Topografía moderna by FUNDACIÓN JUANELO TURRIANO

=INSTITUTO= =-===DE===,==---

INGE NI EROS CIVILES

•

TOPOGRAFÍA MODERNA

LA ESTEREOFOTOGRAMETRÍA Ef4 1915

CONFE~ENCIA ' DADA POR EL DOCTOR EN CIENCIAS, INGENlERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS ;,

= = = É INGENIERO GEÓGRAFO===

DON JOSÉ M/\R(/\ TORROJJ\ 11¡

:: :: :: 21 DE llAYO DE J.915 :: :: ::

IMPRENTA DE RAMONA VELASC0 1

•t

= VIUDA DE PRUDENCIO

CALLE DE LA LIBERTAD,

PÉREZ

31, MADRID

D ''

IN S TITUT O DE IN G tNIERO S CIVILES

TOPOGRAFÍA MODERNA

LA ESTEREOFOTOBRAMETR~ EN 1915 CONFERENCIA DADA EN D I CHO INST I TUTO EL 21 DE MAYO DE 19 15 POR

DON JOSE MARÍA TORROJA Doctor en Ciencias, Ingeniero de Caminos Canales y Puertos é Ingeni~ro Geógrafo.

MADRID RAMONA VELASCO, VIUDA DE PRUUENCIO PÉREZ Calle de la Libertad , n úm. 31

1916

Señores: Entre los múltiples y variados principios que el siglo XIX aplicó por vez primera á la medición de distancias, descuellan, muy especialmente, dos, que nacieron en fechas muy distantes, se desarrollaron por diversos caminos y acaban de fundirse en uno, aun no hace un lustro, constituyendo una de las ramas más fecundas del arte de la medida en general y en particular de la Topografía. Me refiero, como habréis adivinado, á la Fotograña y á la Estereoscopia. Los servicios inestimables que á la Topograña han prestado la Fotografía y la Estereoscopia, separadas primero y conjlmtamente después; el haceros ver cómo la Fotografía llegó á. permitir la construcción de planos topográficos en condiciones prácticamente ventajosas; cómo mucho después de lograrse este resultado comenzaba é. aplicarse científicamente la Estereoscopia-que en el fondo no es otra cosa que la visión binocular natural en el hombre-á la medición de distancias, y de este problema particular iba á la resolución del más general de la Topografía, estando á punto de lograrla cuando perdió este método estereoscópico su independencia para auxiliar al fotográfico ó ser auxiliado por él; y cómo, finalmente, nacía y triunfaba la Fotogi'afía estereoscópica, empleada en el campo de modo análogo á la ordinaria y suprimidos sus trabajos de gabinete por el maravilloso aparato de Orel, que dibuja automá-

-4-

ticamente el plano con barrancos y caminos y hasta curvas de nivel, sin más que observar las fotografías por un binocular y manejar convenientemente dos manubrios; tal es el objeto de la conferencia que en este sitio voy á pronunciar, cumpliendo el mandato-que tal es para mi-expresado en forma de insistente invitación por algunos d/3 vosotros, jefes y maestros mios,_ que creisteis que á tan ilustre y sabio auditorio podía interesar lo que no es sino una lección de Topograüa, estudiada teórica y prácticamente por quien para ello cuenta solamente con una regular asiduidad y con un entusiasmo bastante mayor.

I Breve idea de la Fotogrametría ordinaria .

Apenas había salido la fotografía del Laboratorio de DagGerre, en 1830, cuando Arngo declaró públicamente en fa Academia de Ciencias de París y en la Cámara de los Diputados su creencia de que el nuevo invento había de poderse aplicar con fruto á los trabajos topográficos. Esta intuición dejó de ser tal para convertirse en un procedimiento de aplicación práctica, cuando diez afl.os después comenzó el entonces Capitán francés imé Laussedat sus interesantes trabajos, estimulados poderosamente por la distinción que la Real Academia de Ciencias de Madrid le concedió en un Concurso de premios, á pro puesta del ilustre Académico y General español D. Antonio Terrero, y cuyo resultado fué el método fotogramétrico que todos conocéis. Completamente ocioso sería hacer aquí un estudio detallado de este método, del que nada podría afl.adir á lo que hace afl.os figura en todos los buenos tratados de Topografía. Me permitiréis, sin embargo , que me detenga unos instantes á recordar algunas ideas de su fundamento, que más adelante han de ser útiles al comparar este procedimiento con el de las paralajes, que ha venido á sustituirle, y que constituye el objeto principal de esta conferencia. Una cámara fotográfica nos da, con tanta mayor perfección cuanto mejores sean su objetivo y sus placas, una perspectiva

. -

6 -·

de los objetos que reproduce. El conjunto de rayos luminosos que unen el centro óptico de aquél con los diversos puntos de éstas es lo que en Geometría se llama una radiación de primer orden. Dos radiaciones de este género, deducidas de otras tautas fotografías de un mismo cuerpo, nos determinan todos los puntos de éste, por intersección de sus pares de rayos homólogos. Este es el fundamento de la fotogram~tría ordinaria y del nombre de «método de intersecciones » con que también suele designarse. El modo de obtener prácticamente un plano topográfico por este sistema se deduce de lo expuesto. Elegidos en el campo dos puntos que dominen gran exten-

~:.-~

,;,,,- -j¡,.- - ·

Fig.1.°

sión común de terreno, se obtienen desde ellos dos fotografías y se mide la distancia que los separa y los ángulos que la recta que los une forma con el plano horizontal y los de las dos placas, que habrán de ser precisamente verticales. Ya en el gabinete, se dibuja en un papel á la escala que se desee la proyección horizontal de aquella recta 00' (fig. l.ª'); por sus extremos O y O' las proyecciones de los ejes de la cámara en sus dos posiciones 0o y 0'o'; desde O y O' se lleva sobre estas rectas la distancia focal de la cámara en verdadera

magnitud, y por los extremos o y o' se trazan las perpendiculares op y o' p', que serán las trazas de los planos de las placas. Preparada así la hoja de dibujo son necesarias las siguientes operaciones para construir el plano: obtención de buenas positivas en paptil de los negativos impresionados en el campo; determinación en cada una de aquéllas de las trazas de los planos horizontal y vertical que pasan por el eje óptico de la cámam (1); reconocimiento de las imágenes de cada punto interesante en las dos fotografías, designándolos por un mismo número que junto á ellos se escribe; proyección de cada punto así marcado sobre las rectas de horizonte y principal que anteriormente fijamos en la vista que le contiene. Realizadas las operaciones preliminares que acabamos de enumerar, la posición de un punto M en el plano se obtiene llevando sobre las trazas op y o' p', á partir de o y 0 1 y en el sentido conveniente, las abscisas om 1 y a1m' P y uniendo m 1 con o y m' 1 con o' y hallando el punto de intersección de estas dos rectas en M 1 • La cota del mismo se construye, como se ve en la citada figura, como cuarta proporcional entre la ordenada y de una de las placas, la distancia M ,O á la estación en que ésta se obtuvo, y la distancia focal conocida de la cámara. El procedimiento que acabamos de explicar es sencillo y ha prestado relevantes servicios en infinidad de trabajos extensos, con exactitud comparable á la que alcanzan los métodos no fotográficos. Contados son los países en que, antes ó después, no se ha empleado el método de Laussedat para el levantamiento de planos de regiones montafíosas y elevadas, y el área total de estos trabajos es considerable. Citaremos, eligiéndolos al azar, los de la brigada Javary (1863-71) y el plano del Montblanch, comenzado en 1892 por José y Enriq 1e Vallot, en Francia; los ingeniosos sistemas aplicados por Meydenbauer en el Archivo de Ionumentos de Alemania; la delimitación de fronteras entre Chile y Argentina (1902) y de Alaska con Canadá, efectuada la última por el Capitán Deville que levantó, también fotográficamente, el plano de las montafías Rocosas; Flemer sigue en los Estados Unidos 1

(1) Estas rectas pueden determinarse automáticamente en el campo.

