aerofotogrametria

A aerofotogrametria é usada na obtenção de medidas por meio de fotos aéreas aproveitando-se de suas propriedades geométricas. Ela é basicamente aplicada na restituição edifícios considerados patrimónios culturais, por meio de fotos aéreas conhecidas tecnicamente de aerofotos, usando uma técnica conhecida por esteroscopiar, onde se emprega um instrumento conhecido como estereoscópio.

O presente trabalho, pretende deste modo, abordar superficialmente, a este grande e importante tema: “A fotogrametria”; deste o seu processo para a obtenção das aerofotos, ate ao mapeamento e a restituição, sem se esquecer portanto dos constrangimentos que este método ou técnica nos oferece.

Metodologia

O trabalho foi feito com base na recolha de material didáctico, feito na internet e em manuais de topografia. Foram consultados deste modo, trabalhos dos anos passados, com forma de obter mais referências.

Objectivos

Garantir que cada estudante tenha um conhecimento básico sobre os principais temas abordados em fotogrametria.

Saber basicamente o que e fotogrametria, bem como a sua aplicacao.

Generalidades

A aerofotogrametria e foto-interpretação são técnicas ou sistemas de obtenção de informações e/ou dados quantitativos tendo como material base as fotografias aéreas.

As informações estão registadas, como tons cinza ou cores numa emulsão foto sensível, através de uma câmara fotográfica ou câmara métrica que capta a energia radiante electromagneticamente reflectida pelos objectos.

Histórico

As primeiras imagens fotográficas datam de 1727 e não eram permanentes.

A fotografia como hoje conhecemos, só começou efectivamente a existir quando foi construída a primeira câmara fotográfica data da época de Aristóteles a 2.300 anos atrás.

Muitos pesquisadores e firmas industriais contribuíram no desenvolvimento e aperfeiçoamento do processo fotográfico: nos produtos químicos, filmes, processo de revelação e fixação, lentes e máquinas Fotográficas.

As primeiras fotografias aéreas foram tiradas de balões em 1858 por Tournachon com a finalidade de confeccionar mapas topográficos, fotografias aéreas foram utilizadas na Guerra Civil americana com o uso de balões em 1862.

O uso de fotografias dependeu do progresso em se obter uma plataforma estável e controlável da qual se pudesse tirar fotografias: avião. As primeiras fotos

de avião datam de 1909 por wrigth. A I Guerra mundial tornou definitiva a importância das aerofotos e, em 1915 foram produzidas as primeiras câmaras aéreas.

Após a guerra, o uso e progresso das aerofotos se expandiram nas áreas civis, militares e científicas. A II Guerra Mundial foi fundamentalmente de fotografias.

Actualmente é extenso e intenso o uso de aerofotos, acrescidas das fotografias “não ópticas” (imagens): magnéticas, electrónicas, termais, etc., e com a aplicação da computação na utilização das fotografias.

Aerofotogrametia

É uma técnica ou método para obtenção de medidas de aerofotos aproveitando-se de suas propriedades geométricas.

Objectivo

Realizar medições sobre fotografias para a elaboração de mapas topográficos/geodésicos planialtimétricos.

Classificação da fotogrametria

Se faz segundo o tipo e posição espacial da câmara e segundo a sua finalidade.

a)Fotogrametria Terrestre

Utiliza-se de fotografias obtidas de estações fixas sobre a superfície do terreno, com o eixo ótico da câmara na horizontal. (Fotografias horizontais)

* Topográfica: utilizada no mapeamento topográfico de regiões de difícil acesso.

* Não Topográfica: utilizada em actividades policiais, na solução de crimes e de problemas de tráfego (acidentes de trânsito); na medicina, em tratamentos contra o câncer; na indústria, na construção de barcos ou no estudo das deformações de um determinado produto; etc..

b)Fotogrametria Aérea

Utiliza-se de fotografias obtidas de estações móveis no espaço (avião ou balão), com o eixo ótico da câmara na vertical (ou quase).

c)Fotogrametria Espacial

Utiliza-se de fotografias obtidas de estações móveis fora da atmosfera da Terra

(extraterrestres) e das medições feitas com câmaras fixas (também chamadas câmaras balísticas) na superfície da Terra e/ou da Lua.

