicaciones entre dispositivos (mediante USB, Bluetooth o NMEA 0183). El funcionamiento de un Sistema de Navegación por Satélite involucra los distintos segmentos vistos anteriormente, de tal manera que se relacionan entre sí:  Segmento espacial: envía la señal que se recibe en los segmentos de control y usuario.  Segmento de control: recibe la señal del segmento de espacio, monitoriza y actualiza información enviando correcciones a los satélites si es preciso.  Segmento de usuario: recibe información procedente del segmento espacial y calcula su posición.

FIG. N° 17. Funcionamiento de un GNSS

FUENTE: extraída de internet.

El cálculo de la posición depende básicamente de dos parámetros que son la posición del satélite y el reloj del mismo. Dicha información es recogida en la señal enviada por el satélite hasta el receptor, siendo el proceso de cálculo el siguiente: a) La situación de los satélites es conocida por el receptor con base en las efemérides, parámetros que son transmitidos por los propios satélites. b) El receptor GNSS mide su distancia de los satélites, y usa esa información para calcular su posición. Esta distancia se mide calculando el tiempo que la señal tarda en llegar al receptor. Conocido ese tiempo y basándose en el hecho de que la señal viaja a la velocidad de la luz (salvo algunas correcciones que se aplican), se puede calcular la distancia entre el receptor y el satélite. c) Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de la esfera con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el receptor. d) Son necesarios al menos cuatro satélites para obtener la posición, con tres satélites somos capaces de calcular la posición en tres dimensiones, mientras que el cuarto nos permite eliminar los errores de sincronismo.

Podemos resumir esto en el siguiente sistema de ecuaciones: FIG. N° 18. Representación esquemática del funcionamiento del GNSS

FUENTE: extraída de internet.

3.1.3 Estación Total Se conoce con este nombre, al instrumento que integra en un sólo equipo las funciones realizadas por el teodolito electrónico, un medidor electrónico de distancias y un microprocesador para realizar los cálculos que sean necesarios para determinar las coordenadas rectangulares de los puntos del terreno (Torres y Villate, 2001 en Pachas, 2009). Entre las operaciones que realiza una Estación Total puede mencionarse: obtención de promedios de mediciones múltiples angulares y de distancias, corrección electrónica de distancias por constantes de prisma, presión atmosférica y temperatura, correcciones por

curvatura y refracción terrestre, reducción de la distancia inclinada a sus componentes horizontal y vertical, así como el cálculo de coordenadas de los puntos levantados. (Wolf y Brinker, 1997 en Pachas, 2009). El manejo y control de las funciones de la Estación Total se realiza por medio de la pantalla y del teclado, las funciones principales se ejecutan pulsando una tecla, como la introducción de caracteres alfanuméricos, medir una distancia. Otras funciones que se emplean poco o que se utilizan sólo una vez, son activadas desde el menú principal, funciones como la introducción de constantes para la corrección atmosférica, constantes de prisma, revisión de un archivo, búsqueda de un elemento de un archivo, borrado de un archivo, configuración de la Estación, puertos de salida, unidades de medición, la puesta en cero o en un valor predeterminado del círculo horizontal se realizan también desde el menú principal. La pantalla es también conocida como panel de control, en ella se presentan las lecturas angulares en el sistema sexagesimal, es decir los círculos son divididos en 360º, de igual manera se puede seleccionar para el círculo vertical, ángulos de elevación o ángulos cenitales (el cero en el horizonte o en el zenit respectivamente). El modo de operar una Estación Total es similar al de un teodolito electrónico, se comienza haciendo estación en el punto topográfico y luego se procede a la nivelación del aparato. Para iniciar las mediciones es necesario orientar la Estación Total previamente, para lo cual se requiere hacer estación en un punto de coordenadas conocidas o supuestas y conocer un azimut de referencia, el cual se introduce mediante el teclado. Para la medición de distancias el distanciómetro electrónico incorporado a la Estación Total calcula la distancia de manera indirecta en base al tiempo que tarda la onda electromagnética en viajar de un extremo a otro de una línea y regresar. En el campo se hace estación con la Estación Total en uno de los extremos cuya distancia se desea determinar y en el otro extremo se coloca un reflector o prisma (Figura N° 19); es requisito indispensable que la visual entre la Estación Total y el reflector o prisma se encuentre libre de obstáculos, el instrumento transmite al prisma una señal electromagnética que regresa desde el reflector, la determinación precisa de la distancia se obtiene una vez que se han aplicado las correcciones atmosféricas, de temperatura y de presión correspondiente. Estas correcciones son efectuadas por el microprocesador una vez que el operador ha introducido por teclado estos valores. La Estación Total mide distancias

repetidamente, el resultado que aparece en pantalla es el promedio del número de veces que el operador haya seleccionado. El tiempo estimado en los equipos modernos es de entre 3 y 4 segundos para distancias de 2.5 kilómetros, con una precisión de +- (3 mm + 2 ppm) o menor. Los prismas son circulares, de cristal óptico de alta calidad, fabricados observando estrictas tolerancias y vienen acompañados de un conjunto de accesorios: portaprismas, soportes de prismas, bases nivelantes, trípodes, balizas o bastones para prismas, trípodes para soporte de balizas o bastones. La Estación Total, equipo que se ha popularizado desde finales del siglo XX e inicio del XXI, evita las incidencias negativas del factor humano durante la medición y cálculo, con un incremento sustancial de la eficiencia y de la eficacia en las operaciones de campo; puede decirse entonces que la Estación Total (Padilla, 2001 en Pachas, 2009) constituye el instrumento universal moderno en la práctica de la Topografía, que puede ser utilizada para cualquier tipo de levantamiento topográfico de una manera rápida y precisa y el vaciado de datos de campo libre de error. La Estación Total es utilizada tanto en levantamientos planimétricos como altimétricos, independientemente del tamaño del proyecto. Los levantamientos realizados con este instrumento son rápidos y precisos, el vaciado de los datos de campo está libre de error, el cálculo se hace a través del software y el dibujo es asistido por computadora, lo cual garantiza una presentación final, el plano topográfico, en un formato claro, pulcro y que cumple con las especificaciones técnicas requeridas. (Swanston, 2006 en Pachas, 2009).



Planificación

Swanston, (2006, p.160 en Pachas, 2009) define a la planificación como: “las acciones, decisiones y disposiciones anticipadas, que tienen como objeto fijar los modos cómo ejecutar la labor topográfica para garantizar la construcción de un mensaje geoespacial veraz (fiel y confiable) …bajo un régimen de alta eficiencia técnica y económica.” Todo levantamiento topográfico debe contemplar una planificación, entendiéndose esta como el conjunto de actividades previas que se realizan con la finalidad de hacer uso óptimo de los

recursos disponibles, en cuanto a equipos, recursos humanos, financieros y el factor tiempo, con la finalidad de obtener un producto de calidad en tanto a precisión y exactitud que cumpla con las exigencias del proyecto que se tiene planteado desarrollar. Las actividades de campo y de oficina incluyen tanto las meramente técnicas como las de logística. Esta etapa de planificación es importante para poder elaborar el plan de actividades o plan de trabajo de manera que el mismo pueda desarrollarse con los recursos que se tienen previstos. La recopilación de información básica tanto técnica como logística constituye la primera fase en esta etapa de planificación; en cuanto a la información técnica, esta incluye la recopilación de cartas topográficas, planos, ortofotos, inventario de la red geodésica del país a una escala adecuada que cubra la zona de trabajo, elaborados por organismos públicos o privados. Por otro lado, es imprescindible tener en cuenta las especificaciones del proyecto, así como las tolerancias permitidas. Finalmente, dentro de la información de índole técnica es importante verificar la disponibilidad de equipos e instrumentos topográficos. En cuanto a la logística, es preciso verificar la disponibilidad del personal de campo calificado, asistentes y ayudantes, es necesario comprobar las facilidades para movilización y traslado del personal, disponibilidad en el sitio para el alojamiento, alimentación y la prestación de servicios mínimos necesarios durante el período que dure el trabajo de campo. Adicionalmente se hace necesario que el recurso financiero esté disponible para la cancelación oportuna de sueldos y salarios del personal de campo, así como la adquisición de cualquier otro insumo. Una vez recopilada la información básica es importante revisarla y analizarla, para lo cual es necesario realizar una visita de campo, para validar la misma; la idea es ratificar la información recopilada de manera que el plan de trabajo que se elabore se ajuste tanto como sea posible a las condiciones existentes en el sitio. En esta visita es también importante realizar un reconocimiento físico de la zona con la finalidad de establecer la metodología a ser utilizada en la recolección de los datos, verificar la existencia de puntos de control si fuese el caso o por lo contrario seleccionar la ubicación estratégica de los puntos que servirán de control, así como de los ejes operativos para el levantamiento.