-8la tradición de los métodos fotográficos, empleados ya por los unionistas en la gu~rra del 60; Paganini levanta en Italia el plano de los Alpes; Simón el de la Jungfrau, que había de servir de base para el estudio del ferrocarril que conduce á su cumbre; y el Reino Unido, el Japón, Rusia, Australia, Alemania, Austria, las Indias inglesas y la Colonia del Cabo tampoco quedan atrás en este terreno. Desgraciadamente, nuestra Patria no siguió el impulso que el General Terrero le diera en 1862, proponiendo en la Academia de Ciencias el premio antes citado, y publicando el primer estudio teórico que se conoce de estas cuestiones (1), y los reducidos trabajos del Ingeniero de Minas Pié, los Agrónomos Iriarte y Navarro, el rreniente coronel de Estado Mayor Más y Zaldúa y el Comandante del mismo Cuerpo, Galbis, son los únicos que podemos mencionar. Las predicciones de Arago se confirmaron plenamente y el método de intersecciones se ha reconocido hasta hace poco como insustituible para trabajos topográficos de alta montafía. Como muestra de éstos pueden verse las fotografías (números 1 y 2) del Canadá (Selking Ranga) y el plano (núm. 1) que de ellas y otras análogas se dedujo. La ventaja del método fotogramétrico sobre sus antecesores es evidente en casos como el que acabáis de examinar, en que hay verdadero interés en abreviar la duración de las operaciones de campo, por un lado , y, por otro, en que la intrincada constitución del relieve del terreno da un valor inestimable á los croquis perfectos que proporcionan las placas, y que son la única garantía de la verdad de la representación que tratamos de obtener. Fácil es formarse idea de las dificultades insuperables que en este terreno hubieran presentado los procedimientos no fotográficos. En estas regiones elevadas, cuya temperatura las hace accesibles sólo en contadas semanas durante el verano, cuya aridez y falta de poblados y vías de con;mnicación hace tan penosa la estancia en ellas, y en las que las densas (1) Véase •Sur une question de priori té a propos du Théoremede Hauck•, par le Dr. J osé María Torroja. (En Internationale.y Archiv {'ar Photogr01T11nietrie. Viena, 1910.)

-9

nieblas y los vientos huracanados acortan aúu aquel breve plazo, cada hora de trabajo lo es de suplicio para el operador; y éste podrá durante una hora ó dos obtener un par de fotografías que abarquen una extensa zona, pero no es posible exigirle que aproveche una larga jornada para hacer estaciones de taquímetro con las consiguientes operaciones de colocación de miras, que será lentísima é incompleta, lecturas en el aparato, que no podrán merecer gran confianza, y dibujo de croquis, que frecuentemente resultarán ininteligibles en el gabinete por la confusión y multiplicidad de sus detalles. Antes de dar por terminada esta ligera excursión que por los campos de la Fotogrametría ó Fototopografía ordinarias hemos realizado, diremos que la teoría completa de los problemas que en ella se presentan ofrece interés muy especial para el geómetra y vasto campo para sus estudios é investigaciones. · Tomada en conjunto, es uno de los capítulos más interesantes de la Geometría descriptiva, que pudiera titularse , como ya lo hice en otro trabajo (1) «Sistema general diédrico de representación » por contener como caso particular el de Monge. Aplicando á este caso concreto el teorema de Mac Laurin-Braikenridge ideé un sencillo aparato que construiría automáticamente un plano • topográfico, deduciéndolo de dos fotografías y de ciertos datos complementarios. No son menos interesantes los problemas auxiliares que .en Fototopografía se presentan, y muy especialmente el de la «orientación de las vistas », ó sea la determinación del punto desde el cual se obtuvo una fotografía dada, cuando no se conservan datos exteriores á ésta (2). Pero todas estas cuestiones y otras análogas , de carácter especulativo eu la mayoría de los casos, nos apartarían del carácter práctico de esta Conferencia, por lo que no nos detendremos más en ellos, remitiendo al que desee analizarlos á los trabajos citados y á los de Terrero, Hauck, Schiffner, Dolezal, etc. (1) Fototopografia teórica y práctica, Zaragoza., 1911. (2) Véase •El problema de la orientación de las vistas en Foto topografía• (Memoria presenta.da al Congreso Científico de Zaragoza, celebra.do en 1908), Madrid, 1909.

II La Estereoscopia.

Acabamos de ver que la 'füpograffa utilizó como auxiliar á la Fotografía desde los primeros momentos de ésta, en la que Laussedat vió un perfeccionamiento extraordinario de su primitivo método de intersecciones, en el que empleaba la cámara clara, con la que dibujaba la perspectiva del terreno. Y he aquí que con la Estereoscopia sucedió todo lo contrario, y lo que antes fué presteza inexplicable tórnase ahora lentitud, menos explicable toda'lia. Porque desde que el hombre existe, sabe que la visión binocular, natural en él, le permite apreciar y distinguir l.Ds diferentes términos en que se hallan situados los objetos que le rodean; instintivamente verifica la medición de las distancias á que de él se encuentran las desigualdades del terreno por que camina; calcula el impulso que ha de dar á una piedra ó á su cuerpo mismo, si salta, para alcanzar un cierto punto. Esta facultad natural tiene, es cierto, un l!mite; la práctica demuestra qne los objetos situados á más de unos 450 metros, aparecen ya como situados todos en un mismo plano. Pero este alcance se aumenta con diversos aparatos, como los tele-estereoscopios de Helmholz y Cazfls y los gemelos de campo, que intencionalmente exageran el relieve por medio de combinaciones apropiadas de lentes y espejos. Y llevado este alcance á limites muy amplios, y comprobándose que la percepción de distancias

11--

era ya posible á muchos kilómetros, nadie pensó aún en utilizar para los fines del levantamiento de planos topográficos una facultad que el hombre poseía y había ya perfeccionado. Veíase un abismo infranqueable entre la percepción de los diferentes alejamientos de los objetos y la medida de estas diferencias. Faltaba la escala que poder construir y manejar en el campo para efectuar tales medidas. Veamos cómo esta escala se ideó recientemente y se emplea ya con éxito. Si un operador dispusiera de una regla dividida y numerada de un kilómetro, por ejemplo, y pudiera moverla de modo que su cero se hallara constantemente en el punto de observación, le bastaría apoyarla sobre cada punto del terreno y leer el número que junto á éste apareciera para conocer su distancia. Esta regla material es ifrealizable; hay, pues, que hacerla inmaterial, y para esto puede hacerse uso de la misma estereoscopia á que ha de aplicarse. Bastará para ello colocar en el retículo de cada uno de los oculares de unos gemelos de campo una imagen fotográfica de aquella regla; dispuestas convenientemente estas dos imágenes se superpondrán al observarlas simultáneamente y darán el efecto en relieve de la escala real. Ésta se moverá al moverse los gemelos y podrá hacerse pasar, como la escala real, por un punto cualquiera del paisaje que con aquéllos se observe y nos dará inmediatamente, en consecuencia, la distancia á que este punto se halla de nosotros. La idea de esta escala virtual fué comunicada por el Ingeniero francés Héctor de Groussilliers á la Casa Zeiss, de Jena, en 1893; y seis afios más tarde, el colaborador científico de esta Casa, Dr. Pulfrich, la realizó por vez primera con sus «telémetros estereoscópicos » (1). La taquimetría, que determina la posición de los puntos del terreno por coordenadas polares (es decir, por distancias, azimutes y ángulos de altura) podía temer de estos telémetros una seria competencia. Porque no sería imposible sustituir la estadía por unos gemelos y constituir así un aparato que diera las distancias reales por simple lectura y con exactitud probable(1) Puede verse una descripción de estos aparatos en nuestra obra Aplicaciones .N[étricas de la Estereoscopia, Madrid, Hl09.

1~ -

mente superior, ya que se eliminaba por completo el error de verticalidad de la mira al suprimirse el empleo de ésta. Pero nada se ha hecho en este terreno-que nosotros sepamos--sino uu curiosísimo proyecto que preparaba nuestro excelente y respetable amigo D. Fernando Monet, Coronel retirado de Estado Mayor y geodesta notable, cuando, hace pocos meses, le sorprendió la muerte. Decididamente, la Estereoscopia no se siente cou fuerzas para abordar, por sí sola, el problema general de la Topografía. Y á fe que no parecía faltarle mucho, habiendo ya resuelto su parte más difícil.

III La Fotogrametría estereoscópica y el Estereocomparador.

