Fotografia aérea e foto-interpretaçãoFotografias aéreas e foto-interpretação são elementos e técnicas de trabalho fundamentais para um conhecimento aprofundado do território e para a elaboração ou actualização de cartografia de grande escala .

fotografia aérea a preto & branco de Boston (EUA)

fotografia aérea a falsa cor (IVpróx) de Boston (EUA)

fotografia aérea a cores de Santarém

ortofotocartografia

imagens de satélite

Vila Real de Stº António

Fotografias aéreas são fotografias tiradas do ar, a partir de aviõesou, eventualmente, balões.

Podem serfotografias independentes oucoberturas fotográficas organizadas e sistematizadas.

Neste caso há fiadas de fotografias, com�sobreposição de fotografias na mesma fiada (sobreposição longitudinal)�sobreposição de fiadas na mesma cobertura aérea (sobreposição lateral)

Para o estudo pormenorizado do território,as fotografias aéreas são realizadas ao longo

de uma linha de vôo,com exposições sucessivas em intervalos

regulares,de forma a que haja uma sobreposição de

60% entre duas fotografias adjacentes(sobreposição longitudinal).

Assim, cada ponto do terreno fica registado pelo menos duas vezes,

condição necessária para a obtenção da imagem tridimensional ou

estereoscópica.Ao conjunto de fotografias de cada linha de

vôo é comum chamar-se fiada.A cobertura total do território é efectuada com um varrimento em bandas ou faixas

(fiadas paralelas), que se sobrepõem entre si de 10 a 25% (sobreposição lateral).

Características relevantes das fotografias aéreas

tipo de emulsão fotográfica

preto e branco (P&B ou B&W)

película a preto e branco, com espectro semelhante ao da visão humanatem bom contraste, permite boa resolução e amplo leque de exposição

preto e branco infra-vermelho (BIR)

película a preto e branco, para espectro entre 0,4 e 0,9 micron

colorido natural

película com três camadas de emulsão (vermelho, verde e azul), correspondentes às trêscores primárias (RGB) do espectro visível; reproduz as imagens de forma muito semelhante

à da visão humana, com todos os gradientes de tom das cores, muito úteis para a foto-leitura

infra-vermelho próximo (Ivpróx ou CIR) ou falsa-cor

película inicialmente designada como de “anti-camuflagem”, pelo seu uso militartrês camadas de emulsão, para o verde, vermelho e infra-vermelho próximo (0,5 a 0,9 micron)

por vezes são utilizados filtros durante a aquisição das imagens, como os amarelos para absorver o azul, aumentando a nitidez e contraste, e permitindo ver através da neblina ou nevoeiro e em altitude

fotografias verticais, oblíquas e panorâmicas

� verticais, quando o eixo óptico da câmara é perpendicular à superfície da Terra(são admitidos desvios até 10º)

� oblíquas, quando o ângulo formado é superior a 10º� panorâmica, se o ângulo é tal que se chega a ver a linha de horizonte

distorções e variações na escala das fotografias aéreas

inclinação ou tilt

numa fotografia vertical o tilt ou inclinação é a variação ângular entre a direcção do eixoda câmara fotográfica e a direcção da força de gravidade, no momento de exposição

deriva e desvio

resolução das fotografias aéreas

as imagens fotográficas são compostas de pontos, os quais, em vocabulário informático, se designam por pixelsa resolução das imagens é o número de pixels por unidade de área (pixels or dots per inch, ppi or dpi)

quanto maior a resolução, maior é também o detalhe da informação, ou seja,menor é o mínimo objecto que pode ser identificado na imagem fotográfica

paralaxe estereoscópica

a observação de um mesmo ponto nas duas fotografias de um estereopar permite a percepção do relevo, através de um efeito

óptico designado por paralaxe estereoscópia

Tipos de fotografias aéreas

Utilizar fotografias aéreas

elementos de identificação das fotografias aéreas

marcas fiduciais

ponto principal

par estereoscópicoárea útil de trabalho das fotografias aéreas

área efectiva quando se interpretam fotografias adjacentes (a) ou alternadas (b)

preparação das fotografias aéreas

Estereoscópios

estereoscópio directo,

de bolso ou de campo

estereoscópio de espelhos ou prismas

estereopar em

softwarepara foto-interpreta-

ção

Estereoscópios são instrumentos ópticos que tornam possível a visão

tridimensional nas fotografias aéreas.