Quando a Fotogrametria (aérea, terrestre ou espacial) utiliza-se do computador para a elaboração de mapas, ou seja, todo o processo de transformação da imagem fotográfica em mapa é realizado matematicamente pelo computador, diz-se que aquela é Numérica.

Actualmente, além do processo de transformação da imagem fotográfica em mapa ser realizado pelo computador, o produto que gerou o mapa, no caso a fotografia, e o próprio mapa gerado, podem estar armazenados em meio magnético na forma de imagem. Neste caso, a Fotogrametria passa a ser denominada Digital.

Divisão da fotogrametria

a)Métrica: realiza medidas precisas e computações para a determinação da forma tamanha dos objectos fotografados.

b)Interpretativa: lida com o reconhecimento e a identificação destes mesmos objectos. Dentre elas, podemos encontrar:

b.1)Sensoriamento Remoto: ciência cujos aparelhos são capazes de captar e registar características das superfícies, sub-superfícies e de corpos sobre as superfícies, abrangendo, em seu mais alto grau, instrumentos que não requerem contacto físico com estes corpos para a coleta das informações desejadas. Capta imagens através de câmaras multiespectrais, sensores infravermelhos, scanners térmicos, radares, microondas...

b.2)Foto interpretação: é o estudo sistemático de imagens fotográficas para propósitos de identificação de objectos e julgamento da sua significância. Sua finalidade é o levantamento de mapas temáticos.

Tanto o Sensoriamento Remoto como a Fotogrametria Métrica estão sendo largamente empregados como ferramenta no planeamento e gerenciamento de projectos que envolvem o meio ambiente e/ou recursos naturais. Ambos são utilizados como base de dados gráfica para projectos de SIG (Sistemas de Informações Geográficas) ou Geoprocessamento.

Aplicações da fotogrametria

As principais são:

a)Elaboração de:

· Mapas topográficos (planialtimétricos);

· Mapas temáticos (solos, vegetação, relevo);

· Foto índices e mosaicos;

Segundo a finalidade a que os mapas se destinam, define-se:

° A escala da fotografia;

° O tipo de câmara a ser utilizada;

° O tipo de filme;

° A quantidade de pontos de apoio etc.

b) Projectos

· Rodoviários;

· Ferroviários;

· De obras de artes especiais como: pontes, bueiros, encanamentos, oleodutos, linhas de transmissão, barragens...

· De controlo às cheias;

· De controlo à erosão;

· De melhoramento de rios e portos;

· De planeamento e desenvolvimento urbano e rural;

· De restauração/conservação de patrimónios ambientais

c)Estudos

· Pedológicos (ou de solos);

· Florestais;

· Geológicos;

· Climáticos;

· Médicos e cirúrgicos (através de fotografias de raio X).

d)Tributação e cadastramento

· Urbano;

· Rural.

Características

A utilização das fotos apresenta problemas aos quais devemos nos familiarizar:

1) De carácter geométrico – a forma e o tamanho dos objectos dependem das características geométricas, da natureza e posição do filme e/ou câmara.

2) De carácter físico – a interacção da radiação electromagnética com o ambiente (alvo inclusive) e com o conjunto sensor-observador;

3) De carácter fisiológico – a visão (mono e binocular) desempenha papel importante na utilização das fotos;

4) De carácter psicológico – a percepção, o reconhecimento dos objectivos e conclusões constitui um complexo sistema cognitivo envolvendo memória e lógica.

O material básico é a fotografia.

Os meios ou instrumentos para sua obtenção são: câmara métrica

(fotográfica), filmes e materiais sensíveis, processos de revelação ou fixação.

A máquina fotográfica é constituída de: objectiva, corpo e porta filme.

A câmara aerofotográfica ou métrica é semelhante às máquinas fotográficas comuns, apresenta apenas algumas características peculiares:

a) Objectiva de foco fixo calibrado;

b) Corpo;

c) Chassis ou porta-filme.

Essas câmaras têm um equipamento periférico como o intervalômetro e o estatoscópio, e a base-suporte ou berço.

