Un trazador de líneas estéreo utiliza fotografías estéreo para determinar las elevaciones . Ha sido el método principal para trazar curvas de nivel en mapas topográficos desde la década de 1930. Aunque los dispositivos específicos han avanzado tecnológicamente, todos se basan en el aparente cambio de posición de una característica en las dos fotografías estéreo.
Los estereoplotters han cambiado a medida que la tecnología ha mejorado. Los primeros estereoplotters donde los estereoplotters de proyección usaban solo los rayos de luz y la óptica para ajustar la imagen. El Kelsh Plotter es un ejemplo de estereoplotters de proyección. Los estereoplotters analógicos fueron los siguientes y fueron más sofisticados, ya que utilizaron ópticas más sofisticadas para ver la imagen. El estereoplotter analítico se utiliza en la actualidad. Incorpora una computadora que hace el trabajo de alinear matemáticamente las imágenes para que se alineen correctamente. El estereoplotter analítico también permite almacenar los datos y volver a dibujar en cualquier escala deseada.
Analógico
El estereoplotter requiere dos fotografías que tengan una superposición considerable (60%) y se corrijan la distorsión debida al ángulo de la foto. Las fotos se colocan en soportes transparentes y se proyectan con una fuente de luz. Cada imagen se proyectará superponiéndose a la otra. El operador, utilizando un conjunto especial de ópticas , vería la imagen como tridimensional debido a la perspectiva diferente de cada foto.
La óptica del estereoplotter es lo que permite al operador trazar los contornos y las características. La fuente de luz utilizada para proyectar la foto es lo que inicia el proceso. Una foto se proyecta con un filtro cian / azul y la otra foto se proyecta con un filtro rojo. El operador usa un juego especial de lentes que tienen el mismo filtro de color para lentes. Al ver la foto de la izquierda con luz azul mientras que el ojo izquierdo tiene el filtro azul y la foto de la derecha proyectada con luz roja y el ojo derecho ve a través del filtro rojo, la imagen superpuesta se vuelve tridimensional. Las imágenes tendrán puntos de control que detallan cómo debe ocurrir la superposición de las fotos. La imagen superpuesta resultante se llama anaglifo y es un modelo tridimensional del terreno . Una vez proyectadas las dos fotos y alineados los puntos de control deseados, el operador comenzará a registrar las elevaciones deseadas en el terreno "volando" un punto de luz a lo largo de los contornos. Si el punto de luz parece flotar sobre el terreno o parece sumergirse en el terreno, el operador sabe que lo ha alejado demasiado de una pendiente o demasiado hacia una pendiente, respectivamente.
Originalmente, los estereoplotters registraban la trayectoria del punto de luz voladora trazando directamente la trayectoria en una hoja de acetato o poliéster recubierta con una laca opaca, que podía fotografiarse para hacer las planchas de impresión de mapas topográficos. Si se cometieran errores durante el trazado del contorno, el operador aplicaría un poco de laca en el trazado incorrecto, dejaría que se seque y luego intentaría volar el punto de luz nuevamente. Los sistemas actuales que utilizan técnicas de captura digital permiten el simple borrado de parte del vector de datos defectuoso en la memoria de la computadora, después de lo cual se puede reanudar la digitalización. Luego, la base de datos digital se combina en un programa de gráficos con anotaciones y símbolos, y finalmente se utiliza para producir las planchas de impresión de mapas con un fotoplotter .
El estereoplotter responde a una necesidad importante de permitir que las fotografías aéreas se conviertan en la base de los mapas de contornos y elevación . En los Estados Unidos, el uso más grande de mapas topográficos es el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). El USGS ha catalogado todo el territorio de los Estados Unidos y ha producido hojas topográficas para todo. Las hojas se utilizan con mayor frecuencia como mapas de 7.5 '. Esto significa que hay 7.5 '(0.125 grados) de latitud por 7.5' (0.125 grados) de longitud .
Analítico
Con la introducción de las computadoras, el estereoplotter analítico se convirtió en una máquina de elección popular para la fotogrametría a fines de los años sesenta y setenta. Un estereoplotter es un instrumento que utiliza fotografías estereoscópicas para determinar elevaciones con el fin de crear contornos en mapas topográficos . Las computadoras trajeron la capacidad de ejecutar cálculos más precisos que aseguran resultados precisos adicionales en lugar de aproximaciones. Esta innovación también permitió un cambio a un formato digital en lugar de papel. Los estereoplotters analíticos superaron a sus predecesores analógicos y se convirtieron en el método principal para adquirir datos de elevación a partir de fotografías estéreo .
