EXPLORACION DE GLACIARES Quito -Junio Ing. Benjamín Morales Arnao

Transcripción

1 EXPLORACION DE GLACIARES Quito -Junio 2011 Ing. Benjamín Morales Arnao

2 N TEMAS DE EXPLORACION DE GLACIARES 1 Cartas Topográficas 2 Imagen de Satélite 3 Levantamientos Topográficos 4 GPS 5 Levantamiento LIDAR 6 Fotogrametría 7 Sondajes 8 Exploración Sísmica 9 Exploración Gravimétrica 10 Exploración Electromagnética 11 Interferometría SAR

3 CARTAS TOPOGRÁFICAS Los documentos topográficos para realización de exploraciones en glaciares son: A)Fuentes Primarias: Carta Nacional Oficial a diferentes escalas. Cuadrángulos geológicos nacionales Cartografía temática generada por Instituciones Meteorológicas, Geofísicas, Hidrológicas, Glaciológicas, etc. B) Fuentes Secundarias: Planos de Ingeniería elaborados por empresas estatales o particulares. C) Levantamientos topográficos específicos para glaciares. Otras fuentes

4 CARTA NACIONAL OFICIAL Fuentes primarias Fuentes: Instituto Geográficos Nacionales Escalas 1:100,000 1:50,000 1:25,000

5 CUADRÁNGULOS GEOLÓGICOS Fuentes primarias

6 Cartografía temática Instituciones Públicas Fuentes secundarias

7 Levantamiento topográficos específicos para glaciares PERFIL LONGITUDINAL GLACIAR CHAUPIJANCA

8 IMAGEN DE SATÉLITE

9 IMÁGENES DE SATÉLITE LANDSAT Se caracterizan por la variedad de bandas que las componen. Se separan en 2 tipos: Landsat 7 (sensor ETM+) y Landsat 5 (sensor TM); ambas poseen 7 bandas multiespectrales que van desde el visible hasta el infrarrojo medio, con una resolución n de 30 metros, en la mayoría a de ellas. La diferencia entre ellas radica en que las Landsat 7 poseen una banda pancromática de 15 metros y en el caso de la banda termal, aumenta la resolución n de 120 a 60 metros. Cada escena cubre 180*175 Km2. Las principales aplicaciones de estas imágenes se centran en la identificación n y clasificación n de las distintas cubiertas que existen en la superficie terrestre, determinación n de humedad del suelo, clasificación n de la vegetación, mapas hidrotermales y estudios multitemporales. Existen imágenes de archivo desde Cordillera Blanca - Ancash

10 LANZADO EL 1 DE MARZO DE 2002 EN UN COHETE LLAMADO ARIANE 5 A UNA ALTURA DE 790 KM (+/ 10 KM), CON UN PESO DE 8211 KG. ORBITA LA TIERRA EN UN PERIODO CERCANO A 100 MINUTOS CON UN PERIODO DE REPETICIÓN N DE CICLOS CADA 35 DÍAS. D EL ENVISAT ES EL MAYOR OBSERVATORIO DE LA ATMÓSFERA Y SUPERFICIE TERRESTRE LANZADO HASTA LA FECHA (JUNIO 2005) DISPONIENDO DE 10 INSTRUMENTOS PARA OBTENER INFORMACIÓN (ASAR, MERIS, RA-2, NWR, LRR, GOMOS, MIPAS, SCIAMACHY, AATSR, DORIS). RESOLUCIÓN N DE 25m a 150 m. IMÁGENES DE SATÉLITE ENVISAT

11 Las imágenes ALOS, son captadas por 3 sensores: VNIR, PRISM y PALSAR. En el caso del sensor VNIR, este capta imágenes multiespectrales, que poseen las bandas del visible y el infrarrojo cercano, con una resolución n de 10 metros. Cada imagen tiene una extensión n de 70*70 Km2. Tiene aplicación n en el área medioambiental, clasificación n de suelos y seguimiento de desastres naturales, por su alta capacidad de revisita (2 días). d

12 Estas imágenes son captadas desde 1999 por el satélite Terra. Poseen 14 bandas separadas en 3 grupos, el primero con una resolución n de 15 metros, en donde están las bandas del visible y del infrarrojo cercano; el segundo con una resolución n de 30 metros compuesto por 6 bandas del infrarrojo; y un tercer grupo termal, con una resolución n de 90 metros. Cordillera de Huallanca - Ancash Sus principales aplicaciones están n en el análisis de suelos, cuerpos de agua, geología, medio ambiente, usos de suelo, entre otros. Además, cuenta con 2 bandas estereoscópicas, a partir de las cuales se puede generar modelos digitales de elevación. Cada escena ASTER, tiene una extensión n de 60 * 60 Km2.

13 El sensor PALSAR, es un sensor activo de RADAR, con una resolución variable de 10 a 100 metros. Este sensor permite captar escenas a través de las nubes, bruma, niebla o humo, tanto de día como de noche. Por lo tanto, es ideal para realizar estudios en áreas tropicales o polares. También son utilizadas en la geología, movimientos en masa, aplicaciones marítimas, entre otros.

14 Cordillera Huayhuash - Ancash Estas imágenes son denominadas de alta resolución, se componen de una imagen multiespectral, que posee las bandas visibles y la infrarroja cercana, con una resolución espacial de 2.4 metros; y una imagen pancromática, con una resolución de 0.6 metros. Cada escena QuickBird tiene una extensión de 16.5*16.5 Km2. Las aplicaciones que se pueden realizar con estas imágenes son variadas, como por ejemplo: generación de cartografía urbana, aplicaciones agrícolas, forestales, de recursos hídricos, medioambiente, seguridad, entre otros.

