Actualización Catastral por Fotogrametría Aérea a escalas no convencionales

Indice
1.
"Relevamiento parcelario por fotogrametría
Aérea
2. Materiales
utilizados
3. Metodologías
4. Procesado del material
sensible
5. Levantamiento
Topográfico
6. Puntinado
7. Orientación Interior, Relativa y
Absoluta
8. Restitución
9. Resultados Obtenidos
10. Comprobación de
precisión del relevamiento a escala
1:10.000
11. Conclusión

1. "Relevamiento parcelario
por fotogrametría Aérea

Cada vez se utiliza con más frecuencia este
género
de levantamiento en trabajos de ingeniería, relegando la topografía clásica a los casos de
superficie relativamente pequeñas o que ofrezcan tales
dificultades que el vuelo fotogramétrico resulte
prácticamente antieconómico.
Decidiéndose por la fotogrametría aérea,
consistiría el trabajo de
las siguientes operaciones:
1º, vuelo fotogramétrico; 2º, retintado;
3º, cálculo y
editado de hojas; 4º, aerotriangulación; 5º,
puntos de apoyo; 6º, restitución
planialtimétrica.
Supongamos que hemos de hacer uso de un buen restituidor de
primero o de segundo orden, y de una cámara para placas de
23 x 23 cm, con distancia focal igual a 15,2 cm, utilizando un
avión con velocidad en
vuelo fotogramétrico de 180 Km/h.

Como sabemos han de relacionarse las escalas del
fotograma del modelo y del
plano, y utilizando un restituidor como el que suponemos, hay
gran amplitud en la elección; para ello ha de tenerse en
cuenta, con independencia,
la altimetría y la planimetría; respecto a la
primera, puede cometerse un error, con estos restituidores, de
0,2 por mil de la altura de vuelo, siempre que se trate de un
punto perfectamente definido y se disponga de buenos
clichés con gran detalle; para el trazado de curvas de
nivel el error es mayor, admitamos 0,3 por mil; como pretendemos
obtener curvas de metro en metro, fijaremos la tolerancia en al
mitad de la equidistancia, o sea en 0,5 m, lo que obliga a que la
altura de vuelo no supere los 1.667 m, y para redondear
admitiremos que lo que respecta a la altimetría, 1.520 m
de altura de vuelo, con lo que siendo de 15,2 cm la distancia
focal, resultara a escala de
1:10.000 aproximadamente.

En cuanto a la planimetría, aunque es posible
reducir mucho más la escala en dos
fotogramas, no conviene pasar de la cuarta parte de la del plano;
por lo tanto, siendo esta de 1:5.000 podría ser la de los
fotogramas de 1:20.000, con una altura de vuelo doble de la
anterior.

En todos los casos, hay interés de
que el vuelo sea lo más alto posible para reducir el
número de fotogramas, con lo que vemos el distinto
criterio que ha de seguirse en trabajos planimétricos y
altimétricos; en nuestro caso será forzoso adaptar
el vuelo más bajo correspondiente a la altimetría,
o sea 1.520 m de altura, para la que se obtiene mas escala de
1:10.000.
A esta escala los 23 cm del lado de la placa equivalen a 2.300 m
de lado del terreno fotografiado, y para que tengan los
clisés el 60% de recubrimiento, habrán de hacerse
los disparos cada 920 m, que a velocidad de
180 Km/h serán con un intervalo de 18,4 segundos; el
tiempo de
exposición para que el desplazamiento de
imágenes no supere los 0,05 mm, lo que
ocurrirá a la escala 1:10.000, cuando el avión haya
recorrido 0,50 m, no podrá pasar de 1 centésima de
segundo.
Con objeto de orientar los fotogramas en el mismo sentido de las
hojas, es preciso que el vuelo se haga de E, a O y
recíprocamente, de modo que cada pasada recubra a la
anterior en un 30%."
"En general, para planos a escala grande, considerando como
tales desde 1:1.000 a 1:10.000, conviene que la del fotograma sea
menor y ampliarla en la restitución, entre otras razones
por economía,
pero en cambio, para
las escalas de 1:25.000 a 1:50.000 es preferible reducirla; por
la imposibilidad de percibir los detalles de otro modo.
Las ampliaciones para que trabajen en buenas condiciones los
modernos restituidores no deben superar a las cuatro o cinco
veces, aunque con algunos restituidores puede llegarse a las
quince veces o mas."