Acabamos de seguir paso á paso la evolución que por distintos caminos siguieron la Fotografía y la Estereoscopia en su aplicación al levantamiento de planos topográficos : vamos ahora á ocuparnos de la Fotogrametría estereoscópica que de la combinación de ambas resultó, reuniendo los recursos y las ventajas de una y otra y salvando á la vez casi todos sus inconvenientes. Parn mejor comprender su desarrollo y su importancia, comencemos por darnos cuenta de las necesidades que vino á satisfacer. En el método de Laussedat se determinaba la posición pla.. nimétrica de cada punto, como sabemos, por intersección de dos rectas que pasaban una por cada uno de los extremos de la base 00'. Claro es que, fijada esta base en el plano, habrá una zona de ést€,, única en que aquella intersección se efectuará en condicionesaceptab]es: aunque admitamos ángulos bastante pequefios no podremos determinar gráficamente puntos cuya distancia á la base sea muy superior á la longitud de ésta. Para alcanzar zonas situadas á mayor distancia habrá que aumentar la base fotográfica; pero este aumento, pasado cierto límite, presenta dos inconvenientes graves. En primer lugar, como fácilmente se comprende, al ir alcanzando zonas más ale-

14 -

jadas, que se van viendo bajo ángulos menos agudos, se pierden las más próximas por no abarcarlos las placas de dimen siones usuales. Y en segundo, al fotografiar un mismo terreno desde dos pq.ntos cada vez más alejados el uno del otro, el a~pecto de aquél en las dos vistas va siendo má::; diferente: más reducida por ende su parte común y más difícil de hacer la necesaria identificación de imágenes de un mismo punto en las dos placas. Es decir, que la Fotogrametría ordinaria tiene límites bastante restringidos entre los que necesariamente ha de moverse, y rara vez puede aprovechar-como sería conveniente-todo el alcance de las fotograñas . La distancia máxima á que puede alcanzar no pasa, según la práctica ha demostrado, de unos 5 á 6 kilómetros, ni el rendimiento medio de cada par de estaciones de 3 ó 4 kilómetros cuadrados en la escala de 1 / 25000 , corriente en los trabajos geográficos. Por otra parte, el determinar el punto de una placa que corresponde á uno dado de la otra, como imágenes de uno mismo del terreno, no deja de presentar en la práctica serias dificultades, que no ba ta á resolver la aplicación del teorema de T~rrero, llamado indebidamente de Hauck (1). La realización sobre las fotografías de las construcciones que requiere este teorema es lo uficientemente laboriosa para que en la práctica suelan abandonarse los puntos que la exigen, con evidente peligro de prescindir de algunos que sean indispensables para el exacto conocimiento del relieve del teneno. Y todo esto supo niendo que en el terreno fotografiado haya número suficiente de puntos· bien mrLrcados , cosa que en muchos casos no sucede. Finalmente, las operaciones gráficas de proyectar cada imagen sobre la correspondiente recta de horizonte, de transportar ésta con sus puntos á la traza del plano de la placa con el del _dibujo, y de obtener, por último, los pares de proyectantes homólogas y sus correspondientes intersecciones, son demasiado numerosas y han de producir errores harto apreciables para que el resultado final del trabajo merezca absoluta confianza, sobre todo si es de cierta extensión. El método de interseccio(1) Este Profesor alemán lo publicó veintiú n aüos después que el General español.

-15-

nes es rápido, único en algunos casos, pero su aplicación está limitada por diversas trabas, que 1a restringen considerablemente, y sus recursos propios son impotentes para romper aquéllas y adquirir la elasticidad y precisión que le comunicó la Estereoscopia,r-como en seguida veremos.

--~-\

· - ~......?/ .

,,.· o'

o F ig . 9.ª

Ante todo, conviene ver la posibilidad de obtener, de una vista estereoscópica de un terreno, las tres coordenadas de uno cualquiera de sus puntos. Sean p y p' (fig. 2.ª) las dos placas que supondremos, como siempre, verticales; O y O' los centros de los correspondientes objetivos; o y o' las proyecciones ortogonales de éstos sobre aquéllas y oo', por tanto, la traza del plano de las placas con el horizontal que pasa por O y 0', puntos que supondremos á la misma altura. La recta oo' será la de horizonte de las placas y las perpendiculares á ella por o y o' las que llamaremos sus rectas principales.

lli -

Consideremos un punto M (fig. 3.ª), situado á la misma altura que los O y O'. Sus imágenes m y m' estarán en la recta de horizonte y tendrán abscisas 01n=x

0'1n'=x' .

Trazando por O una recta O m, , paralela á la O'm', ten-

-~--/\ii1 ·.

1 \

\ .

\¡ \

\1. / \. \

m\~i

)\\¡••

L . _. _jío' _b

Fig. 3.ª

dremos los triángulos OO'M y m 1 0m, que son semejantes por tener sus lados paralelos, y de ellos deducimos que D f -=--•

mm 1

representando por D y f, respectivamente, las alturas de los triángulos 00' M y mm 1 0, y por b la base estereoscópica 00'. La altura Des la distancia á la base 00' del plano de frente (vertical y paralelo á ella) que contiene el punto M y la f la distancia focal de la cámara emplenda.

17 --

El segmento mm 1 es la diferencia 1n1n1

= om

o»i

= om' -

=x' -

entre las abscisas de las dos imágenes m y m', que es lo que se llama «paralaje del punto M ». Como en la proporción anterior, la distancia focal f y la base b son conocidas porque se miden directamente en el campo, y son constantes para todos los puntos del par de placas, bastará para cada uno de éstos medir la diferencia algébrica x' - x para conocer la distancia D del plano de frente que le contiene. Fácil sería ahora demostrar que «todos los puntos situados en un mismo plano de frente tienen igual paralaje » y, recíprocamente, que «todos los puntos que tienen una misma paralaje se hallan en un plano de frente ». Y, por tanto, que para obtener la distancia del plano de frente que contiene un punto cualquiera, exterior al plano de horizonte, basta determinar la de su proyección ortogonal sobre este plano. Las distancias D, que acabamos de determinar, se miden eu la recta Oo, eje óptico del objetivo de la izquierda. Las otras dos coordenadas, X é Y de los puntos del terreno tendrán como ejes, en el plano de frente que á cada uno de éstos corresponda, la horizontal y la vertical que corten al citado eje de las distancias. Y fácil es ver en la figura 2.ª que X

f '

ó sea, que las abscisas y ordenadas de un punto M se obtienen sin más que multiplicar por el factor constante y ya conocido ~ las correspondientes coordenadas de su imagen m en la placa de la izquierda (1). Resumiendo las anteriores consideraciones podemos deducir que para determinar por sus tres coordenadas la posición (1) Los aparatos que Juego describiremos están construídos para medir estas cood.enadas en la placa de la izquierda: claro es que lo mismo hubiera podido elegirse la de la derecha. 2

-18-

de los puntos del terreno representado en una vista estereoscópica bastan los datos siguient~s: 1. 0 Distancia entre los puntos de estación de las dos cámaras que nos dieron la vista estereoscópica de relieve amplificado, reproduciendo un mismo paisaje sobre un único plano vertical. Esta distancia puede medirse en el campo. 2. 0 Distancia focal- de la cámar~: dato de construcción, fácilmente comprobable. 3. 0 Abscisa y ordenada de la imagen del punto en la placa de la izquierda y abscisa de la imagen del mismo en la otra placa. . Notemos que el factor

~ , por el que han de multiplicarse

las magnitudes x é y medidas en las placas para obtener las coordenadas X é Y de los puntos, es muy grande; y precisa, por tanto, una exactitud extraordinaria en aquellas medidas para que los resultados finales sean aceptables. Una cosa análoga sucede con la expresión que nos da el valor de D. Y esta extraordinaria exactitud no pueden darla los medios corrientes de medida. Para que la posibilidad teórica que hemos demostrado de deducir las tres coordenadas de cada punto del terreno de una vista estereoscópica de éste se convierta en posibilidad práctica de hacerlo en condiciones ventajosas es preciso un aparato especial; este aparato ha sido ideado por el Dr. Pulfrich y construído por la Casa Zeiss: se llama «estereocomparador», y permite conocer las abscisas, ordenadas y paralajes con apreciaciones de centésimas y medias centésimas de milímetro. El esquema de este aparato es bien sencillo. Un carretón principal A (fig. 4.ª y fotografía núm. 3) lleva las dos placas P 1 y P 2 y recibe de la manivela H un movimiento en dirección de las abscisas xx. Otro carretón B, que con la manivela V se mueve en dirección de las ordenadas yy, lleva un microscopio binocular, por el que se observan las placas con el doble aumento lineal y de relieve que producen las lentes y espejos que lleva este aparato. En el campo de cada uno de los dos microscopios que forman el binocular, aparece un estilete de forma especial y posi-

19 -

ción fija respecto de aquel campo: el conjunto de los dos estileletes produce, por la observación simultánea de éstos, un estilete en relieve, situado á distancia constante del observador. Volvamos ahora al conjunto del estereocomparador (figura 4." y fotografía núm. 3) y notemos que el manejo simultáneo de la manivela H (que mueve las placas eu dirección de las abs-

Fig. 4."

cisas) y de la V (que mueve el estereoscopio en dirección de las ordenadas) nos permitirá llevar el estilete de la izquierda á coincidencia con un punto cualquiera de la fotografía del mismo lado. Si arreglamos el aparato de modo que al coincidir este estilete con el punto central (1) de la placa citada, marquon sus ceros respectivos las escalas x é y que miden aquellos corrimientos, estas escalas nos darán las coordenadas Xm é Ym do uu punto m de la repetida placa, cuando con él hayamos llevado á coincidenc~a el estilete. (1) Intersección de las rectas de horizonte y principal.

