MANUAL DE USUARIO

erori
v. de 2 de agosto de 2014

1.  COMENZAR CON EL PROGRAMA

1.1. Una aerotriangulación de ejemplo

1.2. Otros ejemplos

1.3. Sistemas de unidades

1.4. Guardar trabajos

1.5. ¿Se puede calcular...

Con pasadas transversales?

Con una disposición irregular de fotogramas?

Con fotogramas girados?

Bloques muy grandes?

Sin puntos de apoyo?

Con datos de procedencia diversa?

Con datos de un sensor lineal (p.e., ADS40)?

1.6. Tipo de sensor

2.  DATOS DE ENTRADA

2.1. Sistema de coordenadasImportante

Proyecciones cartográficas

Conforme genérico

Geográficas

Rectangular

Ondulación del geoide

2.2. Fichero de fotogramas

Aerotri

PATB

Image Master

Enso Mosaic

2.3. Fichero de apoyo

XYZ

Aerotri

Puntos de control

Puntos repetidos

2.4. Fichero de observaciones GPS e INS

Altitud ortométrica / elipsóidica

Aerotri

Posición nada más

Posición y giro (Ω,Φ,K)

Posición y giro (Roll, Pitch, Heading)

Supergrupos

Resumen de encabezados

Precisiones particulares

AeroOffice

TopoSys EO-file

Signo de los datos INS

2.5. Fichero de valores aproximados

Emplear un fichero de valores ajustados

2.6. Fichero de orientación interna

Aerotri

Fichero ini

Image Master

RapidCal

2.7. Formatos y extensiones de los ficheros

3.  OPCIONES DEL AJUSTE

3.1. Estimador

Tratamiento de las coordenadas en el ajuste robusto

3.2. Opciones de los datos GPS/INS

Errores sistemáticos

Medir solamente la mitad de los fotogramas

Diferencia en K entre el fichero GPS/INS y la orientación de las fotografías

3.3. Autocalibración

Ficheros de interna generados

Parámetros seguros para ficheros de interna no de Aerotri

Cálculos iterativos

3.4. Opciones del cálculo de valores aproximados

Mínimo nº de puntos en común para dos fotogramas

Parámetro de camino

Uso de las coordenadas GPS e INS

4.  FICHEROS DE SALIDA

4.1. Fichero de proceso

4.2. Fichero de información del ajuste

Cabecera

Residuos

Desviaciones típicas a posteriori

Proporción de residuos que superan cada nivel

Puntos con un residuo elevado

Valores ajustados

Precisiones

4.3. Fichero binario de resultados

4.4. Hoja resumen en pdf

4.5. Ficheros de valores ajustados

Tipo prm (.ajs)

Fichero .ori de PATB

En formato Xml

Centros puros (.eo)

Ficheros de Digi

Ficheros de Image Master

4.6. Ficheros de orientación interna

Hoja pdf de la autocalibración

Interna combinada de Aerotri

Otros formatos

4.7. Otros ficheros

Hoja pdf con los residuos mayores

Fichero de estadísticas

Matrices de covarianzas y correlación

Fichero de residuos

4.8. Configuración de la salida  v. t. Ficheros de salida

Símbolos de unidades  v. Sistemas de unidades

Número de cifras decimales

Escala para las marcas de los residuos

Pares

4.9. Resumen de extensiones

Por categorías

Por orden alfabético

5.  HERRAMIENTAS

5.1. Transformación de ficheros

5.2. Unión de modelos

Detección de un punto erróneo

5.3. Herramientas de línea de comandos

ajs2gra

mergeftm

cmr2int

int2cmr

CombinaInternas

AplicaInterna

ext2rel

kUTM

5.4. Resumen de herramientas de la línea de comandos

6.  PROBLEMAS EN EL AJUSTE

6.1. Error en el cálculo de valores aproximados

Detección del punto o modelo erróneo

Modificación de los parámetros

Cálculo por bloques

6.2. No se ha podido unir todos los fotogramas en un único bloque

6.3. Problemas en el ajuste del bloque

Solución general de problemas

Primeras comprobaciones

Error en el ajuste del bloque

Proceso terminado al alcanzar el número máximo de iteraciones

6.4. Al cargar las orientaciones los puntos se ven elevados o hundidos

7.  ASPECTOS TÉCNICOS

7.1. Método de ajuste

7.2. Matrices de rotación

7.3. Función de pesos del estimador robusto

7.4. Residuos

7.5. Desviaciones típicas a posteriori con ajuste robusto

7.6. Ficheros de entrada de Aerotri: General

8.  CUESTIONES SOBRE EL CÁLCULO DE AEROTRIANGULACIONES

8.1. Cómo distribuir el apoyo

Sin datos de GPS e inerciales; una pasada

Sin datos de GPS e inerciales; un bloque

Con GPS e inerciales; una pasada

Con GPS e inerciales; un bloque

8.2. Valores de las precisiones


1.  COMENZAR CON EL PROGRAMA

1.1. Una aerotriangulación de ejemplo

Al abrir Aerotri aparece la ventana del programa. En el espacio para indicar el fichero de fotogramas hay a la derecha un botón: . Pinche en ese botón y seleccione el fichero ejemplo.ff (fichero de PATB), dentro de la carpeta C:\ProgramData\Aerotri\Ejemplos_Aerotri\principal (puede variar según la versión del sistema operativo). Haga lo mismo para los ficheros de apoyo y GPS y seleccione ejemplo.pym y ejemplo.gpn respectivamente. En el cuadro del sistema de coordenadas seleccione en primer lugar el Sistema «UTM», manteniendo los parámetros por defecto; a continuación seleccione el elipsoide «GRS 80 / WGS 84», como puede verse en la ventana que aquí se muestra. Rellene los valores de precisión como aparece a continuación:

Presione el botón y espere a que termine el cálculo. Se generan varios ficheros de resultados: ejemplo.html, ejemplo.pdf y otos; ficheros intermedios para uso interno del programa; un fichero de fotogramas en formato Aerotri: ejemplo.ftm, y un fichero de gráfico: ejemplo.gra.

Si a continuación pincha en el botón de la ventana gráfica:

podrá abrir el gráfico del vuelo. Este incluye los fotogramas, puntos, elipses de precisión, etc.:

1.2. Otros ejemplos

Dentro de la carpeta Ejemplos_Aerotri hay más ejemplos. Estos ya vienen con un archivo de trabajo que se puede abrir directamente. Abra por ejemplo la carpeta «talud» y haga doble click sobre «talud_org.art», o bien abra dicho archivo desde Aerotri en Archivo-->Abrir trabajo. Antes de calcular deberá guardar el trabajo con otro nombre porque Windows no permite modificar el fichero talud_org.art que se instaló con el programa (y dicho fichero se reescribe cada vez que se calcula). Para ello vaya a Archivo-->Guardar trabajo y guárdelo con otro nombre, por ejemplo talud.art.

Pulse el botón y se calculará el trabajo. Puede abrir el fichero de gráfico como se explica en la sección anterior.

1.3. Sistemas de unidades

Aerotri no conoce las unidades que emplea el usuario. Simplemente supone que todo está en las mismas unidades. Existen dos sistemas de unidades: el sistema de la fotografía y el sistema terreno. Todas las magnitudes en cada uno de los dos sistemas deben estar en las mismas unidades. Ambos sistemas son independientes entre sí.

Por ejemplo, si el sistema de unidades de la fotografía son los milímetros, deben estar en milímetros los valores de las fotocoordenadas, sus precisiones y la focal. Así mismo estarán en milímetros todos los resultados que genere el programa.

Si para las coordenadas terreno se emplean metros, tendrán que estar en esas unidades las coordenadas de los puntos de apoyo, los datos GPS de los centros de proyección, las precisiones de ambos y los parámetros que definen el sistema de coordenadas (con la configuración por defecto, el radio de la Tierra).

Para los ficheros de salida, se puede indicar en la pestaña «Ficheros de salida» y ahí en «Símbolos de unidades» las siglas de las unidades de los sistemas imagen y terreno; así los números se mostrarán seguidos de su unidad.

Hay un tercer sistema de unidades: el de los ángulos. Éste sí es necesario que lo conozca el programa. Se selecciona en el menú «Configuración»:

Todos los valores que se refieran a giros deberán de estar en el sistema seleccionado.

1.4. Guardar trabajos

Se puede guardar el estado de la ventana para su empleo más adelante. Con todos los campos rellenados, vaya a Archivo-->Guardar trabajo. Se guardará un fichero con extensión art (con los datos de ejemplo este fichero es ejemplo.art). Cierre el programa y vuelva a abrirlo. A continuación abra el trabajo en Archivo-->Abrir trabajo. La ventana del programa volverá a estar exactamente igual que cuando se guardó el trabajo.

Normalmente no necesitará guardar de esta manera los trabajos ya que se guardan automáticamente al presionar el botón de calcular. En este caso el trabajo se guarda con el mismo nombre que el fichero de fotogramas y extensión art.

1.5. ¿Se puede calcular...

Con pasadas transversales?

Sí, así como con pasadas en diagonal, y con pasadas que enlazan una a continuación de la otra con ángulos variables, como siguiendo una carretera.

Con una disposición irregular de fotogramas?

Sí; los fotogramas no necesitan estar organizados en pasadas. Puede incluso haber fotografías en distintos planos. En versiones anteriores de Aerotri era necesario que los planos de todas las fotografías fuesen aproximadamente paralelos, pero esta limitación ya se ha suprimido. Se recomienda no formar pares en los que el área de cada foto que entra en el par es muy pequeña en relación al total de la foto. Puede dar problemas en el cálculo, además de que es una geometría mala.

En los casos problemático se puede dividir el conjunto en varios bloques y unirlos con la herramienta de unión de modelos, y una vez unidos realizar el ajuste final. Se describe en Cálculo por bloques.

Con fotogramas girados?

Es habitual girar las fotografías de una de cada dos pasadas para que todos los fotogramas queden aproximadamente con la misma orientación, así como girar 90º las de las pasadas transversales. Esto no supone ningún problema siempre que no intervengan ficheros de orientación interna. En caso contrario, por ejemplo si se trabaja con ficheros de coordenadas directamente en píxeles, no se deben girar las fotografías.

Si existen datos IMU el programa detecta las pasadas giradas y lo tiene en cuenta. Por un lado en los residuos, a la hora de mostrar los residuos medios según la zona del fotograma, y por otro en el empleo de los datos de rotación del fichero INS: Esto giros de 90/180º se traducen en una igual diferencia entre el valor de Κ del fichero INS y el que realmente tiene el fotograma medido, es decir, girado. Esta discrepancia no se considera un error constante por el programa y se puede por tanto indicar datos INS tipo 0 (véase Errores sistemáticos de las observaciones GPS/INS) en caso de que así sea, a pesar de estos giros.

Por último, Aerotri puede tener en cuenta el giro detectado mediante los datos IMU en el cálculo de parámetros de autocalibración. Hay al respecto dos opciones a la hora de interpretar un giro K constante de 90/180º entre las orientaciones del avión y las de la fotografía, v. Diferencia en K entre el fichero GPS/INS y la orientación de las fotografías. La primera consiste en suponer que la cámara estaba girada respecto a los valores del fichero GPS/INS. En ese caso las fotografías en sí no tienen ningún giro y los parámetros de autocalibración se calculan normalmente. La otra consiste en suponer que las fotografías fueron giradas a posteriori. En ese caso Aerotri eliminará (analíticamente) ese giro antes de aplicar los parámetros de autocalibración, de modo que estos sean los mismos para todas las pasadas. No obstante solamente se corregirán giros de 180º (no de 90º).

En el caso de la segunda interpretación, el giro afecta al punto principal y a componentes asimétricas que cambien al girar la fotografía 180º. Todas las componentes simétricas así como las asimétricas incluidas por defecto (c5, c6, d5 y d6) no varían al girar la fotografía 180º, y por tanto no son necesarios datos INS aunque algunas pasadas se hayan girado.

Bloques muy grandes?

Hasta el momento, el bloque más grande calculado con Aerotri de que tiene conocimiento el autor consta de unos 4000 fotogramas. En caso de que no existan datos GPS y de rotaciones (INS) para todos los fotogramas pueden surgir dificultades en el cálculo de valores aproximados. Vea para ello Error en el cálculo de valores aproximados. En particular si, como es lógico en un bloque tan grande, ha efectuado ajustes parciales por zonas, y si el programa da error en el cálculo de valores aproximados para todo el bloque, lo más sencillo y más preciso es unir los ficheros de valores ajustados de cada zona mediante la herramienta de unión de modelos, según se explica en Cálculo por bloques.

Por lo que respecta al ajuste en sí mismo, excluyendo el cálculo de valores aproximados, el programa puede calcular bloques de miles de fotogramas sin ningún problema.

La necesidad de memoria crece con la potencia 1,5 del número de fotogramas, aunque para miles de fotos vuelve a ser lineal. Por su parte, el tiempo de cálculo por encima de las 1000 fotografías crece con el cuadrado, para disminuir luego a la potencia 1,5 y para bloques enormes en teoría a 1.

Sin puntos de apoyo?

Sí, si existen datos GPS. Si no existen datos GPS también se pude calcular, en un sistema arbitrario elegido por el programa.

Con datos de procedencia diversa?

Sí, se pueden mezclar datos de distintos vuelos o incluso fotografías aéreas con fotografías terrestres.

Puesto que la focal se indica en el fichero de fotogramas para cada fotografía, los fotogramas pueden tener distinta focal. En cuanto a los datos GPS e inerciales, cada conjunto (pasada) del fichero de GPS/INS puede llevar una indicación del tipo de dato (véase Errores sistemáticos de las observaciones GPS/INS), y así se pueden combinar pasadas sin error sistemático con otras que sí lo tengan, o unas con error constante y otras con error lineal.

Finalmente, puesto que en todos los ficheros que continenen datos a ajustar (fotogramas, apoyo y GPS/INS) se permiten precisiones particulares, es posible mezclar datos de distinta precisión.

Con datos de un sensor lineal (p.e., ADS40)?

No se pueden manejar directamente los datos originales, pero se puede calcular la transformación del sistema de los puntos de apoyo al sistema modelo local. Véase Tipo de sensor.

1.6. Tipo de sensor

Se selecciona en Configuración-->Sensor. Existen las posibilidades «Cónico» y «Modelo local». Todo lo que se describe en este manual se refiere al sensor cónico, salvo unos pocos aspectos que son aplicables también al sensor «modelo local». Este último no es en realidad un sensor, sino el resultado de medir en un sensor lineal, como la cámara ADS40, en un par de registros o en los tres (hacia atrás, nadiral y hacia adelante) y obtener un conjunto de puntos con coordenadas tridimensionales en un sistema local, tangente a la tierra en un punto, o aproximadamente. En este caso el fichero de entrada es un fichero con dichas coordenadas, con el formato de un fichero de valores aproximados o de puntos de apoyo, además del fichero con los puntos de apoyo. Aerotri calcula la transformación del sistema del apoyo al sistema local y, además del fichero de información, genera un fichero con extensión .ori.xml con los parámetros de la transformación que puede ser leído por Digi.

No existe para este sensor ningun parámetro a configurar para el ajuste. Este es siempre mínimo cuadrático.

2.  DATOS DE ENTRADA

2.1 Sistema de coordenadas

El programa utiliza esta información para transformar las coordenadas de los puntos de apoyo y observaciones GPS a un sistema cartesiano en el que se realizan todos los cálculos.

¡Importante!  Es muy importante calcular la aerotriangulación en el mismo sistema que se vaya a emplear en el tratamiento de los resultados, ya sea para restituir, generar ortofototos... , especialmente en cuanto a la alternativa Conforme genérico / Proyección. Si el programa con el que se van a tratar los datos ignora la proyección y simplemente tiene en cuenta la esfericidad terrestre se debe calcular con «Conforme genérico» y sus parámetros por defecto. Si usted entregará los resultados a un tercero y no sabe qué sistema de coordenadas va a emplear, indique claramente al entregar los datos en qué sistema se calculó.

Esta prescripción atañe al sistema de coordenadas, pero el elipsoide prácticamente carece de importancia salvo que se calcule en coordenadas geográficas. En este último caso es importante emplear el elipsoide correcto.

Si el programa que va a tratar los datos no tiene en cuenta siquiera la esfericidad de la Tierra, entonces: si hay puntos de apoyo en cada modelo se empleará el sistema «Rectangular», en caso contrario «Conforme genérico» con los parámetros por defecto.

Existen para el sistema de coordenadas las tres posibilidades que se describen a continuación.

Proyecciones cartográficas

Si se efectúa la transformación teniendo en cuenta la proyección en la que están las coordenadas dicha transformación es exacta. Es por lo tanto la mejor opción. Sin embargo, para poder emplearla correctamente es necesario que la proyección también se tenga en cuenta a la hora de restituir. Algunos programas no lo hacen, lo que puede dar lugar a un error constante y grande en altimetría. En ese caso se ha de emplear la opción «Conforme genérico» (la opción por defecto en el programa).

Aerotri ofrece las Lambert, Mercator, Estereográfica y UTM. No obstante se puede simular cualquier otra proyección mediante los parámetros de la opción «Conforme genérico», como se explicará al describir ese sistema.