O princípio é da óptica, neste caso específico aplicado à fotografia óptica fotográfica.

O mecanismo fotográfico apresenta: abertura (campo fotográfico), obturador e diafragma.

O material sensível ou filme pode ser:

a) Placas rígidas ou fitas:

b) Branco/preto - pancromático

· Ortocromático

· Infravermelho

· Monocromático ou espectral

c) Colorido - normal

· Infravermelha ou falsa cor

d) Positivo ou negativo e cópia de transferência.

Aerofotos

Óptica e elementos geométricos

Os elementos geométricos e ópticos das aerofotos são:

1) Centro de perspectiva ou centro ótico – símbolo: O

2) Eixo ótico

3) Plano focal, normal ao eixo ótico.

4) Distância focal, distância entre centro óptico e o plano focal segundo o eixo ótico

– Símbolo: f

5) Foco

6) Lente

Tipos de aerofotos

As aerofotos são divididas quanto ao seu posicionamento especial em:

a) Terrestres – eixo ótico horizontal

b) Aéreas – oblíqua alta: eixo ótico inclinado abrangendo o horizonte;

· Oblíqua baixa: eixo ótico inclinado sem abranger o horizonte;

· Vertical: eixo ótico vertical;

Cada tipo apresenta vantagens e desvantagens: as terrestres e as oblíquas pelas suas perspectivas são mais fáceis de compreensão, mas trazem complicações matemáticas na extracção de dados quantitativos e na determinação

de escalas. As verticais apresentam condições exactamente inversas.

Tomada de aerofotos

A tomada de aerofotos é feita com:

a) Aeronave - avião, helicóptero, balões, dirigível, míssil, satélite.

b) Câmara aerofotográfica ou câmara métrica

c) Filmes – chapas, placas, rolos.

A câmara métrica se compõe de: objectiva com campo ou área definida e distância focal; corpo; porta-filme; e berço; diafragma e obturadores.

As fotos podem ser do tamanho de 23x23cm, 18x18cm ou outras dimensões pouco usadas.

Aerofotos verticais

As fotografias aéreas verticais têm elementos e propriedades geométricas que favorecem a sua utilização. Consideramos um caso ideal: a aerofoto foi tirada com uma câmara de distância focal “f”, a certa altura “H” sobre o terreno fotografado perfeitamente plano e horizontal.

A altura de voo “H” pode ser conhecida por: H = A – C

Onde A é a altitude de voo (nível do mar) e C é a altitude ou cota do terreno fotografado.

No terreno plano existe um objecto – faixa recta AB, que aparece na foto como uma imagem também recta “ab”. O conjunto objeto-objetiva-imagem forma 2 triângulos semelhantes – os lados dos triângulos semelhantes são semelhantes – tiramos a relação:

Observando a figura e a relação vemos que ab/AB é a escala, e que On =f e

Ob=H:

Relação fundamental

Escala de uma Fotografia Aérea Vertical

A escala (E) de um conjunto de fotografias aéreas verticais, normalmente, é determinada antes do voo, durante o planeamento do mesmo, e é o resultado da relação entre a distância focal da câmara utilizada e a altura de vôo:

A escala (E) de uma fotografia pode ainda ser determinada pelas relações entre:

a)Uma distância no terreno e sua correspondente na fotografia; b)a base aérea e a base

fotográfica.

Voo fotogrametrico

A cobertura fotográfica de um terreno obedece a uma série de condições, não se tiram apenas por tirar ou mandando simplesmente um avião para fotografar; existe um planeamento que é condicionado pelos seguintes aspectos:

1) Finalidade de projecto

2) Escala

3) Em função dos condicionamentos escolhe-se:

a) Câmara

b) Filme

c) Filtro (s)

d) Outros equipamentos (aeronave, recobrimento).

De posse dos dados condicionantes, estabelece-se o plano de voo:

I) Linhas de voo – são previamente escolhidas de maneira racional, completa e económica; obtem-se assim o que se chama de faixas de fotos.

II) altura de voo

III) recobrimentos longitudinal e lateral (exigências estereoscópicas).