Existem estereoscópios directos e

estereoscópios de espelhos.

Estes últimos, comparativamente com

os anteriores, possibilitam um campo

de visão mais alargado e um posicionamento mais

afastado (4 X) das fotografias do

estereopar, o que simpli-fica a foto-interpretação

e a marcação de atributos na zona útil de

cada fotografia.

Para além da foto-interpretação convencional, feita com instrumentos ópticos e à mão, há já soluções

informáticas muito potentes.

FOTO-INTERPRETAÇÃO

vantagens das fotografias aéreas

� ponto de tomadas de vistas

� permanência, imobilidade e fidelidade geométrica

� ampla gama de comprimentos de onda

� utilidade histórica

critérios gerais de foto-interpretação

� conhecimento do contexto geográfico� resolução da imagem fotográfica� mínimos detalhes observáveis� tamanho relativo dos objectos

� observação comparativa� contorno dos objectos

� projecção do perímetro dos objectos� contorno de objectos simples

� contorno de objectos complexos� padrão

� distribuição e arranjo espacial dos objectos no território� tom / cor� textura

� pequena variação de tom / cor dentro de um contorno� sombra

chaves de foto-interpretação

INTERPRETAÇÃOVISUAL

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

Sistema RGB

I N T E R P R E T A Ç Ã O

I N T E R P R E T A Ç Ã O

GEOMETRIA DAS FOTOGRAFIAS A ÉREAS

Escala

A escala é a característica mais importante e informativa de uma fotografia aérea. Conhecendo a escala de uma fotografia aérea é possível conhecer outras informações de relevância como a área coberta por uma imagem.

Calcular a escala de uma fotografia aérea (E) é necessário conhecer:- altura de vôo (H) no instante que se tirou a foto;-distância focal da câmara (f) utilizada para obter a foto- Assim, a relação matemática f/H nos dará a escala da fotografia aérea � E = f/HE = f/H

Por exemplo, para uma fotografia aérea obtida com uma câmara com f=153 mm e uma altura de vôo H=1.224 m, a escala da foto será :

Parâmetros utilizados para o cálculo da escala

OBS: Outra maneira de calcular a escala duma fotografia aérea é a comparação de distância entre pontos escolhidos na foto e identificados num mapa de escala conhecida.

Na realidade, a altura de vôo (H) não é uma constante. Ela varia em todos os pontos da área fotografada devido a ondulação do terreno. Assim, normalmente adopta-se uma altura de vôo média que corresponde à média aritmética da menor e maior alturas de vôo possíveis na área a ser fotografada. Com isso, há uma variação de escalas para os pontos mais baixos e mais altos do terreno. Esta variação de escala admissível é da ordem de 5 a 10%.

ÁREA COBERTA POR UMA FOTOGRAFIA A ÉREA

Conhecendo a escala e as dimensões de uma fotografia aérea é possível avaliar a área coberta por esta imagem. A fotografia aérea tem uma dimensão útil de 23 cm (l) , apresentando as seguintes características:

Área de cobertura única;Área de cobertura longitudinal (RLo);Área de cobertura lateral (RLa);Lado da foto (L).

Usando a escala calculada no exemplo anterior (1/8.000), o lado da foto no terreno (L) terá a seguinte dimensão:

Usando a escala calculada no exemplo anterior (1/8.000), o lado da foto no terreno (L) terá a seguinte dimensão:

Características da fotografia aérea

Assim, a área coberta pela imagem da fotografia aérea seria :Assim, a área coberta pela imagem da fotografia aérea seria :

A regras da Estereoscopia e outras, ditam que uma cobertura aérea deve prever a SobreposiSobreposiçção Longitudinalão Longitudinal de cerca de 60%, e uma SobreposiSobreposiçção Lateral ão Lateral de cerca de 30%, entre fotografias aéreas consecutivas.

