El dominio de las fuerzas naturales y la manipulación de los fenómenos físicos para el
buen uso del ser humano han permitido obtener o realizar aplicaciones que facilitan el
desarrollo de la creatividad del hombre.
Es posible entonces obtener imágenes aéreas para estudiar la superficie y subsuelo de
la tierra, en un encuentro entre diferentes áreas del conocimiento, pasando por la
óptica, la geometría, la aerodinámica, las telecomunicaciones etc. Esto se conoce como
GIS o “Geographic Information System”
El inicio de la fotografía aérea, ocurrió cuando se llevo una cámara de fotografía en
globo y se obtuvo una perspectiva antes reservada para las aves, esta aplicación de
una cámara la clasificó como un “sensor remoto aerotransportado” este uso ha
evolucionado de manera que a lo largo de la historia se adaptaron aeronaves o se
diseñaron algunas específicamente para cumplir misiones de registro aéreo. Como
muchos casos de desarrollo tecnológico, la industria militar ha sido un motor de
avances, por esto se pueden encontrar ejemplos como el lockheed U2 o el SR71
blackbird como las aeronaves de mayor rendimiento en el tema de obtener fotografías
aéreas, incluso los famosos B17 de la segunda guerra mundial se modificaron para
aplicaciones fotográficas.
buen uso del ser humano han permitido obtener o realizar aplicaciones que facilitan el
desarrollo de la creatividad del hombre.
Es posible entonces obtener imágenes aéreas para estudiar la superficie y subsuelo de
la tierra, en un encuentro entre diferentes áreas del conocimiento, pasando por la
óptica, la geometría, la aerodinámica, las telecomunicaciones etc. Esto se conoce como
GIS o “Geographic Information System”
El inicio de la fotografía aérea, ocurrió cuando se llevo una cámara de fotografía en
globo y se obtuvo una perspectiva antes reservada para las aves, esta aplicación de
una cámara la clasificó como un “sensor remoto aerotransportado” este uso ha
evolucionado de manera que a lo largo de la historia se adaptaron aeronaves o se
diseñaron algunas específicamente para cumplir misiones de registro aéreo. Como
muchos casos de desarrollo tecnológico, la industria militar ha sido un motor de
avances, por esto se pueden encontrar ejemplos como el lockheed U2 o el SR71
blackbird como las aeronaves de mayor rendimiento en el tema de obtener fotografías
aéreas, incluso los famosos B17 de la segunda guerra mundial se modificaron para
aplicaciones fotográficas.
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| Documentos fotografía aérea |
B- 17 Modificado para fotografía aérea y redesignado como
PB - 1G
PB - 1G
Loockheed SR - 71 blackbird
Lockheed U2 de la NASA
Para usos civiles, es común el empleo de aeronaves de aviación general que en su cabina cuentan
con una instalación de una cámara, sistema de disparo automático, aislamiento de vibración, control
de nivel para lograr fotos verticales, sistema de vacio para aplanar el negativo etc. Las fotografías
logradas corresponden al método tradicional químico con sulfato de plata, es por esto que se
requiere un postproceso de revelado, positivado y digitalización para que puedan ser de utilidad en
este equipo y teniendo en cuenta que el peso final de todo el conjunto implica una precisa
distribución de los pesos y cargas estructurales a la aeronave, hace que las empresas de fotografía
aérea profesional incurran en altos costos de operación, mantenimiento, licencias etc. Es importante
anotar que la aeronave no solo ha de transportar todo este equipo, sino también al piloto y a un
operario de la cámara de manera segura y que el peso y tamaño final hace que la potencia del motor
sea importante. De lo anterior se puede concluir que con la común aplicación de fotografía aérea
sobre zonas pobladas para fines de control y planeación urbana, implican que la seguridad sea un
ítem sobresaliente y que estas empresas obtengan un permiso de aeronavegabilidad de las
autoridades. Toda la explicación anterior justifica entonces que el costo de una fotografía aérea
convencional sea elevado
Los avances de la tecnología, que se incrementan exponencialmente día a día, han implicado
diferentes cambios en la forma de obtener las fotografías aéreas y ha rebajado los costos de manera
fenomenal. Por ejemplo la aeronave SR71, que operaba con complejos sistemas de propulsión,
control, pilotos de gran entrenamiento etc. Fue retirada del servicio sin que tecnológicamente fuera
obsoleta frente a otras aeronaves, pero si obsoleta frente a las posibilidades y costos de operación
de los satélites que rodean nuestro planeta, pues los satélites no obstante el alto costo de desarrollo,
construcción y puesta en órbita, ofrecen disponibilidad del servicio las 24 horas del día durante todo
el año y durante 10, 15 20 años o más, sin complejos sistemas de sostenimiento de la vida de un
tripulante y un operario, sin requerir redundancia en sistemas para obtener alta seguridad en
mantener todo operativo en función de los tripulantes, pues son finalmente robots espaciales que no
sufren cansancio o que se tengan que lamentar su pérdida mas allá de lo material.
