Contribución de la Teledetección al Inventario de los Movimientos en Masa.
Autores: Marisela Navarro / José Arismendi. Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI). FIIDT.
Introducción.
Los movimientos en masas, los que conocemos como derrumbes o deslizamientos, son procesos de desplazamiento del material ya sea de tipo rocoso, suelos, o detritos que se mueven por la acción de la gravedad o el escurrimiento. La ocurrencia de estos puede acarrear graves consecuencias en personas, edificaciones e infraestructura. A fin de monitorear estos procesos se han aplicados diferentes metodologías, y actualmente se emplean los Sistemas de Información Geográfica y de Teledetección donde se utilizan sistemas que correlacionan la geología, la vegetación y la topografía, entre otros, con la ocurrencia de movimientos de masa, cuyos factores detonantes son las precipitaciones o los movimientos sísmicos.
De acuerdo con los razonamientos existentes, la contribución de las imágenes satelitales juegan un papel muy importante para el monitoreo de áreas donde pueden ocurrir deslizamientos o derrumbes. A partir del procesamiento e interpretación de imágenes satelitales, se pueden obtener características de la superficie terrestre asociado a la ocurrencia de movimientos en masa, cuyos datos permiten la identificación, visualización y almacenaje de información útil para la generación de inventarios, cartografías de movimientos de masa y de riesgos, además, de la creación de sistemas de alertas tempranas ante la ocurrencia de estas amenazas. Ver tres ejemplos en la Figura 1.
Para la detección y monitoreo de movimientos en masa, las imágenes satelitales ópticas, pueden resaltar los cambios en la cobertura del suelo, asimismo, los modelos digitales del terreno derivados de LIDAR pueden indicar el volumen de material desplazado por los procesos de erosión, y, las imágenes de radar permiten detectar deslizamientos de movimiento lento, en cuanto a su extensión, velocidad y áreas susceptibles a la erosión. A continuación se detallan estas tres técnicas de teledetección que permiten: detectar, visualizar y monitorear los movimientos en masa en un espacio determinado.
1.- Uso de Sensores Ópticos para el Mapeo de Movimientos en Masa.
La presencia de suelos expuestos o un cambio en la vegetación son indicadores de movimientos de masa, pero estas características son heterogéneas en lo que corresponde a las escalas espaciales, por ejemplo, los sensores ópticos pasivos se pueden utilizar para mapear deslizamientos, pero, tienen baja precisión métrica. Algunos sensores ópticos como SPOT 1-4, ASTER, Landsat, EO-1, tienen una resolución media que accede mapear los deslizamientos de más de unos cuantos cientos de metros cuadrados.
Las Imágenes satelitales de alta resolución, permiten analizar movimientos en masa moderados a rápidos, ejemplo de ello, las imágenes obtenidas del satélite World-View. Sin embargo, los desplazamientos del terreno deben ser notables para poder ser medidos porque la resolución temporal está en el rango de días, semanas o meses. Es decir que mediante el uso de imágenes ópticas los resultados para identificar movimientos en masa serán satisfactorios siempre y cuando se tenga conocimiento de la Geología y Geomorfología de la zona de estudio y de los datos multitemporales.
A.-Deslizamiento de tierra en Avenida Los Próceres en Mérida. (Fuente propia)
B.- Aportes de los movimientos en masa de las laderas para formar flujos de detritus al fondo del valle. Vargas.
C.- Corrimiento de tierra, en el poblado La Colina. Terremoto 2001 (El Salvador).
Fig 1. Tres ejemplos Movimientos en Masa
2.- Detección de Movimientos de Masa Usando Imágenes Satelitales e Índice de Vegetación.
Esta técnica se utiliza para identificar deslizamientos con imágenes satelitales, específicamente con el cálculo de Índices de Vegetación. Para ello se emplean las características espectrales de la vegetación existente en la zona de estudio y los cambios asociados en el terreno. Por ende, es un proceso muy útil para monitorear las dinámicas del paisaje asociada con los procesos de remoción en masa.
