Diseño geometrico y planeamiento de vuelo

Universidad tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Civil
Licenciatura en ingeniería Geomática
Integrantes:
Paola Batista:
Jonathan Fuentes:
Proyecto Final de Fotogrametría
Tema: Planeamiento de vuelo fotogramétrico
Profesora: Bernardita Trejos
Fecha de entrega: viernes 29 de noviembre
Año lectivo: 2013
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Índice:
Planeamiento de vuelo Fotogramétrico:
 Introducción
 objetivos
 Marco teórico
 Localización del proyecto
 Cálculos
 Datos utilizados:
 Día a realizar el vuelo
 clima
 Área a cubrir
 Especificaciones de la cámara
 Especificaciones del avión
 Tipo de película
 Especificaciones de la fotografía
 Aeropuerto más cercano
 Área a fotografiar
 Longitud de lado de la foto
 Área cubierta por cada fotografía
 Altura de vuelo
 Base en el aire
 Separación entre líneas de vuelo
 Área neta ganada por fotografía
 Relación base altura
 Movimiento de la imagen en la fotografía para tiempo de exposición
 Intervalo entre exposiciones
 Rumbo escogido gráficamente
 Ubicación de las líneas de vuelo
 Número de líneas de vuelo
 Longitud de las líneas de vuelo
 Numero de fotografías
 Número total de fotos
 Altura de vuelo
 Altura relativa
 Altura absoluta
 Tiempo de vuelo para tomar fotografías
 Tiempo de vuelo al aeropuerto mas cercano
 Conclusiones
 Anexos
 Mapa utilizado
 Bibliografía

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Introducción:
Los vuelos fotogramétricos son el primer paso de la cadena de producción de los mapas
topográficos y las ortofotos. Estos vuelos son ejecutados por aeronaves equipadas con
cámaras fotogramétricas conforme a un plan de vuelo preestablecido que regula
parámetros como la altura de vuelo, trayectorias a seguir o solape que debe existir entre
las imágenes captadas. La realización de vuelos fotogramétricos está fuertemente
condicionada por las circunstancias meteorológicas. La presencia de nubosidad, lluvias o
calima son factores adversos que impiden su ejecución. Las franjas horarias en las que se
realizan los vuelos fotogramétricos se restringen a aquellas en las que la inclinación del sol
no genera grandes sombras que pudieran dificultar la interpretación de zonas de las
imágenes. El resultado de los vuelos fotogramétricos son una colección de fotografías
aéreas, o fotogramas, que no pueden ser utilizadas para medir distancias reales ya que su
escala no es uniforme al estar afectadas por la orografía del área que cubren, la
perspectiva de la imagen, la distorsión de la lente de la cámara con que se obtienen y la
posición en el espacio de la cámara en el momento del disparo.
El siguiente proyecto se basa en el planeamiento de vuelo sobre un área de 169km2
sobre
el distrito de Chame provincia de Panamá.

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Marco Teórico:
El principio fundamental de la misión fotográfica es asegurar la obtención de negativos
fotográficos, de máxima calidad y precisión, cuya finalidad es su utilización como base
para la producción de documentos cartográficos, mediante procesos fotogramétricos.
Una de las fases más importantes del proyecto de elaboración de un documento
cartográfico, lo constituye la planificación de vuelo. La misma se ocupa de preparar
instrucciones detalladas para los tripulantes que integran la misión fotográfica, referente a
la obtención de imágenes, recorridos fotográficos, área a ser volada, etc..
La condición fundamental de toda planificación de vuelo, es la obtención de adecuada
cobertura fotográfica con el mínimo de fotografías, tal que cada parte del terreno por
pequeña que sea, debe ser cubierta estereoscópicamente, esto significa que toda la
superficie debe aparecer en las zonas de superposición tanto de fotografías adyacentes de
un recorrido como en las áreas superpuestas de recorridos vecinos.
Durante la etapa de restitución por trazado estereoscópico, el modelo observado en el
instrumento, está formado por la intersección de haces de rayos que forman dos
fotografías consecutivas.
La porción útil de cada haz que da lugar al modelo, se muestra en la fig.1, por lo tanto será
requisito fundamental que todo el terreno a ser cartografiado debe estar contenido en tal
área, para tener una cobertura estereoscópica completa.
Cuando se desea diseñar un vuelo será necesario entregar previamente a las personas
encargadas la información básica que servirá para desarrollar los cálculos.