Casi todos los cibernautas han tenido entonces la posibilidad de ver desde el espacio y sin costo, la
superficie del planeta, lugares que nunca ha visitado e incluso su barrio o casa desde un satélite
empleando a google earth o Ms virtual earth 3D. Su aplicación ya rebasa la simple curiosidad y
representa una herramienta de trabajo para entidades oficiales, comerciales etc.
Con el avance tecnológico se ha obtenido entonces con sensores opto electrónicos CCD, o CMOS,
que se reemplace el uso de películas químicas para fotografía en algunas aplicaciones de pequeño y
mediano alcance, con ello es fácil y económico el obtener fotografías de bajo costo y capacidad
cromática, pues la aerofotografía convencional continua siendo en blanco y negro.
El empleo del color, no solo hace más comprensible la imagen, sino que también permite obtener
mayor información, con esto las aplicaciones ambientales, de búsqueda de minerales en el subsuelo,
hidrografía etc. han obtenido una herramienta muy apreciada en el estudio multespectral de nuestro
planeta.
El investigador puede ahora entonces saber si el subsuelo posee agua, pues puede estudiar el color
de la vegetación de una región y compararla con escalas de verde de otros subsuelos con diferencia
en el contenido de humedad, así mismo se puede concluir si un cultivo es uniforme en producción y
crecimiento durante su desarrollo, pues con una aerofotografía a color se identifica si un sector es
lento en crecimiento, rico en algún nutriente etc. Esta aplicación final se conoce como “agricultura de
precisión”
Un ejemplo de control del crecimiento de plantas, que no implica agricultura es el seguimiento a
bosques cultivados por las cementeras, esta industria del cemento es reconocida como la más
contaminante de las actividades industriales humanas y para mitigar este efecto, las compañías
cumplen con cuotas ambientales cultivando bosques. Para demostrar y seguir esta cuota se pueden
obtener imágenes aéreas de estas zonas cultivadas, con tecnología fotográfica a color, radiométrica
o laser, que permitan conocer el crecimiento y estado de los bosques.
La gran cantidad de aplicaciones de la fotografía aérea o mejor, el uso de sensores remotos es tan
amplia y tan requerida, que es común encontrar que particulares se lanzan a obtener fotografías
aéreas con sus propias cámaras digitales caseras, en aeronaves recreativas del tipo ultraliviano o
alquilando aeronaves de aviación general, la adaptación para estos usos van desde solo abril la
ventana en vuelo, hasta perforaciones en el piso de cabina para obtener perspectivas verticales.
