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Área de Ingeniería Cartográfica, Geodésica y Fotogrametría Ingeniería Técnica en Topografía LEVANTAMIENTOS FOTOGRAMÉTRICOS Programa y bibliografía Titulación: Ingeniero Técnico en Topografía Tipo: Troncal (7,5 créditos); Primer cuatrimestre Profesor responsable: M. Flor Álvarez Taboada (flor.alvarez@unileon.es) Enoc Sanz Ablanedo Departamento: Tecnología Minera, Topográfica y de Estructuras Objetivos: La intención es conseguir que, tras haber cursado esta asignatura, el alumno consiga las siguientes ganancias relacionadas con las competencias específicas (en relación a los conocimientos, habilidades y actitudes a desarrollar en la materia): - Conocer los fundamentos, historia y evolución de la fotogrametría. - Conocer los diferentes productos fotogramétricos y sus características. - Introducir al alumno en el campo de la reconstrucción 3D, más concretamente en la fotogrametría, presentando aspectos ópticos y geométricos de las imágenes. - Familiarizar al alumno en la extracción de información de las fotografías, sea de tipo físico, humano o geométrico. - Entender y explotar la información recogida en el material fotogramétrico para aplicarlo en sus actividades profesionales o investigaciones. - Conocer aspectos básicos sobre la instrumentación y el software fotogramétrico disponible. - Adquirir los conocimientos necesarios para diseñar y realizar un proyecto de captura de información espacial por fotogrametría aérea y de objeto cercano. - Conocer los estándares de calidad en fotogrametría. - Desarrollar conocimientos, destrezas y habilidades que le permitan la correcta utilización de las técnicas fotogramétricas de objeto cercano. - Conocer las principales aplicaciones de la fotogrametría en el perfil profesional del Ingeniero Técnico en Topografía, y por extensión en el campo de la ingeniería. - Valorar las aportaciones a la asignatura de otras asignaturas previas de la titulación, principalmente Expresión Gráfica, Óptica y Teledetección. - Establecer las bases para las asignaturas de la materia que serán cursadas en cuatrimestres posteriores: Imágenes de Satélite y Fotointerpretación y Lectura de Mapas (optativa). - Relacionar la fotogrametría con otras materias de la titulación (e.g. Geomorfología, Cartografía, Catastro, Oficina Técnica). Con respecto a los objetivos relacionados con las competencias transversales (en relación con las herramientas de aprendizaje y formación), se pretende: - Favorecer la capacidad de observación e interpretación de la información disponible (fotografías, información cartográfica complementaria), como elemento imprescindible a la hora de desarrollar con éxito un proyecto de ingeniería. - Capacitar al alumno para el empleo de software específico para la realización de proyectos fotogramétricos de objeto cercano. - Proporcionar al alumno conocimientos generales sobre búsqueda de información y manejo de la misma, lo que le permitirá una actualización constante de su conocimiento y una mayor capacidad de trabajo autónomo. - Utilizar el principal idioma de las fuentes de información actuales (inglés). - Capacitar al alumno para el desarrollo del trabajo en equipo. - Capacitar al alumno para solventar con éxito la resolución de problemas: diagnosticar, teorizar, evaluar las pruebas, analizar y sintetizar. Área de Ingeniería Cartográfica, Geodésica y Fotogrametría Ingeniería Técnica en Topografía