Introducción a los conceptos de amenaza, vulnerabilidad y riesgo

Transcripción

1 Introducción a los conceptos de amenaza, vulnerabilidad y riesgo RIESGO = AMENAZA * VULNERABILIDAD * CANTIDAD Cees van Westen International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation (ITC), Enschede, The Netherlands. westen@itc.nl

2 Amenaza, vulnerabilidad y riesgo? Amenaza= PROBABILIDAD de un evento con una cierta magnitud Vulnerabilidad = grado de destrucción. Función de: Magnitud del evento, y Tipo de elementos bajo riesgo CANTIDAD = Cuantificación de los elementos bajo riesgo e.g. Costos de reconstrucción de edificaciones, infraestructura, etc. Interrupción de actividades económicas Numero de personas afectadas

3 Amenaza, vulnerabilidad y riesgo? Ejemplo: US $ anos RP V = 1 Amenaza = probabilidad en un periodo de tiempo = 0.1 / ano Riesgo = amenaza * vulnerabilidad * cantidad = 0.1 * 1 * = US $

4 Amenaza, vulnerabilidad y riesgo? Ejemplo: US $ US $ US $ anos RP V = 0.5 V = 1 V = 0.1 Riesgo $ = amenaza * vulnerabilidad * cantidad = 0.1 * ( (0.5* )+ (0.1* )+ (1 * )) = 0.1 * =

5 Amenaza, vulnerabilidad y riesgo? Ejemplo: US $ anos RP 10 anos RP 2 anos RP V = 1 V = 0.1 V = 0.01 Amenaza = 0.5 * 0.01 * * 0.1 * * 1 * = = = 1750 US $ Curva de riesgo

6 En realidad Ejemplo: Precio??? Profundidad =???? RP =?? V =???? Riesgo Lo que se requiere: = amenaza * vulnerabilidad * cantidad =? *? *? = desconocido Evaluación de la amenaza, Mapeo de elementos bajo riesgo, Evaluación de vulnerabilidad, Estimación de costos.

7 Riesgo es un problema espacial Amenaza: Que cantidad de agua Cuando y donde? Elementos bajo riesgo: Que elementos donde, cuantos? Vulnerabilidad: Que cantidad de agua afectando cuales elementos bajo riesgo?

8 Riesgo: problema espacial multidisciplinario Evaluación de la amenaza: realizado por científicos expertos en temas tales como: hidrología, vulcanología, sismología, etc. Elementos bajo riesgo: realizado por geógrafos, planificadores urbanos, ingenieros civiles Estimación de costos: Realizado por economistas Vulnerabilidad: Realizado por ingenieros estructurales, civiles Evaluacion del Riesgo: Ejecutado por expertos en SIG Fotos aéreas Imágenes Satelitales GPS Info. estadística Mapa de Amenaza Elementos bajo riesgo Informacion sobre costos Mapa de Vulnerabilidad Mapa de Riesgo

9 El uso de un SIG permitirá: Disminuir tiempo para la recolección de información (mobile GIS) Incrementar tiempo para manejo de datos (i.e. digitalización) Disminuir tiempo para el análisis de datos (hasta un 5% del tiempo total). Procedimiento

10 Que es lo que se propone realizar? Primero defina los objetivos del estudio. Puede ocurrir que los datos recolectados no se adecuen a la escala o método seleccionado para el análisis. Puede acarrear perdida de dinero y tiempo: demasiado detalle, demasiado general. Los siguientes aspectos deben ser considerados: El objetivo del estudio La escala del estudio El tipo de análisis que será implementado Tipo de datos de entrada que serán recolectados

11 Definiendo el objetivo Estudios de la amenaza pueden ser llevados a cabo con diferentes propósitos. Entre ellos: Impacto ambiental de trabajos de ingeniería; Administración de desastres en una municipalidad o ciudad; Modelamiento de producción de sedimentos en una cuenca ; Proyectos de manejo de cuencas; Concientizacion de tomadores de decisiones; Propósitos científicos. Cada uno de estos objetivos conduce a la definición de requisitos específicos con respectos a la selección de la escala de trabajo, el método de análisis el tipo y detalle de los datos requeridos.