No cobrimento longitudinal qualquer parte do terreno fotografado deve aparecer obrigatoriamente em pelo menos duas fotos consecutivas. O recobrimento normal é de 60%. O recobrimento lateral serve para unir faixas de voo adjacentes e é da ordem de 30%.

*Aero-base: distância do avião entre 2 tomadas consecutivas.

*foto-base: distância dos centros de base consecutivas, que representam as posições (estações) do avião ao fotografar e que aparecem numa foto devido ao comprimento longitudinal.

Altitude de Voo

A altitude de voo é determinada, basicamente, através dos seguintes processos:

a)Por instrumentos

· Altímetro

· Giroscópio

· APR (Air Profile Recorder)

b)Por relações matemáticas

· Através da fórmula da escala;

· Através de uma equação do 2o. grau;

· Por um processo iterativo.

Problemas da Fotogrametria

Estão relacionados com:

a)As condições de obtenção e preservação dos negativos e seus produtos.

· Posição do avião (linha e altura);

· Distorção das lentes e imperfeições óticas;

· Estabilidade da câmara (inclinação e choques);

· Invariabilidade do filme (material);

· Condições atmosféricas;

· Processos e produtos da revelação.

b)A transferência das informações contidas nos negativos (originais) para o papel (carta ou mapa).

· Equipamentos;

· Operadores.

c)A superfície terrestre, que não é plana, horizontal e lisa.

· Modelo matemático utilizado (elipsóide);

· A imagem fotográfica, distorcida, não representa a realidade.

Correcções de voo

Frequentemente o avião é desviado de sua rota devido às condições atmosféricas, afectando o alinhamento das fotos numa faixa de voo. Como se corrige?

Notações marginais

Devem constar nas fotos fora da área de imagem os dados imprescindíveis ao uso posterior das fotos: data, projecto, distância focal calibrada, escala, número da foto, câmara empregada, nível e hora.

Mapa-indice ou foto-indice

Quando se trabalha com um grande número de fotos é necessário uma metodologia ou organização sob pena de uma enorme perda de tempo e de se cometer erros grosseiros.

O mapa-índice consiste em assinalar num mapa adequado as faixas de fotos o número ou código das fotos e a área coberta pela foto (uma boa aproximação é a redução linear de 4 a 6 x o tamanho da foto).

O foto-índice consiste numa reprodução de um mosaico das fotografias colocadas nas respectivas posições relativas: fotografa-se o conjunto e reproduz-se em escala apropriada (os números das fotos devem ser bem visíveis na reprodução).

Comparação mapa-foto.

Carta ou mapa: é a representação do terreno num plano, empregando-se uma simbologia padronizada.

Foto: é um documento (imagem) registador do terreno num plano – a foto.

O factor principal que diferencia um mapa de uma foto é a projecção. Os mapas são obtidos ou feitos através da projecção ortogonal (vertical) e reduzida à

Escala; já a foto é obtida através da projecção central ou cónica, onde o ponto de vista ou centro de projecção ou centro de perspectiva é o centro óptico da objectiva, e a foto representa o plano de projecção.

Somente quando as fotos satisfazem certo número de condições ideais é que se igualam aos mapas:

1) O terreno fotográfico é perfeitamente plano e horizontal;

2) Exacta verticalidade do eixo ótico;

3) Exacta manutenção da altura de voo;

4) Máxima qualidade do material e dos equipamentos fotográficos.

Quanto mais se afastar dessas condições, tanto mais se diferenciam as fotos dos mapas.

As principais discrepâncias entre foto e carta são:

1) Variações de escala;

2) Deslocamento ou desvio devido ao relevo;

3) Inclinação da foto (inclinação do eixo ótico);

4) Distorções causadas pelas lentes, filmes, etc.

1) Variação de escala devido ao relevo

Como as alturas são diferentes, as escalas EX também o serão.

Numa carta os mesmos objectos situados em diferentes altitudes ou alturas mantêm a mesma escala e em qualquer ponto do mapa.

2) Deslocamento devido ao relevo: por deslocamento entende-se mudança de posição; nos casos anteriores tínhamos variação de tamanho.

A escala do datum é igual à escala do “mapa”.