Los parámetros que definen la proyección son configurables. El cuadro de configuración aparece al seleccionar la proyección correspondiente. Éstos son los cuadros de las proyecciones UTM y Lambert, con los valores por defecto:


Conforme genérico

Esta opción realiza una transformación aproximada, teniendo en cuenta que los ejes X e Y están sobre la superficie terrestre, que se considera esférica. Es la que hay que emplear siempre que el programa con el que se va a restituir, generar ortofotos, etc. no tenga en cuenta la proyección cartográfica. En ese caso no se debe modificar los parámetros por defecto, salvo el radio terrestre.

Se puede emplear este sistema de coordenadas para simular una proyección conforme que el programa no oferzca. Para ello indique para los valores de los parámetros de este cuadro, en su vista expandida, los correspondientes a su proyección en el centro de la zona de trabajo. El más importante es el factor de escala por el que están afectadas las distancias de la proyección. Si se indica el factor de escala correcto la transformación es casi igual que la exacta teniendo el cuenta la proyección. Para afinar más puede indicar los radios N y ρ para la zona del trabajo y la convergencia de meridianos, esto es, el ángulo que forma el eje Y de la proyección con la dirección del radio mínimo ρ, que es la del meridiano.

Geográficas

Las coordenadas X e Y de los puntos de apoyo así como de los centros de proyección del fichero GPS deben ser respectivamente la longitud y la latitud, expresadas en grados sexagesimales, como un número decimal (es decir, no con minutos y segundos).

Al contrario que en las proyecciones conformes, en las que el elipsoide indicado es normalmente irrelevante, en este caso es imprescindible indicar el elipsoide exacto para que las coordenadas se puedan transformar correctamente a un sistema rectangular (Aerotri calcula internamente en un sistema rectangular).

Cuando se emplea este sistema los valores de precisión planimétrica del apoyo y del GPS se continúan expresando en las unidades de la altimetría (por ejemplo, metros).

Rectangular

En el caso de que las coordenadas de los puntos de apoyo ya estén en un sistema rectangular no se efectúa transformación alguna.

Ondulación del geoide

Este valor tiene importancia para que el factor de escala de la proyección se aplique correctamente. Lo más importante es indicar el mismo valor al calcular y en el proceso de producción. Si no es así surgirá un error constante en altimetría de unos centímetros. Por tanto, si el software de restitución no tiene en cuenta la ondulación del geoide, se debe indicar un valor 0.

La mayoría de los operadores pensaban que este valor servía para que las coordenadas Z se calculasen correctamente. Esto daba lugar a preocupaciones innecesarias por parte de muchos operadores que pensaban que no indicar el valor correcto supondría un error en las coordenadas Z calculadas igual al error en el valor de ondulación. Por otra parte los programas de restitución rara vez lo tienen en cuenta, lo que significa que lo adecuado es dejar el valor a 0 para el cálculo. Por ello se eliminó esta opción. Solamente se nota la diferencia entre calcular con un valor cero y el valor correcto en trabajos de precisión en zonas en los que la ondulación sea grande y con desniveles muy grandes dentro de cada modelo. Sigue siendo posible modificarla editando directamente el fichero de trabajo.

2.2. Fichero de fotogramas

El fichero de ejemplo tiene en micras tanto las medidas como la focal. En el que se muestra a continuación está todo en milímetros. Se pueden emplear unas u otras unidades, pero nunca mezclar unas con otras.

Dado que los programas generan ficheros de fotogramas en formato PATB y Aerotri los puede leer, lo habitual es emplear ese formato como fichero de entrada, y si se quieren las ventajas del formato de Aerotri se deja que el programa genere automáticamente el fichero con ese formato, lo que sucede siempre que el fichero de entrada tiene un formato distinto.

Aerotri

Todo lo que haya antes del primer fotograma es ignorado. Por lo tanto se puede escribir cualquier información que se desee (nombre del vuelo, fecha, precisión de las fotocoordenadas, número de fotogramas... ). Los nombres de fotogramas y puntos son cadenas literales que pueden contener letras y números. El formato es libre, siempre que se mantenga el orden de los campos. Por ejemplo, podríamos haber escrito el primer fotograma del fichero anterior así:

-ff      9052    153.668
  4143
      69.09
      13.079
   4153
      81.786
      -66.747
   5131
      10.567
      28.589
   5141
      -12.154
      -100.7
   5133
      -88.539
      16.328
   5143
      -82.785
      -78.328

Si ha ejecutado el programa con los ficheros de ejemplo verá que se ha generado un fichero de nombre ejemplo.ftm. Se diferencia de ejemplo.ff en que el código de fotograma va al principio y no al final (y es -ff en vez de -99) y en las marcas 1 y 11 que aparecen. (Si los campos no aparecen bien alineados es por el tipo de letra. Seleccione una fuente en la que todos los caracteres ocupen lo mismo). Las marcas, si están presentes, indican si el punto o fotograma entra en el cálculo o no. De esta manera se pueden eliminar puntos del cálculo sin necesidad de eliminarlos del fichero.


-ff      9052    153.668     1    
Fotograma normal
-ff      9051    153.668     0    
Fotograma eliminado
 
4143      69.09     13.079    11   
Punto normal
4153     81.786    -66.747    01   
Punto eliminado completamente
5131     10.567     28.589    10   
Punto eliminado completamente
5141    -12.154     -100.7    00   
Punto eliminado completamente

Al contrario que en versiones anteriores no se permiten puntos eliminados parcialmente. Si se elimina una de las dos fotocoordenadas el punto queda eliminado por completo.

Si se utilizan como datos de entrada ficheros sin marcar o de PATB se genera automáticamente el correspondiente fichero marcado.

Las marcas deben estar en todos los fotogramas y puntos o en ninguno; es decir, el fichero ha de ser todo él bien marcado, bien sin marcar; no se puede mezclar.

La precisión de las fotocoordenadas se especifica en la ventana del programa. Sin embargo puede haber puntos con una precisión distinta. Para estos puntos se indica su precisión en el fichero mediante un ‘;’ seguido del valor de la precisión. Ha de escribirse tras el último campo, la coordenada y o la marca, según se trate de un fichero sin marcar o marcado.

5133      -88.539      16.328     11   ;8
5133      -88.539      16.328     11   ; 8
Las dos formas son equivalentes.

PATB

Aerotri puede leer ficheros con el formato de PATB, con la ventaja añadida de que los campos pueden tener cualquier longitud, así como tampoco hay restricción en el número de espacios (o tabulaciones) entre cada campo.

 5944        151920
  145         -8684.8         -5504.7
  146           441.1         95273.3
  143         80681.9         79386.8
  202         41828.0        -44596.8
  142         73925.5        -92404.0
  144        -13105.7        -86171.9
59451         88171.1          -244.6
  -99
 5945        151920
  145        -89023.4         -3825.4  0 2
  146        -78121.7         97872.3  0 2
  143           368.0         81495.3  0 1
  .
  .
  .

Al contrario que en PATB los nombres de fotogramas y puntos pueden contener tanto cifras como letras. No hay ningún problema en que coincida el nombre de un fotograma con el de un punto. En cada línea lo que haya más allá de la fotocoordenada y (o de la focal para el comienzo del fotograma) es ignorado. Por ejemplo en el segundo fotograma las dos últimas columnas es como si no existiesen.

Image Master

P4151577.JPG
4032 3024
9
a1       554.8800000000      1968.0000000000
a2      1722.0000000000      1864.0000000000
a3      2815.3800000000      1581.8800000000
a5       352.7500000000       697.8800000000
a6      2913.1300000000       737.2500000000
b1       191.2500000000       139.8800000000
b2      1599.5000000000       160.6300000000
b3      2556.3100000000        55.5000000000
b4      1485.1300000000       175.0000000000
0
P4151578.JPG
4032 3024
14
a1      1194.0000000000      2883.1300000000
a2      2237.3100000000      2898.1900000000
a3      3240.1300000000      2728.3800000000
p13      1211.5000000000      1132.5000000000
p14      2948.0000000000      1008.0000000000
a4       925.3800000000      1856.6300000000
a5      1101.5000000000      1755.2500000000
a6      3371.1300000000      1967.8800000000
p10      1197.0000000000       527.7500000000
p12      2899.0000000000       379.0000000000
b1       988.2500000000      1235.8800000000
b2      2233.0000000000      1409.5000000000
b3      3079.1300000000      1328.3800000000
b4      2133.8800000000      1422.0000000000
0

Es necesario unir todos los ficheros en uno solo. Los valores de ancho y alto que aparecen bajo el nombre de la fotografía son ignorados por Aerotri. El nombre de la foto puede ser un nombre de fichero con una ruta completa. Aerotri ignora toda la ruta así como la extensión del fichero, de modo que el nombre de la primera foto será P4151577, y también sería esto mismo si en el fichero apareciese por ejemplo C:\\Users\Usuario1\Desktop\Trabajos\Fotogrametrías\Parcela\P4151577.jpg.

Tras los datos de ancho y alto de la foto, ignorados, la siguiente línea contiene el número de puntos de la foto, que también es ignorado por Aerotri. El 0 en la posición del nombre de punto marca el final de la foto.

Si se emplean un fichero de fotogramas con formato de Image Master es obligatorio el fichero de orientación interna.

Enso Mosaic

P 121    3
C   2019   1925.00   2373.80
C   2020   2810.00   2646.60
M    204    121.30   2561.30
M    241   2389.80   1144.00
M    390    179.00   1307.00
M    391   3909.20   2094.80
A  26375   3572.80   1190.70
A  26505    210.10   1026.60
A  26508    140.80   1018.20
A  26558   2579.80    496.80
.
.
.

Este formato es bastante rígido. Una P marca el comienzo de una foto. Aerotri forma el nombre de la foto como LxxxFyyyy, en donde en lugar de xxx e yyyy se escriben los nombres que aparezcan tras la letra P, rellenando con 0 a la izquierda hasta completar los 3 y 4 caracteres respectivamente. Así, la fotografía aquí mostrada será llamada L121F0003. Por esta razón ambos nombres no pueden exceder los 3 y 4 caracteres respectivamente. Al contrario que en Enso Mosaic, los nombres no han de ser necesariamente números.

Los puntos pueden empezar por las letras C, M y A. En realidad, Aerori permite cualquier comienzo que no sea P. Si es C se trata de un punto de apoyo, y el nombre del punto será la palabra que viene a continuación. Si es cualquier letra que no sea P ni C, el nombre del punto será la unión de la letra más la palabra que venga a continuación, añadiendo 0 a la izquierda de la palabra hasta completar los 6 caracteres.

El resultado de transformar el anterior fotograma al formato de Aerotri sería el siguiente:

-ff	L121F0003 1.0 1
2019	1925.00	2373.80  11
2020	2810.00	2646.60  11
M000204	121.30	2561.30  11
M000241	2389.80	1144.00  11
M000390	179.00	1307.00  11
M000391	3909.20	2094.80  11
A026375	3572.80	1190.70  11
A026505	210.10	1026.60  11
A026508	140.80	1018.20  11
A026558	2579.80	496.80  11
.
.
.

Si se emplean un fichero de fotogramas con formato de Enso Mosaic es obligatorio el fichero de orientación interna.

2.3. Fichero de apoyo

XYZ

Como el fichero de Aerotri que se describe a continuación, sin marcas y sin el código ‘-pp’; es decir,   Nombre   X   Y   Z  en cada línea.

Aerotri

Al igual que las fotocoordenadas, su precisión se indica en la ventana del programa pero pueden especificarse en el fichero precisiones distintas para cada punto. Se indican separadamente la precisión planimétrica y altimétrica.

4142    413469.112   4485903.487     740.652   111  ;0.2
4172    424564.186   4485063.330     731.681   111  ; ; 0.3
4143    413325.302   4477894.016     629.313   111  ;;0.3
4153    416848.199   4478443.336     633.294   111  ;0.2 ;0.3
4163    422132.647   4477337.807     696.342   111

Para el primer punto se ha especificado una precisión planimétrica de 0,2. La precisión altimétrica es la que haya indicada en la ventana del programa. El segundo punto tiene una precisión altimétrica de 0,3, y la precisión planimétrica es la general, igual que el tercer punto. El cuarto punto tiene de precisión 0,2 para planimetría y 0,3 para altimetría.

En los ficheros marcados las coordenadas se tratan individualmente. Se pueden indicar también puntos de control. Estos puntos tienen coordenadas conocidas pero no entrarán en el cálculo, sirviendo posteriormente para comprobación. Se mostrarán sus residuos, como diferencia entre las coordenadas calculadas y las conocidas. Se indican marcándolos con un 2.

4142    413469.112   4485903.487     740.652  111
4172    424564.186   4485063.330     731.681  001
4143    413325.302   4477894.016     629.313  110
4153    416848.199   4478443.336     633.294  222
4163    422132.647   4477337.807     696.342  112
4173    425425.901   4478348.483     740.220  000

4142: Punto de apoyo completo.

4172: Punto de apoyo altimétrico.

4143: Punto de apoyo planimétrico.

4153: Punto de control.

4163: Punto de control para planimetría y de apoyo para planimetría.

4173: Eliminado como punto de apoyo (pero no del cálculo).

La precisiones particulares deben aparecer tras la marca o, si esta no está presente, tras la coordenada Z.

Puntos repetidos

Si algún punto está repetido se muestra un mensaje de error, como en cualquier otro fichero de entrada. Además para este fichero, en caso de que haya más de un punto repetido (o un punto más de una vez) se genera un listado de los mismos en el fichero «apoyo_repetidos.txt».

2.4. Fichero de observaciones GPS/INS

Altitud ortométrica / elipsóidica

La coodenada Z en los ficheros de GPS ha de ser ortométrica o elipsóidica según sea en el fichero de apoyo, de manera que en ambos ficheros las coordenadas estén en el mismo sistema.

Si en el cálculo de la aerotriangulación se indica que se debe de calcular y corregir un error sistemático en las coordenadas GPS (se explica en Errores sistemáticos de las observaciones GPS/INS), el indicar la Z de manera distinta que en el fichero de apoyo, por ejemplo elipsóidica en el fichero de GPS/INS y ortométrica en el de apoyo, no afecta al cálculo, u el valor de desplazamiento en Z para los conjuntos GPS será igual al error que realmente tienen más la ondulación del geoide en la zona.

Si no existe fichero de apoyo da lo mismo indicar uno u otro tipo de altitudes, pero téngase en cuenta que en todos los resultados la coordenada Z estará en el mismo sistema en el que estuviera en el fichero de GPS/INS, por lo que normalmente se preferirá altitudes ortométricas.

Aerotri

El tipo de fichero que se describe a continuación es el que antes se llamaba «nuevo marcado». Los formatos antiguos «sin marcar» y «marcado» se han eliminado.

Posición nada más

Las observaciones GPS se agrupan por conjuntos, que suelen coincidir con las pasadas. Para cada conjunto se calculará un juego de parámetros de desplazamiento distinto. El comienzo de cada grupo se indica mediante el código -gps.

Si no dispone de valores de tiempo puede escribir cero para todos los puntos. Este dato solamente se emplea si se selecciona tipo 2 para los datos GPS o INS (v. infra).

Este fichero ha de estar obligatoriamente marcado. Las observaciones cuya marca sea 0 no se calculan. Si el cero está al principio de un conjunto lo elimina por completo.

Si el offset de antena es distinto de cero se puede indicar de la manera siguiente:

El offset de antena es la posición de la antena respecto al centro de proyección de la cámara. Por ejemplo, si la antena GPS está más alta que la cámara el offset en Z es positivo.

El programa corrige las coordenadas según el offset indicado y el giro de cada toma. Si las coordenadas ya están corregidas de offset entonces no se debe indicar ningún valor.

El anterior ejemplo también muestra un campo «tipogps». Este parámetro se explica bastante más adelante, en Errores sistemáticos de las observaciones GPS/INS. Este valor se indica en el ventana del programa, pero para los grupos en los que aparezca este campo explicitamente en el fichero se empleará el valor del fichero.

Posición y giro (Ω,Φ,K)

Si además de las observaciones GPS hay observaciones de los giros en la forma Ω,Φ,K el formato de los grupos es el siguiente:

Además de los campos «gpsoffset» y «tipogps» puede existir «tipoins». Por lo tanto el grupo con la mayor cantidad de información posible sería de la forma

Si sólo existen observaciones de los giros el formato es idéntico al del fichero de sólo GPS, salvo que ahora el código de comienzo de grupo es -ins en lugar de -gps, y las columnas X,Y,Z ahora son los valores Ω,Φ,Κ.

En un mismo fichero se pueden combinar grupos de distinto tipo.

Posición y giro (Roll, Pitch, Heading)

Si además de las observaciones GPS hay observaciones de los giros en la forma Roll, Pitch, Heading el formato de los grupos es como el anterior salvo por que la marca es -gpsimu.

-gpsimu 1 1
10001	35.62450636	-71.63469242	1036.45623	-0.20379    -0.36874	38.45321	0.0	1 1
10002	35.85867157	-71.65996749	1036.31147	 0.27224    -0.33079	38.89864	0.0	1 1
10003	36.05534815	-71.65511959	1018.70479	 1.30001    -0.30797	39.10119	0.0	1 1
10004	36.23347693	-71.57664177 	1037.64886	-1.46676    -0.30147	38.65442	0.0	1 1

Todo lo demás es igual. En particular, el tipo de datos de giro es «tipoins» (y no «tipoimu»).