De igual manera (Torres y Villate, 2001 en Pachas, 2009) sostiene que además de la localización de los puntos de control, es también importante localizar de antemano los principales accidentes topográficos y obras civiles existentes en el área, para poder de esta manera hacer una planificación eficiente del levantamiento y utilizar como referencia y control las coordenadas de los puntos conocidos. Finalizada la validación de la información básica ya es posible la elaboración del plan de trabajo para que la administración del recurso humano, de equipos y de los recursos financieros arroje como resultado un producto con la calidad técnica exigida por el proyecto; en el plan de trabajo (Swanston, 2006 en Pachas, 2009) se deben considerar los costos, plazos y cronogramas para la ejecución de las actividades establecidas; en caso de que la magnitud del trabajo lo amerite este plan debe considerar también las distintas cuadrillas y responsables de las mismas, es importante tener en cuenta que mientras más clara y detallada sea la planificación, mayores serán las posibilidades de realizar el levantamiento con la calidad y tiempo establecido y con los recursos presupuestados. En resumen, de lo que se trata es de poder establecer de manera anticipada las acciones para la captura de datos, proceso y cálculo para la elaboración del plano topográfico. La captura de datos parte de los puntos de control y termina con los puntos de detalle; el proceso y cálculo permite obtener la información necesaria para la elaboración del plano topográfico, así como el cálculo de áreas y volúmenes. La selección eficiente de los puntos de control es clave para la eficiencia en la ejecución de las labores de campo, ésta junto con una adecuada señalización

conforman como se dijo

anteriormente el punto inicial para la captura de datos. La ubicación de los puntos de control obedece netamente a criterios técnicos fundamentados en la intervisibilidad de los vértices y cobertura de la zona a ser levantada. Al planificar un levantamiento GPS se debe tomar en cuenta varios factores, una consideración importante es la ubicación de las estaciones, las cuales deben ser accesibles. Es importante marcar y describir claramente cada punto de estación con la finalidad de que sea fácilmente reconocido al momento de iniciar la captura de datos. Se recomienda que los puntos seleccionados tengan visibilidad franca en todas las direcciones, desde un ángulo de elevación de 15º hasta el cenit, los satélites no se observan bajo ángulos menores de 15º.



Señalización

Una vez que se ha establecido el plan de trabajo se hace necesario pasar a la fase de señalización; esta actividad constituye un paso importante en todo levantamiento, ya que la misma resalta la ubicación (Swanston, 2006) de los puntos de control y de cualquier otro punto de interés, de acuerdo al propósito y permanencia en el sitio. Las señales pueden ser de puntería, de observación o en algunos casos obedece a ambos propósitos, se dice que una señal es de puntería cuando se dirigen visuales desde otros puntos, en este tipo pueden señalarse al jalón y las miras; las señales de observación se refiere a los puntos de control, generalmente se encuentran al ras del piso y debido a su importancia son resguardadas y referenciadas por el responsable en campo; las señales de doble propósito se refieren a puntos que son de control y al mismo tiempo van a ser observados desde otros puntos del terreno. Desde el punto de vista del tiempo que se requiera que la señal permanezca en sitio, las mismas pueden ser permanente, semipermanentes o transitorias, las señales permanentes se construyen para que sean visibles durante la fase de levantamiento y las otras etapas del proyecto y que además permanezcan aún una vez finalizado el mismo para ser utilizadas en el control de la obra que se va a construir. Las semipermanentes se espera que duren desde la fase de estudio hasta la finalización de la construcción, generalmente son construidas con concreto pobre. Las transitorias son señales que sirven solamente para puntos de control como de detalle; en campo se utilizan estacas de madera, jalones, cabillas cortas; en superficies de asfalto o concreto se utilizan clavos para concreto, marcas de pintura, miras etc. Cuando en el levantamiento se utiliza GPS y Estación Total, las labores de señalización se realizará primero en los puntos de control; para esto y de acuerdo a la naturaleza del mismo, se Utilizará concreto y un clavo de acero o cabilla en la cual se le tallará una cruz para que, al momento de realizar las tareas de centrado, quede claramente establecido el punto topográfico. Una vez establecidos los puntos de control, se realizarán las labores de señalización de los puntos a ser levantados, en este caso y de acuerdo a las condiciones propias de la zona, los puntos topográficos pueden señalarse con pintura, estacas de madera o pedazos de cabillas.

FIG. N° 19. Prisma Simple con tarjeta de puntería. CST Berger y Estación Total OS – 105 TOPCON

FUENTE: extraída de internet.

3.1.4 Tecnología RPAS (Aeronaves pilotadas de forma remota) o Drones. Una de las tecnologías que más destacan y llaman la atención de todos en estos últimos años son los llamados drones, pequeños aparatos voladores no tripulados y que pueden ser controlados en forma remota.

FIG. N° 19. Drone multirotor

FUENTE: extraída de internet.

Desarrollados y puestos en servicio hace pocos años, los drones pueden ser usados en infinidad de tareas que el humano no puede o no quiere realizar, o simplemente son demasiado peligrosas, como la exploración o la limpieza de residuos tóxicos y, como no podía ser de otro modo, para fines bélicos. En pocos años los drones han revolucionado el sector audiovisual: un fenómeno similar está comenzando en el sector de la topografía; un dron estándar es capaz de cubrir en un día 100 hectáreas de terreno, mientras drones más avanzados llegan sin problemas a las 5000 hectáreas. El terreno escaneado se procesa en tierra para obtener un modelo 3D con resolución centimétrica y una precisión de entre 1 y 5cm según se requiera, incluso si el terreno a topografiar es más pequeño. Inicialmente se desarrolló este dispositivo con fines militares, como vehículo de reconocimiento no tripulado y en algunas actividades de apoyo aéreo y espionaje. Con la llegada de la Segunda Guerra Mundial fueron muchos los inventos que se desarrollaron a contrarreloj con la única motivación de ganar una guerra. Una de las industrias que mayor velocidad de desarrollo alcanzó fue la industria aeronáutica. Pasamos de los artilugios voladores de la primera guerra europea a los primeros motores a reacción. La prosperidad industrial que trajo la guerra hizo avanzar a la industria aeronáutica en su diseño aerodinámico, el empleo de nuevos materiales. Tal fue el desarrollo de la época que EE.UU. pasó en 1941 de una industria aeronáutica compuesta por 190 000 trabajadores a 450 000. Los primeros UAV (Unmanned Aerial Vehicle) se usaban durante la guerra únicamente con el fin de adiestrar a las baterías antiaéreas y no fue hasta finales del siglo XX cuando las primeras unidades fueron gobernadas por radiocontrol lo que amplió significativamente la utilidad de estos pequeños aviones. (wikipedia.org, 2012.) En la actualidad utilizamos estas aeronaves en varias actividades como: En reconocimientos de zonas, control de tránsito vehicular, socorrismo, fotografía, fotogrametría, registros fílmicos, prevención de los incendios forestales, vigilancia de fronteras, el control de grandes infraestructuras industriales como los oleoductos o labores de vigilancia y control en aquellas zonas catastróficas en las que un avión convencional pondría en riesgo las vidas de sus tripulantes.

Un DRONE es clasificado como un vehículo aerodinámicamente con características especiales y muy parecidas a un avión, algunos por ejemplo los de uso militar tienen dimensiones relativamente grandes similares a las de aviones de combate, esto les permite tener la rigidez y capacidad para portar armamento, equipos de comunicaciones, hardware especializado y combustible. Se han desarrollado algunos prototipos más pequeños con menor capacidad de autonomía en vuelo, pero con la característica de ser más indetectables por su tamaño reducido, Lo anterior hablando del campo militar, dado que también existen DRONES muy pequeños utilizados para fotografía comercial, cinematografía, entretenimiento, usos de la industria y la ingeniería.

a) Ventajas: •

Seguridad. No es necesario que el operario lleve personalmente la estación a lugares

arriesgados. •

Mayor Cobertura. Algunos puntos son sencillamente inaccesibles para las

personas. Un saliente en me- dio de un acantilado, o un claro rodea- do de árboles no son problema para un dron. •

Más información. Un levantamiento tradicional consigue determinar una serie de

puntos que sirven para crear un plano preciso. El levantamiento topográfico de un drone captura a la vez millones de puntos y le añade además la información de color de las fotografías, con lo que consigue nubes de puntos de alta resolución que muestran la apariencia real del terreno.