Las cámaras empleadas, están entre las pequeñas digitales de uso domestico, las DSLR de usos
aficionado y profesional, hasta la Hasselblad de 39 Mp que se ha estado experimentando en una
plataforma atornillada externamente a ultralivianos
Las compañías de cámaras y equipos de fotografía aérea profesional, han estado ofreciendo equipos
digitales que con varios lentes obtienen imágenes con corrección ortogonal. Sin embargo el costo de
adquisición es muy alto todavía, está entre 500.000 USD y un millón de dólares. Esto implica que
para una empresa de aerofotografía el retorno de la inversión sea lejano o que el usuario page un
alto precio por los servicios, así las cosas será entonces lejano el que la fotografía digital para uso
fotogramétrico esté disponible en países del tercer mundo.
Actualmente otra tecnología diferente a la del CCD o CMOS ha estado abriendo nuevas
oportunidades en cuanto a la reducción de costos, aumento de la frecuencia entre toma de imágenes
y mejora en la resolución de las imágenes logradas. Esto corresponde a que es factible retirar al
piloto y al operario de la cámara de la aeronave, así mismo existen sistemas digitales, ópticos y
remotos que permiten controlar desde tierra a las cámaras, la aeronave y recibir información de su
posición GPS, altitud, rumbo, velocidad, etc. Que son aglomerados bajo el término “telemetría”. Esta
tecnología es la de los UAS, o Sistemas aéreos no tripulados que operan directamente sobre el lugar
de trabajo.
En el logro de la verticalidad de todas las líneas que emergen de representar una foto o
ortogonalidad, se han desarrollado diversas técnicas, en un inicio con complejos sistemas ópticos de
4 cámaras montadas en un solo soporte en una aeronave, que requerían un postproceso en tierra,
revelado y proyección en una mesa donde se positivaría la imagen en blanco y negro, luego vino la
digitalización de la imagen con costosos escáner y se rectificaba la imagen en un paquete de
software.
Hoy en día, para áreas medianas y pequeñas se emplea cada vez mas aeronaves UAS que por volar
en un patrón organizado sobre la zona de trabajo, ofrecen verticalidad en el logro de la imagen, al
componer etas imágenes en un mosaico, se obtiene gran cercanía a la ortogonalidad y luego con
simplemente conocer la escala, se obtienen ortofotografias que se pueden usar como mapas
con una instalación de una cámara, sistema de disparo automático, aislamiento de vibración, control
de nivel para lograr fotos verticales, sistema de vacio para aplanar el negativo etc. Las fotografías
logradas corresponden al método tradicional químico con sulfato de plata, es por esto que se
requiere un postproceso de revelado, positivado y digitalización para que puedan ser de utilidad en
este equipo y teniendo en cuenta que el peso final de todo el conjunto implica una precisa
distribución de los pesos y cargas estructurales a la aeronave, hace que las empresas de fotografía
aérea profesional incurran en altos costos de operación, mantenimiento, licencias etc. Es importante
anotar que la aeronave no solo ha de transportar todo este equipo, sino también al piloto y a un
operario de la cámara de manera segura y que el peso y tamaño final hace que la potencia del motor
sea importante. De lo anterior se puede concluir que con la común aplicación de fotografía aérea
sobre zonas pobladas para fines de control y planeación urbana, implican que la seguridad sea un
ítem sobresaliente y que estas empresas obtengan un permiso de aeronavegabilidad de las
autoridades. Toda la explicación anterior justifica entonces que el costo de una fotografía aérea
convencional sea elevado
Los avances de la tecnología, que se incrementan exponencialmente día a día, han implicado
diferentes cambios en la forma de obtener las fotografías aéreas y ha rebajado los costos de manera
fenomenal. Por ejemplo la aeronave SR71, que operaba con complejos sistemas de propulsión,
control, pilotos de gran entrenamiento etc. Fue retirada del servicio sin que tecnológicamente fuera
obsoleta frente a otras aeronaves, pero si obsoleta frente a las posibilidades y costos de operación
de los satélites que rodean nuestro planeta, pues los satélites no obstante el alto costo de desarrollo,
construcción y puesta en órbita, ofrecen disponibilidad del servicio las 24 horas del día durante todo
el año y durante 10, 15 20 años o más, sin complejos sistemas de sostenimiento de la vida de un
tripulante y un operario, sin requerir redundancia en sistemas para obtener alta seguridad en
mantener todo operativo en función de los tripulantes, pues son finalmente robots espaciales que no
sufren cansancio o que se tengan que lamentar su pérdida mas allá de lo material.