En un mismo fichero pueden mezclarse grupos con Ω,Φ,K y grupos con Roll, Pitch y Heading.

Supergrupos

La división en grupos de los registros de GPS/INS obedece a que cada grupo es tratado individualmente en algunos puntos del cálculo. Uno de estos puntos es el cálculo de los errores sitemáticos. Puede suceder que un conjunto de grupos compartan los mismos errores sistemáticos pero se hayan escrito en el fichero como grupos separados para que sean tratados individualmente por alguna otra razón. Por ejemplo, puede ser que los errores sistemáticos de los giros sean los mismos pero se hayan separado poque los errores sistemáticos para el gps son distintos, o bien porque se prefiere tener en cualquier caso las pasadas separadas cada una en un grupo. En ese caso se puede forzar a que Aerotri calcule unos mismos parámetros de error sistemático para distintos grupos, bien para la posición (GPS), bien para la rotación, o para ambos.

La indicación en el encabezado de «grupogps=n» (sin las comillas), en donde n es un número concreto, por ejemplo grupogps=2, indica que este grupo pertenece al supergrupo gps 2. Todos los grupos que tengan la indicación grupogps=2 compartirán errores sistemáticos para el GPS. Análogamente «grupoins=n» indica un número de supergrupo ins. Se puede emplear «grupoimu» como sinónimo de grupoins.

El valor -1 indica que el grupo no pertenece a ningún supergrupo, y es lo mismo que haber omitido la indicación de supergrupo. El valor -2 indica que el grupo pertenece al mismo supergrupo que el anterior.

A continuación se muestra un encabezado con indicación de supergrupo tanto para gps como para ins.

-gpsimu  grupogps=3 grupoins=1  1 1

Internamente Aerotri llama insieme (pl. insiemi) a los supergrupos.

Resumen de encabezados

Encabezados de grupo:

-gpsX Y Z  t  marca
-gpsinsX Y Z  Ω Φ K  t  marca
-gpsimuX Y Z  Roll Pitch Head  t  marca
-insX Y Z  Ω Φ K  marca
-imuX Y Z  Roll Pitch Head  marca

Campos opcionales tras el encabezado y antes de la(s) marca(s). Afectan al grupo en cuestión

gpsoffset=x y zOffset gps, antena - camara
tipogps=tipoTipo de datos gps (v. infra)
tipoins=tipoTipo de datos ins (v. infra)
grupogps=nSupergrupo gps de que este grupo forma parte
grupoins=nSupergrupo ins de que este grupo forma parte
grupoimuV. grupoins

Precisiones particulares

También se permiten precisiones particulares, tanto a nivel individual como a nivel de grupo. Si sólo existen datos de GPS o sólo de INS, se indican igual que las precisiones planimétrica y altimétrica en el fichero de puntos de apoyo. Para los datos INS el primer valor de precisión afecta a Ω,Φ (o Roll y Pitch) y el segundo a Κ (o Heading).

Si un grupo es de tipo -gpsins, se indican los cuatro valores de precisión. Por ejemplo,

;0.5
;0.5 ; 0.8
;; ;0.01 ;0.005
;0.5 ;0.8 ;0.01 ;0.005
Precisión de 0,5 en X,Y.
Precisión de 0,5 en X,Y y 0,8 en Z.
Precisión de 0,01 en Ω,Φ (o Roll y Pitch) y 0,05 en Κ.
Precisión de 0,5 en X,Y, 0,8 en Z, 0,01 en Ω,Φ (o Roll y Pitch) y 0,05 en Κ (o Heading).

AeroOffice

# LINE 001
    1638     308071.05    4205413.02       6179.59     -1.3484      1.7781     96.4414   1
    1639     308134.04    4208541.67       6178.97     -0.9170     -0.6220     97.1789   1
    1640     308213.60    4211622.21       6184.34     -1.2957     -0.0608     98.8072   1
    1641     308331.22    4215034.13       6169.18     -0.2741      0.4781     96.3719   1
    1642     308408.19    4218793.40       6171.57     -1.6602     -0.5784     97.3214   1
    1643     308525.41    4222956.99       6160.68     -1.6444      0.5972     96.9167   1
    1644     308601.88    4226524.47       6164.14     -1.1299      1.2526     97.1922   1
    1645     308651.87    4229909.86       6161.57     -1.2034      0.7251     98.3439   1
    1669     250205.39    4229300.32       6322.02      1.7222     -0.1983    -88.7993   1
    1670     250071.33    4225649.54       6320.92      1.5097      0.9402    -86.7856   1
    1671     249941.51    4221998.66       6325.14      1.0218      1.8541    -90.5479   1
    1672     249862.23    4218355.74       6302.78      1.0941      2.4892    -87.9578   1
    1673     249701.29    4214713.49       6282.21      1.2671     -1.0560    -87.7176   1
    1674     249589.37    4211068.84       6288.94      1.2095      0.1152    -88.7502   1
    1675     249522.31    4207412.04       6280.58      1.4446     -1.2514    -88.4442   1
# LINE 002
     417     308993.45    4217662.77       6733.71     -1.2169     -0.4881      1.3609
     419     305350.64    4217744.83       6748.32     -0.4659     -0.4407      0.2854
     421     301699.13    4217842.53       6728.62     -0.5024     -0.4248      0.6430
     423     298048.65    4217906.91       6728.83     -0.2404     -0.3111      1.8650
     425     294412.28    4218013.33       6734.57     -1.7818     -0.7532      1.7965
     427     290762.22    4218115.61       6749.20     -0.8545      0.5614      1.7715
     429     287122.12    4218186.86       6753.14     -0.7791      0.8505      1.7436
     431     283469.50    4218286.48       6767.91     -1.7310     -0.1643      0.6905
     433     279817.26    4218372.45       6759.22     -0.3716      0.0147      1.0751
     435     276178.91    4218496.14       6747.65     -1.3326      0.3546      2.1148
     437     272521.63    4218581.94       6760.32      1.6586     -0.2838      2.1359
     439     268882.63    4218692.76       6749.51     -2.3170     -0.5592      0.7213
     441     265236.52    4218828.79       6730.32     -1.1994     -0.1599     -1.7599
     443     261586.59    4218920.88       6736.08      0.9038     -0.0440      1.6449
     445     257940.10    4219005.99       6740.45     -1.1592      0.3303      3.1754
     447     254296.13    4219110.48       6739.27     -2.5194     -1.0077      1.5023
     449     250649.89    4219222.41       6716.83     -0.6742     -0.3950      0.8286
     451     247002.14    4219340.64       6710.12     -1.2912      0.3128      0.9695
# LINE 003
     453     248979.28    4225459.65       6717.36      2.0071     -0.5533   -174.9742
     455     252613.78    4225384.68       6721.38      0.7121      0.6193   -175.4442
     457     256276.52    4225241.96       6714.45      0.9919      0.1686   -175.4207
     459     259912.07    4225129.74       6721.24      1.6635      0.4594   -175.4325
     461     263557.83    4225034.63       6724.84      1.7377      0.3361   -171.9222
     463     267216.35    4224907.70       6721.54      1.1524     -0.1933   -175.3182
     465     270871.48    4224808.70       6717.82     -0.3394      0.0850   -175.9370
     467     274507.68    4224728.03       6717.91      0.2328      0.4404   -173.3663
     469     278155.32    4224598.45       6725.89      0.0041      0.5138   -175.9424
     471     281798.06    4224517.83       6737.48      0.5435      0.5626   -176.7969
     473     285454.18    4224412.46       6738.87      1.1505      0.3741   -173.7050
     475     289084.30    4224354.71       6736.57      1.0718      0.5574   -174.4509
     477     292743.34    4224208.75       6753.10      1.2004      0.3444   -175.7679
     479     296378.71    4224151.47       6774.33     -0.0076      0.8328   -175.8007  

Este formato no incluye datos de tiempo. Como siempre, cualquier columna a mayores es ignorada, como en el primer conjunto de este ejemplo.

Antes del comienzo de los conjuntos hay información en líneas que comienzan con ‘;’, acerca del sistema de coordenadas entre otros. Aerotri ignora toda esta información a excepción de las unidades angulares.

; Angular Units: Degree

TopoSys EO-file

#*******************************************************************************************
# Comentarios
# ID, # EVENT, TIME (s), X, Y, Z, ROLL, PITCH, HEADING, LAT_WGS, LONG_WGS, H_WGS
#*******************************************************************************************
11002_002     2 401551.100888  1769614.640 -5023740.804 -3498811.128   -4.40819   -6.51477  111.24678  -33.47743585  -70.59516797 1022.53
11002_003     3 402012.277458  1760522.852 -5028553.508 -3496524.763   14.36854   -1.94222   59.24217  -33.45264450  -70.70458301 1036.77
11002_004     4 402634.131858  1751564.054 -5030882.221 -3497432.772   -0.18443   -0.04581  131.32788  -33.46322317  -70.80380384  907.95
11002_005     5 402636.906931  1751468.641 -5030987.612 -3497329.677   -1.51694   -2.18652  131.07353  -33.46210903  -70.80514570  907.97
11002_006     6 402639.672757  1751375.915 -5031089.306 -3497230.714   -1.24832   -0.79806  130.80454  -33.46103891  -70.80644716  908.09
11002_007     7 402642.594785  1751279.603 -5031192.356 -3497128.077   -1.07484   -1.19429  132.46634  -33.45994065  -70.80778980  906.28
11002_008     8 402645.562294  1751184.136 -5031297.218 -3497023.795   -2.36841   -1.59178  130.85415  -33.45882011  -70.80913023  905.22
11002_009     9 402648.522673  1751090.696 -5031402.999 -3496919.551   -0.90480   -2.80467  130.63290  -33.45769222  -70.81045330  905.47

Antes del comienzo de los datos hay líneas que comienzan por ‘#’ con información sobre el sistema de coordenadas, la cámara y otros. Aerotri ignora estas líneas. La última de esas líneas informativas se ha mostrado aquí y como puede verse enumera los campos de cada registro, comenzando con el ID de la foto. Aerotri también la ignora, pero los campos han de ser los aquí mostrados. Aerotri ignora los campos # EVENT, X, Y y Z. Estos últimos son coordenadas geocéntricas. La altura H_WGS, el último campo, ha de ser altura ortométrica u elipsóidica según sea esa misma coordenada en el fichero de apoyo (al igual que para cualquier otro formado de fichero GPS, v. Altitud ortométrica / elipsóidica).

El orden de aplicación de los giros es: 1º Heading, 2º Pitch, 3º Roll. Se interpreta que el eje y de la fotografía sigue el sentido de vuelo. Si no es así Aerotri detectará y tendrá en cuenta la diferencia en un múltiplo de 90º en el giro de la cámara. Véase Diferencia en K... .

Signo de los datos INS

Se indica aquí el criterio para considerar positivo un sentido u otro de giro. Si un fotograma tiene el eje x apuntando hacia el Norte, según el criterio ‘+’ el giro de la fotografía es de -90º; según el criterio ‘-’ es de +90º.

El criterio por defecto en Aerotri es ‘-’, pues es el que siguen la mayoría de los formatos de datos inerciales. Si se indica un formato de fichero que no es de Aerotri automáticamente se escoge el criterio adecuado.

Los resultados que muestra Aerotri en sus ficheros de información y valores aproximados/ajustados siguen siempre el criterio ‘+’. Los de ficheros de salida ajenos es siempre el del propio fichero (por ejemplo, en el fichero .eo es siempre ‘-’).

2.5. Fichero de valores aproximados

Este fichero no es imprescindible aportarlo. Si no existe lo genera el propio programa a partir del fichero de fotogramas. Lo habitual es no indicar ningún fichero en el primer cálculo. En cálculos subsiguientes el programa toma automáticamente como fichero de valores aproximados el fichero de valores ajustados calculado. Con los ficheros de ejemplo se genera ejemplo.prm, que es el que Aerotri emplea en el primer cálculo. Se trata de un fichero marcado.

-keyvals 
	tipo 1
-uni sex

-ccpp
 11140001    295836.874   4095946.815      3367.437      0.5465     -0.4516     -9.4366   1
 11140002    294960.877   4095968.651      3372.224      0.0114     -0.2473     -9.4255   1
 11140003    294083.771   4095986.712      3368.635      0.1392      0.4975     -7.6355   1
 11140004    293208.271   4096015.669      3371.157     -0.0857     -0.4121     -7.8529   1
 11140005    292332.988   4096042.082      3370.575      0.3372      0.1223     -7.5111   1
 11140006    291464.481   4096065.211      3371.994     -0.9258     -0.7259     -8.9077   1
 11140007    290573.999   4096080.612      3371.919      0.8462     -0.0868     -7.8619   1
    .
    .
    .
-pp
111400022    295178.030   4095697.865       302.161   1
111400023    295364.200   4094282.683       328.497   1
111400012    295901.311   4095724.984       397.017   1
111400013    296130.187   4094486.604       431.138   1
205216993    295039.227   4096918.429       315.002   1
111400011    295739.710   4097433.157       323.516   1
211503011    295856.199   4095177.475       404.121   1
     4051    295001.413   4096591.546       311.567   1
111400032    294183.076   4095917.939       320.512   1
111400033    294318.512   4094444.727       322.969   1
205216983    294136.482   4097212.760       369.784   1
211503001    295092.324   4095009.669       330.150   1
111400042    293175.326   4095917.664       373.720   1
111400043    293441.406   4094413.523       288.383   1
205216973    293255.142   4096883.791       331.570   1
111400052    292494.369   4096159.550       309.466   1
    .
    .
    .

-ccpp indica el comienzo de los centros de proyección. -pp el comienzo de los puntos. Para los centros de proyección el orden de los campos es el siguiente:

nombre       X       Y       Z       Ω       Φ       Κ

Ω,Φ,Κ son los giros del fotograma respecto a los ejes X, Y y Z respectivamente. El criterio de signos se encuentra explicado en la sección de aspectos técnicos.

Los puntos o centros de proyección marcados con un 0 no se calculan.

9049    -3.019  -247.522   0.057  -0.01041   -0.40064   -3.42500  0
El fotograma 9049 está eliminado del cálculo.
4143    69.034    13.070    -153.554   0
Punto eliminado.

Hay que tener en cuenta que si el fotograma tiene en este fichero un 1 pero está eliminado en el fichero de fotogramas tampoco se calcula.

Emplear un fichero de valores ajustados

Los valores ajustados de un cálculo pueden servir como valores aproximados para otro cálculo posterior. Si se le indica al programa, marcando la casilla correspondiente, el cálculo será normalmente bastante más rápido.

Al terminar un ajuste Aerotri automáticamente escribe el nombre del fichero de valores ajustados en el lugar del fichero de valores aproximados y marca la casilla que indica que son valores ajustados.

2.6. Fichero de orientación interna

Si se dispone de información de la calibración se puede incluir en este fichero.

Si se indica este fichero las coordenadas del fichero de fotogramas se pasarán por este fichero antes de hacer cualquier cosa con ellas. No debe indicar este fichero por tanto si el fichero de fotogramas contiene ya coordenadas refinadas.

Si se indica este fichero y además se calculan parámetros de autocalibración el programa genera un fichero de interna que combina ambas transformaciones/correcciones. Es el fichero cuyo nombre termina por «_ajs.int». Se explica con más detalle en Ficheros de interna generados.

Aerotri interpreta siempre que en las fórmulas que proporcionan la distorsión, cuyos parámetros son los que se especifican en el fichero de interna, han de introducirse los valores de las coordenadas sin distorsión, obteniendo la distorsión para ese punto, que al sumarla da las coordenadas reales del punto sobre la fotografía.

Aerotri

Tiene el formato de los ficheros con extensión int que genera Calibración. Se muestra a continuación un ejemplo

\begin Info
minx 	0.5
maxx 	7999.0
miny 	1.2
maxy 	2999.5
\end

\begin Coordenadas medidas --> fotocoordenadas

Tx	 4000
Ty	 3000
a 	 0.004500
b 	 0.000000
c 	 0.000000
d 	-0.004500

\end

\begin Orientacion interna media

f 	34.9725
xp 	30.23
yp 	-98.6
\end

\begin Funcion de distorsion

semidiag 21.65
Modelo polinomico 	Impar
Modelo asimetrico 	rad/tan

\begin Radial simetrica
a2 	0.0400
a3 	0.00757
\end

\begin Asimetrica serie1
c5 	-0.02137
c6 	-0.03664
\end

\begin Asimetrica serie2
d5 	-0.006236
d6 	0.02341
\end

\end Funcion de distorsion
Se puede ver una descripción detallada del formato y del significado de cada parámetro en el manual del programa Calibración.

Fichero ini

Se muestra a continuación un ejemplo completo:

INC=0.004300 ;Pixel size
XPIX=4000
YPIX=3000
FOC=16.6972 ;Focal Length
XPP= 0.15556 ;With respect to center
YPP =-0.05494

K1 = -2.17691E-04
K2= 4.32151E-07
K3= 1.8572E-09
P1=3.14047E-05
P2=3.55369E-05

Las líneas que comiencen por ‘;’ son ignoradas así como las líneas en blanco. El fichero se estructura en pares clave/valor separados por un signo igual o por espacio. Cualquier texto que aparezca en una línea tras el valor es ignorado. No es necesario por tanto comenzar dichos textos por ‘;’ aunque sirve de recordatorio de que el ; se puede emplear para comentar una línea entera.

