En lo que respecta al tema de las amenazas geológicas, la plataforma CopernicusLAC ofrece un conjunto de servicios de observación de la Tierra diseñados para apoyar la gestión de riesgos geológicos mediante el monitoreo y el análisis del movimiento del suelo a través de la interferometría SAR. También se utiliza el aprendizaje automático aplicado a múltiples fuentes de datos para determinar la probabilidad de que se produzcan deslizamientos de tierra y su riesgo potencial, tanto por píxel como por unidad geotécnica.
Servicio de cartografía de susceptibilidad y riesgo de deslizamientos de tierra
El servicio de cartografía de susceptibilidad y riesgo de deslizamientos de tierra ofrece una evaluación bajo demanda de la predisposición del terreno a sufrir deslizamientos mediante técnicas de aprendizaje automático aplicadas a datos geoespaciales y ambientales. El servicio genera mapas detallados de susceptibilidad a los deslizamientos de tierra y, cuando se dispone de información sobre la deformación del suelo, mapas de riesgo potencial de deslizamientos, lo que contribuye a las actividades de preparación, planificación y reducción de riesgos.
Mapa de riesgo potencial de deslizamientos de tierra en Chavín de Huántar (Perú). Leyenda: clases cualitativas de riesgo potencial de deslizamientos de tierra, que abarcan los siguientes niveles de actividad: Inactivo, Atención, Activo y Latente.
El servicio, desarrollado por Geoapp, integra múltiples conjuntos de datos, incluyendo inventarios de deslizamientos, mapas geológicos y litológicos, información del terreno e indicadores de vegetación, dentro de un marco de aprendizaje automático para estimar la probabilidad intrínseca de que se produzca un deslizamiento. Las condiciones de la vegetación se caracterizan mediante el índice NDVI derivado del satélite Copernicus Sentinel-2, mientras que las métricas del terreno se extraen de modelos digitales de elevación.
Los usuarios definen un Área de Interés (AOI) y proporcionan un catálogo de eventos de deslizamientos de tierra pasados, junto con capas geológicas y litológicas. Estos conjuntos de datos se utilizan para entrenar un modelo de Bosque Aleatorio, que identifica patrones espaciales asociados con ocurrencias de deslizamientos de tierra anteriores y los extrapola a condiciones de terreno similares en toda el AOI. El entrenamiento y la validación del modelo se realizan utilizando subconjuntos independientes de los datos de entrada para garantizar la solidez de los resultados de susceptibilidad.
Cuando se dispone de información sobre el movimiento del suelo derivada de InSAR, el servicio puede refinar los resultados de susceptibilidad para obtener un producto de riesgo potencial de deslizamiento de tierra. En este caso, se analizan las tasas de deformación en unidades de pendiente para caracterizar los niveles de actividad y destacar las áreas donde la predisposición intrínseca coincide con el movimiento del terreno observado.
Los resultados contribuyen a la preparación ante desastres, la mitigación y la planificación del uso del suelo, e incluyen:
- Un mapa ráster de susceptibilidad a deslizamientos basado en píxeles, normalmente con una resolución espacial de 20 metros,
- Un conjunto de datos vectoriales basado en unidades de pendiente que indica los niveles de susceptibilidad y, cuando procede, el riesgo potencial de deslizamientos.
KinesIS
El servicio de apilamiento interferométrico kinesIS ofrece cartografía bajo demanda del movimiento del terreno en grandes áreas utilizando datos SAR del satélite Copernicus Sentinel-1. El servicio genera tasas medias de movimiento del suelo en milímetros por año, derivadas de la combinación de múltiples observaciones interferométricas, y permite analizar procesos de deformación lenta relacionados con riesgos geológicos y antropogénicos.