15 Spot Image vigila el glaciar desde su participación en los programas de investigación del 4ºaño polar internacional y tomóla iniciativa de programar el satélite Spot 5 sobre un iceberg, que tiene una extensión de 80km de largo y 40km de ancho. La serie de imágenes adquirida desde el 15 de febrero de 2010 muestra el giro de aproximadamente 90 del iceberg y su salida hacia el oeste. Spot Image fue alertado por el LEGOS, el laboratorio francés de geofísica y oceanografía espacial, que observa desde hace 15 años los glaciares costeros de la Antártida con el equipo de científicos del programa CRACICE. Los estudios de este programa recurren a las imágenes satelitales y a una red de balizas GPS colocada sobre el glaciar gracias a los medios proporcionados por el Instituto Polar Francés Paul-Emile Victor: el buque Astrolabe y helicópteros. Estas imágenes satelitales permitirán a la comunidad científica estudiar las consecuencias locales de este suceso, además de enriquecer los conocimientos sobre el deshielo y la subida del nivel de los océanos. Glaciar Mertz - Antártida

16 IMÁGENES DE SATÉLITE GEOEYE Es el sensor óptico de más alta resolución espacial en el mundo, el pancrómátrico ( 0.41m) y multiespectral (1.65m), puestyo en órbita el 06 de setiembre del 2,008. Girar alrededor de nuestro planeta a casi kilómetros por hora, a una altura de 680 kilómetros. A pesar de semejante velocidad y distancia, las imágenes en blanco y negro podrán discriminar objetos de solo 41 centímetros de ancho. Si se utilizan las cámaras con capacidad de tomar fotografías a todo color, la resolución es de 1.65 metros. Cordillera Huaytapallana - Junín

17 LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS

18 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON TEODOLITO T2 1967

19 PROCESO DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON PRISMAS LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON ESTACIÓN TOTAL 2010

20 GPS Los equipos de GPS utilizan algunos de los numerosos satélites GPS que orbitan la tierra, cada uno dos veces al día, en trayectorias conocidas con alta precisión. Sirven para determinar la posición de puntos en la superficie de la tierra a partir de las señales emitidas por los satélites y recibidas por los equipos GPS en el terreno. La actual precisión de los levantamientos con GPS es del orden de 20 milímetros en las coordenadas horizontales, y del orden de 40 milímetros en las verticales

21 LIDAR Light Detection and Ranging Detección y medición a través de la luz

22 LIDAR Es una tecnología que permite determinar la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz de luz pulsado. En términos simples, funciona como un sistema que permite registrar las diferentes altitudes que hay en un terreno, de tal manera que éstas puedan reproducirse en un mapa. La importancia fundamental del barrido LIDAR es que permite hacer estudios cuantificables de elementos territoriales, volúmenes, catastro de ejemplares, entre otras opciones. Incluso, modelamiento 3D con fines civiles, monitoreando riesgos Geológicos, Sismológicos, Erupciones Volcánicas, Aluviones, Control de Faenas Mineras, sin necesidad de estar en contacto directo con el territorio en cuestión.

23 APLICACIONES Dentro de las aplicaciones más frecuentes para lo que se utiliza este sensor se encuentran: Usos en faenas mineras Planificación de rutas óptimas Localización de botaderos y/o piscina de decantación Monitoreo de erosión Mapeo de drenaje; forestales/agrícolas Estudio de infraestructura y planificación urbana Aplicaciones en geografía física Monitoreo de áreas sensibles, entre muchas otras. De estas aplicaciones se pueden obtener cuantificaciones precisas de distintos elementos. El producto principal, con especialización de elementos, es la cartografía temática en toda la amplitud del concepto y la obtención de curvas de nivel de gran precisión.

24 FOTOGRAMETRIA

25 Fotogrametría Aérea Consiste en la utilización de fotogramas aéreos de eje vertical tomados desde un avión que sobrevuela la zona de estudio, recubriendo el territorio con fotogramas que se solapen tanto longitudinal como transversalmente. Usos: Posteriormente, a partir de estos fotogramas y realizando una serie de procesos se pueden trazar mapas.

26 Restitución de fotografías aéreas para análisis de retroceso glaciar Cordillera de Huallanca - Ancash

27 Fotografías oblicuas y panorámicas

28 Fotogrametría Terrestre Es una medición en fotogramas obtenidos desde la superficie terrestre. Los ejes de las cámaras son horizontales, paralelos entre si y perpendiculares a la base Puede dividirse en: Fotogrametría de objeto cercano: D=300 m a 10cm Macrofotogrametría: D= 1 a 10cm Microfotogrametría: D 10cm

29 SONDAJES

30 TALADRO MANUAL SIPRE

31 PERFORACIÓN ROTATIVA EN EL GLACIAR DE ALECH - SUIZA

32 PERFORACIÓN MANUAL PARA SACAR MUESTRAS DE ACUMULACIÓN DE NIEVE

33 PERFORACION TERMICA PARA BALIZAS DE ABLACION EN EL GLACIAR BROGGI

34 EQUIPOS PARA PERFORACION TERMICA

35 EXPLORACION SISMICA

36 GEOFÍSICA POR REFRACCIÓN SÍSMICA

37 EXPLORACION ELECTROMAGNETICA

38

39 EXPLORACION CON GEORADAR

40 INTERFEROMETRIA SAR

41 Interferometría desde radares en el espacio Ilustración cortesía del Prof. Howard Zebker, Universidad de Stanford Dos satélites toman una imagen de la superficie de la Tierra O un satélite adquiere 2 imágenes de una región en particular, en un periodo de varios días Se procesa la información para generar imágenes de SAR con formato de valores complejos La diferencia de la fase entre las dos imágenes se procesa para obtener información de la altura y/o del movimiento de la superficie de la Tierra