Las imágenes capturadas
desde aviones y desde satélites y sus productos finales, constituyen dos
fuentes primarias para la actualización y/o mantenimiento de los datos
catastrales. Desde el lanzamiento en septiembre de 1999 del primer satélite de
alta resolución, el Ikonos
(actualmente inactivo), se han comenzado a estrechar las diferencias entre la
fotogrametría y la teledetección, siendo sus límites cada vez más borrosos.
Esto ocurre no solo
porque la resolución espacial o tamaño de píxel haya ido en aumento desde un
metro hasta los 30 cm. actuales que suministran las imágenes satelitales World View 3, sino además porque los
desarrollos en cuanto a la captura de imágenes que provienen de la
teledetección, han sido adaptados a los métodos fotogramétricos actuales con
los desarrollos de las cámaras aéreas digitales multiespectrales, y además
porque los sensores instalados en plataformas satelitales tienen la capacidad
de generar imágenes estereoscópicas, por lo que pueden ser tratadas bajo
procesos que han tenido origen en la fotogrametría tradicional.
No obstante ello, resulta
conveniente conocer que ambas fuentes de datos tienen sus puntos a favor y sus
puntos en contra que es indispensable evaluar, sin embargo y más allá de las
ventajas y desventajas de unas u otras imágenes, hay que ver a estas
geo-tecnologías como complementarias.
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| Cámara
digital multiespectral de gran formato MS Vexcel UltraCAM con dispositivo de almacenamiento de datos y pantalla de visualización del usuario. Fuente: https://ultracam.wordpress.com/ |
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| Concepción artística del Satélite WorldView 3. Fuente: digtalglobe.com |
Los aspectos a tener en
cuenta para hacer una comparación son:
Resolución espacial
Resolución espacial
En este aspecto las imágenes aéreas no tienen rival, pudiendo ser capturadas con píxeles por debajo de los 10 cm.. Sin embargo, teniendo hoy la posibilidad
de disponer de imágenes satelitales con píxeles de 30 cm. y 50 cm., tenemos una zona de superposición con resoluciones comparables a las imágenes aéreas de media
resolución, por lo que resulta indudable que es en este aspecto dónde puede
notarse una mayor competencia entre ambas fuentes de datos. Pero a igual tamaño
de píxel sobre el terreno, las imágenes aéreas ofrecen -por lo general-
imágenes más nítidas y con mayor nivel de detalle, siendo esto una consecuencia
lógica de la altura de las plataformas desde dónde se capturan las imágenes que
van de unos pocos metros sobre el terreno para el caso de los aviones, hasta
los 700 km. para el caso de los satélites. Estos problemas de nitidez tienen
origen en diversos factores entre los que podemos citar a problemas de
calibración radiométrica, influencias meteorológicas, efectos atmosféricos,
reflexiones especulares, áreas saturadas, nubes, etc. (Gruen A., 2012).
Cobertura
Es favorable a
las imágenes satelitales dado que con una sola imagen podemos cubrir
típicamente desde los 170 km2, siendo áreas mínimas de un sola puntería. Una
mayor cobertura implica una sensible
reducción en las tareas asociadas al ajuste de bloques, y la formación de
mosaicos y procesamientos complementarios, como el balance radiométrico y la generación
de líneas de corte.
Disponibilidad
En este aspecto también
sacan ventaja las ISAR. Para tomas nuevas, los tiempos de entrega oscilan entre
los 30 y 60 días, pero además hay que tener en cuenta que para las áreas de
interés pueden existir imágenes de archivo de fecha reciente, cuya
disponibilidad es prácticamente inmediata. En el presupuesto de tiempo para
obtener productos finales derivados de los vuelos, no solo hay que tener en
cuenta los procesos administrativos para la contratación, que son similares
para ambos casos. Además hay que considerar la tramitación y obtención de los
permisos de vuelo, los traslados de los aviones, equipamiento y logística, los
controles de calidad, y el procesamiento de los datos de imagen para obtener
los productos finales, que es más laborioso e insume más tiempo comparándolo
con las imágenes satelitales.
Exactitud posicional
Los vuelos
fotogramétricos sean con georreferenciación directa (GNSS + Unidad de Medición
Inercial) o con georreferenciación indirecta (apoyo terrestre / puntos de
control), ofrecen una exactitud posicional equivalente de 1 ½ a 2 píxeles, de
manera que si el píxel es de 20 cm.,
tendremos unos valores de 30 a 40 cm. para una exactitud de 95% en los
productos finales, generados con software de fotogrametría digital. Con las
imágenes satelitales, esta variable es dependiente del sistema sensor, aunque
en principio los valores oscilan entre los 3 a 10 metros sin apoyo terrestre,
con un nivel de confianza o Círculo de Error del 90%. Estos valores se pueden
incrementar de 1 a 1,5 metros para imágenes con 50 cm. de píxel, recurriendo al
auxilio de puntos de apoyo terrestres y modelos digitales del terreno para producir
imágenes orto-rectificadas.
Manejo de condiciones
meteorológicas
En este aspecto tienen
ventajas los vuelos fotogramétricos porque la selección de la ventana de tiempo
para capturar los datos de imagen puede realizarse de acuerdo a las
necesidades, escogiendo aquellas en que se presenten las condiciones de tiempo
óptimas. En cambio, para las imágenes satelitales el tiempo de paso por una
determinada ubicación geográfica es fijo y tampoco es muy flexible la geometría
de adquisición de las imágenes, todo lo cual resta posibilidades para
seleccionar las mejores condiciones meteorológicas y cielos despejados o sin
nubes en el instante de toma. Por tal motivo, las empresas operadoras de los
satélites comerciales no pueden garantizar imágenes completamente libre de
nubes, valores que son fijados típicamente en valores menores al 10 / 15 %
respecto al área total de pedido.