FIG. N° 19. Levantamiento topográfico con Drone.

FUENTE: extraída de internet.

Cuando se utilizan drones para un levantamiento, cambia la forma de trabajar, no es necesario definir una serie de puntos a medir, se modela de una vez toda el área de trabajo, y más tarde los puntos necesarios se mi- den cómodamente en el modelo; esto elimina el riesgo de tener que volver a hacer el trabajo de campo si hacen falta nuevas medidas. Los topógrafos tradicionales también pueden complementar su trabajo con un modelo topográfico generado por un dron. Se puede generar este modelo al principio del proyecto, obteniendo una escena 3D realista que se integra sin problemas en herramientas de software estándar como ArcGiS o Revit: una vez obtenido este primer modelo, el desarrollo de la obra puede medirse con estaciones tradicionales e incorporarse al primer escenario 3D, haciendo las medidas más comprensibles para los usuarios finales.

b) Beneficios y aportes del Levantamiento Topográfico con Drones: 

La rapidez como protagonista. Debemos tener en cuenta que con un dron se pueden

llegar a cubrir entre 100 y 5000 hectáreas de terreno en un día, por lo que queda claro que la velocidad figura como la principal ventaja de levantamiento topográfico con drones y que, además, representa un gran avance al compa- rarla con la capacidad de los métodos de topografía terrestre tradicionales.



Menos costos operativos y más seguridad. El levantamiento topográfico con drones

conlleva a una menor cantidad de tiempo de ejecución y un menor consumo de recursos. Además, gracias a su facilidad para alcanzar lugares de difícil acceso, con una aeronave no tripulada se podrá reducir el riesgo de acceder a zonas peligrosas. 

Flexibilidad y alcance. Con el levantamiento topográfico con drones podremos realizar

una re- colección de datos terrestres y aéreos, por lo que podremos realizar fotografías verticales y oblicuas combinadas, así como levantamientos topográficos precisos, modelos digitales del terreno y análisis volumétrico, obteniendo un mayor alcance e información gracias a la flexibilidad de uso de estos dispositivos.

c) Mayor resolución y calidad de imagen: La mayoría de los drones disponen de cámaras HD incorporadas, por lo que la alta resolución permite obtener modelos digitales del terreno mucho más detallados y de mejor calidad; en este sentido, podemos decir que los drones son capaces de generar representaciones en 3D, con lo que se obtiene un resultado con una cantidad de información que antes no se podría estudiar.

3.1.5 Puntos de Control Los puntos de control para drones, GCP (Ground Control Points), o dianas, corresponden a puntos geográficos estratégicos de referencia distribuidos a lo largo del entorno de mapeo y bajo coordenadas geográficas precisas. En otras palabras, son localizaciones que servirán como referencias visuales en los mapeos y que posteriormente podrán ser utilizadas como puntos estratégicos a emplear durante la georreferenciación de las imágenes para posicionar correctamente los resultados. De esta forma, durante el procesado de las imágenes con herramientas de fotogrametría, se establece una correlación entre las posiciones de los puntos de control de la imagen y las coordenadas reales en las que deberán encontrarse.

Los tradicionales vuelos de drones permitirán generar un mosaico o modelo 3D sin problemas, pero, debido a la potencial imprecisión de localización de las imágenes, los modelos pueden quedar desplazados geográficamente en las componentes X, Y, Z o ser deformados en escala. Esta situación permite visualizar el modelo de manera cotidiana, pero no será la vía correcta a la hora de realizar mediciones o cálculos de volúmenes. Factores como la intensidad de señal GPS durante los vuelos, la inestabilidad de la aeronave, el nivel de altitud de vuelo, la orientación de la cámara o la posterior alineación de las imágenes aseguran ciertas limitaciones en la precisión de la posición el mosaico y el modelo 3D construido por drones. Las dianas o puntos de control servirán, para tomar como referencia, coordenadas precisas y tratar de ajustar el modelo a la realidad de una manera más próxima y fiel. Sin embargo, no todos los vuelos requieren del uso de dianas por el territorio. Aquellos vuelos en los que no sean necesarias mediciones precisas, no requerirán del uso de dianas de forma estricta. Situaciones que impliquen la obtención de productos de componente geométrica requerirán del uso de GCP o dianas y el cálculo de sus coordenadas mediante GPS diferencial o sistemas afines. Condición básica de la imagen digital Con el objetivo de establecer criterios en cuanto a las características de las fotografías digitales, se normara solamente de acuerdo al tamaño del pixel en relación a la escala del plano solicitado. Esto debido, que es el factor más importante para obtener las precisiones requeridas. Tabla 6.- Tamaño del pixel en relación a la escala del plano. 1/1.000 10 1.000 1/2.000 17 a 20 1.700 1/5.000 40 a 50 3.980 1/10.000 85 a 100 8.460 ESCALA DEL PLANO TAMAÑO DEL PIXEL (cm) ALTURA DEL VUELO (m) Fuente: Geocen

Si se desea realizar fotogrametría digital escaneando las diapositivas o fotografías, se deben considerar los siguientes valores:  Para fotografías a escala 1/40.000 se realiza un escaneo a 25,00 micrones.  Para fotografías a escala 1/20.000 se realiza un escaneo a 21,16 micrones.  Para fotografías a escala 1/8.000 se realiza un escaneo a 14,50 micrones. Si bien, las fotografías a escala 1/20.000 y 1/40.000, se pueden escanear a 14,5 micrones, no se justifica aumentar el tamaño de la imagen digital resultante aplicando este criterio.

iii) Precisiones en la verificación de los Levantamientos Fotogramétricos Digitales, en relación a la Escala. Debido a los cambios y mejoras que tiene esta técnica versus la tradicional, es que también se aumenta el nivel de exigencia, el cual, es acorde a la tecnología que se está utilizando. Tabla 7.- Precisiones en la verificación de los Levantamientos Fotogramétricos Digitales, en relación a la Escala. ESCALA DEL PLANO 1:500 Curvas c/0,5 m 1:1.000 Curvas c/1,0 m 1:2.000 Curvas c/2,0 m 1:5.000 Curvas c/5,0 m 1:10.000 Curvas c/10,0 m 1:20.000 Curvas c/20,0 m 6,67 6,67 3,33 3,33 1,67 1,67

0,67 0,67 0,33 0,33 ALTIMET. (m) PLANIMET. (m) 0,17 0,17 VERIFICACION DEL PLANO EN TERRENO (90% de los puntos verificados presentarán un error menor o igual que) Fuente: Elaboración propia. v) Apoyo Terrestre Los Puntos de apoyo terrestre o Puntos estereoscópicos, deben ser medidos siempre desde el Sistema de Transporte de Coordenadas previamente establecido. El instrumental que se utiliza más frecuentemente son los receptores GNSS, con lo cual, se debe tener en cuenta, las consideraciones mencionadas en la Tabla 2 de este manual (Nivelación con GNSS), para el cálculo de la altimetría. La cantidad de puntos debe ser acorde a la cantidad de fotogramas o fotografías que el vuelo registró, para el caso de la fotogrametría tradicional un apoyo total considera 2 puntos por fotografía, con lo que, se asegura 4 puntos por modelo estéreo estereoscópico. En la actualidad, el avance tecnológico de los softwares nos lleva a resolver de buena manera el proceso de Aerotriangulación, con resultados iguales que el apoyo total, con la gran diferencia que se reducen los puntos en terreno. En consecuencia, a lo anterior, para la CNR ambos métodos serán válidos, pero para el caso de la Aerotriangulación se revisará en detalle con mediciones en terreno para su validación final.

4. METODOLOGÍA Una metodología apropiada para la determinación de coordenadas planimétricas (control horizontal) y altimétrica (control vertical), conocida como de apoyo de campo, debe considerar los aspectos que mencionaremos, y que involucra directamente al Técnico Topógrafo.