En la aplicación de estos parámetros en su paso de coordenadas brutas a coordenadas corregidas, en primer lugar se restan la mitad de los valores XPIX e YPIX. A continuación, si está presente la clave INC, se multiplica la coordenada x por INC y la coordenada y por -INC. Si INC no está presente no se multiplican las coordenadas por ningún factor. En particular, no se cambia el signo a y. Por ello ha de indicarse siempre INC en caso de que las coordenadas sean píxeles. Si se quiere trabajar con todo en píxeles se indicará un valor de INC=1.0.

Por último se suma (XPP,YPP) y se corrige la distorsión. Los parámetros que pueden existir son los que se muestran: K1, K2, K3, P1 y P2.

Image Master

En este formato los parámetros siguen un orden preestablecido, uno en cada línea. Es el siguiente:

16.6972 // Distancia focal
8.75556 // Xp
6.50494 // Yp
2 // Modelo de distorsión
4 // Número de parámetros de distorsión
2.17691E-04 // k1
-4.32151E-07 // k2
-3.14047E-05 // p1
-3.55369E-05 // p2
0.004300 // Tamaño de píxel, x.
0.004300 // Tamaño de píxel, y.
El formato propio de Image Master incluye una última línea con un 0. Si está presente esa línea, o cualesquiera líneas tras el tamaño de píxel en y, Aerotri las ignora.

Cada modelo de distorsión tiene unos parámetros predefinidos. Se indica a continuación los modelos posibles, el número de parámetros para cada modelo y los parámetros de que constan:

0   0
1 3 k1 k2 k3
2 4 k1 k2 p1 p2
3 5 k1 k2 k3 p1 p2

Los parámetros de distorsión tienen en este tipo de fichero signo contrario al habitual, de modo que como resultado de aplicar la fórmula se obtiene menos-la-distorsión.

RapidCal

En este formato las líneas que son comentarios empiezan por ‘%’. Puede haber un número de versión al principio, que se ignora. El valor de Channel_id que encabeza el conjunto de parámetros también se ignora.

Version 2010
% Comentarios
%...
% Comentarios

Channel_id                                     1
Focal_length      3883.074681386605000000000000
Principal_point_x 2036.17158030243000000000000
Principal_point_y 1512.7676225274761000000000000
General_scaling      0.0010000000000000000000000
Affinity             0.1841700360722991800000000
Radial_k1           -4.0253430223874000000000
Radial_k2            0.1477063907716187200000000
Radial_k3           -0.0004316846084429318800000
Tangential_t1       0.152406648779733000000
Tangential_t2       0.135087041258830000000
Un-orthogonality    -0.7751925318344986500000000
Sensor_width                      4032   16.8122
Sensor_height                     3024   12.6091

Si se indica para el cálculo un fichero de interna en formato de RapidCal Aerotri trabaja en píxeles, sin pasarlos a milímetros. El valor de la focal y las coordenadas del punto principal están en píxeles. Los coeficientes de distorsión también, pero algo complicados debido al escalado general (General_scaling). Si este valor es g, los coeficientes K1, K2, K3, P1 y P2 son:

K1=Radial_k1*g3
K2=Radial_k2*g5
K3=Radial_k3*g7
P1=Tangential_t2*g2
P2=Tangential_t1*g2

Obsérvese que los parámetros Tangential_t1 y Tangential_t2 se corresponden con P2 y P1 respectivamente.

La desviación respecto a la forma cuadrada de los píxeles del sensor se define mediante dos parámetros. El tamaño del píxel en x y la dirección del eje x se toma como referencia, de modo que las coordenadas x no han de ser corregidas por este efecto, mientras que la transformación que sufren las coordenadas y es

y=y0+a*y0+b*x0,

en donde x0 e y0 son las coordenadas sin distorsión respecto al punto principal y los parámetros a y b

a=Affinity*g
b=Un-orthogonality*g

Los valores de Sensor_width y Sensor_height se especifican tanto en píxeles como en milímetros, de donde se deduce una relación entre los tamaños en y y en x. Esta relación es independiente del parámetro a anterior y se aplica a mayores. Es lo segundo que se aplica a las coordenadas y en el paso de coordenadas brutas a coordenadas sin distorsión (lo primero es restar el valor de punto principal). Para el fichero de interna que se muestra esta relación es

a=(12.6091/3024)/(16.8122/4032) = 0.999996.

Los valores Sensor_width y Sensor_height no se usan para nada más, y si queremos que la relación sea exactamente 1 es mejor omitirlos. De lo contrario puede suceder como en este ejemplo, en donde probablemente el autor de este fichero, ya fuese una persona o un programa de ordenador, quería que la relación fuese exactamente 1 pero por problemas de redondeo y por no haber escogido un tamaño de píxel redondo no da exactamente 1.

No conviene combinar tamaños de píxel distintos en x e y a través de Sensor_width y Sensor_height con un valor distinto de cero en Affinity porque puede dar lugar a confusiones. O lo uno o lo otro.

De todo lo anterior en relación a los tamaños de píxel y el parámetro Affinity puede deducirse que los píxeles que sirven de unidades para el valor de la focal son píxeles en x.

2.7. Formatos y extensiones de los ficheros

Las extensiones no son obligatorias, pero es más cómodo emplearlas porque así el programa reconoce los ficheros cuando los seleccionamos con el botón .

Ficheros de fotogramas
             Aerotri: .fot, .ftm
                PATB: .f, .ff
   Image Master: .imc
      Enso Mosaic: .pts

Ficheros de valores aproximados
             Aerotri: .apr, .prm, .ajs

Ficheros de apoyo
             Aerotri: .apy, .pym
                 XYZ: .xyz, .txt

Ficheros de datos GPS/INS
             Aerotri: .gpn
        AEROoffice: .exp
           TopoSys: eo*.txt

Ficheros de interna
             Aerotri: .int
                    ini: .ini
   Image Master: .cmr
         Rapid Cal: .cal

Si quiere utilizar un fichero con una extensión distinta, tras presionar el botón debe elegir «todos los ficheros (*.*)». A continuación especificará manualmente el tipo de fichero de que se trata, pinchando con el ratón en el espacio en el que se muestra esa información y seleccionando el formato que desee:


En cualquier caso, Aerotri lee el fichero según el formato seleccionado, independientemente de cuál sea su extensión.

3.  OPCIONES DEL AJUSTE

3.1. Estimador

Aerotri ofrece dos tipos principales de ajuste: mínimo cuadrático y robusto. Este a su vez ofrece distintas variantes.

Tipo de estimador robusto

En versiones anteriores se podía elegir entre tres estimadores distintos, pero dos de ellos se consideraron obsoletos y fueron eliminados, de modo que el único estimador robusto elegible actualmente es «Aerotri 2006», y por eso la lista de estimadores para elegir ni siquiera se muestra. Es de esperar que en veriones futuras se desdoble en dos estimadores: uno para datos brutos y otro para datos depurados.

Tratamiento de las coordenadas en el ajuste robusto

Es habitual que cuando un punto tiene una coordenada planimétrica con un error grande tampoco sea correcta la otra, salvo que el error se deba a una confusión en la transcripción del valor. Por eso, en un proceso de detección y eliminación automática de errores, cuando se detecta error en una de las coordenadas hay que eliminar la otra también. Esto es lo que significa tratamiento conjunto.

El programa trata por defecto de manera conjunta las coordenadas X,Y de los puntos de apoyo, pero no la Z, que se supone independiente. También se consideran independientes las fotocoordenadas x,y, porque dadas las circunstancias del posado estereoscópico y la transmisión de puntos entre fotografías no es raro que una de las coordenadas tenga error y la otra no.

3.2. Opciones de los datos GPS/INS

 Errores sistemáticos

Aerotri permite distinguir entre tres tipos de observaciones GPS e INS. Estos parámetros se encuentran en la pestaña «Configuración del cálculo». Para cambiar de tipo pinche con el ratón donde pone «Lineal/Constante». Aparecerá la siguiente ventana.

Las observaciones de tipo 0 no están afectadas por errores sistemáticos de desviación. Las coordenadas tipo 1 tienen un error constante (desplazamiento) en cada coordenada. Si son tipo 2 tienen un error de deriva. El programa calcula los parámetros de desviación que corresponda según el tipo y corrige las observaciones GPS de ese error. Finalmente, la opción «Offset» para los datos inerciales calcula un único error constante para todas las pasadas.

Cuando existe deriva ésta es función del tiempo, pero para poder calcularla así es necesario conocer los datos de tiempo. Si no se dispone de ellos Aerotri toma en su lugar la distancia recorrida por el avión, que en la práctica es casi proporcional.

Si desconoce de qué tipo son las coordenadas se recomienda probar con tipo 1 y también con tipo 2. Normalmente la deriva es muy pequeña y finalmente se puede dejar tipo 1.

Es frecuente que quien proporciona los datos inerciales asegure hasta la saciedad que están exentos de error constante, no digamos ya de error lineal; y sin embargo la realidad es que son datos tipo 1 o incluso tipo 2. Esto se debe a que desconocen que al transformar los datos de un sistema a otro (por ejemplo del elipsoide WGS84 al elipsoide de Hayford, o entre dos datums distintos ya sea con el mismo elipsoide o distinto), además de transformar las coordenadas XYZ también es necesario transformar las matrices de rotación. Sucede así que los giros de los datos INS no están en el sistema que dicen estar, sino en el sistema original de cálculo, y esto se pone de manifiesto como un error lineal. En estos casos se debe indicar tipo 2.

Si las observaciones son tipo 2 el programa muestra en la salida de resultados un desplazamiento y una deriva para cada conjunto. El desplazamiento es el que corresponde al tiempo medio del conjunto (el fotograma medio de la pasada).

Es posible emplear para los datos de posición (GPS) y para los giros (INS) grupos que no sean coincidentes. Para ello se dividen primero los datos en tantos conjuntos como sea necesario, de manera que dentro de cada conjunto todos los puntos compartan unos mismos parámetros de desviación, tanto para el GPS como para el INS. A continuación se le indica al programa que para ciertos grupos debe calcular un mismo juego de parámetros, bien para el GPS, bien para el INS, o para ambos. Esto se hace escribiendo «grupogps=n» en la cabecera del conjunto, en donde en lugar de n ha de escribirse un número concreto. Todos los grupos para los que se haya indicado el mismo valor de n serán tratados como uno solo a efectos del cálculo de los parámetros de desviación del GPS. Análogamente se escribe «grupoins=n» para el INS.

Por ejemplo, si los datos del fichero proceden de dos vuelos distintos, y para cada uno de ellos sólo hay un error de offset constante, escribiremos grupoins=1 en los de un vuelo y grupoins=2 en los del otro. En este caso es indistinto que indiquemos para el INS «Tipo 1» u «Offset».

Medir solamente la mitad de los fotogramas

Si el recubrimiento longitudinal es del 80% (es decir, si tomando una de cada dos fotografías se tiene recubrimiento), y si se tienen datos GPS e INS de los centros de proyección, es posible medir la mitad de los fotogramas, con lo que se tiene un bloque adecuado, y posteriormente el programa calcula las coordenadas ajustadas de los centros de proyección omitidos a partir de las coordenadas y giro presentes en el fichero de GPS y los parámetros de desviación calculados en el ajuste.

Puede tenerse en cuenta además los residuos de las medidas GPS de los fotogramas anterior y posterior. Para ello marque también el cuadro inferior: «Interpolar residuos». Es lo correcto cuando en los residuos se observan tendencias; componentes sinusoidales de error sistemático que el programa no tiene en cuenta. Pero cuando no es así no conviene seleccionar esta opción, pues el residuo de un centro de proyección no está necesariamente relacionado con el de los adjacentes.

Es aconsejable medir las tres primeras y las tres últimas fotografías de cada pasada, pues debido al modo de cálculo de las coordenadas del GPS del avión no es raro que los primeros fotogramas tengan un error parecido y muy grande. Si esto se observa, por ejemplo, hasta el quinto fotograma, entonces se medirá también el cuarto y el sexto o bien se seleccionará la opción de interpolar residuo.

Diferencia en K entre el fichero GPS/INS y la orientación de las fotografías

Si se detecta una discrepancia en los valores de K, constante de un múltiplo de 90º, entre los valores del fichero GPS/INS y las rotaciones que realmente tienen las fotografías, puede interpretarse de dos maneras. Una es que la cámara estaba montada en el avión de manera que los valores registrados por el IMU corresponden a una orientación distinta de la de los ejes de la cámara, en un múltiplo de 90º, y que a los valores registrados no se le aplicó la corrección pertinente. Esto es a lo que se refiere la opción «La cámara estaba girada».

La otra posible interpretación es que las fotografías fueron giradas para que coincidiese la orientación de todas ellas, y evitar así que unas fotografías de una de cada dos pasadas estén mirando en una dirección y las de las pasadas alternas en la dirección contraria. Esto es a lo que se refiere «Las fotografías fueron giradas a posteriori».

La diferencia entre ambas interpretaciones atañe sólo a la orientación interna de las fotografías. Así, si se calculan parámetros de autocalibración y entre ellos hay alguno que se vea afectado por un giro de 180º, por ejemplo la posición del punto principal (no así las distorsiones simétricas y algunas de las asimétricas), Aerotri necesita saber si las fotografías fueron giradas a posteriori para deshacer internamente el giro previo a la aplicación de los parámetros de orientación interna.

Nótese que para que esto sea posible es necesario disponer de datos inerciales y que los valores almacenados en el fichero coincidan con la orientación de la cámara. Si estos requisitos no se cumplen de nada sirve seleccionar esta opción.

Por eso mismo también habría que corregir el giro de 180º antes de aplicar la orientación interna a las coordenadas del fichero de fotogramas. Aerotri no lleva a cabo esta corrección porque considera que da lugar a más problemas de los que podría resolver, de modo que si se quiere emplear un fichero de orientación interna las fotografías han de ir sin girar.

Por último, reseñar que es indisnta una u otra opción de cara al empleo de los datos INS en el ajuste. Aeotri detectará la diferencia y la corregirá, antes incluso de incluir los errores sistemáticos del INS. Tampoco afecta al valor escrito en el fichero .ini para «ORIENTATION» (este fichero se genera si se calculan parámetros de autocalibración); en cualquiera de los dos casos se hará constar la diferencia.

3.3. Autocalibración

Se encuentra esta opción en la pestaña «Configuración del cálculo», en la parte inferior derecha: . Si se selecciona, en el ajuste se incluyen como incógnitas componenetes de distorsión de la cámara.

Por defecto está seleccionado, y los parámetros que se incluyen son tres de distorsión radial simétrica y cuatro de distorsiones asimétricas, que aparecen con cierta frecuencia en las cámaras. Pinchando sobre el texto se pueden seleccionar unos u otros parámetros. Por regla general no se deben seleccionar para su cálculo la longitud focal y el punto principal. Solamente se podrán seleccionar cuando el objeto fotografiado tiene mucha profundidad, como a veces en fotogrametría terrestre.

El cálculo de un bloque grande con una cámara que presente distorsiones y sin calcular parámetros de autocalibración puede hacer que el ajuste salga mal. El error producido es característico, consiste en que todos los puntos de apoyo de un borde del bloque, que puede ser toda una mitad, aparecen con un residuo muy grande y casi constante, por ejemplo 1,5m. Empleando autocalibración este problema desaparece.

No se debe emplear la autocalibración en trabajos con un número pequeño de observaciones, como por ejemplo una traza. En estos casos, la autocalibración aparenta mejorar mucho el resultado, disminuyendo drásticamente los residuos más elevados, y resultando del ajuste unos parámetros de distorsión considerables. Esto es así porque el ajuste lo que ha hecho es tratar como distorsión de la cámara (pues le hemos dicho que existe y que la calcule) lo que en realidad son los residuos normales de medida. Es decir, a ajustado una distorsión a los residuos de las medidas, en especial a los mayores, con lo que estos disminuyen.

Si se giró los fotogramas de una de cada dos pasadas para que quedasen todos con la misma orientación entonces, o bien se calibran solamente componentes simétricas respecto al centro de la fotografía o bien son necesarias observaciones inerciales para que el programa pueda detectar dichos giros. La focal, todas las componentes simétricas y las componentes asimétricas que se escriben en función de 2θ son simétricas respecto al centro. En particular, las componentes asimétricas incluidas por defecto (c5, c6, d5 y d6) son simétricas respecto al centro y es posible calcularlas aunque se hayan girado algunos fotogramas y no haya datos INS. El parámetro punto principal no es simétrico respecto al centro.

Ficheros de interna generados

Al calcular con parámetros de autocalibración el programa genera dos orientación internas de la cámara. La primera de ellas es el resultado de la autocalibración propiamente y se recoge en el fichero cuyo nombre termina en «_dif.int». La otra orientación interna es el resultado de combinar los datos del fichero de interna indicado para el cálculo con los parámetros de autocalibración calculados. Si no se indicó ningún fichero de interna para el cálculo esta segunda interna coincidirá exactamente con la primera. Se escribe en ficheros con distintos formatos según se seleccionen en la pestaña de «Ficheros de salida». El de formato Aerotri termina en «_ajs.int»; los demás se nombrarán terminando en «_int.xxx» en donde «xxx» será la extensión que corresponda según el formato. Si bien se pueden generar ficheros con distintos formatos hay que tener presente que la mayoría de los parámetros de autocalibración que permite calcular Aerotri solo quedan recogidos en el fichero de interna con el formato de Aerotri, por lo que los otros ficheros perderán información.

