Aerofotogrametria: Definições e Aplicações

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Disciplina: Topografia Aplicada à Engenharia Civil
Assunto: Aerofotogrametria
Profª Drª Eliane Viviani 
Curso de Engenharia Civil 
Definições
FOTOGRAMETRIA
É a ciência aplicada que se propõe a registrar, por 
meio de fotografias métricas, imagens de objetos 
que poderão ser medidos e interpretados.
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Definições
Fotogrametria horizontal 
(terrestre):
Fotografias obtidas de 
estações sobre a superfície 
do terreno, com o eixo ótico 
da câmara na horizontal 
(fotografias horizontais).
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Definições
• Fotogrametria 
vertical 
(aerofotogrametria):
fotografias obtidas de 
estações no espaço 
(aeronave ou balão) 
com o eixo ótico da 
câmara na vertical (ou 
quase).
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Levantamento Aerofotogramétrico
Aeronave e câmara fotográfica no interior da aeronave.
Levantamento Aerofotogramétrico
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Câmara fotográfica no interior da aeronave e elementos da 
câmara aérea.
Levantamento Aerofotogramétrico
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Câmara aérea e operador, no interior da aeronave.
Levantamento Aerofotogramétrico
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Algumas das principais aplicações:
• Projetos Rodoviários e Ferroviários
• Obras de arte: pontes, oleodutos, adutoras, barragens, 
linhas de transmissão
• Controle à erosão e controle de cheias
• Planejamento e desenvolvimento urbano e rural
• Projetos Ambientais
• Melhoramento de rios e canais
• Portos e Aeroportos
• Estudos solos, geológicos, florestais
• Tributação e cadastramento urbano
e rural
Levantamento Aerofotogramétrico
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• Influência do vento na aeronave
 Desvio lateral da linha de vôo
 Frente e cauda: inclinação com a horizontal e ganho e perda 
de altitude
 Oscilação da fuselagem: altera eixo ótico da câmara da 
posição vertical
Alguns problemas da Aerofotogrametria
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• Câmaras e lentes devem estar perfeitamente calibradas;
• Revelação: processos e produtos devem ser adequados
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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• Condições atmosféricas satisfatórias: sem a presença 
de nuvens e névoa.
Problemas da Aerofotogrametria
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• Superfície terrestre: não é plana, horizontal e lisa 
(diferença de elevação desloca a posição da imagem 
fotográfica) – há distorções na imagem
Problemas da Aerofotogrametria
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• Formato do negativo
Dimensões mais comuns: 18 x 18cm; 23 x 23cm
• Distância focal
Mais comuns: 88 mm, 100 mm, 131 mm, 153 mm, 
210 mm e 305 mm
Câmaras aéreas – algumas características
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Marcas Fiduciais
Marcas registradas nos negativos 
(e portanto nas fotos) que servem 
para materializar o sistema de 
coordenadas da foto.
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Marcas Fiduciais
A interseção das marcas fiduciais 
opostas estabelece o centro ótico 
ou ponto principal (PP)
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Geometria básica da fotografia aérea vertical
• Projeção cônica ou central:
(imagem formada no negativo 
após raios de projeção passarem 
pelo centro ótico da objetiva
• Estação de exposição (O):
posição do centro ótico no 
instante da tomada da fotografia
f
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Geometria básica da fotografia aérea vertical
• Distância focal da câmara (f):
distância perpendicular entre o 
centro ótico da câmara e o filme 
(negativo)
• Altura relativa de vôo (H):
distância vertical (perpendicular) 
entre o centro ótico da câmera e 
o terreno, no momento da 
exposição
f
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Geometria básica da fotografia aérea vertical
• Nadir: projeção vertical do centro 
geométrico da câmera sobre o 
terreno, no momento da exposição. 
• Ponto principal ou central da foto 
(PP): projeção ortogonal do centro 
ótico no negativo ou na foto. 
(Interseção das marcas fiduciais 
opostas da foto)
OBS: Fotos perfeitamente verticais –
Nadir coincide com o ponto 
principal
f
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Geometria básica da fotografia aérea vertical
• Fotobase (b): distância horizontal, sobre a fotografia, entre as 
projeções de duas estações de exposição consecutivas
• Aerobase (B): distância horizontal entre duas estações de exposição 
consecutivas
b
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Escala da imagem
Razão entre o tamanho da 
imagem e do terreno real.
É função da distância focal (f) 
e da altura relativa de voo (H)
AB = D = distância no terreno
ab = a’b’ = d = distância na foto
f = distância focal
H = altura relativa de voo
H’ = altitude de voo
H
H’
H
f
D
d
E
S 
1
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Escala da imagem 
Uma vez que a área sob levantamento 
apresenta variação em suas elevações, 
pode-se dizer que a escala de uma foto 
não é constante.
Considerando, portanto, uma altitude 
média (hm) da região sob levantamento, 
e conhecida a altitude de voo da 
aeronave, a escala da fotoé definida 
como:
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Escala da imagem
AB = D = distância no terreno
ab = a’b’ = d = distância na foto
f = distância focal
H = altura relativa de voo
H’ = altitude da aeronave
hm = altitude média do local
H
H’ mhH
f
H
f
D
d
E
S