Qualquer ponto acima ou abaixo do atum aparecerá deslocado na foto, apenas os pontos que estiverem no datum estará em escala correcta na foto em relação ao mapa.

A posição de “b” na foto equivale à posição de um ponto s no datum, quando deveria coincidir com a de “a” exactamente como os pontos AI e BI coincidem no mapa; assim a imagem “b” na foto apresenta-se deslocada de AS no datum.

Esses deslocamentos são bem visíveis em fotos onde aparece imagem de objectos altos – torres, chaminé, prédios, árvores, etc. Particularmente quando essas imagens estão próximas às bordas da foto; essas imagens assim deslocadas distribuem-se radialmente a partir do centro da foto: o deslocamento faz-se radialmente.

Esse deslocamento radial é expresso pela fórmula:

Esta fórmula mostra que:

1) O deslocamento devido ao relevo (altura) é directamente proporcional a “r” se ∆h e Hπ forem constantes significa que quanto mais a imagem estiver afastada do centro da foto, tanto maior será o deslocamento.

2) O deslocamento devido ao relevo (altura) é directamente proporcional à “∆h” se “r” e Hπ forem constantes – significa que quanto maior a distância (altura) do objecto ao plano de referência tanto maior será o deslocamento.

3) O deslocamento é inversamente proporcional a “Hπ” se “r” e ∆h forem constantes – significa que quanto maior a altura de voo em relação ao datum de referência tanto menor o deslocamento.

Se considerarmos que o relevo do terreno é o topo de um objecto imaginário, só não terá a imagem da base deste objecto, mas é fácil perceber que as conclusões tiradas são válidas, aplicáveis.

Nas condições reais de voo fotográfico, dificilmente se obtém a absoluta verticalidade do eixo ótico, apresentando as fotos um certo grau de inclinação; o limite máximo admissível é de 3°.

Um bom voo fotográfico deve apresentar; raríssimas fotografias com inclinação superior a 3°, 90% menor que 2° e 50% menor que 1 grau.

Os aparelhos de restituição já vem com dispositivos que corrigem inclinações de até 3°, para valores maiores é necessário corrigir a foto com instrumentos chamados de ratificadores.

Cuidados na determinação de escalas

Deve-se tomar uma série de complicações ao se determinar uma escala de uma foto;

a) Medidas de segmentos horizontais.

b) Usar entroncamentos ou cruzamentos como ponto de referência. No mapa (as estradas estão fora de escala por necessidade simbólica); evitar o topo de árvores ou de edifícios devido o deslocamento da imagem pelo relevo.

c) Diminuir os erros relativos (de medidas) medindo-se segmentos longos (na foto).

d) Medir segmentos que se cruza a 90°, para diminui r o efeito inclinação.

e) Medir vários segmentos e/ou medir várias vezes o mesmo segmento (diminui erros).

f) Observar estereoscopicamente para estimar a superfície média ou mais frequente e procurar efectuar medidas nesse plano médio.

Distorções devidas ao material e equipamento

As distorções provocadas pelas lentes das câmaras fotográficas são desprezíveis e podem ser corrigidas nas copiadoras. Os filmes também apresentam distorções, são também desprezíveis. Quanto aos papéis eles apresentam distorções que podem ultrapassar os limites de tolerância: são sensíveis a variação de temperatura e principalmente de humidade. Quando se é exigida alta precisão do resultado do trabalho , usam-se papéis especiais com alma de alumínio – cronopack , correctostat.

Estereoscopia

Fenómeno ou técnicas para se obter imagens tridimensionais a partir de imagens bidimensionais.

A observação simples de uma foto pode fornecer boas informações da área fotografada, mas a observação estereoscopica permitirá obter melhores detalhes e informações mais exactas, particularmente se a região for acidentada.

A percepção e avaliação do relevo sem estereoscopia é bastante limitada e depende da experiência pessoal sobre profundidade visual, e da capacidade de perceber distâncias com uma só vista.

A percepção ao relevo ou profundidade à vista desarmada é auxiliada pelas sombras que os objectos projectam, mas as aerofotos apresentam o mínimo possível de sombras o que dificulta a percepção de uma aerofoto.