El fichero que combina la orientación interna original con el resultado de la autocalibración es el que se ha de emplear en adelante para la cámara en sustitución del fichero de interna original.

Parámetros seguros para ficheros de interna no de Aerotri

Si el resultado de la autocalibración se va a emplear en un programa de ordenador que no lee ficheros de interna en el formato de Aerotri hay que ser cuidadoso con los parámetros que se seleccionan, porque al adaptar la orientación interna calculada al formato ajeno puede perderse información, por una parte, y por otra dar lugar a una interna para la cual los parámetros de orientación de los fotogramas también habría que modificar. Esto último es más grave que lo anterior y puede ser peligroso.

Los parámetros que son seguros para cualquier formato son los siguientes:

focal   punto principal   a1   a2   a3   a4
Los parámetros «peligrosos» son:
b1   c1  c2   d1  d2
Y todos los demás se ignoran sin más.

El parámetro b1 desaparece al transformar la interna a otro formato y como consecuencia de ello habría que modifica los ángulos K de todas las orientaciones. Los parámetros c1 y c2 también desaparecen, se compensan en la interna con un deplazamiento del punto principal, que Aerotri lleva a cabo automáticamente y no supone por tanto ningún problema, pero a mayores habría que modificar los ángulos Ω y Φ de todas las orientaciones. Puesto que las calibraciones que genera Aerotri no incluyen esos parámetros, y en el cálculo de autocalibración no se permite su selección, esto no debería ser un problema.

Los parámetros d1 y d2 son más problemáticos. Al transformar la interna a otro formato se convierten en los parámetros p2 y p1, pero puesto que estos incluyen además de las distorsiones d1 y d2 otras componentes, es necesario modificar el punto principal, de lo que se encarga Aerotri automáticamente, y habría que modificar los ángulos Ω y Φ de las orientaciones. Esto significa que las orientaciones resultado del ajuste no se pueden emplear junto con el fichero de interna resultado de la autocalibración en un formato distinto del de Aerotri. No obstante se puede aún así calcular parámetros d1 y d2 y emplear después ficheros de interna que no sean de Aerotri. La manera de hacerlo se explica en la sección siguiente.

Un fichero de interna de Aerotri que incluya parámetros d1 y d2 o c1 y c2 se puede transformar con seguridad a un formato que no sea de Aerotri, con parámetros p1 y p2 o equivalentes, si se cumple exactamente

c1=-3d2
c2=3d1

Cálculos iterativos

Cuando se deben emplear ficheros de orientación interna en formatos que no son los de Aerotri se está limitado al juego cerrado de parámetros que dichos formatos ofrecen, y que con distintas variantes son los llamados k1, k2, k3, p1 y p2. Para calibrar estos parámetros en Aerotri se han de seleccionar respectivamente a2, a3, a4, d2 y d1 (los pares de parámetros p1/p2 y d1/d2 nunca se calculan de manera individual, por lo que el hecho de que p1 corresponda a d2 y p2 a d1 es irrelevante). La corespondencia no es exacta. En el caso de los pares ki/ai+1 no plantea ningún problema, pero sí lo hacen los parámetros p1, p2 frente a d1, d2, como se explicó en la sección anterior.

Si se calculan d1 y d2 y el fichero de interna de resultado, el que combina el fichero de interna original con el resultado de la autocalibración, es por ejemplo «Trabajo1_int.cmr», se debe de volver a realizar un ajuste tomando como fichero de interna Trabajo1_int.cmr y manteniendo todas las demás opciones del ajuste como estaban. El fichero de interna resultado de este ajuste se vuelve a tomar para un ajuste posterior. Tras unas pocas iteraciones el fichero de interna no varía y ya se puede emplear con seguridad en conjunción con las orientaciones que resultan del ajsute.

3.4. Opciones del cálculo de valores aproximados

Mínimo nº de puntos en común para dos fotogramas

Esta opción controla el proceso de cálculo de valores aproximados. Si su valor es un número n, su significado exacto es el siguiente: «Siempre que queden dos fotogramas sueltos (que todavía no forman parte de ningún modelo) con al menos n puntos en común se unirán para formar un modelo nuevo.»

Por defecto este valor lo obtiene el programa analizando los pares de fotogramas. Suele obtener el valor óptimo.

Para valores distintos de este parámetro el proceso de cálculo de valores aproximados sigue caminos distintos. No tiene la menor importancia seguir un camino u otro siempre que el cálculo llegue a buen término.

Recuerde que si se especifica un fichero de valores aproximados éstos no se calculan. Si quiere realizar un ajuste del bloque calculando unos nuevos valores aproximados debe dejar en blanco el espacio para ese fichero. Si lo único que quiere es un nuevo cálculo de valores aproximados seleccione (no es necesario que esté en blanco el espacio para el fichero).

Parámetro de camino

Este es otro parámetro que también controla el devenir del proceso cálculo de valores aproximados. Su significado es un tanto complicado. El valor calculado automáticamente por el programa suele estar comprendido entre 7.1 y 8.6. Sólo influye en bloques grandes o medianos.

Tiene importancia en bloques muy grandes en los que el proceso puede dar error y no finalizar. Cuanto más alto es el valor del parámetro más lento es el cálculo, pero más seguro es que no de error. Sin embargo si es demasiado alto, a paritr de 10 aproximadamente, el cálculo es bastante más lento y tampoco mejora el resultado. Por otra parte, un valor muy pequeño puede fácilmente hacer que el proceso diverja.

Uso de las coordenadas GPS e INS

Si se aporta un fichero de GPS/INS y en él aparecen (con coordenadas GPS e INS) todos los fotogramas del fichero de fotogramas, entonces estos valores se toman como valores aproximados, teniendo el programa que calcular nada más que las coordenadas de los puntos observados. El tiempo de cálculo disminuye drásticamente.

En la lectura del fichero marcado sólo se tienen en cuenta las marcas de grupo. La razón estriba en que normalmente, si una observación individual está eliminada es porque sus valores son muy erróneos, pero siguen siendo válidos como valores aproximados.

4.  FICHEROS DE SALIDA

El programa Aerotri genera dos ficheros en el cálculo de valores aproximados y un número variable en el ajuste del bloque, según se haya configurado la salida. Los del cálculo de valores aproximados son un fichero de proceso, con extensión .pro, y el del resultado propiamente dicho, de valores aproximados, con extensión .prm, que sirve de entrada para el ajuste del bloque y se explica en los ficheros de entrada.

4.1. Fichero de proceso

El fichero que se genera con los datos de ejemplo incluye nada más que la siguiente línea:

Se han unido todos los fotogramas en un único modelo mediante los datos GPS e INS
Un fichero de un cálculo sin datos GPS pdría comienzar así:
Mínimo número de puntos en común para la orientación de dos fotogramas: 7
Parámetro de camino: 8.39

elemento primero  elemento segundo  resultado  nºp.  iter.  e.m.c.       |  pt. malo

f 1643             f 1644             m 1       17    2      2.1         | 
f 1669             f 1670             m 2       15    3      0.82        | 
f 453              f 455              m 3       11    3      0.84        | 
f 467              f 469              m 4       11    2      1.4         | 
f 1639             f 1640             m 5       11    2      2           | 
f 485              f 487              m 6       10    3      1.2         | 
f 559              f 561              m 7       10    3      7.1         | 
f 589              f 591              m 8       10    3      1.1         | 
f 421              f 423              m 9       9     3      0.5         | 
f 425              f 427              m 10      9     2      0.42        | 
f 429              f 431              m 11      9     2      0.41        | 
f 1641             f 1642             m 12      9     2      0.73        | 

El cálculo de valores aproximados es una orientación relativa de todos los fotogramas. Si se dispone de datos GPS e INS para todos ellos se calcula una orientación aproximada en bloque. En caso constrario los fotogramas se van uniendo para formar modelos, a los que se podrán incorporar fotogramas contiguos. Los modelos se van uniendo entre sí para finalmente acabar todos los fotogramas formando un único modelo. Las coordenadas de los centros de proyección y puntos en el sistema de oordenadas de ese modelo son los valores que se guardan en el fichero de valores aproximados.

En el fichero de proceso se muestra cómo se van uniendo los fotogramas y modelos. nºp es el número de puntos en común de los dos elementos que se unen; iter. es el número de iteraciones que fueron necesarias hasta alcanzar la convergencia; e.m.c. la desviación típica de los residuos a posteriori, y pt. malo el punto con mayor residuo en caso de que sea muy alto en relación a los demás. Los puntos indicados como posibles puntos malos no son necesariamente erróneos. Para más información sobre cómo interpretar los posibles puntos malos véase la sección «Problemas en el ajuste».

4.2. Fichero de información del ajuste

Este fichero se genera por defecto tanto en formato texto como en html. Se puede hacer que el fichero html se muestre automáticamente al terminar el cálculo, seleccionando esa opción en el panel de configuración del fichero de información.

En primer lugar aparece una cabecera con los datos que definen el ajuste e información acerca del número de fotogramas, puntos y datos GPS e INS.

    FICHERO DE INFORMACIÓN DEL AJUSTE

    Fichero de fotogramas: C:\Archivos de programa\Aerotri\2011\Ejemplo_Aerotri\ejemplo.ftm
    Fichero de valores aproximados: C:\Archivos de programa\Aerotri\2011\Ejemplo_Aerotri\ejemplo.prm
    Fichero del apoyo: C:\Archivos de programa\Aerotri\2011\Ejemplo_Aerotri\ejemplo.pym
    Fichero de GPS/INS: C:\Archivos de programa\Aerotri\2011\Ejemplo_Aerotri\ejemplo.gpn

    Tipo de ajuste:

                 Estimador: Aerotri

       Con parámetros de autocalibración

            Apoyo Variable: Sí
          Tipo de obs. GPS: 2
          Tipo de obs. INS: 1
         Tratamiento de las coordenadas en el ajuste robusto
            Fotocoordenadas, x,y: Individual
                      Apoyo, X,Y: Conjunto
            Apoyo, planimetría,Z: Individual


    Precisiones a priori:

            Fotocoordenadas: 4 µm
         Apoyo, planimetría: 0.8 m
          Apoyo, altimetría: 0.6 m
           GPS, planimetría: 0.1 m
            GPS, altimetría: 0.1 m
                 INS, W,PHI: 0°003 = 10”8
                     INS, K: 0°005 = 18”

    Unidades de los giros: Grados sexagesimales



    Sistema de coordenadas: UTM

      Elipsoide: WGS 84 / GRS 80
          a= 6378137 m
        e^2= 0.00669438

       Ondulación= 0 m

      Escala central (k0)= 0.9996
         Desplazamiento X= 500000 m
         Desplazamiento Y= 0 m



    Fotogramas calculados.........   273
    Puntos calculados.............   695
    Puntos de apoyo...............    29
    Obs. de puntos imagen.........  2832
    Conjuntos GPS calculados......    13
    Observaciones GPS.............   271
    Conjuntos INS calculados......    14
    Observaciones INS.............   273

    Puntos de apoyo sin calcular...  153
    Conjuntos GPS sin calcular.....    1
    Observaciones GPS sin calcular.    4
    Observaciones INS sin calcular.    2

    Puntos calculados que aparecen en...

                      1  fotograma:    0
                      2 fotogramas:   57
                      3 fotogramas:  341
                      4 fotogramas:   32
                      5 fotogramas:   35
                      6 fotogramas:  219
                      7 fotogramas:   10
                      8 fotogramas:    1

Con la configuración por defecto, tras la cabecera se muestran los residuos. Primero los de las fotocoordenadas, a continuación los de los puntos de apoyo (si no son fijos) y los puntos de control, y por último los de las observaciones GPS e INS si es que hay. En los residuos de las fotocoordenadas se muestra si la observación corresponde a un punto de apoyo:

1674
        8        -26        2.0   XYZ   3     .
        9        5.8       0.13   XY    .     .
       10       -9.8        -11   XYZ   .     .
    65570        3.3       -4.4         .     .
    65590        4.0        2.0         .     .
           .
           .
           .

Las observaciones con un residuo elevado se marcan con un número o un *. Partiendo de 1, el número es más alto cuanto mayor sea el residuo, y si es muy elevado es un *. Para la descripción detallada de la asignación de números ver la sección de aspectos técnicos. Puede modificarse en Escala para las marcas de los residuos. Se marcan tanto los residuos de las fotocoordenadas como los de los puntos de apoyo y observaciones GPS/INS.

Fotocoordenadas:

1643
       25        3.5       0.96   XYZ   .     .
       26       0.55       -5.9   XYZ   .     .
       27       -1.6       0.75   XYZ   .     .
      927      -0.26       -8.2         .     .
    30462       0.50        1.7         .     .
    30482       0.52     -0.072         .     .
    30502       -2.0       -3.8         .     .
    44850       -8.8       -5.9         .     .
    44851        5.1        3.7         .     .
    44852         52        1.4         *     .
    44870         32        4.2         7     .
    44871       -2.9       -1.4         .     .
    44872       -2.7        1.7         .     .
    54171         58         14         *     .
    54191       -3.3       -5.6         .     .
    86420      -0.46       0.24         .     .
      .
      .
      .

Puntos de apoyo u observaciones GPS/INS:

    24911    -0.0428     0.0871     0.0134   .   .   .
    24912     -0.123      0.133    0.00583   .   .   .
    24914     0.0611   0.000476     0.0167   .   .   .
    24915     -0.519      0.185     0.0453   *   3   .
    24906     0.0305    0.00482    -0.0126   .   .   .
    25001    0.00573    0.00893    -0.0117   .   .   .
    25002       1.08    -0.0033       0.01   *   .   .
    25003     0.0101     0.0236     -0.046   .   .   .
    25004     0.0433    -0.0242     0.0373   .   .   .
    25005    -0.0103    -0.0148     -0.017   .   .   .
    26009      -0.03      0.043  -0.000399   .   .   .
    26014    -0.0395     0.0462   -0.00114   .   .   .
    24818     0.0251     0.0173    0.00526   .   .   .
    24819     0.0486     -0.126    -0.0213   .   1   .
    24821     0.0279     0.0237    -0.0366   .   .   .
    24909     0.0425    -0.0322    -0.0199   .   .   .
     9000     0.0697     0.0643     0.0237   .   .   .
        1    -0.0461    -0.0784    -0.0266   .   .   .
       10    -0.0449    0.00487    -0.0297   .   .   .
       11     -0.109    -0.0292   -0.00599   1   .   .
      120     0.0326    -0.0596    -0.0633   .   .   .
       14    0.00889     -0.124       1.16   .   .   *
      141      0.198     0.0174    -0.0038   4   .   .
      142     0.0101    -0.0857     0.0451   .   .   .
      143    -0.0423    -0.0279   -0.00746   .   .   .
        2    -0.0711    0.00154    -0.0289   .   .   .
        3     0.0881     0.0547      0.011   .   .   .
        4     0.0196      0.043    -0.0347   .   .   .

Si el residuo no es elevado se pone un punto, simplemente para marcar las filas y columnas.

El símbolo ! se emplea para marcar los puntos que han sido observados nada más que en dos fotogramas y no son puntos de apoyo (o son sólo de apoyo altimétrico). Si lo que interesa son los parámetros de orientación de los fotogramas esta información no es muy relevante, pero si interesa también las coordenadas de los puntos es importante conocer los que sólo aparecen en dos fotogramas, porque al haber un único posado aunque éste sea erróneo no se refleja en los residuos.

Si hubiese algún punto de apoyo observado únicamente en un fotograma se marcaría con doble exclamación: !!.

Tras los residuos aparecen las desviaciones típicas a posteriori. El programa calcula hasta cuatro desviaciones típicas a posteriori: para las fotocoordenadas, para los puntos de apoyo (si no son fijos), para las observaciones GPS y para las INS (si existen). Para los puntos de apoyo y las observaciones GPS (INS) la relación entre las precisiones planimétrica y altimétrica (Ω,Φ y Κ) a posteriori es la misma que a priori (ya que la planimetría y la altimetría no se separan en el cálculo de la desviación típica a posteriori, es decir, no se calculan dos valores sino uno). Entre paréntesis se muestra el valor de la desviación típica a posteriori en relación a las precisiones a priori.

Con el fichero de ejemplo el resultado es el siguiente:

  Desviaciones típicas a posteriori (entre paréntesis respecto a la precisión a priori)

           Fotocoordenadas: 3.6 µm (0.90)

        Apoyo, planimetría: 0.62 m (0.77)
                altimetría: 0.46 m

          GPS, planimetría: 0.082 m (0.82)
                altimetría: 0.082 m

                INS, W,PHI: 0°0030 = 11” (1.0)
                         K: 0°0051 = 18”

Cuando los resultados entre paréntesis difieren sensiblemente de 1 puede volverse a ajustar indicando al programa los nuevos valores de precisión. Hay que tener en cuenta no obstante que los valores calculados a posteriori son estimaciones efectuadas a raíz de los residuos. Para que sean significativas tiene que haber un cierto número de redundancias. En vuelos muy pequeños, de una o dos pasadas, sólo está calculada con fiabilidad la desviación típica de las fotocoordenadas. Las demás, y en especial la de las observaciones GPS, pueden ser menores. Con pocos datos el valor entre paréntesis para el GPS tiende a estar en torno a 0.5 o 0.6.

