En meteoexploration.com prestamos especial atencion a :

  • Desarrollo de SIG
  • Análisis de datos y modelización espacial
  • Fotogrametría y georeferenciación de fotografías oblicuas

Extracción de cuencas en SIG para modelado de escorrentia nivo-glacial en Pirineos.GPS track y MDE georeferenciado al Volcán Villarica, Chile.

Hemos desarrolado herramientas especiales para monitorear el cambio medioambiental a corto plazo, utilizando la información derivada de teledetección, aplicaciones SIG y medidas sobre el terreno para monitorear la cubierta de nieve, variaciones glaciares, cubierta vegetal o la evolución de ecosistemas, sobre todo en zonas de montaña.

Current projects:

Past projects:

Otras compañias e instituciones que usan nuestras herramientas:

 

Georeferencing Photography

La georeferenciación de fotografías oblicuas es una función de mapeo entre la información contenida en los píxeles de una imagen fotográfica y las celdas correspondientes de un modelo digital de elevación. Este proceso permite un uso eficiente de la información contenida en una imagen fotográfica y su relación precisa a coordenadas en el mundo real. A continuación se describe la teoría de fondo y se presenta un software fácil de usar que hace el proceso simple y eficiente.

Background theory

Una forma directa de hacer corresponder una fotografía oblicua con un MDE (modelo digital de elevación) es reproducir la geometría de visión de la cámara mediante una transformación matemótica del MDE. Esto es como tomar una fotografía virtual del MDE, o sea, replicar la visión del terreno desde el punto de vista de la cámara. De esta forma podemos comparar la fotografía real y la 'virtual' y establecer una función de mapeo de una a la otra.

Así, de la fotografía original más el MDE:

Camera position and view
DEM

Figura 1.- Camara fotografica automatica sobre el Haut Glacier d'Arolla, al fondo la cara norte de Mont Brulé.

 

Figura 2.- Modelo digital de elevación del Haut Glacier d'Arolla indicando la posición de la cámara (cruz) y la dirección de visión (flecha).

 

virtual DEM photo
image plus DEM'
Figura 3.- Proyección en perspectiva de la transformación del MDE de Arolla.

Figure 4.- Photograph of the haut Glacier d'Arolla with the superimposed DEM perspective projection. Every red dot corresponds to a DEM grid cell.

 

 
 
  Figura 5.- Mapa producto de georeferenciar los valores de reflectancia de la fotografia. Esta imagen fue tomada más tarde que la Figura 4, y se aprecia la lengua del glaciar libre de nieve en la parte izquierda. Véase la segunda animación, debajo, para comprobar la capacidad de esta técnica de identificar pequeños detalles.  

 

Cómo funciona la herramienta de software:

Un video de la herramienta en acción a través de una interfaz de usuario (GUI) fácil de usar:

 

video link

Time progress:

00:00:00 Settings can be provided directly or archived in a file.
00:00:10 Data are loaded according to the settings: DEM, visibility, image, camera coordinates film or sensor characteristics and ground control points (GCP).
00:00:14 GCP are plotted on the image for verification.
00:00:17 The image can be zoomed for fine corrections.
00:00:28 Viewing transformations and a perspective projection are applied to the DEM.
00:00:36 The transformed DEM is superimposed on the original photograph.
00:00:42 Once the DEM and the photograph agree, the pixels from the image are extracted and mapped onto the DEM, resulting in a georeferenced image.

 

Applications

Esta herramienta se puede utilizar para monitorear cambios en la cobertura del terreno a muy alta resolución espacial y temporal. Los usos potenciales sosn:

  • Snow avalanches
  • Snow cover and snow line
  • Land slides
  • Reforestation
  • Landscape evaluation
  • Volcanic ashes dispersion
  • River channel morphology and change
  • etc.

Debajo se muestra un ejemplo de aplicación que determina la posición de los canales proglaciales del río Arolla y su variación diaria. El mismo conjunto de imágenes se utilizó para mapear la cubierta de nieve, derivar el albedo de la nieve y el hielo y alimentar con estos datos un modelo de fusión de nieve y escorrentía glaciar.

 

video link

Esta imagen no es una fotografía aerea, sino derivada de las fotografías tomadas por la cámara en la Figura 1.

 

Additional information

Artículo que describe todos los detalles y transformaciones:

Corripio, J. G.: 2004, Snow surface albedo estimation using terrestrial photography, International Journal of Remote Sensing . 25(24), 5705–5729. pdf

 

Algunos artículos adicionales, usuarios y aplicaciones:

Corripio, J. G.: 2003, Vectorial algebra algorithms for calculating terrain parameters from DEMs and the position of the sun for solar radiation modelling in mountainous terrain, International Journal of Geographical Information Science 17(1), 1–23. pdf

Corripio, J. G., Durand, Y., Guyomarc’h, G., Mérindol, L., Lecorps, D. and Pugliése, P: 2004, Land-based remote sensing of snow for the validation of a snow transport model, Cold Region Science and Technology. 39(2-3), 93–104. pdf

Durand, Y., Guyomarc'h, G., Mérindol, L. and Corripio, J. G.: 2003, 2D numerical modelling of surface wind velocity and associated snow drift effects over complex mountainous oragraphy, Annals of Glaciology, 38, 59-70.

Durand, Y., Guyomarc'h, G., Mérindol, L. and Corripio, J. G., 2005: Improvement of a numerical snow drift model and field valaidation. Cold Region Science and Technology 43, 93-103. pdf

M. Dumont, Y. Arnaud, D. Six and J.G. Corripio.: 2009, Retrieval of glacier surface albedo using terrestrial photography. Détermination de l’albédo de surface des glaciers à partir de photographies terrestres. La Houille Blanche, 2, 102-108 pdf

Daniel Farinotti, Jan Magnusson, Matthias Huss and Andreas Bauder: 2007 Snow accumulation distribution inferred from time-lapse photography and simple modelling. Journal of Geophysical Research (2010): F01014 pdf

Grêt-Regamey A, Bishop I D, Bebi P, 2007, Predicting the scenic beauty value of mapped landscape changes in a mountainous region through the use of GIS. Environment and Planning B: Planning and Design 34(1) 50–67 link

Rivera, A., Corripio, J. G., Brock, B., Clavero, J. and Wendt, J.: 2008, Monitoring ice capped active Volcán Villarrica in Southern Chile by means of terrestrial photography combined with automatic weather stations and GPS, Journal of Glaciology 54(88), 920-930. pdf

W. Roush, J. S. Munroe, D. B. Fagre Development of a Spatial Analysis Method Using Ground-Based Repeat Photography to Detect Changes in the Alpine Treeline Ecotone, Glacier National Park, Montana, U.S.A. Arctic, Antarctic, and Alpine Research 39(2):297-308. 2007 pdf

S. Schmidt, B. Weber, M. Winiger, 2008. Analyses of seasonal snow disappearance in an alpine valley from micro- to meso-scale (Loetschental, Switzerland). Hydrological Processes, 10.1002/hyp.7205 link

Schmidt, A: 2007. Die reliefabhängige Schneedeckenverteilung im Hochgebirge ein multiskaliger Methodenverbund am Beispiel des Lötschentals (Schweiz). University of Bonn. PhD thesis.

Wagnon, P.; Favier, V.; Corripio G., J. 2006 Distributed modelling of melting on Antizana Glacier 15, Ecuador link1 link 2

Sierra Nevada National Park, Spain. El Observatorio de cambio global de Sierra Nevada. Medio Ambiente Nº 63 2009 pdf