Terrenos fotografados que apresentam tonalidades uniformes e sem sombras apareceram como se fossem planos mesmo que sejam bastante acidentados.

A visão estereoscópica é de externa importância na habilidade de perceber a terceira dimensão, aumentando a precisão do trabalho.

estereoscopio: instrumento e aparelho destinado a possibilitar a observação ou visão estereoscópio ou estereospar : ao par estereoscópico montado de maneira a se observar estereoscopicamente chamamos de estereograma.

Visão binocular: pela estereoscopia nada mais procura do que reduzir a visão binocular com que vemos os objectos. Nossos olhos estão separados uma distância dita interpupilar e que varia de pessoas para pessoa: 56 à 72mm, média de65mm.

Quando olhamos um objecto de uma certa distância “a” , os olhos convergem para o objecto , i.é , o eixo ótico de cada olho aponta para o objecto : o objecto é observado de um certo ângulo formado pelos eixos ópticos :é o ângulo de convergência α1: cada imagem ligeiramente diferente de outra é transmitida ao cérebro que as recombina numa só imagem estereoscópica.

Consideramos um outro objeto B a uma distância “b” , os eixos óticos convergirão no B segundo um ângulo α2 , consideramos A e B simultaneamente : o A é observado segundo α1 e B segundo α2, esses ângulos são ditos paraláxicos.

A profundidade ou distância entre A e B é percebida pela diferença dos ângulos paraláxicos de A e B: uma das vistas percebe a diferença entre A e B segundo o ângulo βI e a outra segundo βII; a distância AB é assim percebida pelos ângulos βI + βII que é igual a diferença dos ângulos paraláxicos α1 - α2.

A percepção das distâncias “a” e “b” depende da distância interpupilar (base ocular) e das distâncias dos objectos A e B à vista.

Só é possível perceber a distância entre dois objectos ou pontos se a diferença dos ângulos de convergência for maior que 20’’ (indivíduos excepcionais podem atingir 10”) e equivale a aproximadamente 670m de distância.

Percepção estereoscópica e aerofotos

A capacidade de visão estereoscópica está limitada a aproximadamente

670m, em distâncias maiores não se terá sensação de relevo ou profundidade: é o que acontece quando observamos paisagens de avião, somente percebemos o relevo devido a experiência pessoal através de indícios monoculares.

A posição de tomada de fotos dos aviões estão a uma distância de 1 aerobase, essas posições (estações) funcionam como dois olhos, assim um objecto ou área será vista segundo dois ângulos diferentes.

Pode-se obter imagem estereoscópica a partir de 2 aerofotos sem auxílio de instrumentos se reproduzirmos as condições em que as fotos foram tiradas: eixos ópticos paralelos: é uma situação à qual nossa vida não está habituada – as aerofotos estão á pequena distância, próxima à vista e não no infinito, é necessário um esforço para manter os eixos ópticos oculares paralelos e simultaneamente focalizar as fotos que se encontram próximas à vista.

estereoscopio

São instrumentos que permitem examinar as fotos em terceira dimensão, eliminando os esforços de ajustamento visual: cada foto é observada através de lentes por cada uma das vistas focalizadas na foto e o paralelismo dos eixos ópticos é obtido pelo efeito das lentes.

Existem dois tipos de estereoscópios:

1) De refracção, de lentes ou de bolso:

2) De reflexão ou de espelho:

Cada tipo apresenta vantagens e desvantagens.

Bons estereoscópios de bolsos estão providos para ajustamento interpupilar

e tem 4x de aumento: os de espelho possibilitam a ampliação a da distância pupilar para aproximadamente 20cm e tem aumento de 2x, abrangem área maior mas o modelo estereoscópico é menor, existem acessórios para aumentar o estereomodelo às custas da área observada. Os estereoscópicos de espelho têm uma parte muito delicada: os espelhos que devem ser perfeitamente planos e não possuem protecção para a superfície reflectora que podem ser danificadas pela humidade e gordura.

pseudoscopia

Quando se observam fotos de um estereopar com suas posições trocadas,

o relevo aparecerá invertido: os valores aparecerão com elevações e as cristas como fundo de vales: este fenômeno de inversão é chamado de pseudoscopia.