20-=-

·Temmios el estilete de la izquierda sobre la imagen del mismo lado, m, del punto M del terreno. Al observar ahora el ten·eno por los ·dos· microscopios simultáneamente, lo veremos en relüwe, y en relieve también aparecerá el estilete. Éste se hallará en la visual que al punto del terreno dirige el ojo izquierdo del observador, pero delante ó detrás de aquel punto en el relieve. Para que coincidan uno ~ otro será preciso-ya que el estilete se halla á distancia invariable-que avance ó retroceda el terreno, lo cual se logrará utilizando una tercern. manivela Z, que acerca ó aleja la placa P, de la P 1 • Porque al acercarse ó alejarse una de otra las dos placas, lo hacen las radiacione que determinan y, con éstas, las intersecciones de sus pares de rayos homólogos, es decir, los puntos del terreno. En el instante en que el estilete coincida con el punto del terreno, cada una de las dos imágenes de aquél coincidará asimismo con una de la de éste; y fácil es ver, por el conjunto de movimientos que á los carretones del estereocomparador hemos ,dado, que el corrimiento reiativo de la placa de la derecha respecto de la de la izquierda es precisamente la diferencia algébrica de las abscisas de la dos imágenes del punto, ó sea la que hemos llamado la paralaje de éste, único dato que nos quedaba por determinar y que e mide con error menor de media centésima de milímetro en el tornillo micrométrico Z, que al efecto lleva el aparato del Dr. Pulfrich. De aquí se desprende una comprobación práctica del principio antes enunciado de que «todos los puntos de igual paralaje se hallan en un plano de frente ». i dejamos fijo el tornillo de paralajes Z, y maniobramos las manivelas H .y V, los puntos del terreno que sucesivamente vengan á coincidencia con el estilete formarán la sección de aquél por un plano vertical paralelo á la base, es decir, un plano de frente .

•• · De todo lo expuesto se desprende que la Fotogrametría estereoscópica, auxiliada por el estereocompar~dor, permite la construcción de planos topográficos en condiciones harto más ventajosas que el método de intersecciones de Laussedat.

2l -

E~ nuevo método ha ganado notablemente en exactitud, sustituyendo á las múltiples y laboriosas operaciones que antes describimos, una. coincidencia óptica-que la práctica demuestra puede ser muy exacta-y tres cuartas pl'oporcionales para. cada punto. Suprime la penosa é insegura identificación de puntos, y por este mismo hecho hace posible el levantamiento del plano de terrenos de aspecto uniforme, como prados y bosques, que antes no lo era. Pero más que todas las ventajas enumeradas, con ser éstas de indudable importancia, vale la de ampliar extraordinariamente el radio de alcance de las fotografías, pasando de los 5 ó 6 kilómetros que la fotogrametría ordinaria no podía exceder, á 15 ó 16, y lo que es aún más, de los 3 ó -l kilómetros cuadrados, que como máximo rara vez alcanzado tenía aquélla, á los 12 que constituyen el rendimiento medio por estación de 1.200 kilómetros cuadrados que integran, como más adelante veremoa, los dos trabaios más extensos que hasta la fecha se han realizado por el método estereoscópico. Las operaciones que este procedimiento exige para la construcción de un plano topográfico se reducen á las siguientes: En el campo, las mismas que el método de Laussedat, salvo que las fotografías han de hallarse en un ·miemo plano vertical paralelo á la recta que une los dos puntos de estación 1 (base estereoscópica) y que esta base ha de medir sólo del / 20 1 al / 30 de la distancia á que de ella se hallen los más alejados de los puntos que se quieran representar. ' En el gabinete, colocación de las placas en el estereocomparador, coincidencia del estilete del microscopio con los puntos característicos del terreno, lectura de las tres escalas del aparato y cálculo en función de éstas de las tres coordenadas correspondientes, construyendo finalmente el plano como en el método taquimétrico. Así practicado, tiene el método estereoscópico sobre el taq uimétTico las ventajas del de intersecciones, y sobre éste, las que poco antes enunciábamos. Sus trabajos de campo no parecen ya susceptibles de simplificación; los de gabinete aventajan en seguridad y rapidez á los del que hoy goza de mayor predicamento: la Topografía parecía haber alcanzado, con el aparato del Dr. Pulfrich, un grado de perfeccionamiento dificil de

22 -

superar. Pero esta situación fué bien efímera, pues á poco de construido el estereocomparador, su mismo empleo sugirió al Capitán del Ejército austriaco Eduardo de Orel la idea de un nuevo ap!l.rato, el «estereoautógrafo », con el que pretendió simplificar las operaciones que aquél exigía y logró además-quizá algo inconscientemente-dar al método un colosal empuje, transformarlo en su misma esencia, y llegar, en fin, al límite casi inconcebible que al principio de esta conferencia enunciamos de colocar en su aparato un par de fotografías -que podían ocupar una posición relativa cualquiera, con tal de ser verticales-, guiar el estilete, como antes dijimos, y obtener automáticamente las líneas notables (caminos, arroyos, linde , etc.), y asimismo las curvas de nivel del plano, que de este modo queda pendiente tan sólo de la rotulación y signos especiales. No se trata ya de un peldaño más en la e,olución racional del método fotográfico ; no es sólo un avance en rapidez, perfección ó economía; no se limita á hacer factibles trabajos que antes no lo fueran; el nuevo aparato representa algo más fundamental en la historia del levantamiento de planos. La estadia da las distancias sin que el topógrafo haya de recorrerlas y medirlas trozo á trozo; el estereoautógrafo es el primer aparato que permite trazar líneas del terreno sin determinarlas punto por punto. Por esto no dudamos afirmar que el invento de Orel es el más trascendental que después del de Porro ha surgido en el campo de la Topografía.

lV El Estereoautóg rafo de Orel.

Pasando por alto el primer modelo, embrionario aún, que proyectó el Capitán austriaco en 1908, describiremos el de 1909, con que trabajamos cuando, en esta fecha, fuimos á Viena comisionados por la Escuela de Ingenieros de Caminos (1), Algo diremos más adelante de los modelos 1911 y 1913, que mejoran notablemente el citado y ensanchan su campo de modo notable sin diferir de él en sus cualidades esenciales. La teoría del estereoautógrafo, como la de todos los grandes inventos, es sumamente sencilla. En la figura 5.:i, se ha representado su esquema; unas pocas varillas que toman sumovimiento del estereocomparador que ocupa la parte inferior de la figura. · Las placas P 1 y Pi van colocadas en un carretón principal, movido en la dirección de las abscisas por la manivela H. El estereomicroscopio se mueve en sentido perpendicular con la manivela V. Finalmente, el carretón secundario, que lleva la placa P 2 y la aproxima ó separa de la Pt> va dirigido, como en seguida veremos, por la manivela Z. En la posición inicial del estereocomparador, es decir, cuando los centros de los retículos de los dos microscopios Ot y O, están sobre los puntos centrales de las placas respectivas, las (1) La descripción detallada de los diversos modelos del estereoautógrafo puede verse en nuestro trabajo ,El Estereoautógrafo de E . vou Ore!• (Arxius de l' Instit1,t de Oiencies, tomo II, núm. 1, Barcelona, 1913.