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La planificación de vuelo depende de los siguientes factores:
A- Factores pertenecientes a la zona a sobrevolar:
1. Uso a dar a la fotografía aérea.
2. Límites y ubicación de la zona.
3. Naturaleza del terreno
4. Condiciones meteorológicas y época del año.
5. Altura y posición del sol en la época.
B- cámara aérea:
 Tipo
 Objetivo
 Distancia principal
 Diafragma
 Tiempos de exposición
 Formato
 Capacidad
 Ciclo
C-avión:
 Tipo y marca
 Velocidad
 Autonomía de vuelo
 Tripulación
D- Características de la fotografía:
 Escala
 Recubrimiento longitudinal
 Recubrimiento lateral
 Época del año preferida
 Hora del día deseada
 Tiempo de exposición
El informe para la realización de la misión deberá ser presentado sobre un mapa
topográfico, fotomosaico o esquema de la zona conteniendo la siguiente información:
1. Área a fotografiar: Puede ser calculada gráficamente sobre el mapa
2. Longitud de lado de la foto: se calcula la longitud correspondiente sobre el terreno
y sobre el mapa
3. Base en el aire: Se calcula con la relación: s*E(1-u)
4. área neta ganada por la fotografía:
Se calcula con la fórmula: AN=s2
*E(1-u)(1-v)

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5. Relación base altura: Se obtiene dividiendo la base en el aire por la altura de vuelo
relativa
6. Movimiento de la imagen en la foto:
MIF=
/
*te(seg)* *106
7. Intervalo entre exposiciones:se calcula mediante la expresión I=
8. Direcciones de las líneas de vuelo: El rumbo puede ser escogido siguiendo uno de
los siguientes criterios:
 Se escoge siempre una dirección fija a efecto de empatar fácilmente vuelos de
zonas adyacentes.
 Se escoge el rumbo paralelo a las curvas de nivel predominante reduciendo así las
variaciones de escala entre fotos de una misma faja.
9. Ubicación de las lineas de vuelo: con el rumbo escogido debe indicarse
gráficamente la posición de las líneas de vuelo necesarias para cubrir la zona
10. Número de líneas de vuelo: el dato se puede obtener dibujando las líneas de vuelo
sobre el mapa o bien empleando la fórmula:
NLV=
11. Longitud de Líneas de vuelo: cuando las líneas de vuelo han sido ubicadas sobre el
mapa topográfico es posible medir gráficamente la longitud de cada línea.
12. Número total de las fotografías: Se puede calcular por los siguientes
procedimientos:
 Calculando el número de fotografías por líneas de vuelo y luego sumando las
fotografías necesarias para cada línea. El número de fotografías requerido por
líneas de vuelo se calcula dividiendo la longitud de cada línea por el valor de la
base. A este número es necesario por lo menos unas 4 o 6 fotografías extras.
 El númeromínimo de fotografías necesario para cubrir una zona se obtiene
dividiendo el área de la zona por el área neta ganada por fotografías.
13. Altura de vuelo relativa y absoluta para cada línea de vuelo:
La altura relativa se calcula con la expresión z=E*C
Si a la altura relativa se le agrega altura media del terreno se obtiene la altura de vuelo
absoluta
14. Tiempo de vuelo para tomar fotografías: se obtiene dividiendo la longitud total de
vuelo por la velocidad del avión empleada para tomar fotografías, agregando 5 minutos
por cada línea de vuelo.
15. Tiempo de vuelo al aeropuerto más próximo: este dato es útil para
reabastecimiento del avión. Se obtiene dividiendo la distancia de la zona al aeropuerto,
por la velocidad crucero.