Los valores entre paréntesis nunca deben superar 1.1, o para el apoyo 1.2.

Después se muestra un análisis de la distribución de los residuos elevados, indicando el tanto por ciento de residuos que superan cada nivel. Para los datos de ejemplo:

  Proporción de residuos que superan cada nivel, en %

        Nivel:       1       2       3       4       5       6       7       8       9       *

   Fotocoord.:      1.7     1.5     1.3     1.1     1.0    0.92    0.87    0.74    0.64    0.55 
        Apoyo:      1.2       0       0       0       0       0       0       0       0       0 
     Obs. GPS:        0       0       0       0       0       0       0       0       0       0 
     Obs. INS:     0.98    0.73    0.49    0.49    0.49    0.24    0.24    0.12    0.12       0 

Los porcentajes adecuados de superación de cada nivel dependen del estimador aplicado y de la escala seleccionada. Para el estimador Aerotri y la opción por defecto en cuanto a la escala de los números, en las fotocoordendas son correctos un valor de superación del nivel 1 de hasta un 3%, y del * menor del 1.5% (y mejor si es menor del 1%). Con la escala inferior, la que comienza en valores más bajos, la superación del nivel 1 estará en torno a un 6%, un 4.5% para el 2 y del 2% (hasta 2.5%) o menor para el *. Estos valores suelen conseguirse aproximadamente cuando la precisión calculada a posteriori es la misma que a priori. Si hay muy pocos fotogramas (una pasada) los porcentajes pueden variar, en general disminuyendo. En los puntos de apoyo, la pequeña cantidad de observaciones hace que los porcentajes no sean significativos, siendo mejor comprobar directamente los residuos de cada punto. Lo mismo sucede para las observaciones GPS/INS en los niveles más elevados.

Con otro estimador los porcentajes para los valores más altos serán menores.

También se realiza un análisis de los residuos de las fotocoordenadas según la zona del fotograma. De esta manera se pueden detectar errores sistemáticos:

Residuos medios en cada zona del fotograma

                                      x       y

                         zona 0:     0.0     0.3
  |-----|-----|-----|    zona 1:    -0.6    -0.4
  |  0  |  1  |  2  |    zona 2:     0.0     0.2
  |-----|-----|-----|    zona 3:    -0.2     0.2
  |  3  |  4  |  5  |    zona 4:     0.4    -0.7
  |-----|-----|-----|    zona 5:    -0.2     0.4
  |  6  |  7  |  8  |    zona 6:     0.2     0.6
  |-----|-----|-----|    zona 7:     0.3    -0.5
                         zona 8:    -0.4     0.2
¡Importante!  En bloques fotogramétricos, para que este análisis sea útil es necesario que los ejes del sistema de fotocoordenadas sigan siempre la misma dirección respecto al fotograma, o bien que las diferentes disposiciones sean detectables por el programa. Por ejemplo, si las pasadas han sido tomadas alternativamente E-W y W-E, el sentido positivo del eje y se dirigirá alternativamente hacia el Norte y hacia el Sur, siempre hacia la misma zona del fotograma. Si queremos que el eje y se diriga siempre hacia el Norte y para ello giramos 180º los fotogramas que están al revés, entonces son necesarios datos inerciales para que el programa pueda detectar los giros y asigne cada residuo a la zona que realmente le corresponde.

Por último en cuanto a los residuos los puntos en los que algún residuo es elevado (a partir del nivel 3 con la escala por defecto). Por defecto no se incluyen en el fichero de información ya que se genera una hoja pdf aparte. Para los datos de ejemplo los primeros puntos son los siguientes:

211804113
    21180412     -0.013     -0.098   .     .
    11190216       -1.3       -2.9   .     .
    21180411        7.7       -2.1   .     .
    11190215      -0.81        2.4   .     .
    21180410      -0.11        1.9   .     .
    21190426        -45       0.37   *     .
    21190427        -73       0.51   *     .

      187   XYZ
    11180187        -13      -0.23   5     .
    11180188      -0.66       0.69   .     .
    21180422       0.88         34   .     *
    21180423         12         37   3     *

211603173
    21170384        -23      -0.14   *     .
    21160318      -0.30       0.33   .     .
    21160317       0.46      -0.90   .     .
    21170385        -29       -3.3   *     .
    21160316       0.81       0.61   .     .
    21170386        -14        6.4   6     .

111801873
    11180187        -23        2.2   *     .
    11180188        -28       0.52   *     .
    21180422      -0.88       -1.7   .     .
    21180423       0.13       -2.1   .     .
    11190226        6.4       0.21   .     .
    11190227       -1.2       0.32   .     .

Entre estos puntos pueden aparecer algunos observados en dos fotogramas y que no tienen realmente ningún residuo elevado, pero aun así están marcados. No hay que prestarles atención.


A continuación se escriben los parámetros ajustados, para los centros de proyección, puntos y conjuntos GPS/INS. Tras ello y si se selecciona (no se incluye en la configuración por defecto) otra vez los parámetros de los centros de proyección, esta vez en forma de coordenadas y matriz de rotación.

Coordenadas y matriz de rotación de los fotogramas

    417           X                  Y              Z

           308993.96    4217663.50   6733.56

            0.999682  -0.023555  -0.009036 ö
            0.023740   0.999499   0.020950 ý  Matriz de rotación
            0.008538  -0.021158   0.999740 ø

Por último las precisiones. En los puntos, además de la precisión individual de las coordenadas X e Y se muestra la precisión planimétrica conjunta, que es la que realmente tiene interés. Suele coincidir con la mayor de X e Y, o es ligeramente superior.

Al final de los puntos se muestran las precisiones planimétrica y altimétrica medias, distinguiendo los puntos de apoyo de los puntos que no son de apoyo, y dentro de estos últimos los que han sido observados en dos, tres o más fotogramas. Para los datos de ejemplo el resultado es el siguiente:

  Precisiones medias

    Puntos de apoyo

       Planimetría:    0.19
        Altimetría:    0.23

    Puntos no de apoyo observados en...

      2 fotogramas                3 fotogramas                >3 fotogramas
       Planimetría:    0.23        Planimetría:    0.18        Planimetría:    0.16
        Altimetría:    0.41         Altimetría:    0.28         Altimetría:    0.21

      media:  Planimetría:    0.17
               Altimetría:    0.27

4.3. Fichero binario de resultados

Este es el fichero con extensión bnf. Almacena los resultados del ajuste de una forma compacta así como los nombres de los ficheros de entrada. Este fichero puede posteriormente ser abierto con el editor de datos de Aerotri, y en él se pueden editar los ficheros de entrada, que se muestran en cuadros.

Puede elegirse entre guardar las rutas relativas o las rutas absolutas de los ficheros de entrada. Esto último es adecuado si se va a mover el conjunto de ficheros que conforman el cálculo a otra carpeta, junto con el fichero binario de resultados. Lo primero será necesario si los ficheros bnf se llevan todos a otra carpeta, manteniendo siempre los ficheros de entrada en la posición que estaban en el momento de calcular.

4.4. Hoja resumen en pdf

Este es un pequeño informe que ocupa normalmente sólo una hoja, en el que se recoge la información más destacada. Los que conozcan el lenguaje TeX pueden fácilmente modificar el formato de la hoja, editando los ficheros que se encuentran en la carpeta tex\macros\ bajo el directorio de instalación.

Si desea un formato acorde a las exigencias de algún organismo puede comunicarlo a Aerotri.

Se puede general la hoja en un idioma distinto al del programa. Para ello se selecciona el idioma en la pestaña «Ficheros de salida», y ahí en «Ficheros pdf».

4.5. Ficheros de valores ajustados

Tipo prm (.ajs)

Contiene los valores ajustados de los centros de proyección, puntos y parámetros de desviación del GPS e INS, los parámetros que definen el sistema de coordenadas y un número relacionado con la desviación típica (para uso interno de Aerotri). Tiene el formato de un fichero de valores aproximados marcado, y como tal puede emplearse en ajustes posteriores. Como ya se trata de valores ajustado el cálculo será más rápido. Aerotri lo emplea automáticamente como fichero de valores aproximados si se vuelve a presionar el botón de calcular.

Fichero .ori de PATB

Contiene la orientación de cada fotograma con el mismo formato que el fichero .ori ó .or de PATB, para los programas que empleen este fichero.

En formato Xml

Contiene la misma infomración que el fichero en formato texto .ajs salvo por ciertos valores que son de uso interno para el programa. Contiene además la lista de las pasadas. Desde la versión 2011 de Digi se puede indicar este fichero en su carátula de entrada como fichero de aerotriangulación, con lo que además de importar las orientaciones se importa también el fichero de autocalibración y se crea el esquema de pasadas y cambio automático de modelos.

Si se selecciona el tipo de sensor «modelo local» este fichero incluye la información necesaria para pasar del sistema de coordenadas del apoyo al sistema local del modelo.

Centros puros (.eo)

Contiene exclusivamente los valores ajustados de los centros de proyección. El signo de los giros es el contrario al empleado por Aerotri, y es el que emplean la mayoría de los sistemas.

Ficheros de Digi

Aerotri generará los formatos que se seleccionen de entre .rel, .abs, .abs2 y .mod para cada modelo, y un .f para cada fotograma. Por defecto están seleccionados los formatos .rel y .abs2, que son los que emplea Digi 2007. El programa no presupone que los fotogramas se encuentran ordenados por pasadas en el fichero de fotogramas, sino que analiza las posiciones de las fotografías para deducir los modelos y pasadas.

Los ficheros .rel de Digi incluyen las coordenadas del punto principal pero son simplemente informativas, ya que éstas se toman de la orientación interna. Aerotri escribe 0 0 en su lugar.

Aerotri no generará pares de fotos que tengan menos de n puntos en común, en donde n es el número indicado en «Opciones generales. pares» dentro de la pestaña «Ficheros de salida». Para más detalles en cuanto a la generación de pares vea Pares de fotos.

Si se piden ficheros .abs o .abs2 pero no ficheros .rel ni .mod Aerotri busca ficheros .mod existentes, en la mismo directorio indicado para su generación, y genera los ficheros de absoluta en relación a ellos.

Ficheros de Image Master

Aerotri generará los formatos que se seleccionen de entre .ext, .pairlist, .rel y .imc. El primero y el último son uno para cada foto, los ficheros .rel son uno por par y el fichero .pairlist es un único fichero con todos los pares. Por defecto se generan los tres primeros formatos, que son los los que generaría Image Master al orientar y los que necesita para trabajar con las fotos y los pares. El programa no presupone que los fotogramas se encuentran ordenados por pasadas en el fichero de fotogramas, sino que analiza las posiciones de las fotografías para deducir los modelos y pasadas.

Aerotri no generará pares de fotos que tengan menos de n puntos en común, en donde n es el número indicado en «Opciones generales. pares» dentro de la pestaña «Ficheros de salida». Para más detalles en cuanto a la generación de pares vea Pares de fotos.

4.6. Ficheros de orientación interna

Hoja pdf de la autocalibración

Se trata de un informe muy resumido de la autocalibración, indicando los parámetros calculados y mostrando las fórmulas completamente desarrolladas de las distorsiones radiales y tangenciales. Al igual que el breve informe en pdf del ajuste, se crea mediante un fichero intermedio de TeX y puede modificarse su formato por aquellos que conozcan ese lenguaje.

Interna combinada de Aerotri

Es un fichero cuyo nombre termina en «_ajs.ini». Es el resultado de combinar el fichero de interna empleado en el ajuste con los parámetros calculados en la autocalibración. Por tanto este fichero pasa a substituir al de interna y es el que se debe asignar a las fotografías del ajuste para cualquier aprovechamiento que se vaya a hacer de las mismas. Es más, si se empleasen las orientaciones que resultan del ajuste junto con el fichero de interna original podrían obtenerse resultados erróneos.

Otros formatos

El resultado de combinar el archivo de interna original con los parámetros de la autocalibración se puede escribir en más formatos a parte del propio de Aerotri, pero es importante saber que muchos parámetros pueden perderse. Esto se explica detalladamente en Parámetros seguros para ficheros de intena no de Aerotri.

4.7. Otros ficheros

Hoja pdf con los residuos mayores

Incluye los puntos foto con mayores residuos, ordenados de mayor a menor. La finalidad de este archivo es imprimirlo y tenerlo a mano para ir remidiendo los puntos que se considere necesario.

Fichero de estadísticas

Lo primero que se muestran son las precisiones de los diferentes conjuntos de observaciones, a priori y a posteriori. Tras ello algunas estadísticas sobre los residuos, que son las mismas que las del fichero de información. A continuación las precisiones de los parámetros calculados y por último las matrices de varianza-covarianza y de correlación de los parámetros de fotogramas y puntos (por defecto aparecen sólo las de correlación).

Fichero de residuos

Muestra los residuos tras el ajuste alterno (un ajuste previo aproximado) y tras el ajuste conjunto (el ajuste definitivo), y el número de iteraciones de cada uno de ellos. Si se produce un error en el ajuste pero se llegó a completar el ajuste alterno, los residuos tras este último pueden ayudar a detectar el error.

4.8. Configuración de la salida  v. t. Ficheros de salida

Símbolos de las unidades  v. Sistemas de unidades

Número de cifras decimales

Como puede verse, el número de decimales a mostrar en las matrices de rotación está limitado entre dos valores mínimo y máximo. La razón es que mientras todas las demás magnitudes tienen unidades, incluso las angulares, los números de una matriz de rotación son adimensionales. Debe mostrarse una unidad más que la relación tamaño de píxel / longitud focal. Así, un valor de 5 o de 6 es el adecuado para todas la cámaras de uso corriente. Para objetivos telescópicos (literalmente) pueden ser necesarios 7 decimales.

Escala para las marcas de los residuos

En los ficheros de resultados, cuando se muestran los residuos se acompañan de un número según su magnitud. La relación entre el número de veces que el residuo supera su desviación típica y el número mostrado puede variarse en este lugar.

La opción por defecto es la intermedia. Las escalas se muestran unas en relación otras. Por ejemplo, un 1 en la segunda equivale a un 7 en la primera. Los límites para cada número se detallan en aspectos técnicos.

Si quiere emplear una escala distinta de las ofrecidas por defecto, puede hacerlo escribiendo en el cuadro de texto los límites separados por espacios. Por ejemplo,

2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4

y situando el selector de la izquierda en su posición inferior, a la alutra del cuadro de texto. Si no quiere que ningún punto se marque deje el cuadro de texto en blanco.

Pares

Algunos ficheros de salida de Digi e Image Master se generan para cada par de fotos formando un modelo. El programa deduce automáticamente las pasadas que forman el trabajo y genera ficheros para cada par. No obstante, si las pasadas no están bien formadas o si aún así queremos más pares que los compuestos por cada dos fotos consecutivas de una pasada, este es el lugar para indicarlo.

Se ofrecen cuatro posibilidades para la generación de pares: «Sólo pares principales» es la opción por defecto y en ella el programa genera únicamente los pares formados por cada fotografía y la siguiente dentro de las pasadas que el programa ha deducido. «Sólo pasadas principales» genera todos los pares formados por dos fotos de una misma pasada que alcancen el mínimo número de puntos en común, sin que tengan que ser necesariamente fotos consecutivas. Es últil cuando el recubrimiento es grande, ya que en esos casos los pares formados por fotografías alternas pueden ser mejores para restituir o para la correlación automática que los formados por fotografías consecurivas. También pueden ser necesarios para poder ver estereoscópicamente por debajo de elementos elevados, como puentes, arcos, etc.

«También pares de las pasadas secundarias» genera, además, pares formados por fotografías de pasadas consecutivas, una fotografía de cada pasada. pasadas artificiales en sentido perpendicular a las pasadas reales. Es lo que el programa llama «pasadas secundarias». Se generarán solamente equellos que alzancen el mínimo número de puntos en común. Es útil cuando hay mucho solape entre pasadas.

Por último, «Todos con el mínimo nº. de puntos en común» genera ficheros de modelo para cualquier par de fotos con al menos el mínimo número de puntos en común indicado.

«Mínimo número de puntos en común para formar modelo» es un límite inferior para la generación de pares. Aerotri no generará pares de fotos con menos puntos en común, salvo por los fotogramas consecutivos de una misma pasada, cuyo par siempre se genera.

Para Image Master se generan los ficheros .rel de todos los pares, como si se hubiese seleccionado la última opción, pero sólo se incluyen en el fichero .pairlist los pares que se deberían de generar de acuerdo a la opción seleccionada. De esta manera se pueden añadir pares individualmente en el proyecto de Image Master sin más que escribirlos en el fichero .pairlist.