~4 -

tres ~arilla I · F 1 , JI· Kh y JI/· F 3 están perpendiculares á la recta / · JI· JI/. Cuando el carretón principal del estereocomparador y el estereomicroscopio se hayan corrido hasta que el estilete de la izquierda coincida "con la imagen de un punto de abscisa x I y ordenada y ,, en estas mismas magnitudes se habrán corrido, respectivamente, los extremos F 1 y F 2 de las varillas F 1 · /y F 2 • JI · K h , que giran alrededor de los puntos / y / / y toman su movimiento de aquellos aparatos. El conjunto de las varillas K b d y /// · F 3 habrá participado asimismo, conservándose invariable su forma, del corrimiento x 1 • La maniobra del carretón secundario para acercar ó alejar el terreno del estereo copio hasta coincidencia con el estilete de relie,e, habrá hecho que el extremo F a de la varilla F a · /JI e corra precisamente en la paralaje x 1 - xi, á partir de su posición primitiva. La guia K b d va unida de un modo invariable al carretón principal y, por tanto, no habrá participado de l& última maniobra . El puente UU, cuyos extremos reciben de la manivela Z un movimiento idéntico, transmitido por los tornillos sin fin S P, S P, los pifiones cónicos de los ángulos y la varilla S que en la parte superior de la figura aparece, ha de conservarse siempre paralelo á la recta/· JI · /11 y pasar por el punto de encuentro de las varillas K b d y / JI · F ª. En la posición del aparato representada en la figura, correspondiente á un punto cuya paralaje es " y cuya ima.gec. de la izquierda tiene coordenadas x I é y" los triángulos semejantes D · K b • IJ I y II I · a · F 3 ( 1) nos dan D·Kb Kb · III

III· a a· F 5

pero, por construcción, el lado K b · III es la base estereoscópica empleada en el campo en cada caso, reducida·á la escala del dibujo y multiplicada por un factor de amplificación; el lado III · a es la distancia focal, dividida por este mismo factor, y a · F 3 = n es la paralaje del punto, ósea x 1 - x, . (1) En la figura faltan la. latra D, en el encuentro de las rectas UD y K bd, la R en la. intersección de las UU y Id y la a donde está la. 'I!,

-- -----l

5i>II 1

11..•J

Fig. 5."

~------'t:11--,r\

di \

'\;.,l'II. , - ~ -·- - - -

~· -

1 1

1-i-=o

1 1

1~=0

s T

1 IISP

'26 -

Luego la igualdad anterior puede escribirse siendo e una constante D •Kb Bx e

e - -f:n-

ósea D·Kb B

y de aquí

si recordamos las fórmulas establecidas anteriormente veremos que este va)or es el de la distancia D del plano de frente que contiene el punto visado. La traza de este plano es, por tanto, el puente UU, y bajo éste se hallará la proyección horizontal del punto que estamos determinando. Los triángulos P · R · I y F 1 • x 1 • /, son también semejantes y permiten escribir P·R -D-

=-¡

luego D

P·R=-X t 1 es la abscisa X del punto, y éste se hallará en P, encuentro del puente con el rayo de dirección / · F 1 . Moviendo las manivelas del aparato de modo que el estilete recorra una línea cualquiera del terreno, un lápiz colocado en este punto de encuentro P dibujará automáticamente y con un trazo continuo la proyección horizontal de aquella línea, á la escala á que se haya tomado la base B, antes de multiplicarla por el factor de amplificación c. Tenemos, pues, resuelta la construcción automática de la planimetría. La nivelación es ya bien fácil, porque la varilla Fi · II · K h, acodada en ángulo recto, forma dos triángulos semejantes, de los que se deduce

'l.7

y de aquí D

h=-¡ XY 1• luego eu h se lee la cota del punto sobre la estación de la izquierda, conforme en su lugar explicaremos. Escribiendo al lado de cada punto P su cota h, tendremos el plano preparado para trazar, por interpolación, las curvas de nivel, único elemento que falta después de haber determinado, como acabamos de ver, las líneas principales del terreno. Respecto del estereocomparador sólo, presenta el estereoautógrafo la ventaja de suprimir los cálculos y construcciones que aquél exigía para obtener y transportar al plano las coordenadas de cada punto; cálculos y construcciones que, aun siendo sumamente sencillos, resultaban pesados y expuestos á error por su repetición para cientos y miles de puntos. Pero no es esto sólo lo que realiza el aparato del Capitán austriaco . También traza automáticamente las curvas de nivel, único elemento que no daba de un modo directo y continuo. Porque los movimientos que al aparato imprimen las tres manivelas corresponden, como hemos visto, á las tres coordenadas del punto del terreno. La Geometría nos enseña que en la ecuación de una superficie en coordenadas rectangulares, dando á una de las tres variables un valor constante, se obtiene la ecuación de la sección que en ella produce un plano perpendicular á la dirección en que aquélla se mide. Esto mismo puede decirse del estereoautógrafo que construye la ecuación · citada. Si obligamos á la varilla de alturas II · Kh á pasar constantemente por un mismo punto de la escala M que lleva el puente y en que éstas se miden, y accionamos sólo las manivelas H y Z, de modo que el estilete se conserve en contacto con el terreno, los puntos de éste que aquél recorre se- hallarán en un plano horizontal y formarán, por tanto, una curva de nivel. Moviendo ahora la varilla JI · K h y haciendo, con las disposiciones especiales que al efecto lleva el aparato, que corte á la escala M en un punto diferente, podremos obtener una nueva curva de nivel. Y así cuantas deseemos, con la equidistancia que nos convenga.

28 -

He aquí comprobado lo que desde el principio de esta conferencia anunciamos podía obtenerse del estereoautógrafo. La fotografía núm. 4 nos presenta el conjunto del modeló 1909 de este aparato, y á su ilustre inventor, el entonces Teniente y hoy Capitán Eduardo de Orel. Este modelo del estereoautógrafo representaba, como acabamos de ver, un avance decisivo en la evolución de los métodos fototopográficos y colocaba á éstos, enriquecidos con la ayuda combinada de la estereoscopia y la automática, muy por delante de todos los demá13 métodos topográficos. El problema de la construcción automática de planos estaba completamente resuelto. Pero el Capitán Orel veía tan vasto y tan fecundo el campo de la aplicación del automatismo á la. fotografía estereoscópica, que no se contentó con lograr el señalado .triunfo que ya conocemos. Pensó que en más de un caso había de resultar la aplicación de su aparato limitada por la imprescindible condición de haber de estar en un plano las dos fotografías, y estudió el modo de librarse de esta traba. A los dos años de labor tenaz, inteligentísima, en que su genio de inventor se completaba con los inmensos recursos constructivos ele la Casa Zeiss, terminaba ésta el modelo 1911 del Estereoautógrafo, que trabaja ya con placas verticales apareando dos que tengan cualquier posición, una respecto de otra y ambas respecto de la base estereoscópica. Este modelo, cuyo conjunto puede verse en la fotografía número 5, tiene un esquema muy análogo al dél modelo 1909, anteriormente descrito, y, sin embargo, su aspecto es de una complejidad mucho mayor. Débese esta complicación á la necesidad de que el aparato, al entrar en el terreno industrial, trabaje con la mayor precisión posible; los detalles constructivos de este nuevo modelo hacen subir su peso á la cifra enorme de 1.400 kilogramos y su precio á 25.000 marcos; pero logran, en cambio, obtener la posición de las curvas de nivel con error menor del quinto de milímetro, que era el limite apetecido. Al estallar la guerra que hoy asola á Europa se terminaba una serie 1913 en la que, sin perder nada de la exactitud que acabamos de indicar, un estudio más detenido de todos sus detulles hizo descender este peso á poco más de una tonelada. ·

29 -

Y el infatigable Capitán austriaco se ocupaba en terminar el proyecto de un nuevo modelo de su aparato que permitirá trabajar con placas no verticales, es decir, en cualquier posición. La imaginación no concibe ya que pueda avanzarse más en este terreno. ¡Quién sabe, no obstante, el desarrollo que podrá alcanzar con el tiempo esta novísima rama de la Técnica moderna!

V l\plicaciones del Estereoautógrafo .

