La fotogrametría digital es un tipo de tecnología que se utiliza cada vez más en diversos campos, ya que aporta información precisa acerca de todos los componentes de un territorio determinado mediante el uso de fotografías digitales de alta resolución.
Su principal objetivo es crear modelos digitales del terreno (MDT) y mapas con alto nivel de detalle sin necesidad de estar físicamente en el terreno en cuestión, sino que provee imágenes aéreas desde distintos ángulos. Es a partir de estos modelos que podemos obtener los mapas topográficos, las curvas de nivel y otros productos.
¿Para qué sirve?
Las imágenes digitales tomadas a gran altitud permiten obtener las medidas exactas de una superficie, por más grande que sea. Sin embargo, no es esa su única aplicación. Además, es posible obtener una representación exacta del relieve del terreno (o geomorfología) gracias al estudio de las sombras que generan los elementos en el transcurso del día.
Imaginad que se toman imágenes de un mismo árbol en diversos momentos del día, siempre con condiciones climáticas similares. A través del estudio de ellas y de las sombras que producen se puede definir con precisión su altura. Es lo que se llama comúnmente efecto estereoscópico, que implica la capacidad del cerebro de integrar dos imágenes en una sola.
¿Cómo funciona la fotogrametría digital?
Se utilizan cámaras de alta resolución para captar imágenes fidedignas del territorio a explorar, ya sea que se trate de áreas urbanas o rurales. Una vez tomadas, se utiliza un software específico para procesar dichas imágenes y proveer una reconstrucción del entorno en tres dimensiones. Posteriormente con la ayuda de otros softwares se dibujan en 3D todos los objetos de forma manual. Exploremos estas etapas de forma algo más exhaustiva.
¿Cómo se capturan esas imágenes digitales?
En primer lugar, se debe tener claramente establecido el objetivo a estudiar. Luego, se planifica la sesión fotográfica en pos de determinar cuál será la ruta de captura. Para eso resulta indispensable tener una buena superposición (recubrimiento) de dichas imágenes para garantizar que la posterior alineación y su procesamiento generen un modelo adecuado.
Además, es preciso analizar las condiciones de iluminación para evitar variaciones que compliquen el procesamiento. Dependiendo del proyecto, se pueden definir puntos de control en el terreno que funcionen como referencias para mejorar la precisión geoespacial.
¿Qué implica el procesamiento de las imágenes?
A continuación, una vez que se han obtenido las imágenes digitales, se las analiza para determinar su correcta exposición y enfoque, y que hayan cumplido con la cobertura deseada del territorio.
Paso siguiente, se las importa en el software de fotogrametría. Que puede seguir dos procedimientos, el primero y más fácil es él se ocupa de identificar los puntos en común entre las imágenes y combinarlas, proceso conocido como «alineación», dando como resultado un modelo tridimensional que representa la superficie del terreno, el segundo es el dibujo de manera manual, mediante edición fotogramétrica de todos los elementos del terreno. Nosotros realizamos fotogrametría convencional y solamente utilizamos la automática para establecer los parámetros de orientación.
¿Cómo funcionan los modelos tridimensionales?
El software provee por su parte varios formatos de modelos 3D que pueden variar según las necesidades del proyecto. Algunos de ellos son:
- Nube de puntos: a través de la alineación de imágenes se identifican puntos clave en común entre ellas y, mediante algoritmos de triangulación, se calcula dónde se ubican esos puntos, cada uno con coordenadas (x, y, z).
Se utiliza generalmente para análisis topográficos y evaluación del estado de estructuras edilicias.
- Malla poligonal: aquellos puntos de la nube se conectan mediante polígonos o triángulos, que representan las superficies del objeto.
Se aplica al modelado de estructuras detalladas de tipo arquitectónico.
- Texturización: se le agrega información de textura y color a la malla poligonal para que resulte más atractivo visualmente y gane realismo.
Se utiliza para visualizaciones realistas de proyectos arquitectónicos, o incluso en aplicaciones de realidad virtual.
- Ortofoto y Modelos Digitales del Terreno (MDT): la primera refiere a imágenes aéreas corregidas de forma geométrica para eliminar posibles distorsiones, y el MDT implica una representación de la topografía de la superficie.
Se aplica particularmente en los servicios de cartografía para la creación de mapas topográficos.
¿Cuáles son las aplicaciones de la fotogrametría digital?
Como hemos mencionado anteriormente, la fotogrametría digital viene cobrando cada vez más importancia en diversos campos a partir de su capacidad para proporcionar datos precisos e información relevante. Algunos de ellos son:
- Ingeniería civil: resulta fundamental para diseñar grandes infraestructuras como túneles o puentes mediante el análisis del terreno, además de detectar posibles daños y aportar a su mantenimiento.
- Arquitectura: a través de la construcción de modelos 3D es posible facilitar la tarea de restauración y mantenimientos de edificios históricos o de planificación y diseño de nuevas edificaciones, además de monitorear cómo avanza un proyecto existente evitando posibles errores.
- Arqueología: permite documentar sitios arqueológicos y aportar información precisa en lo que respecta a la investigación.
- Agricultura de precisión: para garantizar el monitoreo de cultivos y optimizar la gestión de recursos e insumos para la producción.
- Industria minera: permite la evaluación y planificación de operaciones mineras y depósitos minerales.
¿Por qué la empleamos?
Podemos concluir entonces que la fotogrametría digital implica un insumo fundamental para la representación de diversos tipos de espacios. Representa además múltiples ventajas, como su gran precisión y eficiencia a la hora de recabar información de distinta índole y su capacidad de generar modelos tridimensionales de vanguardia.
Es por eso que en CARTOMED hacemos uso de esta herramienta para todo tipo de proyectos, ya que entendemos que no se trata de un recurso agotado sino todo lo contrario: se encuentra en constante evolución de sus aplicaciones y expansión de sus habilidades.