4.1.1 Aspectos importantes a considerar

En la realización de los trabajos topográficos y geodésicos que lleva consigo la fotogrametría, es necesario utilizar unos métodos e instrumentos que agilicen al máximo el levantamiento de los puntos de control. (Pérez, 2001). Tomando en consideración la importancia del uso de este instrumento en el proceso de captura, almacenamiento, cálculo y trasmisión de los datos de campo. Se comprobó la disponibilidad de equipos GNSS diferencial con precisión topográfica. Para el manejo de los datos y elaboración de la cartografía son utilizados tres tipos de programas: •

los programas orientados al Diseño Asistido por Ordenador (CAD), que son herramientas de diseño capaces de generar dibujos 2D y modelados 3D, basados en entidades geométricas vectoriales como líneas, puntos, arcos y polígonos.

•

los programas de Sistemas de Información Geográfica, que permiten la combinación y relación de diferentes elementos georreferencia dos en el espacio.

•

Programas de Teledetección, además de captar imágenes aéreas georreferenciadas, permite recoger información que a simple vista no se podría captar.

Una herramienta básica para elaborar la cartografía es la fotogrametría, la cual permite medir sobre fotografías con las que se pueden determinar las propiedades geométricas de los objetos a partir de imágenes fotográficas; básicamente, es una técnica de medición de coordenadas 3D, que utiliza fotografías y otros sistemas de percepción remota junto con puntos de referencias topográficos sobre el terreno, como medio fundamental para la medición. La tecnología GNSS [Global Navegation Satelite System), cuyo sistema más conocido es el GPS (Global Positioning System), el cual permite determinar las coordenadas de cualquier punto de la superficie terrestre con gran precisión; este sistema cuenta con una gran importancia dentro de la cartografía, para poder ubicar de una forma precisa los elementos que se van a digitalizar y no cometer errores en cuanto a la posición de estos en el espacio.

4.1.2 Obtención de datos Las nuevas herramientas tecnológicas nos permiten obtener datos con una resolución temporal reducida y con una alta resolución espacial, tanto de fotografías, así como también

de puntos. Para realizar el proceso de la obtención de datos pasa a ser desde las imágenes planas 2D a imágenes 3D se utiliza una técnica llamada estereoscopia. La precisión de los GPS abordo son de varios metros, pueden estar entre los 10 y 20 metros inclusive, por lo que las precisiones de centímetros del trabajo final se obtienen mediante puntos de control en el terreno. Todos estos puntos deben repartirse en todo el terreno que se está estudiando para poder obtener el menor error posible, además de la realización de reconocimiento del terreno para identificar las características y formas del territorio. Es fundamental la elección de la escala, puesto que la escala apropiada será la que nos permita observar todos los elementos con mayor exactitud. Con respecto a la altura del drone, éste no debe exceder los 120 metros para poder operar dentro del margen de la legalidad de acuerdo con las normativas vigentes. Para capturar las fotografías se pueden utilizar cámaras digitales, convencionales o con una focal fija entre otras, todo depende de los objetivos que se quieran lograr y también existe el tema de la humedad y la temperatura que por estas razones puede variar el tipo de cámara a utilizar. Un punto importante en la obtención de los datos son las condiciones atmosféricas, las cuales afectan a gran escala ya que pueden provocar errores en la captación de los datos; por todo esto es de vital importancia que los pilotos de los drones cuenten con la debida formación y disponer de los manuales necesarios de operador, con los procedimientos de vuelo condicionados a la meteorología. Es importante cuando se vaya a volar los RPAS se deben seguir las indicaciones del manual del operador donde están plasmadas las calibraciones y comprobaciones necesarias de todos los sistemas para poder asegurar la calidad del trabajo minimizando los errores.

Fig. N° 20. Esquema de generación de Ortofotos y Modelos digitales de Superficie con RPAS

FUENTE: Simposio

SIRGAS, 2014.

Para

establecer

una

metodología

centrada en una actividad de puntos de control, presentaremos una que, de acuerdo a lo analizado, presenta una completa descripción de los procedimientos utilizados.

4.2 Metodología de una actividad de puntos de control La actividad consistió en establecer una serie de coordenadas que luego fueron utilizadas como puntos de control terrestre, en la corrección plan altimétrica de imágenes captadas por un vehículo aéreo no tripulado.

4.2.1. Planificación de la actividad.

Se estudiaron las técnicas y los requerimientos que se utilizarían para realizar el levantamiento de los puntos de control terrestre, así como las condiciones y la factibilidad. Se logró identificar que no existían factores físicos, como tendidos eléctricos, que causaran efectos de rebote de las señales electromagnéticas, estructuras o cuerpos naturales (árboles, ni terrenos con cultivos), entre otros, que incidieran en las mediciones, y en consecuencia alteraran la exactitud esperada del levantamiento. El procedimiento para la determinación de coordenadas planimétricas (control horizontal) y altimétrica (control vertical) se conoce con el nombre de apoyo de campo. Como ya mencionamos anteriormente, para todo trabajo Topográfico o Geodésico que lleve consigo la Fotogrametría, se hace necesario métodos e instrumentos que agilicen el levantamiento de puntos de control, determinándose realizar medición GNSS, tecnología que cumple con las precisiones requeridas en los levantamientos urbanos y rurales, tal como lo señala la Norma Técnica de MBN, donde además lo define como instrumental idóneo para determinar vértices o levantamientos de primer orden: “El instrumental GPS a utilizar en los trabajos del Ministerio de Bienes Nacionales es: Equipos Geodésicos: Instrumental constituido por un receptor y una antena, que en esencia capta señal emitida por satélites, y que de acuerdo a la aplicación de métodos y técnicas de medición simultánea se obtiene la posición sobre la superficie terrestre, pueden ser del tipo simple frecuencia o doble frecuencia. Serán utilizados en:

 Determinación de vértices primarios, secundarios y terciarios de la red MBN.  Levantamientos prediales, conservando la precisión establecida de los elementos a levantar, ya sean en áreas urbanas o rurales” (MBN, 2010). Usando como referencia una imagen de satélite de Google Earth, se seleccionaron los puntos de control abarcando los extremos y la parte central del área de estudio, incluyendo puntos de apoyo adicionales para obtener una mayor precisión en el proceso de corrección plani altimétrico. 4.2.2. Reconocimiento y demarcación del área de estudio.

A través de un recorrido en campo y utilizando un GPS navegador se localizaron los sitios preliminares de los puntos de control terrestre. Una vez seleccionados los posibles sitios se cargaron sus coordenadas aproximadas a través del uso de la herramienta computacional Google Earth versión 7,15. El área seleccionada ocupa una superficie de 6 ha, encontrándose libre de obstáculos físicos, lo que garantizó una buena cobertura espacial. Se determinó que el levantamiento estaría constituido por un total de doce (12) puntos (fig. N°21). De los cuales seis puntos se utilizarían para corregir el producto cartográfico teniendo en cuenta que, según los métodos comúnmente utilizados en este tipo de procesos, cinco serían necesarios para comprobar el control terrestre, y los seis restantes para validar el resultado. Estos puntos de control preseleccionados fueron localizados en campo mediante la utilización de un GPS Navegador modelo Garmin con antena de ultra sensibilidad HotFix para su ubicación definitiva.

Fig. N° 21. Ubicación de puntos de control terrestre

FUENTE: Cenalda et. al., 2015

En cada punto de control se realizó la señalización. Esta consiste en la materialización en campo de una serie de señales, previamente a la realización del vuelo, distribuidas según una densidad lo cual se mencionó con anterioridad y forma de la misma, con el propósito de poderlas identificar visualmente para utilizarlas como puntos de apoyo. (Pérez, 2001). Los círculos, cruces y rectángulos, son los tres tipos de formas más conocidas, pero generalmente la más común en adoptarse es la cuadrada y el material utilizado es aluminio, contrachapado o cartón. Los colores recomendados son los no naturales sobre un fondo contrastado para que aparezcan perfectamente en las fotografías. Las dimensiones se definen en función de la escala, siendo 15 cm x 15 cm, la recomendada para escalas grandes (≈1:3000). Sin embargo, se recomienda utilizar dimensiones mayores para asegurar una rápida y fácil identificación cuando el vehículo aéreo no tripulado realizara la captura de la imagen.

La señalización de los puntos se llevó a cabo, como lo muestra la figura 22, colocando láminas de material plástico de dimensiones 60 cm x 60 cm, cubiertas con pintura negro mate, y sujetadas al suelo con cabillas de 3/8``.