Si fuera puramente especulativo el carácter de esta conferencia, pondría aquí punto final y no molestaría más vuestra atención, sobradamente fatigada. Pero estamos en una Asociación de Ingenieros y, como tales, hemos de orientar en sentido práctico nuestras investigaciones. Conocéis el fundamento del método fotográfico estereoscópico, sabéis en qué consiste y cómo trabaja el estereoautógrafo, conocéis el lado teórico de estas cuestiones; pero muchos de vosotros pensáis, sin duda: ¿qué fruto práctico puedo yo sacar de todo esto para mis estudios, mis proyectos y mis construcciones? Al salir de esta conferencia pesada y monótona, ¿he conseguido yo algo más que conocer un invento ingenioso de lejanastierras que quizá mafíanaolvide yjamáshayacle aprovechar? Yo os confieso que si en este punto diera término á mi disertación, sin contestar cumplidamente á tan naturales preguntas, creería haber defraudado vuestras esperanzas y haberos robado el tiempo que tan benévolamente me dedicásteis. Pero mi propósito es diametralmente opuesto; yo quiero que salgáis de aquí satisfechos y esperanzados por haber hallado un medio ele hacer mejor y más deprisa muchos de los trabajos que tenéis entre manos. Quiero que reconozcáis conmigo que el nombre füi Orel ha de figurar por derecho propio entre los de los más ilustres Ingenieros de nuestro siglo.

31 -

El movimiento, me diréis, se demuestra andando: ¿cuántos kilómetros cuadrados de plano se llevan hechos por el nuevo método 0stereoscópico? ¿Qué rapidez y exactitud se ha alcanzado en estos trabajos? . Los trabajos ¡realizados hasta la fecha con el estereoautógrafo en di7ersos países de Europa pasan de 5. 000 kilómetros cuadrados. Creo que este dato es elocuente y garantiza, por sí solo, las ventajas del aparato de Orel. Para que podáis formaros una idea de algunos de estos trabajos, pasaremos revista á los principales. El Instituto Geográfico Militar de Viena se ocupa, hace años, en construir el plano del Tirol á escala de 1 /moo· De 1899 á 1904 levantó, por la Fotogrametría ordinaria ó de Laussedat, el plano de 1.278 kilómetros cuadrados. En 1903 adquirió un estereocomparador para aplicar el método estereoscópico y compararle con el anterior, y de 1905 á 1907 obtuvo con el empleo combinado de ambos métodos 1.270 kilómetros cuadrados. De la comparación de ambos resultó que, mientras el primero daba, por término medio, 2 kilómetros cuadrados diarios por brigada, el segundo rendía 10; es decir, cinco veces más. Como además el método de las paralajes daba un trabajo muy superior en calidad al obtenido con el de intersecciones, éste quedó abandonado por completo (1). Con el método estereoscópico, único que por esta fecha se empleó, obtuvo el Instituto, de 1909 á 1912, un total de 2.880 kilómetros cuadrados de plano. Todos estos trabajos fueron dirigidos por el Capitán Orel, que prestaba sus servicios en el citado Instituto. A fines de 1912 pidió el pase á la reserva para dedicarse particularmente á explotar la patente de su aparato. Con este motivo, los trabajos. del mapa del Tirol austriaco sufrieron un retraso y la campaña de 1913 fué sólo de veinte días; en tan corto tiempo, y bajo la dirección del Teniente Woolf, se obtuvieron 390 kilómetros cuadrados con 26 bases, ó sea, 15 kilómetros cuadrados por base. (1) Los rendimientos medios por base fueron, respectivamente, de 1,2 y 8,6 kilómetros cuadrados en los métodos de Laussedat y Orel.

32 -

Orel, entretanto, se ocupaba en levantar el plano del macizo del Dachstein (Stiria), que comprendía 365 kilómetros 1 cuadrados, y le había sido encargado, á escala de / smo por el Club Alpino Au13tro-Alemán. Este trabajo, del que estuvo especialmente encargado el Ingeniero alemán Dr. Lüscher, y que fué uno de aquéllos en que tomé yo parte durante mi último viaje de estudio, fué realizado en treinta días utiles de trabajo y con 43 bases; resultando, pues, un rendimiento medio de 12 kilómetros cuadrados por día y 8, 7 kilómetros cuadrados por base. El trabajo de gabinete se realizó en poco más de tres meses . En las fotografías números 6, 7 y 8 pueden verse algunas de las fotografías de estas regiones, y en la lámina 2.ª el plano que de ellas se dedujo. E l verano último se hicieron dos trabajos análogos en la Saboya francesa para la Sociedad de las Fuerzas Motrices del Arve . Un plano de 110 kilómetros cuadrados á escala de 1 en Chedde para estudio de saltos de agua, y otro de / 20000 32 kilómetros cuadrados en la vertiente francesa del Montblanc como comprobación del antiguo plano de Vallot. No es sólo para escalas peque11as ó geográficas (1/ 20000 y ) para las que el método estereoautomático ha sido em'/ 2500 0 pleado con fruto. También se ha aplicado el estereoautógrafo á multitud de planos para estudios y proyectos de ingeniería, que requieren escalas de 1 / 500 , 1 / 1000 Y '/ 2500 • Citaremos, entre ellos, el plano que en un terreno casi inaccesible se hizo en Fiume (Croacia) para establecer nuevas conducciones forzadas para una fáhrica de electricidad. (fotografía núm. 9 y plano núm. 3). La absolata :fidelidad con que se obtuvieron las menores sinuosidades de un terreno tan extraordinariamente difícil permitieron hacer en el gabinete el proyecto exacto de la obra, que fué luego replanteada sin dificultad. Otros dos trabajos notables se realizaron el verano de 1913 en Bulgaria, á escala de 1/~ 000 para estudio de otros tantos pantanos. Proyectábase uno de ellos (fotografías números 10 y 11 y láinina núm. 4) en un profundo desfiladero y exigió, por lo quebrado de su perfil, nueve bases. Las curvas se detallaron ele dos en dos metros hasta cierta altura, y luego de diez en diez.

33 -

De condiciones enteramente distintas era el otro pantano, representado en las fotografías números 12 y 13 y lámina número 5. El ten-eno era aquí despejado y esta circunstancia hizo que el horizonte de las ocho fotografías obtenidas fuera mucho mayor. Los planos que acabáis de ver, elegidos entre otros muchos, os muestran los satisfactorios resultados que del estereoautógrafo se han obtenido en los casos más diversos: á escalas grandes y peque:ñas y con terrenos más y menos quebrados. Aunque es en éstos en los que más ventaja presenta el método estereoscópico, puede aplicarse en condiciones aceptables á los casos en que menos acentuado resulta el relieve óptico, base del sistema, los de terrenos llanos vistos desde un punto poco dominante. Parece que, no habiendo en ellos formas fuertemente pronunciadas, la coincidencia del estilete del estereocomparador había de ser muy imperfecta. La práctica demuestra que no es así, y que aun en tan desfavorables condiciones puede hallar empleo ventajoso el invento del Capitán Orel. Como prueba de nuestro aserto, puede verse el terreno representado en la fotografía núm. 14. Desarrollándose todo él en una superficie casi plana, de cota muy aproximada á la del punto de vista, parece que no había de presentar relieve alguno, al obsservarse con el estereoscopio. En la lámina núm. 6 puede verse el plano obtenido por el método estereoscópico (curvas de línea llena) y el deducido de una espesa red de puntos taquimétricos (curvas de puntos). Ambos sistemas de curvas concuerdan en líneas generales y así se comprueba en el perfil longitudinal que en el ángulo superior izquierdo de la figura aparece. Entre los puntos taquimétricos representados por peque:ños circulas aparecen algunos marcados con cuadrados; son los puntos erróneos que, como siempre sucede, aparecen entre los aceptables. La carencia absoluta de estos errores aislados es una de las mayores ventajas del método estereoscópico. Este trabajo, y otros análogos en los que no nos detenemos para no hacer interminable nuestra conferencia, constituyen el más decisivo argumento contra los que afirman que la fotografía exige·en el terreno condiciones muy especiales para poderse aplicar con éxito, y han llegado á sostener, empleando una fra-