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16. Tiempo total de vuelo: En la suma de tiempo para tomar fotografías y el tiempo de
vuelo al aeropuerto más cercano. Según que este valor sea mayor o igual que la
autonomía de vuelo del avión había que hacer uno o más viajes para reabastecimiento.
17. Sobre un mapa topográfico de la zona a escala pequeña se indican las líneas de
vuelo y la respectiva altura absoluta de vuelo.

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Localización del proyecto:
Figura #1: planeamiento de vuelo ubicado en Chame

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Cálculos:
Datos:
Día a realizar el vuelo:
Se escogió el día 17 de noviembre de 2013 para realizar el vuelo fotogramétrico puesto
que según el pronóstico meteorológico es uno de los únicos días del mes de noviembre
que no presenta lluvias ni nubosidad por lo que consideramos que sería un buen día para
realizar nuestro vuelo.
Clima:
Se presenta un clima soleado para el domingo 17 de noviembre con muy pocas
probabilidades de lluvia.
Figura #2: Clima para el día escogido para el vuelo fotogramétrico
Área a cubrir: Se escogió un área de 13x13km en nuestro mapa topográfico donde se
realizara el vuelo dando como resultado un área de 169 km2
Especificaciones de la cámara:
 Modelo: WILD RC8
 Objetivo Aviogòn Universal
 C= 152.24mm

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 Diagramas 5.6, 8.11, 16.22
 Tiempo de exposición 1/100 a 1/700 (continuo)
 Formato (228mm x 228mm) 23cm
Especificaciones del avión:
 Aero Commander (2 motores)
 Velocidad crucero 300km/h
 Autonomía de vuelo 2,500km
Tipo de Película:
 Kodak Plus X Aerographic
 Filtro Wratten No.12 (amarillo)
 Rollo de 60m
Especificaciones de la Fotografía:
 Escala 1:20000
 Recubrimiento longitudinal u=60%
 Recubrimiento lateral v=30%
Aeropuerto más cercano:
El aeropuerto más cercano se encuentra en Chame muy cerca de donde se realizará la
toma de fotografías. El aeropuerto se encuentra a solo 4.6km de nuestra área a
fotografiar. El aeródromo de Chame cuenta con una pista para despegar y aterrizar donde
podemos partir hacia nuestro lugar escogido pero si se desea obtener combustible el
aeropuerto más cercano que cuenta con combustible es el aeropuerto de Rio Hato es
decir el Aeropuerto Internacional ScarlettMartinez, inaugurado el pasado 13 de
noviembre de 2013, que se encuentra a aproximadamente 25km de nuestra área a
fotografiar.
Figura# 3: aeródromo de Chame

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Figura #4: ubicación aeródromo de
Chame
Figura #5: Aeropuerto Internacional ScarlettMartinez
Escala mapa topográfico: 1:50000
Hmax: 801m Cerro Chicà
Hmin: 24m Agua Mina
Hm= 412.5m

Cálculos:
a. Área a fotografiar:
Área=13km*13km
Área= 169km2
b. Longitud de lado de la foto (S):
S terreno= s*E =0.23*20000
S terreno=4.600km
S mapa= s*E= 0.23*20000/50000
S mapa= 0.092m
c. Área cubierta por cada fotografía:
S2
=s2
*E2
S2
=0.232
*(20000)2
S2
=21.160000km2
d. Altura de vuelo:
Z=c*E
Z=0.15224*20000
Z=3044.80m
e. Base en el aire:
B=s*E(1-u)
B=0.23*20000(1-0.60)
B=1.84km
f. Separación entre líneas de vuelo:
A=s*E(1-v)
A=0.23*20000(1-0.30)
A=3.22km
g. Área neta ganada por fotografía:
Área neta=s2
*E2
(1-v)(1-u)
Área neta=0.232
*200002
(1-0.30)(1-0.60)
Área neta=5.9248km2