4.9. Resumen de extensiones

Por categorías

Fichero de trabajo: .art

Fotogramas:

Aerotri, sin marcar:.fot
Aerotri, marcado:.ftm
PATB:.f, .ff
Image Master:.imc
Enso Mosaic:.pts

Apoyo:

Aerotri, sin marcar:.apy
Aerotri, marcado:.pym
XYZ:.xyz, .txt

Valores aproximados/ajustados:

Aerotri, sin marcar:.apr
Aerotri, marcado:.prm
Aerotri, ajustados (marcado):.ajs

GPS/INS:

Aerotri, sin marcar:.gps (obsoleto, ya no es aceptado)
Aerotri, marcado:.gpm (obsoleto, ya no es aceptado)
Aerotri, nuevo marcado:.gpn
AEROoffice:.exp
TopoSys:eo*.txt

Orientación interna:

Aerotri:.int
ini:.ini
Image Master:.cmr
RapidCal:.cal

Fichero de proceso del cálculo de valores aproximados: .pro

Información del ajuste:

texto:.inf
html:.html
binario:.bnf
hoja pdf:.pdf

Otros ficheros de valores ajustados:

ori de PATB:.ori
XML:.ori.xml
Centro puros:.eo
Centro puros, formato imu:_imu.eo
Digi, fichero de modelo:.mod
Digi, relativa:.rel
Digi, absoluta:.abs (obsoleto)
Digi, absoluta:.abs2
Image Master, una foto:.ext
Image Master, epipolares:.rel

Lista de pares de Image Master: .pairlist

Ficheros resultado de la autocalibración:

interna del ajuste:_dif.int
interna combinada:_ajs.int
hoja pdf:_int.pdf
Formato ini:_int.ini
Image master:_int.cmr

Otros ficheros de resultados:

grafico:.gra
residuos elevados:.res.pdf
estadísticas del ajuste:.std

Ficheros intermedios:

fuente para la generación de la hoja pdf:.tex
idem para el pdf de residuos elevados:.res.tex
script MS-DOS para generar los pdf:.bat

Ficheros log (eliminables):

de la generación de la hoja pdf a partir del fichero .tex:.log
de la generación del pdf de residuos elevados:.res.log
del ajuste:_ajuste.log

Por orden alfabético

.absOrientación absoluta de un par, Digi 2005
.abs2Orientación absoluta de un par, Digi 2007
.ajsValores ajustados en formato texto (Aerotri marcado)
.aprValores aproximados, sin marcar
.apyApoyo, sin marcar
.artFichero de trabajo
.batFichero de MS-DOS, con las instrucciones para generar los ficheros pdf a partir de los ficheros .tex
.bnfInformación del ajuste en formato binario
.calOrientación interna, RapidCal
.cfgOpciones de visualización del gráfico
.cmrOrientación interna, Image Master
.eoCentros puros
_imu.eoCentro puros, formato imu
.expGPS/INS de los cc.pp., AEROoffice
.extOrientación de un centro de proyeccion, Image Master
.f, .ffFotogramas, PATB
.fotFotogramas, sin marcar
.ftmFotogramas, marcado
.graGráfico
.gpmGPS/INS de los cc.pp., marcado (obsoleto)
.gpnGPS/INS de los cc.pp., nuevo marcado
.gpsGPS/INS de los cc.pp., sin marcar (obsoleto)
.htmlInformación del ajuste en formato html
.imcFotograma(s), Image Master
.infInformación del ajsute en formato texto
.iniOrientación interna, ini
.intOrientación interna, Aerotri
.logFichero intermedio eliminable
.modFichero de modelo, Digi
.oriOrientaciones externas, PATB
.pairlistLista de pares, Image Master
.pdfHoja resumen en pdf
.res.pdfPuntos con algún residuo de fotocoordenada elevado
.proProceso de cálculo de valores aproximados
.prmValores aproximados, marcado
.ptsFotogramas, Enso Mosaic
.pymApoyo, marcado
.relOrientación relativa de un par, de Digi
.relOrientación de las epipolares, de Image Master
.stdInformación estadística del ajuste
.texFichero intermedio para la generación del fichero .pdf
.res.texFichero intermedio para la generación del fichero .res.pdf
.txtApoyo, XYZ
eo*.txtGPS/INS de los cc.pp., TopoSys
.ori.xmlValores ajustados en formato xml
.xyzApoyo, XYZ

5.  HERRAMIENTAS

5.1. Transformación de ficheros

Algunas modificaciones son sólo posibles con ficheros de Aerotri, o en particular con ficheros marcados. Por ejemplo eliminar puntos del cálculo, asignar precisiones particulares o un offset distinto de cero a las observaciones GPS. También puede darse el caso de que se disponga de ficheros marcados pym, y se necesiten para una aplicación en formato prm, o viceversa, o querer crear un fichero ficticio de GPS a partir de un fichero de valores ajustados, etc.

También puede ser necesario transformar los ficherosde interna (de cámara) de un programa a otro.

5.2. Unión de modelos

Se trata de una pequeña aplicación que calcula la transformación de semejanza tridimensional entre dos conjunto de puntos y centros de proyección:

Los puntos y cc.pp. comunes permiten calcular los parámetros de transformación. Una vez calculados se transforman todos los puntos y cc.pp. del fichero a transformar al sistema del fichero de referencia y se escriben, junto con los puntos y cc.p.. que ya estaban en el fichero de referencia, en un fichero cuyo nombre es igual que el fichero de referencia con la extensión añadida «.ajs».

Es muy útil cuando no se consiguen calcular valores aproximados para todo el bloque en conjunto, o cuando por alguna razón se tienen dos bloques calculados por separado. Se indica el bloque mayor o aquél cuyo sistema de coordenadas se quiere mantener como fichero de referencia y el otro como fichero a transformar.

También sirve para transforma al sistema de coordenadas de los puntos de apoyo un bloque calculado en un sistema cualquiera, como por ejemplo el que resulta de calcular valores aproximados (aunque si hay datos GPS/INS ya se calculan en el sistema de estos) o en un sistema distinto al del apoyo por la razón que sea. En este caso hay que indicar el fichero de puntos de apoyo como fichero de referencia.

Detección de un punto erróneo

Cuando no se consiguen calcular valores aproximados en conjunto pero sí en bloques o pasadas independientes, el empleo de esta aplicación para unir los bloques permite normalmente detectar el punto erróneo. Para ello buscamos en el fichero de información, el que se genera con extensión .inf, los residuos de la transformación, que aparecen ordenados de mayor a menor, y miramos si el primer punto o los primeros puntos tienen un residuo mucho mayor que los siguientes.

5.3. Herramientas de línea de comandos

Se describen a continuación varios pequeños programas que se ejecutan desde la línea de comandos. Si en la línea de comandos se escribe el nombre de la aplicación y se pulsa Enter se mostrará una explicación del uso de la misma.

Cuando un nombre de fichero se indique sin extensión entonces a) si se trata de un fichero a generar se le añadirá la extensión por defecto que corresponda al formato del fichero a generar y b) si se trata de un fichero de entrada se probará en primer lugar el nombre tal cual fue indicado en la línea de comandos y si el fichero no existe se añadirá la extensión por defecto y se buscará de nuevo.

Las opciones opcionales se indican entre corchetes. Si son muchas se indica simplemente [<opciones>] y a continuación se detallan.

ajs2gra

Crea un fichero de gráfico de Aerotri a partir de un fichero de valores ajustado y uno de fotogramas

    >ajs2gra <fichero ajs> <fichero ftm> <fichero gra a generar>

fichero ajs  Fichero .ajs o .cmr con coordenadas de puntos y centros de proyección. La extensión por defecto es .ajs.

fichero ftm  Fichero de fotogramas de Aerotri. Se emplea para saber qué puntos aparecen en cada foto y deducir de ahí las coordenadas del borde del área abarcada por cada foto sin necesidad de crear un TIN.

fichero gra a generar  La extensión por defecto es .gra.

mergeftm

Combina dos ficheros de fotogramas en uno solo.

    >mergeftm <fichero ftm 1> <fichero ftm 2> <fichero ftm a generar>

Se crea un fichero ftm: <fichero ftm a generar>, que contiene los fotogramas de <fichero ftm 1> y <fichero ftm 2>. Si un fotograma aparece en ambos ficheros, en el fichero generado se incluyen los puntos de ambos ficheros. En este caso, si un mismo punto aparece en los dos ficheros se mantienen las coordenadas del primer fichero; es decir, en caso de puntos repetidos el fichero 1 tiene preferencia.

cmr2int

Transforma ficheros de cámara de Image Master en ficheros .int de Aerotri.

    >cmr2int [-f -pp-] <fichero cmr> <fichero int a generar>

fichero cmr  Fichero .cmr a transformar. La extensión por defecto es .cmr.

fichero int a generar  La extensión por defecto es .int.

-f  Obliga a que el fichero .int generado tenga la misma focal que el fichero .cmr. Por defecto el programa prefiere modificar la focal para así poder hacer la distorsión más pequeña.

-pp-  Permite mover el punto principal. Por defecto no se modifica dicho punto ya que ello requeriría modificar todos los archivos de orientación ya calculados con el fichero .cmr para que se pudiesen usar correctamente con el fichero .int generado.

int2cmr

Transforma fichero de cámra de Aerotri en ficheros .cmr de Image Master.

    >int2cmr <fichero int> <fichero cmr a generar>

fichero int  Fichero .int a transformar. La extensión por defecto es .int.

fichero cmr a generar  La extensión por defecto es .cmr.

Dado que un fichero int de Aerotri permite muchas más opciones que un fichero cmr de Image Master es posible que la transformación no se pueda llevar a cabo o no pueda hacerse de manera exacta. Hay cuatro posibilidades al respecto:

La transformación no puede realizarse. Se muestra un mensaje indicando la causa.

La transformación no es exacta. Se muestra un mensaje indicándolo. Normalmente no será necesario recalcular las orientaciones de los fotogramas.

Ha sido necesario desplazar el punto principal. Esto no supone una inexactitud en la transformación pero las orientaciones obtenidas con el fichero .int original y con el fichero .cmr generado serán distintas. Por tanto no se puede emplear el fichero generado junto con orientaciones ya existentes obtenidas a partir del fichero .int. Se muestra un mensaje indicando esta circunstancia.

La transformación es del todo exacta.

Las posibilidades segunda y tercera no son mutuamente excluyentes, pudiéndose dar ambas a la vez.

Una transformación cmr->int->cmr da como resultado el fichero original. La transformación int->cmr->int no da como resultado el fichero original en general. Solamente si el fichero int puede transformarse de manera exacta a cmr.

CombinaInternas

Combina dos ficheros de interna en uno único:

    >CombinaInternas <fichero primero> <fichero segundo> <fichero a generar>
Los ficheros primero y segundo han de describir transformaciones sucesivas a aplicar a unas coordenadas imagen. Así, el fichero primero puede ser el resultado de la calibración de la cámara (con el módulo de calibración de Aerotri, por ejemplo) o el creado a partir del certificado de calibración, y el fichero segundo el resultado de una autocalibración en la que se han empleado en el cálculo coordenadas imagen que previamente se han transformado de acuerdo al fichero primero.

Si la aerotriangulación se calcula con Aerotri, además el fichero de fotocoordenadas son coordenadas imagen originales, sin refinar, indicando el fichero primero como fichero de interna, y se calculan parámetros de autocalibración, no es necesario emplear esta herramienta porque el propio programa combina las dos internas en un fichero cuyo nombre termina por «_ajs.int». Pero si el fichero de fotocoordenadas es de fotocoordenadas que ya han sido corregidas de acuerdo al fichero primero y por tanto para la aerotriangulación no se indica ningún fichero de interna será necesario combinar el fichero de interna original y el de la autocalibración en uno solo mediante esta herramienta.

AplicaInterna

    >AplicaInterna <fichero ftm> <fichero int> <fichero ftm generar>

A las coordenadas del<fichero ftm> indicado en primer lugar se aplica la intena de <fichero int> (por ejemplo, reducir al punto principal y corregir la distorsión) y se genera el fichero <fichero ftm generar>.

ext2rel

A partir de dos fichero de orientación externa .ext de Image Master genera el fichero .rel de orientación del par formado por ambas fotos.

    >ext2rel <ficheroextprimero> <ficheroextsegundo>

ficheroextprimero  Fichero .ext con la orientación de la imagen izquierda. La extensión por defecto es .ext.

ficheroextsegundo  Fichero .ext con la orientación de la imagen derecha. La extensión por defecto es .ext.

El nombre del fichero .rel a generar se forma uniendo los nombres de los ficheros primero y segundos separados por un guión.

kUTM

kUTM.exe es una pequeña aplicación para calcular el factor de escala de la proyección UTM. Si se usa de la siguiente manera:

    >kUMT <coord x> <coord y>
calculará y mostrará el valor de k para las coordenadas indicadas y los parámetros por defecto, que son: elipsoide GRS 80, 0,9996 para la escala a lo largo del meridiano central, 500 000 para el valor añadido a todas las coordenadas X y 0 (es decir, nada) para el valor añadido a las coordenadas Y.

Para indicar unos parámetros distintos empléese con opciones:

    >kUMT [<opciones>] <coord x> <coord y>
<opciones> es una o más de entre las siguientes, en cualquier orden:

-a <semieje mayor del elipsoide>

-e <primera excentricidad al cuadrado>

-k0 <factor de escala de la proyección a lo largo del meridiano central>

-xE <coordenada X de los puntos del meridiano central>

-yS <coordenada Y de los puntos del Ecuador>

Para cualquiera de estas opciones que no se indique se empleará el valor por defecto. Éstos son:

a: 6378137

e2: 0,00669438

k0: 0,9996

xE: 500 000

yS: 0

5.4. Resumen de herramientas de la línea de comandos

Si se escribe el nombre de la herramienta sin nada a continuación y se pulsa enter se mostrará un mensaje con la explicación de cómo se usa el programa.

En las descripciones que siguen, las palabras escritas en letra redonda han de escribirse tal cual, mientras que el texto en cursiva entre ángulos representa lo que se debe escribir en ese lugar al usar el programa. El texto entre corchetes representa las opciones, que como su nombre indica son opcionales. Estas siguen el mismo criterio en cuanto a letra redonda / cursiva entre llaves que se acaba de explicar.

    >ajs2gra <fichero ajs> <fichero ftm> <fichero gra a generar>
    >mergeftm <fichero ftm 1> <fichero ftm 2> <fichero ftm a generar>
    >int2cmr  <fichero .int de Aerotri> <fichero .cmr a generar>
    >cmr2int [-f -pp-] <fichero .cmr de ImageMaster> <fichero .int a generar>
    >CombinaInternas <primer fichero .int> <segundo fichero int> <fichero .int a generar>
    >AplicaInterna <fichero ftm> <fichero int> <fichero ftm generar>
    >ext2rel <ficheroextprimero> <ficheroextsegundo>
    >kUTM [<opciones>] <coordenada X> <coordenada Y>

6.  PROBLEMAS EN EL AJUSTE

6.1. Error en el cálculo de valores aproximados

Hay dos posibles mensajes de error: «El proceso diverge. No se ha podido completar el cálculo» y «Algún ajuste llegó a divergir. Es posible que los valores obtenidos no sean válidos como valores aproximados».

En el segundo caso el cálculo se llegó a terminar, pero algunos de los puntos y fotogramas pueden tener un error muy grande. Se puede probar a calcular a pesar de todo. Si el ajuste del bloque se lleva a término con éxito; es decir, si los valores sí que eran adecuados como valores aproxiados, no es necesario hacer nada.

La aparición de un error puede ser debida a que haya un punto con un error muy grande o, para vuelos muy grandes (más de 1000 fotografías), a que simplemente el programa ha fallado. Se pueden intentar varias soluciones.

Detección del punto o modelo erróneo

Cuando se produce un error en el cálculo de valores aproximados hay que ir a mirar la parte final del fichero de proceso, el que tiene extensión .pro. Ahí se mostrará el par o pares que según el programa es probable que estén mal y el punto peor de cada par:

    Es posible que el par formado por las fotos 7350 y 7351 esté mal
    punto 73511
o bien
    Es muy probable que el par formado por las fotos 7350 y 7351 esté mal
    punto 73511
Tenga en cuenta no obstante que la indicación de punto peor puede no ser correcta si solamente hay 6 puntos comunes, ya que se tiene solamente un punto más que el mínimo necesario para calcular la orientación relativa de dos fotos:
    Es posible que el par formado por las fotos 12_62 y 12_63 esté mal
    punto 11_703 (pero solamente hay 6 puntos en común)

Puede ser que el programa no detecte ningún par erróneo. Esto sucede cuando hay un punto mal pero sólo se manifiesta al unir tres fotos. En estos casos hay que prestar atención a los puntos que el programa marca como malos para cada paso del proceso de cálculo de valores aproximados:

El fichero de proceso muestra información de los puntos que han resultado con residuos mayores en cada paso. Estos puntos pueden además ir acompañados de uno o más asteriscos, hasta cuatro, según cómo de verosímil sea que el punto realmente es erróneo.

Los puntos que solamente aparecen sin asteriscos no son erróneos, salvo algunas excepciones, y los que solamente aparecen con uno solo tampoco lo suelen ser. Sin embargo, si un punto aparece en algún ajuste con varios asteriscos, el hecho de que aparezca en algún otro lugar, aunque sea sin asteriscos o con uno solo, refuerza la posibilidad de que realmente sea erróneo.