Reconociendo como legítimos todos estos conceptos
vertidos por especialistas en la materia, nos
propusimos realizar una documentación cartográfica
parcelaria de similares características a las que comúnmente
se utilizan para Información Catastral, pero a una escala de
vuelo no convencional, de 1:10.000.

En esta experiencia fue utilizado un relevamiento
aerofotogramétrico de la ciudad de Santa Fé a
escala 1:10.000, un restituidor analítico Planicomp P3 y
el software
Microstation; obteniendose cartografía para Actualización
Catastral. Al incursionar en el mercado este tipo
de tecnología permitió lograr procedimientos
que se veían inalcanzables de lograrlo con los antiguos
restituidores analógicos. Sin duda alguna, una de sus
principales bondades para este tipo de trabajo, es la potencia en el
zoom óptico.
Dentro del marco de modernización catastral; la fotografía
aérea, el apoyo topográfico y la restitución
fotogramétrica, es generada por la/s empresa/s
contratada/s para tal fin, quedando por lo general las tareas de
censo y control de campo
a cargo de los propios organismos Municipales o Provinciales. Por
último la creación, ajuste y puesta en servicio de un
SIG la realizan estos mismo organismos.
Conscientes que las precisiones métricas alcanzadas en
este tipo de actualización estarán por debajo de lo
recomendado en un catastro urbano convencional; las superficies
observadas, son reales y tangibles, es más que suficiente
para la realización de un nuevo censo, control y
verificación de la evolución de la planta urbana.

2. Materiales
utilizados

1. Cámara Aérea RMK TOP
2. Película: Aérea Kodak Doble
   X
3. GPS Trimble
4. Transferidor de puntos Pug 3
5. Restituidor analítico Planicomp P3

1. Cámara RMK TOP
Cámara aerofotogramétrica con FMC
(compensación de movimiento de
imagen).
Distancia focal 153mm.
Objetivo
granángular Pleogon A3 4/153

2. Película Kodak Doble X
Película de grano medio/alta sensibilidad (ISO
A400)

3. GPS Trimble
4000SE/SI Simple frecuencia (L1)
Precisión: +/- 5mm + 1ppm
Tres módulos para levantamiento topográfico, un
receptor base con antena incorporada y dos receptores
móviles (Rover) con antena externa.

4. Transferidor de puntos Pug 3
Transferidor estereoscópico de puntos y marcador, con
puntas secas de 90 µm de diámetro.

5. Restituidor Analítico Planicomp P3
Planicomp P3 con zoom óptico 5x – 20x
Indice de medición de 36 µm

3.
Metodologías

Condiciones del Relevamiento
Aerofotográfico

• Para escala 1:5.000
• Altura de vuelo: 765 m.
• Velocidad del avión: 160 Kts.
• Velocidad de obturación: 1/250
• Abertura de diafragma: f 5.0
• Condiciones meteorológicas: Claro
• Hora de toma: 12:20hs.
• Filtro de cámara: Neutro KL

Para escala 1:10.000

• Altura de vuelo: 1530 m.
• Velocidad del avión: 160 Kts.
• Veloc. de obturación: 1/260
• Abertura de diafragma: f 4.9
• Condiciones Meteorológicas: Claro
• Hora de toma: 12:50hs.
• Filtro de cámara: Neutro KL

4. Procesado del material
sensible

Procesadora Kodak Versamat 11 CL
Revelador: Kodak Versamat 8.85
Temperatura de
revelado: 29.5ºC
Velocidad de revelado: 11 ft/min.

5. Levantamiento
Topográfico

Se realizó un levantamiento a los fines de
determinar puntos de apoyo fotogramétricos (PAF) que
permitieran orientar las fotografías aéreas a
escalas 1:5.000 y 1:10.000, de la Ciudad de Santa Fé, para
su posterior restitución.
Para la ejecución de las tareas se utilizaron receptores
GPS y software de procesamiento GP
Survey, programas de
cálculo
y conversión de coordenadas, DMA Geoide y Conversi.
Se partió de un punto de coordenadas conocidas vinculado a
la Red
Geodésica de la Provincia de Santa Fé, ubicado en
el ingreso de la Facultad de Ingeniería y Ciencias
Hídricas de esta ciudad denominado FAC 01, a partir de
allí se midieron con los receptores GPS seis puntos.
Posteriormente en gabinete se procesó la información obtenida en campo y se
generaron las Coordenadas Geodésicas de los mismos,
transformándolas a Coordenadas Planas Gauss
Krügger.