Ejemplo de las velocidades de movimiento del suelo medidas por kinesIS Line-of-Sight (LoS) sobre Semarang (Indonesia). Los colores más cálidos indican un movimiento hacia abajo, mientras que los colores más fríos indican un levantamiento desde la perspectiva del satélite
El servicio, desarrollado por la Universidad Aristóteles de Tesalónica (AUTh), se basa en técnicas de apilamiento interferométrico, que agrupan información de múltiples adquisiciones de Sentinel-1 para estimar las velocidades medias de movimiento del suelo en la línea de visión (LoS) y las medidas de incertidumbre asociadas. Al combinar un número suficiente de interferogramas durante un período de tiempo definido por el usuario, kinesIS ofrece una representación estable de las tendencias de deformación a largo plazo.
Los usuarios definen un área de interés (AOI) y un intervalo de tiempo para el análisis. El servicio procesa automáticamente el archivo de datos correspondiente de Sentinel-1 para calcular las tasas de desplazamiento en la línea de visión expresadas en mm/año. Cuando se dispone de geometrías de adquisición adecuadas, los resultados pueden procesarse adicionalmente utilizando el servicio de descomposición geométrica 3D para derivar los componentes verticales (arriba-abajo) y horizontales (este-oeste) del movimiento del suelo.
El servicio está diseñado para una cobertura de área amplia, con una resolución espacial que suele oscilar entre decenas y unos pocos cientos de metros, dependiendo de la configuración del procesamiento y la disponibilidad de datos. Es particularmente adecuado para áreas donde se requiere continuidad espacial y donde las señales de deformación son graduales en lugar de abruptas.
Los resultados sirven de apoyo para la evaluación regional de riesgos geológicos, el monitoreo de infraestructuras y la selección y priorización de áreas, e incluyen:
- Mapas de la tasa de movimiento del suelo en línea de visión (mm/año)
- Mapas de incertidumbre
Descomposición geométrica 3D
El servicio de descomposición geométrica 3D facilita la interpretación de las mediciones del movimiento del suelo derivadas de InSAR mediante la transformación de los datos de deformación en la línea de visión (LoS) en componentes de movimiento vertical y horizontal (este-oeste). Al convertir las velocidades en la línea de visión en direcciones físicamente significativas, el servicio permite comprender mejor los mecanismos de deformación subyacentes.
Ejemplo de las tasas de movimiento vertical (arriba-abajo) del suelo en Bogotá (Colombia), en metros por año.
Proporciona tasas medias de desplazamiento del suelo y estimaciones de incertidumbre mediante la agregación de múltiples interferogramas diferenciales.
El servicio, desarrollado por la Universidad Aristóteles de Tesalónica (AUTh), procesa productos de movimiento del suelo en línea de visión (LoS) generados por los servicios de apilamiento interferométrico (kinesIS) o de interferometría de dispersores persistentes (PSI), utilizando observaciones de diferentes geometrías de visión satelital. Basándose en un enfoque de descomposición geométrica, resuelve las mediciones LoS en tasas de desplazamiento vertical (arriba-abajo) y horizontal (este-oeste), expresadas en mm/año.
Los usuarios proporcionan un conjunto mínimo de datos de entrada, incluyendo los conjuntos de datos de deformación y un área de referencia utilizada para estabilizar la solución. A continuación, el servicio calcula los componentes de movimiento descompuestos y la información de incertidumbre asociada, asegurando la coherencia entre los conjuntos de datos de entrada y los resultados obtenidos.
Los productos dependen del tipo de datos de deformación de entrada y permiten una mejor interpretación de los patrones de movimiento del suelo, la discriminación entre procesos de deformación verticales y horizontales, y la evaluación de riesgos geológicos relacionados con el hundimiento, el movimiento tectónico, la deformación volcánica y la inestabilidad de taludes. Los resultados incluyen:
- En cuanto a los datos de apilamiento interferométrico, el servicio proporciona mapas rasterizados de las tasas de movimiento del suelo en las direcciones vertical y este-oeste, junto con capas de incertidumbre.
- En cuanto a los datos del PSI, el servicio genera tasas de movimiento descompuestas (y, cuando procede, series temporales de desplazamiento) que se proporcionan en formato tabular, adecuadas para su posterior análisis.