Costo
Respecto a esta variable
tenemos que los costos asociados a los vuelos tradicionales son variables,
dependiendo fundamentalmente de la resolución espacial de las imágenes, es
decir que a menor tamaño de píxel sobre el terreno mayor costo por kilómetro
cuadrado. No obstante, el costo por unidad de superficie puede verse reducido
en la medida que las áreas de levantamiento se incrementen por los beneficios
asociados a la economía de escala, dado que los costos fijos (traslado,
logística, pilotos, operadores, post-procesamientos, etc.) se reparten en áreas
de cobertura de mayor tamaño. En cuanto a las ISAR el costo es fijo por
kilómetro cuadrado y por producto de imagen, que puede incluir capturas
estereoscópicas. Para los casos en que sea suficiente emplear imágenes de
archivo, se encuentran disponibles a la mitad de costo que para una toma nueva.
En los siguientes sitios
se encuentran disponibles listas de precios internacionales de ISAR:
- E-geos (2016), http://www.e-geos.it/price-list-product-10.html, accedido el 17/09/2016.
- Land Info World Wide Mapping LLC (2016), http://www.landinfo.com/satellite-imagery-pricing.html, accedido el 17/09/2016.
Licencias y reutilización
de los datos
La ventaja es favorable a
las fotos o imágenes aéreas y sus productos finales (restitución, ortofoto,
modelos digitales del terreno, etc.) ya que cuando éstos son adquiridos por un
cliente, se convierte en propietario con todos los derechos para utilizar y
distribuir los datos, a menos que el contrato establezca otras reglas. En
cambio, las imágenes satelitales están sujetas a licencias definidas por las
empresas operadoras. Normalmente una licencia es un contrato sobre bienes no
tangibles, por el cual el licenciatario otorga a personas físicas o jurídicas
un derecho de uso determinado, reteniendo los derechos de autor o de propiedad
intelectual. Usualmente las empresas proveedoras de imágenes satelitales suelen
establecer para sus productos un uso no transferible y no exclusivo, lo cual
quiere decir que los clientes no tienen autorización para entregar a terceras
partes los datos de imagen ni sus productos derivados, constituyendo una
limitación a la distribución. Por otro lado, en virtud que las empresas retienen
el derecho de propiedad sobre sus productos de datos, se reservan la atribución
de vender las imágenes a otros clientes.
Consideraciones finales
En base a lo expuesto,
debe quedar claro que no se pueden comparar peras con manzanas. Este repaso por
los distintos aspectos a considerar en una elección, nos hace ver que lo que
incline la balanza por una o por otra opción no es algo tan simple. Sin embargo, el norte debe mantenerse en el objetivo final y
en las zonas en las que vamos a trabajar (urbana, subrural o rural intensiva
como los valles irrigados), por lo que si se trata de una actualización cartográfica
en áreas urbanizadas habrá que recurrir a imágenes aéreas y productos finales
asociados, en cambio si lo que necesitamos es detectar cambios en la
infraestructura urbana, sobre todo de nuevas construcciones, las ISAR son una buena opción.
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| Detección de nuevas construcciones por superposición de capas vectoriales con ISAR. |
En cualquier caso, el uso
monoscópico de las imágenes limita muchos aspectos de interpretación de información, por ejemplo, si se trata de construcciones tenemos problemas
para conocer número de plantas, superficies semicubiertas, balcones y superficie
de edificios que se encuentran rodeados por aleros o salientes en las plantas superiores, aunque tiene a su favor direccionar u orientar las visitas de los inspectores en el terreno solo a aquellas parcelas en las que se han encontrado diferencias.
En cambio, el uso de
pares estéreo agrega más posibilidades respecto a la captura directa de
vectores desde las imágenes, sean aéreas o satelitales, permitiendo agregar a
la detección por diferencia entre lo que tenemos registrado en la base de datos
y lo que visualizamos en las imágenes, el aspecto cartográfico en un solo paso.
Lógicamente que todo este trabajo no puede desprenderse de los trabajos de
campo complementarios, inspecciones en el terreno y censos catastrales cuando correspondan.
Finalmente,
independientemente de cual sea la fuente de datos, las imágenes estéreo son
necesarias para generar modelos digitales del terreno utilizados en el
proceso producción de ortoimágenes u ortomosaicos, en caso de tratarse de zonas
con fuertes desniveles o montañosas. Por otra parte, aún quedan por ver las
posibilidades cartográficas de las imágenes provenientes del sensor WorldView 3 con 30 cm./px., del que aún
no se conocen resultados concretos publicados respecto a aplicaciones
catastrales.
Fuentes
consultadas:
Airbus Defence
& Space (2016). Satellite imagery –
The constellation, http://www.intelligence-airbusds.com/en/65-satellite-imagery, accedido el 5 de septiembre de 2016.
Digital Globe
(2016). DigitalGlobe's satellite
constellation, https://www.digitalglobe.com/about/our-constellation, accedido el 5 de septiembre de 2016.
Gruen,
Armin (2012). Satellite versus Aerial
Images – not always a matter of choice!. Revista Geoinformatics, Junio de
2012, http://geoinformatics.com/archive-2016/, accedido el 5 de septiembre de 2016.