Quando as fotografias apresentam grande riqueza de detalhes e/ou se procura anomalias de drenagem ou de topografia, a observação pseudoscópica é de utilidade, pois essas feições ficarão mais ressaltadas e evidentes.

Defeitos da vista

A acuidade estereoscópica varia de indivíduo, com exercício e com a prática. Pequenos defeitos visuais não impedem a estereoscopia, apenas a acuidade ficará diminuída: entretanto, vistas com defeitos em graus diferentes entre si chegam a impedir estereoscopia, pois as imagens que chegam ao cérebro são tão diferentes que o cérebro automaticamente elimina uma delas, assim o indivíduo estará efectivamente observando monocularmente e sua acuidade estereoscópica será nula.

A maioria dos defeitos comuns da visita é corrigida pelo uso de óculos: o estrabismo impede a visão estereoscópica. O cérebro eliminará total ou imparcialmente uma das imagens.

O cansaço mental ou físico reduz notavelmente a acuidade estereoscóca.

Iluminacao

É um factor muito importante, iluminação fraca além de cansar a vista diminui a acuidade: o excesso também é prejudicial porque diminui muito as nuances cromáticas. A melhor iluminação é a fluorescente ou fria.

Factores interferentes na estereoscopia

Mesmo que se tenha vista normal e o par esteja correctamente orientado e montado, existem factores que interferem na estereoscopia:

1) Grandes diferenças de elevação: impossibilita a fusão simultânea dos pontos mais altos e a pontos mais baixos. O ângulo máximo de convergência que permite fusão é de mais ou menos 1°.

2) Grande diferença de escala entre as fotos, torna muito difícil a fusão das imagens.

3) Mudança de posição de objectos durante o intervalo de tomada das fotos

(ondas, auto, avião).

4) Onalidade fotográfica uniforme massa de água – ocupando maior parte da área observada.

Outros métodos de estereoscopar

analglifo: a parte de recobrimento comum de uma das fotos é impressa e

a outra em cor complementar, exemplo: azul e vermelho e observadas com óculos de filtros com as mesmas cores, dessa maneira cada vista verá uma das imagens.

O mesmo é válido para projecção.

Polarização: as fotos de estereospar são projectadas independentemente com luz polarizada cruzada , as imagens são observadas com filtros polarizados cruzados o que faz com que cada vista veja apenas uma das imagens.

Exagero vertical: O estéreo modelo observado não é uma réplica exata do terreno fotografado, existe o que se chama de exagero vertical: o relevo se apresenta mais acentuado que a realidade. Toda observação de relevo no estereomodelo deve levar em conta esse exagero vertical.

Para restituição, medidas e foto interpretação o exagero é mais vantagem do que desvantagem, pois pequenas feições topográficas são acentuadas.

Notação e nomenclatura

Convém se familiarizar com as notações e nomenclatura usualmente empregadas na fotogrametria e foto-interpretação:

Linha de voo – estação: posição de tomada da foto

Recobrimento : longitudinal e lateral

Altura de voo: altitude de voo

Vertical – nadir: ponto e linha

Eixo principal = eixo ótico

Plano de referência – datam: plano horizontal arbitrário

Pontos homólogos, imagens homólogas.

Simbologia

A) Letras maiúsculas para o real terreno, alvo, vôo.

B) Letras minúsculas: na foto ou referente a foto, imagem

A = estação

N = ponto nadiral no terreno

B, b = aerobase e fotobase.

H = altura do voo

h = altura do alvo, diferença de nível

n, c = ponto principal e ponto nadiral

Índices, indexação = 0 (zero) para tudo o que se referir ao plano de referência, datun π

- 1, 2 etc. Para tudo que se refere as estações

- conjugada - para homólogos.

O mapeamento

Mapeamento é conjunto de processos e técnicas necessário à obtenção de mapa. O mapeamento fotográfico se abrange as seguintes etapas:

1) Projecta de trabalho (especificações e área da superfície a ser mapeada).

2) Projecto e execução do voo fotográfico.

3) Organização do projecto.

4) Apoio terrestre.

5) reambulação

6) Aerotriangulação.