Fig. N° 22. Señalización de los puntos de control terrestre.

FUENTE: Cenalda et. al., 2015

Acá añadiremos otras de localización de puntos de control para entender y discriminar los métodos más efectivos. Tres son las premisas clave para trabajar puntos de control:



Asignar coordenadas precisas a los GCP y en su correspondiente sistema de referencia.



Identificar claramente el punto de control a través de objetos distinguibles en la imagen de mapeo.



Distribuir estratégica y correctamente las dianas.

Adicionalmente tenemos que tener en cuenta que, el método de diana empleado, debe contrastar lo suficiente con los elementos del territorio para ser identificados en el mosaico, pero también debemos considerar la estética o discreción de las dianas si no queremos que los elementos sean excesivamente visibles en nuestros resultados. Para ello tenemos la posibilidad de recurrir a diferentes tipos de estrategias en la asignación de puntos de control.

a) Elementos de referencia como puntos de control. Uno de los procedimientos más rápidos, sencillos y con bajo coste (aunque resultados menos precisos), es la toma de puntos de control para drones basados en objetos o elementos geográficos dentro del territorio. Por ejemplo, esquinas de edificios, piedras o pilares. En otras ocasiones también puede recurrirse a señalizaciones mediante pinturas sobre el suelo, por ejemplo, con una sencilla X. Cada uno de estos elementos debe estar georreferenciado con sus coordenadas precisas y ser visible dentro de los fotogramas mapeados por el dron. Otras opciones más técnicas a las que podemos recurrir es el empleo de dianas portátiles mediante señales distribuidas a lo largo del territorio (y no olvidarnos de recogerlas tras el vuelo). Disponemos de la posibilidad de realizar compras de este tipo de señalética en diferentes formatos o fabricarlas nosotros mismos.

Fig. N° 23. Señalización de los puntos de control terrestre.

FUENTE: Giss&Beers, 2019.

Ya sean láminas de plástico, contrachapado, planchas de metal o sencillos pañuelos de color. La sistemática de estas señales permite identificar un punto concreto mediante contrastes cromáticos y formas que nos ayudarán a la hora de realizar las mediciones y la corrección de puntos durante la alineación y posicionamiento del mosaico.

Fig. N° 24. Señalización de los puntos de control terrestre.

FUENTE: Giss&Beers, 2019.

b) Características de las dianas Se debe de asegurar el contraste de las dianas dentro de las imágenes aéreas y se debe tener la seguridad de que no se desplazarán durante los trabajos debido al viento. Por ello,

los elementos empleados deben ser pesados o inamovibles, especialmente si van a ser empleados como referencia en vuelos durante varios momentos temporales. Otro aspecto a considerar será la interacción de los rayos solares con la superficie de las dianas, debiendo evitar situaciones que generen reflejos en el caso de usar superficies con brillo. La posición y el control del sol, y la sombra son relevante durante los vuelos. La localización de las dianas debe asentarse sobre superficies planas y que no queden ocultas durante el vuelo de la aeronave.

Fig. N° 25. Tipos de Dianas de Control.

FUENTE: Giss&Beers, 2019.

El objeto de referencia, la simbología o las tramas empleadas deben contrastar lo suficiente como para ser visualizadas con nitidez en las imágenes resultantes. De lo contrario será difícil localizarlas durante la georreferenciación. Los tamaños de las dianas deberán ser coherentes en función a la altura del vuelo con el fin de distinguirlas correctamente entre los píxeles de cada fotograma.

c) Ubicación Puntos de Control.

El criterio en el número y localización de los puntos de control depende de múltiples aspectos, como la superficie a mapear o la morfología del territorio. De manera general deberemos considerar: 

Incluir, como mínimo, tres puntos de control para fijar el modelo en sus tres dimensiones X, Y, Z. A partir de ese número de puntos, cualquier dato adicional ayudará a precisar la localización y posicionar la totalidad del mosaico.



Distribuir los puntos de manera irregular, sin concentrarlos, por todo el territorio para evitar sesgar la precisión en unas zonas frente a otras.



Evitar distribuir los puntos de control sobre ejes lineales en cualquiera de las tres componentes X, Y, Z. Cuanto más irregular sea la distribución en planta y en altura, mayor diversidad de coordenadas planimétricas y altimétricas tendremos.



Evitar posicionar los los puntos en lugares con sombras o poca visualización de nitidez tras el vuelo.



Evitar distribuir los puntos en potenciales zonas de bajo solapamiento de imágenes. Por ejemplo, en zonas de borde de mapeo.



Evitar distribuir los puntos en superficies que no sean fácilmente modelables y causen distorsión en la alineación, por ejemplo, en zonas cercanas a vegetación frondosa, paja, basura. En general, cualquier entorno con concentración de objetos finos, pequeños e irregulares.



Evitar distribuir los puntos en lugares ciegos durante algunas pasadas del dron. Cuanto más expuestos, mejor.

Fig. N° 26. Ubicación Puntos de Control Terrestre. FUENTE: Giss&Beers, 2019.

4.2.3. Traslado del punto base

Para obtener resultados óptimos en las coordenadas de ubicación de cualquier actividad referida a determinar puntos de control terrestre, éstas deben ser vinculadas a un Vértice Geodésico establecido, como lo son IGM, BBNN, SHOA, etc., ya que de esta vinculación dependerá la precisión en el trabajo, tanto en las posiciones X e Y, como en la altura o Z, la cual esta última debiera trabajarse con equipos de nivelación en casos de trabajos de primer orden. Un ejemplo de vinculación, es el que realizó Datum Ingeniería y Topografía Ltda. Empresa de Copiapó. El cual su vinculación a la red del marco geodésico nacional fue realizada a través del punto IGM CALDERILLA y el punto SHOA PUERTO VIEJO. Estos puntos pertenecen a la red geodésica nacional administrado por el Instituto Geográfico Militar (IGM).

El IGM CALDERILLA está ubicado a 3 km hacia el sur de Caldera por el camino que conduce a Bahía Inglesa, llegando al motel Cabañas, siguiendo por el camino de tierra hacia el oeste hasta llegar a unos galpones con gran cantidad de equipos de pesca, continuando por 500 m con destino oeste hasta llegar a una gruta. Allí cincuenta metros a la izquierda se encuentra el punto CALD el cual esta incrustado en una roca.

El punto SHOA PUERTO VIEJO pertenece a los vértices administrados por el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile (SHOA) y está ubicado en la Caleta de Puerto Viejo. Se debe seguir por el mismo camino en dirección Sur hasta el final, al pie de unas rocas se encuentra materializado por una cota de bronce empotrada sobre roca. Ambos puntos son de acceso público pero sus coordenadas deben ser compradas a cada una de las instituciones que las administran. Con la compra de estos, se hace entrega de un certificado con las coordenadas disponibles, los cuales son adjuntados junto con la monográfica de cada uno de los vértices.

Cuadro N°1 Vértices IGM y SHOA VERTICE PVIE (SHOA) CALD (IGM)

LATITUD 27º 19’ 59.3953” S 27º 4’ 57.6955” S

LONGITUD 70º 56’ 30.3451” W 70º 51’ 43.4981” W

NORTE 6975167.712

ESTE 307897.250

ALT. ELIPS. 34.508

19S

7003039.438

315369.269

63.935

19S

HUSO

FUENTE: Datum Ingeniería y Topografía Ltda., 2018.

Originalmente el emplazamiento de los puntos de una red estaba limitado al instrumental existente, el cual requería que fueran intervisibles entre ellos. Es por esto que se ubicaban en lugares elevados. Además, al ser calculadas mediante triangulación y trilateración dependiendo directamente de su geometría. Hoy en día con el avance de la tecnología satelital solo basta con cielos despejados y fácil acceso. Lo que lleva a que los tiempos de elaboración de la misma sean más reducidos y se puedan controlar de manera periódica. Otro punto a favor es que, aunque es un principio válido considerar la rigidez geométrica, no es determinante para las redes elaboradas mediante mediciones GPS.

Originalmente el emplazamiento de los puntos de una red estaba limitado al instrumental existente, el cual requería que fueran intervisibles entre ellos. Es por esto que se ubicaban en lugares elevados. Además, al ser calculadas mediante triangulación y trilateración dependiendo directamente de su geometría.