LEVANTAMIENTOS FOTOGRAMÉTRICOS Programa y bibliografía - Capacitar al alumno para emplear con rigor el lenguaje técnico de la disciplina. - Fomentar el valor de la reflexión. - Introducir al alumno en metodologías de aprendizaje activo (i.e. Aprendizaje Basado en Problemas) y en el uso de herramientas que fomentan el aprendizaje a lo largo de la vida (i.e. plataforma de e-learning). Metodología docente: Se realizarán clases teóricas y clases prácticas, junto con la realización de seminarios de problemas. El material didáctico empleado en clase como guión de la asignatura se puede consultar en la página web de la asignatura. Se emplearán la lección magistral participativa, trabajos en grupo y aprendizaje basado en problemas (ABP). Criterios de evaluación: La evaluación se realizará según un examen final con una parte de teoría y otra de práctica. Es preciso superar de forma independiente cada una de las partes de la evaluación para superar la asignatura. Es obligatoria la entrega y superación de la práctica de fotogrametría de objeto cercano. Programa de clases teóricas: Parte I.- Conceptos de la Fotogrametría Tema 1.- Introducción a la Fotogrametría 1.1.- Definiciones de Fotogrametría. 1.2.- Evolución histórica de la Fotogrametría 1.3.- Clasificaciones de la Fotogrametría. 1.4.- Ventajas y desventajas 1.5.- Aplicaciones de la Fotogrametría y tendencias Tema 2.- Sistemas de adquisición de imágenes 2.1.- Introducción 2.2.- La fotografía 2.3.- Las cámaras fotogramétricas 2.4.- Las cámaras fotogramétricas analógicas 2.5.- Sensores (cámaras) digitales 2.6.- Escáner Tema 3.- La fotografía 3.1.- La fotografía 3.2.- Tipos de película 3.3.- Los filtros 3.4.- El proceso fotográfico 3.5. Resolución de una fotografía Tema 4.- La fotografía aérea como proyección 4.1.- Fundamentos geométricos 4.2.- Clasificación geométrica 4.3.- Geometría de la foto aérea 4.4.- Cálculo de la escala 4.5.- Distorsiones y desplazamientos 4.6.- Fotografía vertical vs. mapa 4.7.- Los fotogramas aéreos Tema 5.- La visión estereoscópica 5.1.- Principios 5.2.- El par estereoscópico Área de Ingeniería Cartográfica, Geodésica y Fotogrametría Ingeniería Técnica en Topografía LEVANTAMIENTOS FOTOGRAMÉTRICOS Programa y bibliografía 5.3.- El estereoscopio 5.4.- Examen estereoscópico de los pares 5.5.- Paralaje estereoscópica 5.6.- Mediciones en las fotografías aéreas Tema 6.- El vuelo fotogramétrico 6.1.- Adquisición de fotografías ya existentes 6.2.- Planeamiento del vuelo 6.3.- Metadatos de un vuelo fotogramétrico 6.4.- PNOA 6.4.- Control de calidad Parte II.- Fotogrametría de objeto cercano 7.- Fotogrametría de objeto cercano. Introducción. 7.1.- Trabajo de campo 7.2.- Trabajo de gabinete Programa de clases prácticas y seminarios: Práctica 0. Aplicaciones de la fotogrametría Práctica 1. Comparación de cámaras Práctica 2. Trabajo con fotografías aéreas Práctica 3. Medición de paralajes Práctica 4. Fotogrametría de objeto cercano (Entrega obligatoria) Otras actividades a desarrollar: Charla formativa sobre proyectos de vuelo y control de calidad Tutorías: FLOR ÁLVAREZ TABOADA (flor.alvarez@unileon.es) Primer cuatrimestre: Lunes: 5-7 pm Martes: 8-7 pm Jueves: 12-2 pm Segundo cuatrimestre: Lunes: 11 am - 2 pm; 5-7 pm Miércoles: 1-2 pm ENOC SANZ ABLANEDO (esana@unileon.es) Lunes de 8:00 a 10:00 Lunes de 12:00 a 14:00 Jueves de 11 a 12 Viernes de 9 a 10 Nota: Los horarios de tutorías pueden ser modificados temporalmente en función