Restituidores analíticas, utilizar una proyección matemática basada en la co-linealidad (dos vectores que apuntan en la misma dirección) modelo de ecuación. El elemento mecánico del instrumento es un dispositivo muy preciso controlado por computadora que compara dos fotografías simultáneamente. El sistema de medición se puede hacer para crear una medición precisa para las imágenes porque las etapas de la foto solo se mueven a través de las coordenadas xey que están programadas en el sistema. En comparación, el estereoplotter Kelsh se construyó con una distancia focal fija y una distancia focal de lente para la proyección. También se fijó la relación de escala. Por el contrario, el estereoplotter analítico no tiene limitaciones sustanciales en la distancia focal o la escala .
El sistema de visualización de trazadores estereoscópicos analíticos tiene un sistema de tren óptico, que generalmente incluye la capacidad de cambiar la distancia focal de una cámara ajustando la lente. El estilo, el tamaño y el color de la marca de medición también se pueden ajustar en el sistema de visualización. También hay un ajuste de iluminación para cada ojo.
El sistema de medición de estereoplotter analítico está compuesto por un dispositivo de entrada para que el operador mueva el punto de elevación en tres dimensiones. El dispositivo de entrada está programado y la medida digital de la desviación del punto de elevación se envía a la computadora. Con esta información, el programa puede establecer y ubicar puntos tanto para el interior como el exterior de la elevación y registrar las mediciones. La transferencia de información es inmediata y, por lo tanto, la persona que opera la máquina puede realizar los ajustes necesarios en las coordenadas.
Las elevaciones se miden en tres pasos, que incluyen primero medir la orientación interior, luego la orientación relativa y finalmente la orientación absoluta. Las fotografías de orientación interior se colocan en relación con el centro del estereoplotter alineando el estándar fijo de puntos de referencia para la medición con los puntos correspondientes de la fotografía. También se establece la distancia focal de la cámara. Con orientación relativa el ángulo de orientación de la cámara con respecto al lugar donde estaban las fotos, la foto estereo se toma programada en el estereoplotter. Esto permite reducir los efectos de paralaje (distorsión de la foto estéreo final). En orientación absoluta, las coordenadas terrestres de una posición se utilizan para escalar el modelo. Puede usar esto para obtener las coordenadas x, y o z de cualquier posición en las fotografías estéreo. Esta información se puede utilizar para la construcción de curvas de nivel para mapas topográficos.
Ejemplos de estereoplotters analíticos
- Galileo Digicart
- Intergraph Intermap
- Kern (ahora Leica) serie DSR
- Serie Wild (ahora Leica) AC y BC,
- Serie Zeiss Planicomp P
- Serie Matra Traster
- CP2 de Servicios Cartográficos
Perspectiva del futuro
El estereoplotter ha sido reemplazado por métodos fotogramétricos más modernos, digitales y automatizados, como en el caso de estructura por movimiento . Lidar (radar de luz) también ha complementado la fotogrametría para recopilar datos de elevación. Lidar utiliza un pulso láser dirigido a las características y detecta la cantidad de tiempo entre el momento en que se emite el pulso y el momento en que se detecta para determinar la diferencia en las elevaciones.
Ver también
Referencias
- Brown, Kent D. (2004) Digital Mapping Techniques '04 - Actas del taller, Informe de archivo abierto del Servicio geológico de EE. UU. 2004–1451: Métodos de fotogrametría en el Servicio geológico de Utah: Desde el mapeo de campo al mapa publicado, http: //pubs.usgs .gov / de / 2004/1451 / brown / index.html .
- Mayo, W. Consultado el 13 de noviembre de 2007. Curso básico sobre la producción de mapas a partir de fotografía aérea. http://www.b-29s-over-korea.com/aerial%20photography/aerial%20photography-pg3.html
- Robinson, AH, Morrison, JL, Muehrcke, PC, Kimerling, AJ, Stephen Guptill, (1995) Elementos de cartografía: John Wiley & Sons Inc., Canadá, 6ª ed.
- History.pdf Historia de la fotogrametría, http://www.ferris.edu/faculty/burtchr/sure340/notes/ [ enlace muerto permanente ]
- El trazador analítico CP 2, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/0031-868X.00045