Casi todos los cibernautas han tenido entonces la posibilidad de ver desde el espacio y sin costo, la
superficie del planeta, lugares que nunca ha visitado e incluso su barrio o casa desde un satélite
empleando a google earth o Ms virtual earth 3D. Su aplicación ya rebasa la simple curiosidad y
representa una herramienta de trabajo para entidades oficiales, comerciales etc.
Con el avance tecnológico se ha obtenido entonces con sensores opto electrónicos CCD, o CMOS,
que se reemplace el uso de películas químicas para fotografía en algunas aplicaciones de pequeño y
mediano alcance, con ello es fácil y económico el obtener fotografías de bajo costo y capacidad
cromática, pues la aerofotografía convencional continua siendo en blanco y negro.
El empleo del color, no solo hace más comprensible la imagen, sino que también permite obtener
mayor información, con esto las aplicaciones ambientales, de búsqueda de minerales en el subsuelo,
hidrografía etc. han obtenido una herramienta muy apreciada en el estudio multespectral de nuestro
planeta.
El investigador puede ahora entonces saber si el subsuelo posee agua, pues puede estudiar el color
de la vegetación de una región y compararla con escalas de verde de otros subsuelos con diferencia
en el contenido de humedad, así mismo se puede concluir si un cultivo es uniforme en producción y
crecimiento durante su desarrollo, pues con una aerofotografía a color se identifica si un sector es
lento en crecimiento, rico en algún nutriente etc. Esta aplicación final se conoce como “agricultura de
precisión”
Un ejemplo de control del crecimiento de plantas, que no implica agricultura es el seguimiento a
bosques cultivados por las cementeras, esta industria del cemento es reconocida como la más
contaminante de las actividades industriales humanas y para mitigar este efecto, las compañías
cumplen con cuotas ambientales cultivando bosques. Para demostrar y seguir esta cuota se pueden
obtener imágenes aéreas de estas zonas cultivadas, con tecnología fotográfica a color, radiométrica
o laser, que permitan conocer el crecimiento y estado de los bosques.
La gran cantidad de aplicaciones de la fotografía aérea o mejor, el uso de sensores remotos es tan
amplia y tan requerida, que es común encontrar que particulares se lanzan a obtener fotografías
aéreas con sus propias cámaras digitales caseras, en aeronaves recreativas del tipo ultraliviano o
alquilando aeronaves de aviación general, la adaptación para estos usos van desde solo abril la
ventana en vuelo, hasta perforaciones en el piso de cabina para obtener perspectivas verticales.
Las cámaras empleadas, están entre las pequeñas digitales de uso domestico, las DSLR de usos
aficionado y profesional, hasta la Hasselblad de 39 Mp que se ha estado experimentando en una
plataforma atornillada externamente a ultralivianos
Las compañías de cámaras y equipos de fotografía aérea profesional, han estado ofreciendo equipos
digitales que con varios lentes obtienen imágenes con corrección ortogonal. Sin embargo el costo de
adquisición es muy alto todavía, está entre 500.000 USD y un millón de dólares. Esto implica que
para una empresa de aerofotografía el retorno de la inversión sea lejano o que el usuario page un
alto precio por los servicios, así las cosas será entonces lejano el que la fotografía digital para uso
fotogramétrico esté disponible en países del tercer mundo.