Hoy en día con el avance de la tecnología satelital solo basta con cielos despejados y fácil acceso. Lo que lleva a que los tiempos de elaboración de la misma sean más reducidos y se puedan controlar de manera periódica. Otro punto a favor es que, aunque es un principio válido considerar la rigidez geométrica, no es determinante para las redes elaboradas mediante mediciones GPS. La técnica de medición utilizada para el levantamiento de la red es la Estática, la cual requiere de dos receptores o más posicionados en puntos distintos al mismo tiempo, permitiendo la obtención de las variables que definen la posición.

Cuadro N°2: Rangos de ocupación GNSS de acuerdo con la frecuencia. Rango Distancia (km) 0–2 2–10 10-30 30-70 70 -150 >150

L1 20min 30min 1h -

L1/L2 20min 30min 40min 1h 1,5 h 2h

FUENTE: Datum Ingeniería y Topografía Ltda., 2018.

La ocupación de estos puntos debe que ser superior a 30 minutos, disponiendo de la mayor cantidad de satélites disponibles y que la distancia del vector entre los puntos sea la adecuada para poder lograr la precisión necesaria. Una red es la combinación de diferentes soluciones de sesiones. Las soluciones consisten en el ajuste de las observaciones brutas que forman una sesión obteniendo las líneas base, un ajuste secundario utilizando los resultados del primer ajuste para obtener las posiciones precisas y por último la obtención de las coordenadas a través del ajuste por mínimos cuadrados, dando la precisión y los valores de las estaciones buscados. Tomando en cuenta todas estas consideraciones y teniendo clara su aplicación en el desarrollo de la conformación de una red geodésica se puede comenzar con los trabajos de levantamientos de datos en terreno. La distribución de los puntos de la red se realiza tomando en consideración los lugares más singulares del área de estudio y donde sirvan de apoyo para el resto de los trabajos.

Para la ejecución de los trabajos realizados por Datum Ingeniería y Topografía Ltda. Estos utilizaron receptores GPS Topcon GR-5, GPS Geodésico con 216 canales de Seguimiento Universal G3 (GPS / GLONASS / GALILEO), Tecnología RTK (Real Time Kinematic) de alta precisión con actualizaciones de posición de hasta 100 Hz, sistema Integrado de comunicación doble con radio múltiple y capacidad de almacenamiento de hasta 32 GB.

Cuadro N°3: Ocupación de Receptores GPS. PUNTO

ALTURA DE ANTENA

DT1

1.375

DT2

1.610

DT3

1.440

DT4

1.575

DT5

1.405

DT6

1.385

DT7

1.490

TIEMPO INICIO 18/06/2016 15:28 18/06/2016 16:29 18/06/2016 17:27 18/06/2016 18:01 18/06/2016 18:51 18/06/2016 19:48 18/06/2016 21:05

TIEMPO FIN 18/06/2016 16:54 18/06/2016 17:42 18/06/2016 18:29 18/06/2016 19:28 18/06/2016 20:31 18/06/2016 21:19 18/06/2016 22:05

DURACION

METODO

CODIGO

1:25:40

ESTATICO

MORRO

1:12:20

ESTATICO

CAMINO

1:01:45

ESTATICO

CHORRILLO

1:27:30

ESTATICO

ISLA GRANDE

1:40:05

ESTATICO

DESEMBOC

1:30:45

ESTATICO

QUEBRADA

1:00:10

ESTATICO

MAJADAS

FUENTE: Datum Ingeniería y Topografía Ltda., 2018.

La toma de datos se realizó de a dos vértices a la vez, siendo de forma continua para poder generar vectores o líneas bases y a su vez geometría triangular. Este trabajo fue progresivo, abarcando todos los puntos propuestos, para finalmente cerrar con las estaciones de control de la red nacional (Puntos IGM). Luego de terminada esta etapa se comienza con el post proceso de los datos. Para esto utilizaron el software MAGNET Field Office, perteneciente a la compañía proveedora de los receptores. Es aquí donde se ajustan todos los parámetros de configuración y marcos de referencia del levantamiento para poder procesar a través del método de reducción y ajuste por mínimos cuadrados. El modelo geoidal a utilizado es el EGM2008 (Modelo Gravitacional de la Tierra 2008).

Cuadro N°4: Cálculo de Vectores. VECTORES IGM DT2 DT3 DT4 DT5 DT7 DT6

PRECISION PRECISION HORIZONT dN (m) dE (m) dHt (m) METODO VERTICAL AL DT1 0,007 0,012 5165.207 5089.025 27.983 PP DT1 0,001 0,002 994.360 16.058 PP 1771.230 DT2 0,007 0,017 -15.195 PP 6510.246 5098.011 DT3 0,011 0,028 -4.074 8.980 PP 5383.227 DT4 0.014 0.027 3933.157 -5.909 PP 7221.280 DT6 0.008 0.012 5364.396 26.480 PP 1124.378 DT5 0.005 0.008 6513.902 932.945 62.631 PP

TIPO DE SOLUCION FIJO FIJO FIJO FIJO FIJO FIJO FIJO

FUENTE: Datum Ingeniería y Topografía Ltda., 2018.

De este proceso se obtiene los cuadros de ocupaciones de las sesiones, con los tiempos y duración de cada una de las sesiones, el cálculo de los vectores que define las líneas bases, y por último el listado de coordenadas geodésicas (Latitud, Longitud) y las coordenadas cartográficas UTM (Norte, Este, Elevación) ya ajustadas.

Cuadro N°5: Puntos de Red Geodésica Local. PUNTO DT1 DT2 DT3 DT4 DT5 DT6

LATITUD 27°07'43.002 72"S 27°08'41.030 84"S 27°12'09.957 76"S 27°15'04.818 24"S 27°19'01.368 90"S 27°15'30.239 49"S

LONGITUD 70°54'51.040 67"W 70°54'15.914 76"W 70°57'24.714 99"W 70°57'27.921 51"W 70°55'09.001 82"W 70°54'31.454 01"W

NORTE

ESTE

ELEVACION

CODIGO

6997874.231

310280.244

10.510

MORRO

6996103.001

311274.604

26.360

CAMINO

6989592.755

306176.593

12.081

CHORRILLO

6984209.529

306172.519

21.121

ISLA GRANDE

6976988.249

310105.676

14.589

DESEMBOC

6983502.151

311038.621

76.979

QUEBRADA

DT7

27°12'35.425 77"S

70°55'09.332 66"W

6988866.547

309914.242

FUENTE: Datum Ingeniería y Topografía Ltda., 2018.

Fig. N° 27. Red Geodésica Local.

103.558

MAJADAS

5. RESULTADOS A continuación, desarrollaremos una serie de resultados de trabajos que han usado la Fotogrametría en vuelos RPAS, y que se han apoyado con Puntos de Control Terrestre. De esta forma, determinaremos, si la metodología aplicada permite obtener resultados óptimos. En la metodología se mencionó el trabajo de Perdomo y sus colegas (2105), realizados en un campus universitario, dicha Los datos se encuentran referidos al Datum oficial REGVEN, y las coordenadas expresadas en UTM (Universal Transversal de Mercator), tal como lo establecen las normas y procedimientos vigentes del Instituto Geográfico Venezolano Simón Bolívar (IGVSB, 2003).

Coordenadas de los puntos de control terrestre ajustados, parcela Campo Experimental de la Facultad de Agronomía-UCV

Nombre

Este

Norte

Base (CENT) PC01 PC02 PC03 P040 P050 P060 P070 P080 PC09 PP10 PP11 PTAN

652505.310 652437.541 652518.215 652599.847 652419.492 652500.027 652376.768 652463.564 652543.980 652494.581 652458.885 652529.447 652345.106

1136593.707 1136811.385 1136801.228 1136790.538 1136638.489 1136625.765 1136507.913 1136481.971 1136476.113 1136752.761 1136547.924 1136607.524 1136656.756

Altura Ortométrica 447.92 448.46 448.43 449.22 447.28 446.94 446.40 445.80 446.05 448.00 446.15 446.80 447.95

FUENTE: Perdomo et al, 2015.

Con estos puntos de control se logró georeferenciar el producto cartográfico con la precisión y exactitud requerida, lo cual se visualizó al coincidir la ortoimagen con las señales en la posición de X, Y, Z con respecto a los puntos de validación.