de las necesidades organizativas, docentes e investigadoras del profesorado. Área de Ingeniería Cartográfica, Geodésica y Fotogrametría Ingeniería Técnica en Topografía LEVANTAMIENTOS FOTOGRAMÉTRICOS Programa y bibliografía Bibliografía básica: BOBIR, N. Ya., LOBANOV, A.N., FEDORUK, G.D., Fotogrametría. Tomos I y II, Ed. MIR, 1982, Moscú. CASAS PELÁEZ, J., Óptica, Zaragoza, 1994. CHUECA PAZOS, M., Topografía. Tomo II: Fotogrametría terrestre y aérea, Editorial Dossat, S.A., 1982, Barcelona. FLORENCE MORELLA, A., Estereroscopía en fotografía aérea. Cuadernos de Fotointerpretación, Servicio Geográfico del Ejército, 1971, Madrid. KRAUS, K., Photogrammetry, Ferd. Dümmlers Verlag.Bonn. Volumen I: Fundamentals an Standard Processes, 4ª ed., 1993. Volumen II: Advanced Methods and Applications, 4ª ed., 1997. LEHMANN, G., Fotogrametría, Editores Técnicos Asociados, S.A., 1975, Barcelona LÓPEZ-CUERVO, S., Fotogrametría, Egraf, 1980, Madrid. SCHWIDEFSKY, K., Fotogrametría Terrestre y Aérea, Ed. Labor, S.A., Madrid, 1943. VÁZQUEZ MAURE, F., MARTÍN LÓPEZ, J., Fotointerpretación, Instituto Geográfico Nacional, 1988, Madrid. WOLF, P. R., Elements of Photogrammetry, with air photo interpretation and remote sensing, 2ª ed., McGrawHill, 1983, New York. Enlaces de Interés: www.ingecart.unileon/recursos Área de Ingeniería Cartográfica, Geodésica y Fotogrametría Ingeniería Técnica en Topografía LEVANTAMIENTOS FOTOGRAMÉTRICOS Programa y bibliografía Práctica 1. Cartografía básica 5 FICHA DE ASIGNATURA PLAN DE ESTUDIOS DE 2000 CURSO ACADÉMICO: 2009-10 ASIGNATURA: TELEDETECCIÓN Nº DE CRÉDITOS: 6,0 TITULO: INGENIERO TÉCNICO EN TOPOGRAFÍA DEPARTAMENTO: INGENIERÍA MINERA ÁREA DE CONOCIMIENTO: ING. CARTOGRÁFICA, GEODÉSICA Y FOTOGRAMETRÍA PROFESOR: JOSÉ RAMÓN RODRÍGUEZ PÉREZ MARÍA FLOR ÁLVAREZ TABOADA 1.- OBJETIVOS QUE SE PRETENDEN: Que el alumno conozca las características básicas y las propiedades de las imágenes que se obtienen por satélite y que adquiera los conocimientos básicos relativos a los procesos de obtención de la información desde satélite y su posterior procesamiento, análisis e interpretación. 2.-Temas Teóricos 1. Introducción a la Teledetección. Definición. Desarrollo histórico. Desarrollo actual. Componentes de un sistema de Teledetección. Ventajas y limitaciones de la observación espacial. Principales aplicaciones. 2. Principios físicos. Introducción. El espectro electromagnético. Terminología radiométrica. Bandas espectrales en Teledetección: El dominio óptico del espectro, El dominio del infrarrojo térmico, El dominio de las micro-ondas. Interacción de la radiación con la atmósfera. 3. Sistemas de adquisición. Introducción. Resolución de un sistema sensor. Tipos de sensores. Sensores pasivos. Sensores activos. Plataformas de teledetección espacial. Principales plataformas. 4. Bases de la interpretación de imágenes. Introducción. Definición de objetivos, escala y leyenda de trabajo. Selección de la imagen. Elección del método. Fases del proceso de análisis 5. Análisis visual de la imagen. Introducción. Imágenes analógicas. Criterios de interpretación. Aspectos del análisis visual. 6. Análisis digital de la imagen. Introducción. La formación de imágenes. Estructura de la imagen. Equipos de tratamiento digital. Operaciones de utilidad general. 7. Correcciones de la imagen. Fuentes de error en una imagen espacial. Correcciones radiométricas. Correcciones geométricas. 