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h. Relación B,Z:
B,Z=B/Z
B,Z=1.84km/3.04480km
B,z=0.60
i. Movimiento de la imagen en la fotografía para te=1/400seg.
MIF=MIF=
/
*te(seg)* *106
MIF=0.0105mm
j. Intervalo entre exposiciones:
I=B/GS
I=1.84/300
I=22.08s
k. Rumbo escogido gráficamente:
Rumbo=N-S
l. Ubicación de las líneas de vuelo:
m. Número de líneas de vuelo:
NLV= ancho-S/A+1
NLV=(13-4.6km)/3.22+1
NLV=3.6 =4
Control (NL-V-1). A + S > ANCHO
(4 – 1). (3.22) + 4.6>ancho
14.26>13
Se calcula (13-12.88)/2=0.06kmpara centrar las líneas de vuelo
n. Longitud de líneas de vuelo:
L mapa= 13km
L terreno=13km
o. Números de fotografías:
 Numero de fotos por líneas de vuelo L/B+1

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(13/1.84)+1=9 fotos
 Número total de fotos: (9+5)*4=56 fotos
 Numero de fotos:
NTF=Área/área neta
NTF=169/5.9248
NTF=29 fotos
p. Altura de vuelo:
Zrel=3045m
Zabs=3045+413
Zabs=3458m
q. Tiempo de vuelo para tomar fotografías:
TF= longitud de vuelo/velocidad
TF=4*13km/300
TF=10.4min
r. Tiempo al aeropuerto más cercano
TA=4.8min

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Conclusiones:
Como conclusión tenemos que un planeamiento de vuelo es alcanzar las fotos requeridas
para el proyecto con eficiencia, costos precisos y técnicamente viables. Generando la
información que, respecto a un vuelo proyectado o parte del mismo, se somete a las
dependencias para su conocimiento Altimétrico y planímetro; un planeamiento de vuelo
tiene dos funciones: una, ayudar a los controladores aéreos a identificar y seguir a una
aeronave en vuelo, y otra, ayudar a localizar a esta en caso de accidente, al permitir a los
equipos de tierra, saber por dónde tienen que buscar, y qué tienen que buscar.
El principio fundamental de la misión fotográfica es asegurar la obtención de
negativosfotográficos, de máxima calidad y precisión, cuya finalidad es su utilización como
base parala producción de documentos cartográficos, mediante procesos fotogramétricos.
Una de las fases más importantes del proyecto de elaboración de un documento
cartográfico.
Lo constituye la planificación de vuelo que estamos haciendo ya que sin ella y no bien
realizada no obtenemos información espacial correctamente.
Estos cálculos se preparan con instrucciones detalladas para que integren la misión
fotográfica, referente a la obtención de imágenes, recorridos fotográficos.
La condición fundamental de toda planificación de vuelo, es la obtención de adecuada de
cobertura fotográfica con el mínimo de fotografías, tal que cada parte del terreno por
pequeñaque sea, debe ser cubierta estereoscópicamente, esto significa que toda la
superficie debeaparecer en las zonas de superposición tanto de fotografías adyacentes de
un recorrido comoen las áreas superpuestas de recorridos vecinos.
Si se desea efectuar una cobertura a escala pequeña tratando al mismo tiempo de
reduciral máximo la cantidad de tomas, las fotografías aéreas deberán ser tomadas a una
altura tan grande como lo permitan los aviones disponibles. Si desea efectuar una
cobertura a escala grande, sobre zonas muy pobladas, lo importante es reducir los
ángulos muertos. En este caso conviene emplear objetivos con ángulo decampo pequeño,
haciendo volar al avión más alto aún.

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Bibliografía:
 ftp://ftp.unsj.edu.ar/agrimensura/Fotogrametria/Unidad2/3._La_Planificaci
on_del_Vuelo.pdf
 Topografía, Paul R. Wolf-Charles Ghilani, MC Graw Hill, Onceava edición
 Folleto brindado por la profesora
 Mapa Topográfico Distrito de Chame de Tomy Guardia.

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