Actualmente otra tecnología diferente a la del CCD o CMOS ha estado abriendo nuevas
oportunidades en cuanto a la reducción de costos, aumento de la frecuencia entre toma de imágenes
y mejora en la resolución de las imágenes logradas. Esto corresponde a que es factible retirar al
piloto y al operario de la cámara de la aeronave, así mismo existen sistemas digitales, ópticos y
remotos que permiten controlar desde tierra a las cámaras, la aeronave y recibir información de su
posición GPS, altitud, rumbo, velocidad, etc. Que son aglomerados bajo el término “telemetría”. Esta
tecnología es la de los UAS, o Sistemas aéreos no tripulados que operan directamente sobre el lugar
de trabajo.
En el logro de la verticalidad de todas las líneas que emergen de representar una foto o
ortogonalidad, se han desarrollado diversas técnicas, en un inicio con complejos sistemas ópticos de
4 cámaras montadas en un solo soporte en una aeronave, que requerían un postproceso en tierra,
revelado y proyección en una mesa donde se positivaría la imagen en blanco y negro, luego vino la
digitalización de la imagen con costosos escáner y se rectificaba la imagen en un paquete de
software.
Hoy en día, para áreas medianas y pequeñas se emplea cada vez mas aeronaves UAS que por volar
en un patrón organizado sobre la zona de trabajo, ofrecen verticalidad en el logro de la imagen, al
componer etas imágenes en un mosaico, se obtiene gran cercanía a la ortogonalidad y luego con
simplemente conocer la escala, se obtienen ortofotografias que se pueden usar como mapas
Técnica para obtener ortofotos y cubrir un área determinada
Si se suma la resolución obtenida por el mosaico, el resultado es sobresaliente, teniendo en
cuenta que la aeronave no tripulada opera a baja altitud (menos de 1 km) y que en cada foto
se captura un cuadro de 500 m x 500 m a una resolución de 10 Mp, para un cuadro de 1km x
1km el resultado del mosaico sería de 40 Mp aproximadamente, si se compara lo obtenido
respecto a volar en una aeronave con la cámara hasselblad de 39 Mp a una altitud donde se
cubra también un cuadro de 1km x 1km, la resolución será semejante, pero la verticalidad de
las fotos es muy diferente, pues en una única toma todas las líneas convergen al lente de la
cámara en logar de ser una suma de cuatro tomas verticales.
Aunque estamos frente a una revolución tecnológica para fotografías aéreas, es claro que
para registrar zonas de alrededor 1km x 1km y sumar en mosaicos las fotos, para tal vez una
carretera de 20Km o un pequeño pueblo, los sistemas aéreos no tripulados son una excelente
opción en costos, calidad, disponibilidad del servicio y frecuencia de tomas para hacer un
seguimiento. Sin embargo para zonas más amplias, se hace necesario aumentar en todos los
sentidos el equipo, los costos, etc. Es así que una aeronave tripulada seguirá siendo aplicable
y para casos superiores en tamaño, un satélite.
El planeta se encuentra hoy en día, cubierto por una red de satélites que día a día sobrevuelan
toda la superficie terrestre, por eso no es necesario contratar lanzamientos nuevos,
simplemente se solicita a la agencia de fotografía espacial la zona requerida con un grado de
aceptación de nubosidad. Luego se espera el resultado y se paga por ello.
En el caso de Colombia, el comportamiento del clima que obedece a nuestra ubicación
ecuatorial y a la elevación de las montañas, hace que el logro de buenas imágenes aéreas sea
toda una proeza con aeronaves tripuladas, no es extraño que cada vez ganen terreno los
servicios UAS.