Puntos de control terrestre sobre imagen tomada por un vehículo aéreo no tripulado

La exactitud obtenida producto de la vinculación de los vértices CENT y REMO, con respecto al punto de control geodésico utilizado UCV Maracay1, fue de 3 mm en los ejes X, Y (planimetría) y de 4 mm en Z (altura), referidos al Datum de trabajo oficial para el país (REGVEN) y valor de PDOP de 2. En el caso del procesamiento de los doce (12) puntos de control terrestre, el cuadro 2 muestra los resultados de los cálculos ajustados para cada vértice, incluyendo el control geodésico identificado como CENT. La exactitud obtenida como media para los puntos de control terrestre, con respecto al vértice CENT fue de 2 mm, en los ejes de planimetría (X, Y) y de 2 mm en la altimetría (Z).

situaciones que impliquen realizar cálculos geométricos como trabajos catastrales, arquelogía o la cuantificación de superficies de vegetación y productividad requerirá de modelos correctamente posicionados. Recuerda que, además, los sistemas de referencia empleados en cartografía están sujetos a legislación y, el uso indiferente de un sistema u otro implica variaciones en posiciones de coordenadas, longitudes y superficies. Para el caso Español, el Real Decreto 1071/2007 establece los sistemas de referencia REGCAN y ETRS como sistemas a emplear en la representación de los datos de nuestra cartografía.

Siempre que nuestros resultados no estén destinados a productos de medición podremos generar modelos bastante próximos a la realidad. Estudios ambientales de zonas amplias, dinámica en los usos del suelo y la vegetación, o reconstrucciones del paisaje no requieren necesariamente del uso de puntos de control. ¿Funcionan mis puntos de control? Una estrategia de testeo de tus puntos diana está en la identificación de dos grupos de puntos. El primero de ellos podrá servir para posicionar el mosaico en las 3 componentes espaciales de forma habitual. El segundo de ellos podrá servir como grupo de

control para verificar que sus coordenadas se ajustan a las reales cuando ha sido construido el mosaico final.

Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo oración Justificado Se ubica a un espacio bajo el título

Letra: Arial Tamaño:14 Estilo: mayúscula y negrita Centrado Se ubica en tope de página

En esta sección se presentan las observaciones hechas por el autor, organizadas lógicamente. Las observaciones numéricas deben ser expuestas claramente, con los análisis estadísticos convenientes para cada caso. Las descripciones verbales y gráficas deben ser precisas y detalladas. Cuando hay series de datos numéricos (mediciones de individuos, series de tiempo, réplicas) la información debe ser reducida en la forma de gráficos o tablas (no ambas), que sean fácilmente comprensibles. Debe explicar claramente cómo se analizaron las observaciones, y mostrar también los resultados del análisis de modo que el lector pueda comprender lo que se hizo. Si fuera necesario dar información detallada (datos originales no reducidos, tablas extensas de localidades y datos) se puede agregar al final en un anexo. Lo que se hará

sólo si se piensa que los datos originales pueden ser útiles para el lector,

evitando

repeticiones innecesarias en las tablas que alarguen inconvenientemente el anexo. Cada tabla, gráfico, figura, debe tener un objetivo y debe ser citada oportunamente en el texto. Los títulos y subtítulos, que organizan su informe deben ser escritos como se indica en la Fig.Nº1.

3. ETAPA INICIAL 3.1 Sub Títulos 3.2 Sub Títulos 3.2.1 Sub títulos 3.2.2 Sub títulos a. Sub títulos b. Sub títulos

Sub – Sub títulos Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo oración y subrayado, negritaSub – Sub – Sub títulos Más sub títulos Justificado Izquierda Letra: Arial usar viñetas Tamaño:11 Estilo: Tipo oración y cursiva, negrita Identificado con letras

La numeración debe ser correlativa Letra: Arial Tamaño:10 Estilo: Tipo oración y negrita Centrado Fig. Nº1 Organización de Títulos y Subtítulos en el Texto

6. DISCUSIÓN Como recomendación general, se deben considerar algunos aspectos adicionales como: •

Los gráficos y figuras deben llevar, completa y correctamente rotuladas, todas las variables, coordenadas, etc. Deben llevar una explicación al pie, que se inicia con la palabra Fig.

seguida de la numeración correlativa en números árabes o en letras

minúsculas. Deben ser citadas en el texto como Fig. Nº1 y estar ubicadas lo más próximo posible a la primera cita que se haga de ellas. •

Las tablas deben llevar un encabezamiento centrado y numeración correlativa con números romanos. Deben ser citadas en el texto como Tabla I y estar ubicadas lo más próximo posible a la primera cita. Deben ser dispuestas de modo de ser fácilmente entendibles, con subtítulos encabezando cada columna. Las tablas muy largas, con más de 50 líneas deben ser continuadas en la página siguiente.

•

Las fotografías son consideradas como figuras y van numeradas y explicadas de acuerdo a lo indicado para ellas.

Esta sección es crítica para el éxito del autor, ya que demuestra la comprensión que ha alcanzado del significado e importancia de sus resultados y de su relación con la información anterior. La parte más importante es aquella en que el autor establece su opinión respecto a si sus resultados cumplen con los objetivos establecidos. Es aquí donde debe quedar cuidadosamente analizado el cumplimiento de objetivos generales y específicos y los factores que hayan intervenido en forma positiva o negativa en su logro. Debe comparar sus resultados con los trabajos citados en el capítulo de ANTECEDENTES GENERALES. Si las observaciones realizadas no permiten conclusiones definitivas o lo observado es aún insuficiente, se deberán incluir sugerencias para el desarrollo de líneas de trabajos futuros.

7.CONCLUSIONES El empleo de equipos GPS diferencial de una frecuencia en modalidad estática para levantamientos de puntos de control terrestre, constituye una herramienta

precisa que

resulta efectiva, con relación al uso de equipos topográficos tradicionales en lo que al trabajo de campo se refiere, particularmente si se involucran dos o más equipos GPS de manera simultánea. El procedimiento

descrito puede ser aplicado a cualquier trabajo

similar de establecimiento de puntos de control terrestre, altimétrica de imágenes tomadas por drones (vehículos

para la corrección planiaéreos

no

tripulados),

garantizando calidad y rapidez en la obtención de la información. Se pudo determinar la calidad de los puntos de control terrestre generados, al identificar la coincidencia posicional de las marcas utilizadas como puntos de validación. La ventaja principal de la fotogrametría frente a la topografía clásica se basa en la economía, es decir, en topografía la utilización de fotogrametría supone un servicio más económico. Pero dependerá de la superficie a levantar. Otras ventajas de la fotogrametría frente a la topografía clásica son: – Levantamientos topográficos más rápidos: A pesar de ello, si la climatología no es la adecuada, el vuelo fotogramétrico se puede demorar. – En terrenos de difícil acceso, la fotogrametría es la técnica más adecuada: Al no necesitar acceder a todo el terreno, sólo se deberán visitar las zonas en las que se encuentren los puntos de apoyo. – Registro continuo: En las fotografías obtenidas se quedan registrados todos los detalles del terreno de forma continua. En cambio, con un levantamiento topográfico clásico, se limita la obtención de los puntos medidos en las coordenadas. Existe también una desventaja del levantamiento topográfico de planos o mapas por medios fotogramétricos aéreos:

– Elementos ocultos por la vegetación: En lugares de mucha vegetación, esta impide la visión de elementos que estén por debajo de zonas frondosas. De esta forma será necesario una medición en campo a través de la topografía clásica. La fotogrametría frente a la topografía clásica supone un gran avance en una infinidad de campos de forma más fácil y económica

Las conclusiones se incluirán luego de la discusión y deberán ser concisas y contener en forma sucinta, lo esencial de los resultados previamente establecidos y de la discusión previa. Aunque las conclusiones incluyen aspectos de síntesis que a la vez incluye trabajos anteriores, las conclusiones aquí detalladas se deben originar sólo del trabajo que se ha presentado. Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo oración Justificado Se ubica a un espacio bajo el título

8. BIBLIOGRAFÍA Arancibia, Hernán, 2002. Técnicas geomáticas para el apoyo cartográfico de proyectos de ingeniería en sus diferentes etapas. Araya, Luis, 2014. Informe labores de Geomensura para Levantamiento Topográfico y Fotogramétrico de la Reserva Marina La Rinconada, 18 págs. Claros, René, Guevara, Alex, 2016. Aplicación de fotogrametría aérea en Levantamientos Topográficos mediante el uso de Vehículos aéreos no tripulados, Memoria para optar al título de Ingeniero civil, Facultad Multidisciplinaria Oriental, Departamento de Ingeniería y Arquitectura Comisión Nacional De Riego, 2014. Manual De Procedimientos Geodésicos y Topográficos, 78 págs. Cruz, Elpidio, 2011. El uso del GPS en restitución fotogramétrica y de las poligonales de referencias en el proyecto de carreteras. Tesis profesional para obtener el título de Ingeniero Topógrafo y Geodesta. 45 págs. Garcia, David, 2008. Sistema Gnss (Global Navigation Satellite System), Proyecto fin de carrera, Universidad Autónoma de Madrid, 124 págs.