Assim, a área de cobertura única (sem sobreposição) de uma fotografia aérea corresponderia ao produto da dimensão representativa de 40% do lado da foto no sentido longitudinal e 70% do lado da foto em no sentido lateral.

Para o nosso exemplo, cujo lado da foto no terreno é 1,84 km e a área total de uma foto é de 3,4 km² , a área de cobertura única seria

NÚMERO DE FOTOGRAFIAS NECESSÁRIASPARA A COBERTURA DE UMA ÁREA DE INTERESSE

Portanto, para se avaliar a quantidade aproximada de fotos necessárias para cobrir uma área de 100 km² por exemplo, basta dividir o valor da área de interesse pelo valor da área de cobertura única da foto:

Portanto, para se avaliar a quantidade aproximada de fotos necessárias para cobrir uma área de 100 km² por exemplo, basta dividir o valor da área de interesse pelo valor da área de cobertura única da foto:

3,4

TABELA DE COBERTURAS E ÁREASDE AEROFOTOS 23 CM X 23 CM

Cobertura Longitudinal 60% Área p/ Cobertura 100 km2

Cobertura Lateral 30% Fotos de Segurança 15%

Distância focal 153 mm Perc Útil do Modelo 28%

ESCALAFOTO

1 /

ALTURAVÔO(m)

LADOFOTO

(m)

REC.LONGITUDINAL

(m)

REC.LATERAL

(m)

ÁREAFOTO(km²)

ÁREACOBERTURA

ÚNICA(km²)

NÚMEROFOTOS

4.000 612 920 552 276 0,85 0,24 485

8.000 1224 1840 1104 552 3,39 0,95 121

10.000 1530 2300 1380 690 5,29 1,48 78

15.000 2295 3450 2070 1035 11,90 3,33 35

20.000 3060 4600 2760 1380 21,16 5,92 19

25.000 3825 5750 3450 1725 33,06 9,26 12

30.000 4590 6900 4140 2070 47,61 13,33 9

33.000 5049 7590 4554 2277 57,61 16,13 7

Exercício Prático de Interpretação

1. Identifique na fotografia abaixo as seguintescaracterísticas/objetos e explique com base nos elementosde interpretação visual descritos:

• Pista de corrida• Rio• Estradas• Pontes• Áreas residenciais• Barragem

(Fonte: Tutorial do CCRS)

EXPLICA OS SEGUINTES ELEMENTOS DE FOTOINTERPRETAÇÃO , INDICANDO O SEU SIGNIFICADO OU INTERPRETAÇÃO QUE SE FAZ USANDO O ELEMENTO

Tonalidade/Cor

Textura

Padrão

Localização/Contexto

Forma

Sombra

Tamanho

1 2 3

4 5 6

1 - Tonalidade 2 - Textura 3. Forma

4 - Padrão 5 - Sombra/Tamanho 6 - Associação

ELEMENTOS DE FOTOINTERPRETAÇÃO

Tonalidade/CorTonalidades claras estão associadas a área de elevada radiância, emitância ou retro-espalhamento em imagens de sensores ótpicos e termais e activos de microondas, respectivamente. As cores mais claras e mais escuras, e suas combinações são derivadas da combinação de tonalidade das bandas individuais.

TexturaA textura de imagem representa a frequência de mudanças de tonalidade por unidade de área dentro de uma dada região. A textura da imagem depende da resolução espacial do sistema, do processo de captação e da escala da imagem utilizada.

PadrãoO padrão define o arranho espacial dos objectos na cena. O significado do padrão também depende do tipo de imagens analisadas, de sua escala e sua resolução espacial.

Localização/ContextoA localização representa a posição relativa do objecto ou feição dentro da cena em relação a outros objetos.

FormaRepresenta a configuração espacial do objeto. Pode ser bi ou tridimensional (estereoscopia).

SombraA sombra dos objectos pode ser utilizada como fonte de informação sobre limites de unidades geológicas, dimensões relativas de escarpas, árvores. Depende da resolução espacial do sensor e da escala da imagem.

TamanhoO tamanho dos objectos é função da resolução do sistema e da escala das imagens. O tamanho do objecto pode ajudar em sua identificação.