Ortofotografía y Rectificación de Imágenes: Fundamentos para Cartografía Precisa

Ortofotografía: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones

La ortofotografía es el método fotogramétrico para obtener cartografía, corrigiendo las deformaciones producidas en la imagen fotográfica por el relieve y la inclinación de la fotografía, mediante la rectificación diferencial de la fotografía original.

Es un documento fotográfico que permite aprovechar el contenido informativo de la fotografía aérea y realizar las mismas medidas que en un plano gráfico.

Características de la Ortofotografía

• Riqueza informativa: Proporciona una gran cantidad de detalles visuales del terreno.
• Exactitud métrica: Permite realizar mediciones precisas, equiparables a las de un mapa.
• Rapidez de producción: Facilita la generación eficiente de cartografía.

Problemas Resueltos por la Ortofotografía

La ortofotografía resuelve desafíos clave en la representación cartográfica, como:

• La inclinación del eje de toma de la cámara.
• Las deformaciones inherentes a la perspectiva fotográfica.
• El efecto del relieve del terreno en la imagen.

Aplicaciones de la Ortofotografía

Sus aplicaciones son diversas, incluyendo la representación de elementos con geometría compleja y la generación de cartografía detallada para diversas disciplinas.

Tipos de Ortofotografía

Se pueden diferenciar dos tipos principales:

• Ortofotografía óptica: A partir de la diapositiva de la fotografía original, la imagen se transmite ópticamente al negativo final.
• Ortofotografía digital: Se parte de imágenes en formato digital o digitalizadas. La corrección de los errores debidos al relieve y a la falta de verticalidad, hasta obtener una nueva imagen digital, se realiza analíticamente.

Métodos de Ortoproyección

Podemos obtener imágenes digitales del terreno por medio de cámaras digitales o mediante la digitalización de imágenes existentes. Dada la altura de vuelo, los errores debidos al relieve suelen ser mínimos. Los métodos más frecuentes de rectificación de imágenes son:

• Rectificación polinómica
• Rectificación proyectiva
• Rectificación diferencial: Es el método más usual y se basa en la rectificación diferencial de la fotografía original. El elemento a rectificar es el píxel, que es la unidad mínima de la que se compone la imagen. Primero se obtiene el Modelo Digital del Terreno (MDT), procediéndose posteriormente a realizar la rectificación.

Rectificación Fotográfica: Corrección Geométrica de Imágenes

La rectificación fotográfica consigue enderezar una perspectiva fotográfica, corrigiendo los desplazamientos existentes en la imagen fotográfica original producidos por la inclinación y oblicuidad del eje de toma. La imagen rectificada debe tener las características geométricas de una proyección ortogonal del objeto fotografiado sobre un cierto plano y a una determinada escala.

En el caso de la fotografía aérea vertical, el valor del ángulo de inclinación suele ser del orden de 1º a 3º y, excepcionalmente, de 5º. Las fórmulas que definen la reproducción de la perspectiva central son las ecuaciones de colinealidad. La determinación de los ocho coeficientes se puede expresar mediante las ecuaciones de la transformación bidimensional proyectiva.

Métodos de Rectificación

La rectificación puede ser analítica o digital, teniendo en común, en ambos casos, la obtención de un documento cartográfico enderezando un solo fotograma. Existen cuatro métodos que permiten corregir el desplazamiento introducido sobre una fotografía por la inclinación del eje de la toma:

• Técnicas gráficas
• Transformaciones ópticas y fotográficas
• Métodos mecánicos
• Transformaciones matemáticas: Esta última se basa en la utilización de la transformación bidimensional proyectiva.

Métodos de Rectificación de Imágenes Digitales

Podemos obtener imágenes digitales del terreno por medio de sensores aerotransportados, cámaras digitales o bien transformando la imagen fotográfica en digital por medio de un escáner. Los métodos más frecuentes son:

• Rectificación polinómica
• Rectificación gráfico-numérica
• Rectificación proyectiva
• Rectificación diferencial