Ministerio de Obras Públicas, 2011. Levantamiento aerotransportado y de Topografía superficial en Campo de Hielo Norte. 40 págs. Ministerio de Obras Públicas, 2010. Manual de Carreteras, Volumen N°2, Procedimientos de Estudios Viales. Ministerio Bienes Nacionales, 2010. Manual de Normas Técnicas de Mensuras, Segunda Edición. 284 págs. Ministerio de Obras Públicas, 2009. Levantamiento Topográfico Láser Aerotransportado para los Glaciares Echaurren Norte y San Francisco, Dirección General de Aguas – Unidad de Glaciología y Nieves, 24 págs. Orellana, Rodrigo, 2006. Apuntes de Fotogrametría, 55 págs. Pachas, Raquel, 2009. El Levantamiento Topográfico: Uso del GPS y Estación Total. Laboratorio de Topografía. Departamento de Ingeniería. Universidad de Los Andes (ULA). Trujillo – Venezuela. Peñafiel, J., Zayas, J., 2001. Fundamentos del sistema GPS y aplicaciones en la Topografía. 135 págs. Perdono,

C.;

Caicedo,

J.;

Nuñez,

N.;

Machado,

D.,

2015.

Establecimiento de puntos de control terrestre para la corrección planialtimetrica de imágenes tomadas por drones. Universidad Central de Venezuela. Facultad de Agronomía. Instituto de Edafología. 8 págs.

Sani, Juan, Morillo, Alfonso, 2014. Vehículos aéreos no tripulados – UAV para la elaboración de cartografía escalas grandes referidas al marco de referencia Sirgas-Ecuador.

Letra: Arial Tamaño:11 Estilo: Tipo oración Justificado Se ubica a un espacio bajo el título

Letra: Arial Tamaño:14 Estilo: mayúscula y negrita Centrado Se ubica en tope de página

Esta sección debe contener, en orden alfabético por autor, las referencias a que se hace mención en éste, y solamente aquellas. No es una bibliografía sobre el tema del trabajo o del informe, sino una manera de permitir al lector encontrar fácilmente el texto referido en una revista, libro u otra publicación. En la medida en que sea posible deben darse las referencias primarias u originales. El autor debe haber tenido a su disposición todo lo que cita, ya que es responsable de la adecuada interpretación de la información contenida en estas

referencias. Ocasionalmente se podrá mencionar en el texto un trabajo inaccesible como citado en otro estudio. Si hay más de una referencia del mismo autor en un mismo año, deben citarse como a y b (ver ejemplos). Si el artículo es en otro idioma y tiene más de un autor, la o las conjunciones Volumen

deben ir en el idioma original, no es español. Un ejemplo completo de cómo escribir las referencias de artículos de revistas es: Martínez, F., Paredes, L. y M. Cabrera. 1997. El conocimiento del saber. Revista Educación 10(6): 32-45

Nº Revista

Página entre las cuales está contenido el artículo.

Un ejemplo completo de cómo escribir las referencias de libros y otras publicaciones no periódicas es: Brevis, B., López, A. y H. Delpín. 1997. La Teoría cuántica. Una Nueva Teoría. Editorial Universitaria. 35 edición. 567 pg. Nº total páginas del libro.

En caso de que el artículo de que su libro o revista sea escrito por autor diferente al de la obra. La cita es: López, P. 1990. Malezas de Chile. En K.U. Kramer (eds.) 1990: 283 (4). Ejemplo de cómo escribir las referencias de dirección de Internet es: 

http://werken.ufro.cl/araucaria/mapuches/mapuche.html

Las referencias a correos electrónicos deben especificar la dirección completa: 

[email protected]

9. GLOSARIO

UAV: Unmanned Aerial Vehicle (vehículo aéreo no tripulado, VANT) Dron: Vehículo aéreo no tripulado. Multirrotor: Vehículo aéreo con más de un motor para el impulso vertical. Cuadricóptero: Denominación para un vehículo aéreo de cuatro motores. Servo: Pequeño motor controlado digitalmente para realizar movimiento programados. Gimball: Sistema cardan. Cartografía: Consiste en la representación, lo más exacta posible, de parte o toda la superficie de la Tierra u otro cuerpo celeste sobre una superficie plana. Arte de trazar cartas geográficas. Ciencia que las estudia. Geodesia: es la ciencia que estudia y define la dimensión y forma de la Tierra. Tal forma recibe el nombre de Geoide y se genera por la superficie equipotencial del campo de gravedad, la que de manera práctica se relaciona con el nivel medio del mar en reposo. Geoide: Superficie equipotencial que coincide con la superficie media de los océanos prolongada hacia los continentes y es en todo punto perpendicular a la línea de plomada o dirección de gravedad.

Elipsoide: El elipsoide corresponde a la figura generada por una elipse (elipse generatriz) girada en torno al eje polar terrestre. A esta superficie se refieren los cálculos geodésicos. La elipse generatriz está definida en forma y tamaño por dos parámetros: semi-eje mayor “a” y achatamiento “f”, o - los dos semi-ejes, mayor “a” y menor “b”. Datum: Es la referencia de ubicación geoespacial definida por un elipsoide y un punto fundamental en el que el elipsoide coincide con el geoide. WGS-84 es el datum global de uso general en navegación satelital. Es optativo y consiste en un breve diccionario o vocabulario en que se definen los términos especializados propios del tema. Es particularmente útil, si en el texto se emplean siglas abreviaturas y símbolos. Ejemplo de cómo debe escribir los términos y su definición: Epígrafe: Cita breve o pensamiento ilustrativo del tema en que se usa, que busca interesar al lector potencial.

10. ANEXOS La comunidad geodésica de América ha desarrollado el proyecto denominado SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas), con el fin de adoptar para el continente una red de referencia de precisión compatible con las técnicas modernas de posicionamiento. Chile está representado ante el Proyecto SIRGAS por el Instituto Geográfico Militar, responsable de la Red Geodésica Nacional (RGN). La materialización de SIRGAS se inició en mayo de 1995 y para ello se ocuparon simultáneamente, durante 10 días, 58 estaciones en todo el continente, 8 de ellas en Chile. El resultado de esta campaña de mediciones definió coordenadas referidas a ITRF95.4, con precisión científica. Una segunda campaña de observaciones, en mayo de 2000, incorporó a la primitiva red sudamericana países de Centro y Norteamérica, incrementando a 184 el número de estaciones que conforman el proyecto. Los resultados están referidos al ITRF 2000, época 2000.4. Bajo este marco de referencia geocéntrico para Chile, el IGM adquirió el compromiso de densificar la red interna y para el año 2008, la RGN cuenta con más de 500 puntos debidamente monumentados en terreno. Los resultados se traducen en coordenadas referidas a ITRF 2000, época 2002.0 y parámetros del elipsoide GRS-80, que en términos prácticos, posee los mismos valores en sus elementos geométricos que el elipsoide WGS-84. Por ser Chile un país dinámico y expuesto constantemente a eventos

sísmicos, la RGN del IGM debe ser controlada y actualizada permanentemente, de manera que se puedan cuantificar los cambios generados por la dinámica de placas que afecta periódicamente al país. Parámetros GR-80 Semi-eje mayor Semi-eje menor Achatamiento Primera excentricidad Velocidad angular de la tierra Constante gravitacional

a = 6.378.137 m b = 6.356.752,314 m f =1 / 298,257222101 e2 = 0.00669438002290 ω = 7.292.115 · 10-11 rad/s μ = 3.986.004,418 ·108 m3/s3

Cuadro N°3: Parámetros del sistema Sirgas

Se incluyen en ellos, aquellas materias que son indispensables para la comprensión del texto, tales como: planos, gráficos, fotos, programas computacionales, etc.