6. Puntinado

Por la necesidad de disponer de una densificación
en los fotogramas correspondientes al relevamiento del año
1995, se procedió a reconocer, puntinar y transferir en
forma estereoscópica los puntos indispensables para su
correcta distribución y
orientación.

7. Orientación
Interior, Relativa y Absoluta

Este proceso se
realizó con el software Pcap de Zeiss. Los valores
obtenidos en la orientación interior fueron los
siguientes:

* Interior Orientation
MODEL_NAME 01200121
LAST_DATE 09-02-03
CAMERA_NAME RMKTOP
PHOTO_NUMBER 120
NFIDUCIAL 8
CCONST 152.8050
PHOTO_SIZE 226.0150 226.0130

* Left Camera
L_STAGE (Fiducials, refered to PPS)
-0.0001 0.0000 112.9910 -0.0030 0
-0.0003 0.0000 -113.0110 -0.0020 0
0.0001 0.0003 -0.0060 113.0150 0
-0.0003 -0.0003 -0.0050 -112.9980 0
0.0002 -0.0002 112.9870 113.0140 0
0.0006 0.0001 -112.9970 -112.9980 0
-0.0002 -0.0001 -113.0180 112.9950 0
-0.0001 0.0002 112.9970 -112.9900 0
L_RESIDUALS 0.0003 0.0002

* Right Camera
R_STAGE (Fiducials, refered to PPS)
0.0003 0.0000 112.9910 -0.0030 0
0.0000 0.0003 -113.0110 -0.0020 0
0.0000 0.0000 -0.0060 113.0150 0ç
0.0003 0.0003 -0.0050 -112.9980 0
0.0001 -0.0002 112.9870 113.0140 0
0.0001 -0.0005 -112.9970 -112.9980 0
-0.0002 0.0001 -113.0180 112.9950 0
-0.0005 0.0001 112.9970 -112.9900 0
R_RESIDUALS 0.0003 0.0003

En la Orientación Relativa los valores sobre
los seis puntos von-Grüber fueron:

* Relative Orientation
MODEL_NAME 01200121
ORIENTATION_STATUS OK
POINT_NUMBER 6
LAST_DATE 09-02-03
RELATIVE_CONTROL_POINTS
-45.4670322 -0.1586166 -152.3847001 0.0021332
42.6020162 0.6062040 -153.1396657 -0.0023245
-46.2699897 103.3857950 -154.3250008 -0.0011002
40.1110481 98.8540776 -154.8554744 0.0012049
-50.0786355 -102.6646792 -150.7939998 -0.0009917
44.2484870 -97.9365241 -151.3311592 0.0010721
*
PARALLAX_STD 0.00172
ROTATION_ANGLES
0.6339444 -0.9496594 2.1332684
*

En la orientación absoluta, la medición sobre los seis Puntos de Apoyo
fueron:
* Absolute Orientation
MODEL_NAME 01200121
ORIENTATION_STATUS OK
POINT_NUMBER 6
LAST_DATE 09-02-03
GROUND_DATA SFE03
ABSOLUTE_CONTROL_POINTS
1 5429959.379 6498227.242 17.773 -0.0959244 -0.0474935
-0.0993360
2 5429830.998 6497562.041 21.139 0.0983175 0.1013133
0.1695173
4 5430792.552 6497993.942 20.752 -0.1099422 0.0277570
-0.0004330
5 5431361.151 6497851.967 24.172 0.0228772 -0.0903375
0.0682274
6 5431374.925 6497289.380 19.004 0.0872276 -0.0214740
0.0191560
7 5430598.303 6497233.323 22.251 -0.0025548 0.0302390
-0.1571598
RESIDUALS 0.11128 0.11690
*

8.
Restitución

En esta etapa se tomó como restitución
base, el relevamiento de la zona correspondiente al año
1995, y visualizando este archivo a modo de
referencia, se inicio la digitalización de las nuevas
superficies, utilizando para ello el programa
Microstation.