Si el programa no es capaz de detectar un par erróneo hay que prestar especial atención a los puntos con más de un asterisco que aparecen antes de que el ajuste empiece a ir mal, y por el contrario ignoral los de las iteraciones previas a la divergencia total, en los que los ajustes ya son completamente erróneos. Por ejemplo, los siguientes puntos

m 167              m 1305             m 167     43    6      669         | 20892        
m 167              m 230              m 167     34    5      2147        |
m 167              m 1633             m 167     29    3      400         | 71223        
m 167              m 1711             m 167     47    3      321         |
m 167              m 795              m 167     37    3      372         | 36352     *  
m 167              m 831              m 167     33    3      294         |
m 167              m 1262             m 167     34    3      297         |
m 167              m 1298             m 167     48    13     3519        | 10763     *  
m 167              m 1269             m 167     30    3      189         | 12603     *  
m 167              m 663              m 167     49    30     9332      5 | 10411     ****
m 167              m 1321             m 167     36    9      429170    * | 10373     ****
deben ser ignorados todos.

Si no se ven de manera clara puntos erróneos es mejor probar alguna de las dos soluciones siguientes.

Modificación de los parámetros

En caso de que no se detecte o no haya una observación errónea a veces da resultado variar los parámetros que controlan el proceso. La variación del «Parámetro de camino» da resultado en bastantes ocasiones. Pruebe a especificar un valor unas décimas o hasta 1.5 unidades mayor que el calculado automáticamente por el programa, que se muestra al principio del fichero .pro. También puede probar a indicar un valor menor.

El valor de «Mínimo número de puntos en común para orientar dos fotogramas» que calcula automáticamente el programa suele ser correcto y es mejor no modificarlo. Este parámeto ha de ser el mínimo número de puntos que tienen en común dos fotogramas contiguos de una misma pasada, excluyendo pares que por alguna razón tienen excepcionalmente pocos puntos. Si se varía este parámetro tambien cambia consecuentemente el parámetro de camino calculado de modo automático por el programa.

Cálculo por bloques

Si no ha conseguido que el programa resuelva el cálculo de valores aproximados, se puede hacer un cálculo por bloques. Divida el vuelo en dos o más bloques, preferentemente separando por la zona problemática, y después únalos con la herramienta de unión de modelos. Para esta unión mantenga los ajustes por defecto. Por ejemplo, si los bloques se llaman bloque1.prm y bloque2.prm, sólo tiene que escribir estos nombres en «fichero de referencia» y «fichero a transformar», y presionar el botón «Transformar». Se genera el fichero bloque1.prm.ajs, que es el de valores aproximados de las dos zonas.

Antes de calcular con ese fichero busque en el fichero de información, que en este caso sería bloque1.prm.inf, los residuos de los puntos de la transformación. Estos aparecen ordenados de mayor a menor. Si el primero o los 2-4 primeros tienen un residuo mucho mayor que los demás es que esos puntos son erróneos y son los que estaban causando problemas en el cálculo de valores aproximdos. Se deben de revisar o eliminar.

6.2. No se ha podido unir todos los fotogramas en un único bloque

Esto no es un error del programa sino que realmente hay dos o más conjuntos de fotos independientes sin puntos comunes suficientes para unirlos. El fichero de proceso .pro muestra los diversos bloques, bien modelos bien fotogramas, que no fue posible unir entre sí.

Puede ocurrir debido a que en el fichero de fotogramas faltan fotogramas o se han eliminado del cálculo marcándolos con un cero. Si no es así y realmente hay dos bloques separados lo que se debe hacer es calcular dos aerotriangulaciones independientes.

La otra causa posible es que alguno de los fotogramas no se haya podido unir al bloque, debido a que tiene muy pocos puntos observados o los que hay no aparecen en otros fotogramas o se han eliminado del cálculo marcándolos con un cero.

6.3. Problemas en el ajuste del bloque

Solución general de problemas

La mayoría de los problemas que se detallan a continuación aparecen sólo cuando se realiza un ajuste robusto. Éste tiene la ventaja frente al mínimo cuadrático de que detecta y elimina observaciones erróneas. Pero en ese proceso de eliminación puede dar lugar a resultados incorrectos. Los errores en el ajuste desaparecerán al realizar un ajuste mínimo cuadrático. Pero con la mera sustitución perdemos las ventajas del ajuste robusto, por lo que esta sustitución tiene que ser provisional. Una vez que se hayan efectuado las correcciones necesarias para que el ajuste robusto vuelva a funcionar (por lo general pocas, sólo en las observaciones que tienen un error mayor) es preferible la solución robusta. Esto no significa que la solución mínimo cuadrática sea mala. Si no hay ninguna observación con un error de gran magnitud es una solución válida, y es la que emplean numerosos programas tanto de fotogrametría como de topografía.

En muchas ocasiones los problemas en el ajuste robusto también se solucionan variando los valores de precisiones introducidos en la ventana del programa, por lo general aumentándolos.

Primeras comprobaciones

Las unidades de los giros indicadas en el menú configuración se corresponden con los datos INS.

El fichero de interna es el correcto. Si no hay fichero de interna, la focal en el fichero de fotogramas es correcta. En particular, comprobar las unidades (píxeles/mm) y, si no hay fichero de interna, que la focal no sea 1.0 (en caso de que haya fichero de interna el valor de la focal se toma de ese fichero).

El fichero de valores aproximados se corresponde con este trabajo, y si no se trata de valores ajustados la casilla correspondiente no está marcada.

Error en el ajuste del bloque

La mayoría de las veces se consigue resolver el ajuste con alguna de las siguientes acciones:

Ajuste mínimo cuadrático.

Aumentar mucho los valores de precisión, especialmente para las observaciones INS (p. ej., 1°).

Si ha fallado el estimador robusto es porque las observaciones todavía tienen demasiados errores groseros. Seguramente el valor que resulta para «desviación típica a posteriori» de las fotocoordenadas cuando se realiza el ajuste mínimo cuadrático sea muy alto, lo que es un reflejo de la existencia de errores. Hay que corregir los más grandes, y una vez corregidos el ajuste robusto debería funcionar. Es decir, que si el ajuste robusto da error no hay que limitarse a modificar la opción a mínimo cuadrático; hay que buscar y corregir los fallos en las observaciones. Una vez que el ajuste robusto funciona, la información en el fichero de resultados realtiva a puntos con error y al valor del error es más correcta con un ajuste robusto que con un ajuste mínimo cuadrático.

Proceso terminado al alcanzar el número máximo de iteraciones

El fichero de información muestra el siguiente mensaje tras la cabecera:

  *****************************************************************
  * PROCESO TERMINADO AL ALCANZAR EL LÍMITE MÁXIMO DE ITERACIONES *
  *****************************************************************

Normalmente es debido a un error general de los datos. Por ejemplo, puntos de apoyo en un huso y coordenadas GPS en otro, o bien se ha indicado grados centesimales para las observaciones INS cuando realmente son sexagesimales. Aún en estos casos es un error que aparece muy poco.

6.4. Al cargar las orientaciones los puntos se ven elevados o hundidos

Asegúrese de que el sistema de coordenadas que se indicó para el cálculo es el mismo que está empleando el programa que carga los modelos.

7.  ASPECTOS TÉCNICOS

7.1. Método de ajuste

El ajuste de la aerotriangulación se lleva a cabo mediante el método de haces, que establece directamente relaciones entre las fotocoordenadas y el terreno, sin pasar por modelos. Se realiza por tanto un ajuste simultáneo de todas las observaciones, incluyendo en estas, además de las fotocoordenadas, las coordenadas de los puntos de apoyo (salvo que se obligue a que sean fijos) y las coordenadas GPS e INS de los centros de proyección. Al tratar todos los datos en conjunto y no realizar ningún paso intermedio se aprovecha al máximo toda la información.

Si además se realiza un ajuste robusto (opción por defecto) se detectan y eliminan de manera automática observaciones erróneas.

El programa ha sido muy depurado y optimizado en cuanto al espacio de memoria necesario y, sobre todo, respecto al número de operaciones a realizar, con el fin de obtener una aplicación muy rápida que permite el ajuste de grandes bloques en un tiempo muy pequeño.

7.2. Matrices de rotación

La matriz de rotación de un fotograma en función de los giros Ω, Φ y Κ es la siguiente:

Ésta es la matriz que pasa del sistema de los puntos de apoyo al sistema de fotocoordenadas.

En este esquema se indica el criterio de signo de los giros.

7.3. Función de pesos del estimador robusto

Cuando se realiza un ajuste robusto el peso de una observación varía en cada iteración en función del residuo. El estimador Aerotri está definido a varios tramos, y es de formulación algo larga.

Esta gráfica muestra el peso del estimador Aerotri en función de v/σl (para un peso inicial igual a 1), siendo v el residuo y σl la desviación típica de la observación a que corresponde.

7.4. Residuos

Los residuos elevados se resaltan con un número o con un asterisco, de acuerdo al número de veces que el residuo sobrepasa su propia desviación típica: σv. σv se calcula teniendo en cuenta la redundancia parcial de cada observación: σvili*ri.

En la siguiente tabla se muestra el número que corresponde según v/σv para cada una de las escalas que ofrece el programa.


número
 v/σv     v/σv     v/σv

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

*  
1.8    2.8    3.1

2      3      3.31

2.19   3.2    3.53

2.36   3.4    3.76

2.52   3.6    4

2.67   3.8    4.25

2.81   4      4.51

2.95   4.2    4.78

3.08   4.4    5.06

3.2    4.6    5.35

7.5. Desviaciones típicas a posteriori con ajuste robusto

Si se realiza un ajuste robusto, las observaciones eliminadas pueden tener un residuo muy elevado, afectando al valor de la desviación típica, dando lugar a una cantidad muy elevada que no refleja la precisión real de las observaciones. Para dar un buen valor, en lugar de calcularlo de la manera tradicional, Σpv2/r, se emplea la expresión

τ2=kΣpv2/r

siendo p el peso asignado por el estimador robusto según se explica un poco más arriba y k una constante que depende del estimador. Si los residuos siguen una distribución normal la expresión da como resultado un valor ligeramente superior a la desviación típica.

Para la distribución que suelen tener los errores en fotogrametría, este valor de τ tiene la propiedad de que hasta 2τ contiene la misma probabilidad que la distribución normal hasta 2σ (95.5%). No obstante esto depende de cada caso concreto y puede variar ligeramente. En el intervalo (-τ,τ) contiene más observaciones que la distribución normal en (-σ,σ) (aprox. 77%, por un 68% de la normal).

7.6. Ficheros de entrada de Aerotri: General

Los ficheros de entrada de Aerotri tienen una estructura común que es como sigue:

La unidad mínima es la palabra, que es un conjunto de caracteres limitado por espacios, tabulaciones (horizontales) y final de línea y que no incluye ninguno de estos. Excepcionalmente, la última palabra puede ser terminada por el final del fichero. Por lo tanto no es necesario que el fichero termine con un salto de línea. Los espacios y tabulaciones al principio de una línea son ignorados, de manera que cuando se diga «comienzo de línea» se entiende el primer carácter distinto de espacio o tabulación (y entonces si la línea está vacía o solamente contiene espacios y tabulaciones será ignorada).

El fichero está estructurado en bloques. El comienzo de un bloque está señalado por una palabra comenzando por - al principio de una línea, y que el - no vaya seguido de una cifra. Dicha palabra se llama código. Un bloque solamente termina cuando comienza otro o se llega al final del fichero. El contenido del fichero hasta la aparición del primer código es ignorado.

Cada bloque se compone de registros, que es un conjunto de datos inseparables que empiezan en comienzo de línea. Por ejemplo, el nombre de un punto, sus coordenadas y la marca. El código que da comienzo al bloque puede ser también el comienzo de un registro. Esto es así para -ff y los del fichero de gps/ins, y no lo es para los distintos códigos de un fichero de valores aproximados: -ccpp, -pp, etc. Nótese que un registro puede ocupar varias líneas ya que como separador de palabras el salto de línea se trata igual que un espacio o una tabulación.

Un registro se lee avanzando de palabra en palabra. Cuando se llega a la última cuya aparición es obligatoria, que normalmente es la marca, se mira si la siguiente comienza por ; ó :, en cuyo caso se trata de un campo opcional perteneciente al mismo registro, y se lee. El ; o : puede ir pegado a la palabra que siga o bien puede haber espacios o tabulaciones entre ambos, pero no saltos de línea. En el caso de ; se trata de una precisión particular y el ; debe ir seguido del valor de precisión o de otro ;. El : debe ir seguido de la palabra que indica qué tipo de información se trata, y sucesivas versiones podrán ir definiendo nuevos campos opcionales. Cuando la siguiente palabra ya no comienze por ; ni : se ignora lo que quede en la línea y se pasa a la línea siguiente, que es otro registro del mismo bloque salvo que su primera palabra sea un código, en cuyo caso el bloque se termina y comienza uno nuevo. Si la palabra que sigue a : no se reconoce se buscará la siguiente palabra que comience por : o bien no comience por : pero esté a principio de línea. Este segundo caso da comienzo a un nuevo registro o bloque. Por ello, entre las palabras de un campo opcional no se permiten saltos de línea.

Si un código no se reconoce la lectura del fichero avanza hasta el siguiente código. El código -info siempre será ignorado, por lo que se puede emplear para terminar un bloque y escribir comentarios a continuación.

Cuando de un fichero se indique que es de formato Aerotri sin especificar más, y el formato permita variantes sin marcar y marcadas, la deducción del tipo de que se trata se efectúa leyendo el primer registro susceptible de llevar marcas. Tales registros tienen que estar todos marcados o sin marcar, pero no se permite una mezcla de ambos en un mismo fichero.

8.  CUESTIONES SOBRE EL CÁLCULO DE AEROTRIANGULACIONES

8.1. Cómo distribuir el apoyo

Sin datos de GPS e inerciales; una pasada

Cinco puntos en los modelos de los extremos: dos arriba, dos abajo y uno en el medio. Un par de puntos, arriba y abajo, cada 4 o 5 modelos.

Sin datos de GPS e inerciales; un bloque

Dos puntos en cada esquina del bloque. Además, en las uniones de pasadas y a lo largo del extremo superior e inferior se da un punto cada 4 o 5 modelos. Por tanto los modelo de las esquinas tienen 3 puntos de apoyo: los dos de la esquina más el que comienza la línea de puntos en la unión entre la primera y segunda pasadas (o la penúlima y la última).

Con GPS e inerciales; una pasada

Un punto en cada esquina, que por seguridad se duplica. A lo largo de la pasada, un par de puntos, arriba y abajo, cada unos 15 modelos.

Con GPS e inerciales; un bloque

Un punto en cada esquina, que por seguridad se triplica. A lo largo de la parte superior de la pasada superior, y de la parte inferior de la pasada inferior, un punto cada unos 15 modelos. Cada cuatro pasadas se inserta otra línea de puntos, con un punto cada 15 modelos. Estas líneas han de situarse en la zona de unión de pasadas.

8.2. Valores de las precisiones

Para las fotocoordenadas, entre 1/3 y 1/2 del tamaño del píxel. En una cámara métrica sin distorsión se toma el primero de los valores. Por ejemplo, si el tamaño del píxel es de 9μm y se trata de una cámara métrica se indicará un valor de 3; para 7μm se indica 2,5, etc. Si el fichero de fotocoordenadas está en píxeles el valor será siempre 0,33. Si en las imágenes queda algo de distorsión el valor será 0,5 o más, dependiendo de cómo de bien esté corregida la distorsión. Normalmente no es mayor que 1.

El valor de precisión de las fotocoordenadas se ajusta a partir del resultado que da el programa. De los valores de desviaciones típicas a posteriori que se muestran en el fichero de información y en la hoja pdf, el más fiable es el de las fotocoordenadas. Si el valor mostrado ahí por el programa resulta muy distinto del indicado para el cálculo se debe volver a calcular con el valor mostrado por el programa. El número entre paréntesis muestra la relación entre el valor indicado para el cálculo y el calculado por el programa. Ha de estar entre 0,85 y 1,0. Puede ser mayor, hasta 1,2, en datos muy depurados que se ajustan a la distribución normal pero para el cálculo se ha empleado el estimador robusto.

Para el apoyo hay dos parámetros que influyen. Por una parte la precisión de las propias coordenadas y por otra la precisión con la que se identifican los puntos en la fotografía; es decir, el error sistemático para cada punto de apoyo en lo que a su identificación sobre las fotos se refiere. Este último suele ser la causa de error mayor y por ello lo que determina el valor de precisión a indicar. El valor de este error sistemático para cada punto (pero distinto de unos puntos a otros) será entre 1/3 y 2/3 del tamaño del píxel en el terreno, dependiendo de la calidad de los puntos. Así, para un tamaño de píxel en el terreno de 10cm se indicará un valor de entre 3cm y 7cm, según la calidad de los puntos. Para la altimetría se indicará el mismo valor multiplicado por la relación distancia al objeto / distancia entre centros de proyección consecutivos (H/B), o por un número algo menor que esa relación, por ejemplo, por 2.

Si los puntos son de muy buena calidad y si la medida de los puntos sobre las fotografías se realiza en monoscópico y sin correlación automática o asistida puede no haber error sistemático, y el valor de precisión a indicar será el de las coordenadas del apoyo, que no depende del tamaño del píxel ni de la escala del trabajo, sino simplemente del método seguido en la medición de los puntos (normalmente esto es la precisión de las coordenadas dadas por el GPS).