Los campos de aplicación son entonces diferentes y las ventajas también, un comparativo se
muestra a continuación:
1. Fotografía de zonas pequeñas y medianas con UAS, se puede volar bajo la nubosidad,
cerca del terreno y con costos de operación bajos, es acertado usarlo para minas, canteras,
obras civiles de menos de 20 Km, infraestructura civil en seguimiento y control de obra,
auditoría etc. Para agricultura de precisión, plan de ordenamiento territorial de cabeceras
municipales, pueblos pequeños y medianos
2. Fotografía de zonas grandes, de varios kilómetros cuadrados de extensión o sobre
territorios de difícil acceso y desde altitud sobre el terreno de varios Km, es justo emplear
aeronaves tripuladas con equipos monocromáticos convencionales
3. Fotografía de zonas muy grandes y donde la frecuencia de registro con una frecuencia
requerida entre semanas o meses es lo necesario, con satélites
Ante todos estos cambios, la autoridad aeronáutica colombiana UAEAC o Aerocivil, está en
mora de ofrecer una reglamentación orientadora y promotora de la actividad aérea sin piloto
para usos industriales, de ingeniería y estudios ambientales
cuenta que la aeronave no tripulada opera a baja altitud (menos de 1 km) y que en cada foto
se captura un cuadro de 500 m x 500 m a una resolución de 10 Mp, para un cuadro de 1km x
1km el resultado del mosaico sería de 40 Mp aproximadamente, si se compara lo obtenido
respecto a volar en una aeronave con la cámara hasselblad de 39 Mp a una altitud donde se
cubra también un cuadro de 1km x 1km, la resolución será semejante, pero la verticalidad de
las fotos es muy diferente, pues en una única toma todas las líneas convergen al lente de la
cámara en logar de ser una suma de cuatro tomas verticales.
Aunque estamos frente a una revolución tecnológica para fotografías aéreas, es claro que
para registrar zonas de alrededor 1km x 1km y sumar en mosaicos las fotos, para tal vez una
carretera de 20Km o un pequeño pueblo, los sistemas aéreos no tripulados son una excelente
opción en costos, calidad, disponibilidad del servicio y frecuencia de tomas para hacer un
seguimiento. Sin embargo para zonas más amplias, se hace necesario aumentar en todos los
sentidos el equipo, los costos, etc. Es así que una aeronave tripulada seguirá siendo aplicable
y para casos superiores en tamaño, un satélite.
El planeta se encuentra hoy en día, cubierto por una red de satélites que día a día sobrevuelan
toda la superficie terrestre, por eso no es necesario contratar lanzamientos nuevos,
simplemente se solicita a la agencia de fotografía espacial la zona requerida con un grado de
aceptación de nubosidad. Luego se espera el resultado y se paga por ello.
En el caso de Colombia, el comportamiento del clima que obedece a nuestra ubicación
ecuatorial y a la elevación de las montañas, hace que el logro de buenas imágenes aéreas sea
toda una proeza con aeronaves tripuladas, no es extraño que cada vez ganen terreno los
servicios UAS.
Los campos de aplicación son entonces diferentes y las ventajas también, un comparativo se
muestra a continuación:
1. Fotografía de zonas pequeñas y medianas con UAS, se puede volar bajo la nubosidad,
cerca del terreno y con costos de operación bajos, es acertado usarlo para minas, canteras,
obras civiles de menos de 20 Km, infraestructura civil en seguimiento y control de obra,
auditoría etc. Para agricultura de precisión, plan de ordenamiento territorial de cabeceras
municipales, pueblos pequeños y medianos
2. Fotografía de zonas grandes, de varios kilómetros cuadrados de extensión o sobre
territorios de difícil acceso y desde altitud sobre el terreno de varios Km, es justo emplear
aeronaves tripuladas con equipos monocromáticos convencionales
3. Fotografía de zonas muy grandes y donde la frecuencia de registro con una frecuencia
requerida entre semanas o meses es lo necesario, con satélites
Ante todos estos cambios, la autoridad aeronáutica colombiana UAEAC o Aerocivil, está en
mora de ofrecer una reglamentación orientadora y promotora de la actividad aérea sin piloto
para usos industriales, de ingeniería y estudios ambientales
UAS militar "firescout"