Restitución Base (1995)

9. Resultados
Obtenidos

En el relevamiento del año 1995 en once manzanas
pilotos, existían 305 superficies de 1 planta, 4
superficies de 2 plantas y 12
superficies en construcción.
En el relevamiento del año 2003 a escala 1:10.000, en la
zona homóloga se encontraron 252 nuevas superficies de 1
planta, 7 superficies de 2 plantas, 15
superficies en construcción y 35 superficies que
habían sido removidas.
Relevamiento 1.995
Actualizacion
Mapa base
Actualizacion 2.003
Mapa Base Y La Correspondiente Actualizacion

Tabla De Superficies Relevadas Año
1.995

tabla de superficies nuevas relevadas AÑO
2.003

Total de construcciones existentes al 2.003: 595
Total de superficie relevada al 2.003: 23.546,60
m2

10. Comprobación de
precisión del relevamiento a escala
1:10.000:

Para poder realizar
la comprobación de los resultados obtenidos mediante la
actualización no convencional a escala 1:10.000, se
dispuso del relevamiento a escala 1:5.000 para realizar la
restitución testigo.

Para la selección
de los puntos en el terreno, se utilizo el criterio de Puntos
Naturales, los cuales fueron elegidos por medio de estereoscopios
para lograr ubicarlos con certeza y poder de esa
manera realizar una buena medición de los
mismos.

Es conocido que la precisión de las coordenadas X
e Y es directamente proporcional a la escala de la imagen; mientras
que la distancia focal de la cámara influye en la
precisión altimétrica.
Considerando las características del restituidor Planicomp
P3 (índice de medición de 36 µm), las
precisiones esperadas para las diferentes escalas son las
siguientes:

Las restituciones obtenidas con ambas escalas, en lo
referente a diferencias encontradas en cantidad de metros
cuadrados restituidos, se mantuvieron dentro de las tolerancias
esperadas.
Teniendo en cuenta que la zona piloto elegida corresponde a un
área de bajos recursos, donde
un alto porcentaje de las construcciones restituidas corresponden
a viviendas precarias; se deberá añadir la
incertidumbre en la determinación de los vértices
de las edificaciones.
Consideremos además que otro elemento influyente en la
precisión de la superficie restituida, es la cantidad de
vértices que poseen las figuras que representan a cada una
de las edificaciones. Tomando como ejemplo una edificación
tipo de 65 m2 y contando la misma con cuatro
vértices el error máximo que se espera obtener
seria de ± 4,48 m2; mientras que si la misma
superficie esta definida por 6 vértices, dicho error
aumentará a ± 5,01 m2.

Tabla De Comprobacion Y Diferencias

11.
Conclusión

Como conclusión se arriba a que un relevamiento
aerofotogrametrico a escala 1:10.000, satisface ampliamente las
expectativas para el concepto de
Actualización Catastral Urbana, siempre y cuando se
disponga de equipamientos de moderna tecnología, como los
utilizados en esta oportunidad.

La Actualización Catastral a escala no
Convencional, posibilita el abaratamiento en la obtención
de información, especialmente debido a la
disminución en los gastos de vuelo,
relevamiento aerofotogramétrico, levantamiento
topográfico, material aerofotográfico indispensable
(diapositivos y positivos), aerotriangulación, horas
hombre y horas
de aparato.
La relación costo/beneficio,
demuestra una ecuación altamente favorable para cualquier
dirección de catastro provincial/municipal,
que disponga con anterioridad de un ordenado catastro.
Las precisiones obtenidas a partir de un relevamiento a escala
1:10.000, a pesar de poseer discrepancias con la realidad, esta
es mínima, si consideramos los beneficios que se logran
con la obtención de una información actualizada
para ser canalizada al ordenamiento territorial.
La información relevada y procesada permitirá
evaluar de manera mucho más económica la permanente
necesidad de conocer datos
como:

• La evolución de la mancha urbana
• Ejes de desarrollo,
  como y en que espacios se fue asentando la población.
• Determinación de crecimientos o
  decrecimientos.

Esto posibilitará la implementación de
nuevos proyectos de
modernización institucional orientados a mejorar las
finanzas y
gestión
que le permitan alcanzar metas de desarrollo
autosostenido.

Autor:

Tec. Aerofotogrametrista
Pablo Laferrara

Analista en Computación Guillermo Bersier
Coordinador General: My. Oscar FRANCO
Colaboradores: Profesor. Diaz José
Técnico: Formento Oscar.