34 -

se consagrada, que sólo debe aplicarse en terrenos que se presentan en forma de anfiteatro. Indudablemente es éste el caso ideal, aquél en que la ventaja del método que estudiamos es más decisiva: como que ha llegado á haber en Tirol una estación de estas condiciones que ha dado, por sí sola, los datos de ¡72 kilómetros cuadrados! Pero sin llegar á este límite que parece fantástico, ni acercársela siquiera, la cifra de 12 kilómetros cuadrados por día que resultó como media de 1.500 kilómetros cuadrados de plano del Tirol, prueba de modo indudable que no es tau difícil encontrar zonas apropiadas para dominar por entero grandes macizos montafiosos. El método autoestereoscópico ha traspasado las fronteras de Austria, en que nació, y hoy se emplea el aparato de- Oral en Alemania y Argentina, se ha adquirido, aunque debía de estro: aún en período de ensayo al estallar el actual conflicto, en Noruega, Brasil, Rusia, Suiza, Italia y Francia. Afortunadamente nuestra Patria, que tan preponderante papel desempeñó en los albores de la Fotogrametría, como antes hicimos constar, y que posteriormente quedó harto rezagada, vuelve hoy á ganar el terreno perdido y, con más ó menos rapidez, establece el método estereoscópico en algunos de los principales Centros del Estado que á trabajos topográficos se dedican. En una Memoria que sobre estos asuntos publicamos hace poco más de un afio (1), decíamos, á la vuelta de otras consideraciones: «El Instituto Geográfico y Estadístico de nuestro país llegará muy pronto, en el levantamiento del plano general de la nación, á las abruptas estribaciones del Pirineo; los Oficiales de Ingenieros y del Estado Mayor luchan hace tiempo con grandes dificultades en sus trabajos geográficos del Norte de Africa. Unos cuantos aparatos fotográficos bastarían para abreviar extraordinariamente el trabajo de campo, que tan penoso hacen los fríos en un caso y los rifeños en otro. (1) Levanta.miento de planos por medio de la Fotografía estereoscópica., por José María Torroja, Madrid, 1913.

35 -

»Esperemos lleguen á convencerse de esto los Jefes de los servicios citados, y todos los que á este género de trabajos se dedican; si á este resultado podemos contribuir en algo con las siguientes páginas, daremos por bien aprovechado el tiempo que en prepararlas y escribirlas hemos empleado.> La contestación á este llamamiento no se hizo esperar; tres organismos oficiales la han dado cumplida: el Instituto Geográfico y Estadístico, la Dirección general de Obras públicas y la Brigada Topográfica de Ingenieros militares. Los tres han decidido, en mayor ó menor escala, emplear el método estereoscópico (1). Los aparatos de campo para todos ellos se han construido, ó están construyéndose, con arreglo á planos nuestros, en el Laboratorio de Automática que dirige nuestro respetable y querido Jefe el sabio Ingeniero de Caminos Excmo. Sr. D. Leonardo Torres y Quevedo. El entusiasmo con que este ilustre inventor ha puesto su taller á disposición de aquellos Centros y el eficacísimo apoyo que en nuestros trabajos nos ha prestado, han sido parte muy principal en el rápido desarrollo que en nuestro país ·toma el nuevo método. El ilustrado Teniente coronel D. Arturo Vallhonrat, primer Jefe de la Brigada Topográfica de Ingenieros, directamente aludido en el párrafo á que antes hicimos referencia, comprendió bien ·pronto la necesida'l en que se encontraba de estudiar y organizar el nuevo procedimiento en el servicio que dirige. Ha comenzado en el Pirineo" los trabajos de campo y tiene encargado un estereocomparador, en espera de disponer de cantidad suficiente para adquirir un estereoautógrafo Orel. Los únicos trabajos estereofotogramétricos realizados hasta el'día en nuestro país -y aun en toda la Europa Occidentalhán sido los del Instituto Geográfico y Estadístico. De estos trabajos h~mos sido encargados desde su principio, y por ello podEimos detallarlos. (1) Después de pronunciada esta conferencia, tuvimos noticia de que, con fecha 15 de Mayo de Hl15 se dió ornen de que el Depósito de la Gnerra ensayara el método fotoestereosllópico y aclqu iri ese un fotot 3químetro que preparaba el prestigioso T eniente coronel de E tado Mayor y Profesor de la Escuela del Cuerpo D. Alejandro Más y Zaldúa cuando, hace un año, le sorprendió la. mu!lrte.

-36A propuesta nuestra, y previo informe favorable del Consejo del Servicio Geográfico, el Excmo. Sr. D. Angel Galarza, Director general entonces de aquel Centro, dispuso procediéramos al proyecto y construcción de un fototaquímetro y sus accesorios, aparatos á que antes nos referimos. Terminados éstos en la primavera pasada, el nuevo Director, ExcmÓ. Sr. D. Francisco Martín Sánchez, nos ordenó hiciéramos con ellos un trabajo de ensayo en la vecina sierra del Guadarrama. El resultado de este ensayo (lámina núm. 7), favorablemente informado por la Superioridad, ha decidido la adopción definitiva del método para trabajos en terreno montafí.oso. Las fotografías números 15, 16, 17, 18 y 19, representan algunas zonas del ensayo. Comprendía este trabajo unas 8.000 hectáreas, con zonas de los más diversos caracteres, y de él hemos deducido valiosas enseñanzas. Puede afirmarse, desde luego, que la configuración del relieve de nuestra Península, compuesto, en su mayor parte, por mesetas llanas y cordilleras estrechas, no es, ni con mucho, tan favorable para la visualidad en buenas condiciones como el extenso macizo de los Alpes, red intrincada de sierras elevadas, cada una de las cuales ofrece numerosos puntos dominantes sobre las que la rodean. Esto quiere decir que el rendimiento del estereoautógrafo será en nuestro país menor que el anteriormente indicado; pero por mucho que se reduzca habrá de resultar, y de hecho ha resultado en nuestra campaña, incomparablemente superior al de todos los métodos actuales. Finalmente, el Excmo. Sr. Director general de Obras públicas, D. Abilio Calderón, apreciando desde el prim!3r momento las grandes ventajas que había de presentar el nuevo método en los múltiples trabajos que su Departamento comprende, decidió inmediatamente adquirir todos los aparatos necesarios para su aplicación, incluso un estereoautógrafo 1915, que será acaso el primero que funcione en el Occidente de Europa, cuando cesen las anormales circunstancias por que hoy atravesamos. ¡Lástima grande que la premura con que hubieron de hacerse los estudios de los ferrocarriles de Zamora á Orense y directo de Madrid á París impidió que éstos se hicieran por el método esteoroscópico como en un principio se había pensado! Porque

37 -

el nuevo método tiene en Espafia especial aplicación por ser montafioso y tener pocos trabajos geográficos generales. Y es en muchos casos notablemente ventajoso el caso de estudios de vías de comunicación en terreno quebrado. Desarróllanse éstos por valles ó menos amplios, determinados necesariamente por puntos de paso que con antelación se fijan, y en los cuales hay que estudiar el trazado tanteando alturas, desarrollos y pasos especiales. Una serie de fotografías convenientemente elegidas nos dan un plano mejor y más de prisa que cualquier otro procedimiento (fotografía núm. 20 y lámina número 8). Y hay que tener en cuenta que las placas encierran los datos de las vertientes del valle en tdda su altura, y cada trazado posible puede estudiarse en la zona conveniente, mientras que el plano taquimétrico, preparado siempre con escasa holgura alrededor de la línea que se estima probable, resulta frecuentemente escaso, y obliga á inventar lo que falta, si es poco, y si es mucho, á volver al terreno á completar lo que se juzga ahora indispensable y antes se abandonó. Lo mismo puede decirse de multitud de pequefios trabajos topográficos para proyectos de pantanos, saltos de agua, puentes, obras de fortificación, encauzamiento de ríos, etc., en los que un par de fotografías pueden suministrar con ventaja todos los datos necesarios. En resumen: el método fotográfico estereoscópico presenta notable ventaja sobre todos los demás para el levantamiento de planos de terrenos quebrados; ::ii la escala es pequefia (de 1 / moo á 1 / 100000 ) por la rapidez y economía, si es grande (de 1 / 50 á 1 / 1000 ) por la extraordinaria exactitud que proporciona.

*** Con esto, señores, termino. Si algo de lo que he dicho ha logrado interesaros, no me lo agradezcáis á mí, sino al Capitán von Orel, á quien se debe. Y si, por el contrario, sólo he conseguido cansaros, tampoco es mía la culpa, sino de los que me obligaron á intentar lo que en mi mano no estaba: hablar desde este sitio. HE DICHO.

ÍNDICE

Páginas.