'
1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Recobrimentos
LINHA DE VOO
Direção seguida pela aeronave para a 
obtenção da faixa de fotos.
FAIXA DE FOTOS
Sequência contínua de fotos em uma direção.
Para cada faixa de fotos, os pontos do terreno 
devem aparecer em pelo menos 2 fotos 
consecutivas (para fins de reconstituição).
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Recobrimento Longitudinal
RECOBRIMENTO LONGITUDINAL
Área de cobrimento comum a duas fotos consecutivas, em 
uma mesma faixa de fotos.
O recobrimento longitudinal deve ser de 60% (necessário o 
fator de segurança em razão de possíveis variações de 
velocidade da aeronave e desvios de direção).
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Recobrimento Longitudinal
RECOBRIMENTO LONGITUDINAL
O recobrimento longitudinal deve ser da ordem 
de 60%
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




 

t
t
longlong
C
BC
RS
Rlong = % de recobrimento longitudinal
Ct = extensão de terreno coberto na foto
B = aerobase
Recobrimento Longitudinal
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Recobrimento Lateral
RECOBRIMENTO LATERAL
Área de cobrimento lateral que tem 
por finalidade assegurar completa 
cobertura em faixas contíguas.
Em geral adota-se de 10 a 30% de 
recobrimento lateral.
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Recobrimento Lateral
Rlat = % de recobrimento lateral
Ct = extensão de terreno coberto na foto
W = espaçamento lateral entre voos 
adjacentes





 

t
t
latlat
C
WC
RS
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Recobrimentos
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Recobrimentos
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Planejamento de voo aerofotogramétrico
Principais informações para elaborar um plano de voo:
• Área a ser fotografada
• Distância focal
• Escala desejada
• Recobrimento lateral e longitudinal
• Velocidade da aeronave
• Mapa de voo
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Planejamento de voo aerofotogramétrico
Possibilitam o cálculo de:
• Altitude da aeronave
• Área coberta por cada foto
• Intervalo de tempo entre exposições
• Número de linhas de voo
• Número de fotografias em cada faixa de voo
• Número total de fotografias no levantamento
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Planejamento de voo aerofotogramétrico
Adiciona-se ¼ Ct a cada lado da área a ser coberta:
EfotodaTamanhoCt *
v
B
t 
W
Cural
N tvôolinhas
)4/1(2arg 

4
B
ocompriment
N linhafotos
mhH
f
E
S


'
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Adicionam-se 2 fotos extras no início e final de cada linha de voo
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Efeito da projeção cônica
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Exemplos de fotografia aérea
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Exemplos de fotografia aérea
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Exemplos de fotografia aérea
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Exemplos de fotografia aérea
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Estereoscopia
A estereoscopia é um fenômeno natural que ocorre 
quando uma pessoa olha simultaneamente duas 
imagens que foram tiradas de um mesmo local, mas 
de pontos de vista diferentes, fazendo com que cada 
imagem seja vista com um olho. O resultado é a 
percepção da profundidade, ou terceira dimensão.
Os aparelhos utilizados para conseguir a visão 
estereoscópica artificial são denominados 
ESTEREOSCÓPIOS.
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Princípio da visão estereoscópica
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Princípio da visão estereoscópica
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Estereoscópio de lente ou de bolso
• Modelo mais simples
• Suportes dobráveis
• Armação de plástico ou metal
• Duas lentes plano-côncavas, 
com ampliação de 1,25X a 4X
• Separação entre lentes:
 distância interpupilar do 
observador, ou 6,5 cm 
para instrumentos não 
reajustáveis (valor médio).
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Estereoscópio de lente ou de bolso
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Estereoscópio de espelhos
Sistema de lentes e dois espelhos, inclinados de 45º em 
relação ao plano das fotos, que permitem acomodar a vista 
ao infinito.
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Estereoscópio de espelhos
Com esse sistema é possível visualizar todo o modelo 
tridimensional (60% recobrimento das fotos) sem 
superposição das fotos.
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Montagem de um estereopar
1) Marcar o centro ótico (ponto principal) de cada foto, 
utilizando as marcas fiduciais
2) Marcar os centros transferidos (pontos homólogos) das 
fotos adjacentes
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Montagem de um estereopar
3) Traçar em cada foto uma linha passando pelo ponto 
principal e pelo centro transferido (esta linha corresponde 
à linha de voo)
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Montagem de um estereopar
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Montagem de um estereopar
4) Orientar as fotos sobre uma mesma reta, coincidente com 
a linha que corresponde à linha de voo.
5) Distância entre as fotos – é função do estereoscópio a ser 
utilizado.
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Montagem de um estereopar
6) Fixar as fotos e orientar o estereoscópio paralelamente à 
linha de voo
- Estereoscópio de espelho: permite análise de toda a 
área de recobrimento do estereopar
- Estereoscópio de bolso: análise em etapas
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Estereopar com estereoscópio de bolso
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