3.- Uso de Imágenes de Radar Aplicando la Técnica de Interferometria Diferencial D-INSAR.
Mediante el uso de imágenes de Radar SAR y con aplicación de la técnica de interferometria diferencial, se logran obtener mediciones precisas del desplazamiento del terreno por inestabilidad en la pendiente y posibilitar mapear los cambios tan pequeños con una precisión de milímetros y centímetros de la superficie terrestre. El resultado obtenido de este proceso conduce a la obtención de mapas: de coherencia entre pares interferometricos, de desplazamientos que muestran a escala de detalle los deslizamientos, además, del análisis temporal de los eventos que permiten conocer el comportamiento de toda la zona de estudio y facilitar su zonificación por estabilidad.
En función a lo anterior resulta oportuno presentar el resultado de un ejemplo de aplicación de la Técnica de Teledetección en un espacio determinado, con el fin de detectar y monitorear movimientos en masa. Se utilizaron las imágenes Sentinel 2, de 5 temporalidades, y a cada una se le aplicaron los Índices de Vegetación Normalizada (NDVI), Índice de Brillantez del Suelo (SBI) y la Pendiente obtenida a partir del Modelo Digital del Terreno, (MDT), que combinadas adecuadamente y de manera semiautomática, permitieron extraer los posibles sitios con movimientos de masa presentes en la zona para cada una las temporalidades.
Para tener mayor precisión y exactitud de los valores de NDVI y SBI, se recomienda utilizar imágenes satelitales con fechas más cercanas entre sí. Las diferencias calculadas entre las distintas temporalidades permiten evidenciar cambios en la cobertura vegetal. La coincidencia de aquellas zonas en más de dos fechas consecutivas, posibilitan realizar un inventario de
movimientos en masa mucho más preciso e identificar zonas donde ocurre algún cambio en la cobertura ya sea por la ocurrencia de los desplazamientos o por la acción antrópica. Los resultados se validan en el campo para verificar si hay coincidencia en lo obtenido con lo observado en la zona de estudio, y validar de esta manera la efectividad de la metodología.
Conclusiones.
A la hora de seleccionar las técnicas para detectar movimientos en masa se tiene que tomar en consideración los datos satelitales, la resolución espacial de las imágenes y el tiempo de toma de las temporalidades, para lograr mejores resultados en términos de monitoreo a largo plazo, de la accesibilidad y de la cobertura del evento(s).
Las imágenes satelitales permiten hacer evaluación previa y posterior a la ocurrencia del movimiento del terreno mediante intervalos definidos, tomando en consideración la resolución temporal, ya que mientras mayor sea, mayor será la posibilidad de detectar los cambios repentinos del paisaje. En cuanto a la cobertura, el uso de imágenes satelitales de resolución media como SPOT o ASTER facilitan la realización de estudios a escala regional.
Referencias Bibliográficas.
- BELTRAN, LEIDY. 2019. Elaboración de un inventario de movimientos de masa mediante técnicas geomaticas en el Municipio Villeta. Cundinamarca. Colombia.
- CARTAYA, SCARLET, MÉNDEZ, WILLIAMS, PACHECO, HENRY. Modelo de zonificación de la susceptibilidad a los procesos de remoción en masa a través de un sistema de información geográfica. Interciencia [en línea]. 2006, 31(9), 638-646[fecha de Consulta 10 de Agosto de 2020]. ISSN: 0378-1844. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=33912007
- EXPERIENCIAS PROPIAS. Personal Técnico y Profesional del Centro de Procesamiento Digital de Imágenes-Fundación Instituto de Ingeniería.
- IDENTIFICACIÓN DE ESCARPES DE MOVIMIENTOS DE LADERA. Disponible en http://idus.us.es
Contacto: marisela_navarro7@hotmail.com ; arismendi40@gmail.com