7) Restituição

8) Preparo para a impressão

9) Impressão

As etapas um e dois já foram abordadas , a três refere a preparação fornecimento de fotos , dados para as etapas posteriores . As etapas 4 , 5 e 6 são etapas específicas e técnicas que devemos conhecer por que delas dependem a maior parte do trabalho a ser realizado tanto em qualidade quanto exactidão do mapa resultante.

Restituição Fotogramétrica

É o nome dado à operação que visa obter o original fotogramétrico (carta ou mapa obtido através de fotografias).

Consiste em, através de instrumentos e técnicas específicas, transformar a projecção cónica do fotograma (ou par fotográfico) em uma projecção ortogonal (carta ou mapa), onde serão desenhados os pormenores planialtimétricos do terreno, após ter sido restabelecida a equivalência geométrica entre as fotografias aéreas, no instante em que foram tomadas, e o par

de diapositivos que se encontra no projector.

Esta transformação pode ser:

· Gráfica

· Analógica

· Analítica ou numérica

· Digital

As transformações analógicas e analíticas envolvem as seguintes etapas de operação do aparelho restituidor:

· Orientação interior: este é o momento em que os pontos principais do fotograma são determinados, através das marcas fiduciais, e, em que é realizado o ajuste da distância focal do projector (que deve ser proporcional à da câmara utilizada).

· Orientação exterior ou relativa: é o momento em que são determinados os principais movimentos (num total de seis) que afectaram a fotografia no instante de sua tomada. Três destes, são movimentos de translação e os outros três, movimentos de rotação. É nesta fase, também, que se elimina a paralaxe (distorções) dos pontos fotografados.

· Orientação absoluta: é o momento em que se determina a escala do modelo estereoscópico (imagem 3D), formado pelas duas imagens projectadas, e, em que se determina a altura deste modelo, segundo o nível de referência pretendido.

Produtos Aerofotogramétricos mais comuns

· Foto índice: é o nome dado ao conjunto de fotografias aéreas de uma determinada região. Estas fotografias estão em escala aproximada, ligadas e montadas umas às outras através de suas zonas de superposição (entre fotos e faixas) e reduzidas fotograficamente. Sua finalidade é a de identificar falhas existentes nos recobrimentos, derivas do voo, quantidade de pontos de apoio existentes, etc.

· Mosaico: é o nome dado ao conjunto de fotografias aéreas, em que as fotos são montadas e ajustadas (cortadas e coladas) sistematicamente umas às outras, através dos detalhes do terreno, possibilitando uma visão global (completa) de toda a região fotografada. Sua finalidade é possibilitar o estudo preliminar de geologia, solos, vegetação, recursos hídricos e naturais, etc.

· Fotocarta: é o nome dado a um mosaico, sobre o qual são impressas as seguintes Informações: quadriculado ou malha de coordenadas, moldura, nomes de rios, de cidades, de acidentes geográficos importantes, legenda, etc.

· Ortofotocarta: é o nome dado a uma fotografia rectificada, ampliada em papel indeformável e completada com as seguintes informações: símbolos, quadriculado ou malha de coordenadas, legenda, podendo ainda conter informações planialtimétricas ou somente planimétricas. A vantagem de se produzir uma ortofoto, ao invés de um mapa, está na riqueza de detalhes que a foto pode registar e que, necessariamente, o mapa, não tem condições de informar.

Conclusão

A aerofotogrametria, é um tema bastante complexo, que levaria muito tempo e ocuparia bastante espaço se fosse abordado no seu mais profundo sentido.

O trabalho aqui apresentado, procurou abordar de forma resumida e empírica a este tema, por poucos conhecido.

Inicialmente a fotogrametria era usada por militares, após a guerra, o uso e progresso das aerofotos se expandiram nas áreas civis, militares e científicas. A II Guerra Mundial foi fundamentalmente de fotografias.

Referencias

Bibliografia

· CURSO TECNICO DE GEOMENSURA; Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina

Unidade de Florianópolis Departamento Acadêmico da Construção Civil

Unidade Curricular: Sensoriamento Remoto

· BRANDALIZE, MARIA CECILIA BONATO; apostila 4 de topografia,PUC/PR ;CEFET-SC