I NTRODUCCI ÓN.. • • • • • • • • • • . • • • • • • • • • • • • • • • . • • . . . • • • • • • • . • . . . •

I.-Breve idea de la Fotogrametría ordinaria... . . . . . . . . . . . . . . 5 Ir .-La Estereoscopia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Ill.- La Fotogrametría estereoscópica y el Estereocomparador... 13 IV.-El Estereoautógrafo de Orel................. . ........ .. . 23 V.-Aplicaciones del Estereoautógrafo........... .. ........... 30

'â&#x20AC;¢

Prohibida In reprodu cc ión.

SELKINGS

N .JTM. l':ANGE .

(CANADÁ.)

VISTA

NÚM .

Prollihidn In rcprmlu cci(m.

SELKINGS

\CANADÁ.)

N UM. 2 RANGE .

VISTA NÚM . 2

1 1

Prohibidn In rcproducoi6n,

ESTEREOCOMPARADOR PULFRICH·ZEISS

NÚM.3

EDUARDO

l'rohibicln la rc1,roducci611.

VON

OREL

NÚM.4 MANEJANDO

ESTEREOAUTÓGRAFO 1909.

o ...J UJ

:E _j UJ

o ~ u.o

-e

< a:

Â·O 1:::,

Prohibidn ln rcJ)roducoión.

DACHSTEIN . (SALZBURGO, AUSTRIA.)

NÚM.6 VISTA NÚM . 1.

Prohlbidl\ In rcproduccióu.

DACHSTEIN . (SALZBURGO.

AUSTRIA.) VISTA NÚM 2 .

NÚM.7

1, 1,

11 _ยก

,.1

Â·::>

. z

11/)

;;

< a:

1(lJ

(/)

:::,

-iJ ci c.,

:::,

m N

...J

z UJ

(/)

u o

:ii

.:,

;;

or-i

..: :E

Â·=>

z < z < a.

< a:

(!J ..J

::::> CD

::; Â·:>

....

1/1

..:

o z

<. a: et

(!)

...J

::::, CD

ProhibidR la rcprodu ccióu.

BULGARIA.

PANTANO

NÚM. 2 .

NtJM. 1 2 VI STA

NÚM . 1

"'::;i

.:,

...

(/)

> N (f) r-1

:E â&#x20AC;¢:::J

p o

z < tz < c..

< a:

e, ..J

:::J CD

Prohibida l& reproducciรณn

TRABAJO

(SCHAFFBERG. VIENA)

N U M.14 COMPROBACIร N

N UM. 1 5

Proltibidn In reproducción

ENSAYO

EFECTUADO

POR

INSTITUTO GEOGRÁFICO

ESTADÍSTICO.

V I STA TOMAOA OESDE LA BA E N Ú M . 1.

N UM. 1 6

Prohibida la reproducción.

ENSAYO

EFECTUADO

POR

INSTITUTO

GEOGRÁFICO

ESTADÍSTICO.

V I STA TOMA

A DESDE LA BASE NÚM . 4 .

NUM. 17

Prohibida. la. reproduoci6n.

ENSAYO

EFECTUADO

POR

INSTITUTO

GEOGRÁFICO

ESTADÍSTICO.

VI ST A T OMADA DESD E LA B A SE N Ú M.

NUM. 19

Prohibida la reproducción

ENSAYO

EFECTUADO

POR

INSTITUTO

GEOGRÁFICO

ESTADÍSTICO .

VISTA TOMADA DESD

LA BASE NÚM . B .

NUM. 1 9

Prohibida In re producción.

ENSAYO

EFECTUADO

POR

INSTITUTO

GEOGRÁFICO

ESTADÍSTICO .

VISTA TOMADA DES DE L A BASE NÚM . 9 .

â&#x20AC;¢

o o

< N <

o o

::::, 11/l

o_J Cl.

:!E

..,w

1 1

i 1

! 1

,ยก, ยก,

PLANO NÚM. 1.

--- -·-'

- _,

- - - ---+---

+-----....,.----- 1

PLANO DEL

CRUCE DE LA DIVISORIA PRINCIPAL DEL FERROCARRIL

CANADÁ-PACIFICO EN LAS

MONTAÑAS ROCOSAS !CANADÁ) HECHO

FOTOGRAMÉTRICAMENTE POR

ARTHUR O. WEELER -

Escala 1 : 200.000

-- - -- - -

,l>ft/MT S ALI. ~ I Q, AU

PROHIBIDA LA REPRODUCCIÓN.

TALLERE3 DEL INSTITUTO GEOGRÁFICO Y ESTADISTICO

l 11

PLANO DEL DACHSTEIN CON CURVAS DE NIV L PLANO NÚM. 2 .

/ ~ 1

::s..

t:-,

't.. )

t:-, V,

..., .

0 ~ )

~--

L./

\ /

•

·-:...- -· PROHIBIDA L A REPRODUCCIÓN.

TALLERES DEL INSTITUTO GE OGRÁFICO

HECHO CON EL ESTEREOAUTÓORAFO MODELO 1911 EN EL INVIERNO 1912-13

Esca I a

1 .· 50.000

EQUIDISTANCIA DE CURVAS 20M

y ESTAOISTICO

------ - - -

â&#x20AC;¢ 1'

PLANO N, UM.3.

HECHO CON EL ET EREOAUTÓGRAFO

¡ PROHIBIDA

====r=======-=r=---

LA REPR ODUCCIÓ N.

1:2000 EQUIDISTANCIA DE CURVAS 1M

TALLERES DEL I NSTITUTO GE OGR.lFICO

'lf

ESTAOISTICO

PLANO N, UM. 4

OVI

..•

HECHO CON EL ESTEREOAUTÓORAFO

Escala

l.· 4 .000

EQUIDISTANCIA DE CURVAS 2 M

PROHIBIDA LA RE PRODUCCIÓN

TALLERES DEL INSTITUTO GEOQAÁFICO y EITADIITICO

: \

ll li

â&#x20AC;˘ j :1

PLANO NÚM. 5 .

_,.

A_I

º"

@IV

HECHO CON EL ESTEREOAUTÓORAFO -

Escala

------- I: 4.000

EQUIDISTANCIA DE CURVAS 2

PROHIBIDA LA REPRODUCCIÓN.

TALLEflEI DEL INITITUTO OEOGft.4.FICO y EITADflTICO

------ -

PLANO NÚM. 6.

p ' B

--~ -

6 2J>.o

PP=1:3

o us·o)

2sc·2s

COMPARACIÓN DE UN -----....,

CURVAS OBTENIDAS CON EL ESTEREOAUTÓGRAFO.

(OEM INTERPOLADAS ENTRE LOS PUNTOS TAQUIMtiTRICOS .

LE ANTAMIENTO TAQUIMÉTRlCO

o PUNTOS TAQUIMtiTRICOS EXACTOS.

loEM

lo.

ERRÓNEOS.

CON EL

ESTEREOAUTOGRÁFICO

1·2000 EQUIDISTANCIA DE CURVAS 1 M.

PROHIBIDA LA REPRODUCCIÓN .

TAU.ERES DEL INSTITUTO GEOGRÁFICO Y EBTAOfBTICO

-----

PLANO NÚM. 7. isco de la <;a be za

-----~ t

INSTITUTO GEOGRAf ICO Y TADISTICO. B.u<:{.,

•

BRIGADA FOTOGRAMETRICA PLANO DEL ENSAYO

ejecutado en los lerminos municipales de SanLorenzo. 6uadarrarna Los Molinos y Collado Medi no.

B.9cl,_

ANO 1914.

Ese ala de l: 5o ooo. (PATENTE

EQUIDISTANCIA DE CURVAS 10

Madrid ?~

)far.u, de 1.915

El Ji, eniua úugr'tfo

PROHIBIDA LA REPRODUCCIÓN.

60.619)

Jif, di! fa órig,ula

TALLERES DEL INSTITUTO GEOGRAFICO Y E&TADl&TICO

' l

! ,1

PLANO NÚM. 8.

013

1 2000 EQUIDISTANCIA DE CURVAS 1 M .

PROHIBIDA LA REPRODUCCIÓN.

HEUJ-10 CON EL EST~REOAUTÓGRAFO

TALLEftl!S DEL I NSTITUTO OEOGl'li\FI CO Y ESTADI STICO

â&#x20AC;¢

'â&#x20AC;¢