8. Realces y mejoras de la imagen. Ajuste del contraste. Aplicaciones en color. Cambios de escala. Filtrados. 9. Transformaciones globales. Introducción. Análisis de componentes principales. Transformación Tasseled CAP. Indices de vegetación. 10. Clasificación digital. Introducción. Fase de entrenamiento. Fase de asignación. Verificación de resultados. Clasificación orientada a objetos. Presentación de resultados. 11. Aplicaciones 3.-Temas Prácticos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Introducción al sistema de tratamiento digital de imágenes. Funciones básicas: Gestión de archivos y utilidades para la visualización. Interpretación de imágenes: Cálculo de estadísticas básicas, histograma de la imagen, diagramas de dispersión y perfiles espectrales. Interpretación visual de imágenes. Realización de diversas correcciones radiométricas Corrección geométrica de una imagen. Aplicación de ajustes del contraste y filtrados en diferentes imágenes. Realización de transformaciones sobre la imagen. Clasificación digital de una imagen. 1 4. MÉTODOS PEDAGÓGICOS: Se realizarán clases que estén orientadas al conocimiento teórico de los contenidos del programa y clases prácticas de aplicación de los conceptos adquiridos y de manejo de software de análisis digital de imágenes. 5. EVALUACIONES: Se realizará evaluación final con examen escrito, que constará de una parte teórica (45% de la calificación final) con varias preguntas sobre conocimientos adquiridos y una parte práctica (45% de la calificación final) relativa a las prácticas desarrolladas a lo largo de la asignatura. Además el alumno deberá realizar un trabajo práctico que contribuirá con un 10% a la calificación final. Para aprobar la asignatura se requerirá superar la parte teórica y la práctica del examen escrito y el trabajo práctico. 6.-HORARIO DE TUTORIAS: Primer cuatrimestre: Lunes: 12-2 y 5-7 pm Jueves: 12-2 pm Segundo cuatrimestre: Lunes: 11 am - 2 pm; 5-7 pm Miércoles: 1-2 pm 7. BIBLIOGRAFÍA: CHUVIECO, EMILIO; (1996), Fundamentos de Teledetección espacial, 3º Edición, Madrid, Ediciones Rialp S.A. (Reimpresión corregida en Febrero 2000). CHUVIECO, E.; (2002). Teledetección ambiental: la observación de la Tierra desde el espacio, Barcelona, Editorial Ariel, S.A. ISBN: 84-344-8047-6. CHUVIECO, E. y otros autores (2006). Teledetección y medio ambiente: (la observación de la Tierra desde el espacio). Madrid. Universidad Nacional de Educación a Distancia. ISBN: 84-362-5233-0. JENSEN, J.R.; (1996), Introductory Digital Image Processing. A Remote Sensing Perspectiva, Ed. Prentice may. PÉREZ GUTIÉRREZ, C.; MUÑOZ NIETO, A.L. (2006). Teledetección: nociones y aplicaciones. Ávila, el autor. ISBN: 84-611-1613-5. PINILLA, CARLOS; (1995), Elementos de Teledetección, Madrid, Editorial RA-MA. ISBN: 84-7897202-1. RICHADRS, J.A.; (1993), Remote Sensing Digital Image Análisis. An introduction, 2nd Ed. SpringerVerlag. SOBRINO Y RODRÍGUEZ, J.A. (2000). Teledetección. Valencia, Servicio de Publicaciones de la Universidad de Valencia. ISBN: 84-370-4220-8. Revistas: Canadian Journal for Remote Sensing (Canada Center for Remote Sensing) International Journal of Remote Sensing (National Remote Sensing Center) Photogrammetric Engineering & Remote Sensing (American Society for Photogrametry & Remote Sensing) Revista Española de Teledetección (Asociación Española de Teledetección) Transactions on Geoscience & Remote Sensing (Geoscience & Remote Sensing Society) 2