12 Escalas de análisis (1) Escala nacional Menos de 1: , cubre la totalidad del pais, el objetivo principal es el de llamar la atencion de los tomadores de decisiones y publico en general. A menudo mapas en esta escalas se disenan con el propositos de ser incluidos en atlases nacionales.

13 Escalas de análisis (2) Escala regional Entre 1: y 1: , cubre una cuenca grande o una entidad politicoadministrativa de un país. Mapas en esta escala diseñados en la fase de reconocimiento para la planificación de proyectos de infraestructura de gran dimensión.

14 Escalas de análisis (3) Escala media Entre 1: y 1: , cubre una municipalidad o una cuenca pequeña. Orientado a la planificación detallada de en el desarrollo de proyectos de infraestructura, estudios de impacto ambiental, planificación municipal.

15 Escalas de análisis (4) Escala detallada Entre 1:2.000 y 1:25.000, cubre una municipalidad o parte de una ciudad. Usados en la generación de mapas de riesgo detallados.

16 Escalas de análisis (5) Investigación de sitio Entre 1:200 y 1:2.000, cubriendo las áreas donde los trabajos ingenieriles serán ejecutados, o un solo sector problema. Usados en diseño detallado de trabajos de ingeniería tales como vías, puentes, túneles, represas, y la ejecución de trabajos de mitigación.

17 Datos de entrada para el análisis de la amenaza El tipo de datos a utilizar en un estudio de la amenaza utilizando SIG, depende de: El tipo de amenaza estudiada (e.g. sismos, inundaciones) El método de análisis que será utilizado (métodos complejos demandan mas datos). La escala del estudio (mientras mayor el área mas cantidad de datos son requeridos) Disponibilidad de recursos (dinero, personal)

18 Datos básicos para el análisis de la Topográficos: amenaza (1) Modelos de elevación digital existentes Mapas topográficos en la escala adecuada para ser digitalizados Métodos fotogrametricos con fotos aéreas Métodos fotogrametricos con imágenes satelitales LIDAR (Light Detection and Ranging) Interferometria Radar.

19 Registro histórico de eventos: Catálogos existentes/ registros (Catálogo sísmico, medidas de descarga, precipitación) Periodo de tiempo cubierto?? / Que tan completo? Estudio de archivos históricos (periódicos, libros de registro, etc.) Uso de imágenes multi-temporales (satelitales, fotos aéreas) Que tan frecuente se pueden obtener? Escala? Durante el evento? Mapeo en campo (e.g. deslizamientos, marcas de inundación) Periodo de tiempo limitado. Entrevistas con pobladores/ enfoque participativo. Datos básicos para el análisis de la amenaza (2)

20 Datos básicos para el análisis de la amenaza (3) Recolección de datos sobre factores que determinan las amenazas: Mapas geológicos (e.g. deslizamientos, sismos) Mapas geotécnicos (e.g. deslizamientos, sismos) Mapas de uso del suelo (e.g. deslizamientos, inundaciones, incendios forestales) Idealmente multi-temporal Mapas de pendiente, orientación y longitud de la vertiente (e.g. deslizamientos) Recolección de datos de campo (e.g. perforaciones, estudios geofísicos, secciones transversales de ríos, descripción deslizamientos) Análisis de laboratorio (e.g. resistencia del suelo, composición de las rocas)

21 Tipos de evaluación de la amenaza El pasado es la clave para entender el futuro: Análisis histórico: Mapeo de eventos históricos, determinar periodo de retorno y magnitud (e.g. inundación) Análisis heuristico (experto): Susceptibilidad para un tipo de particular de amenaza es determinada por un experto con base en su experiencia (criterios de decisión, asignación de pesos) Análisis estadístico: Analiza las condiciones bajo las cuales ocurrieron los eventos generadores de amenazas con base es relaciones estadísticas. Análisis determínistico: Simulación de eventos utilizando modelos asistidos por computador basados en el conocimiento de los fenómenos físicos involucrados en la generación del eventos.

22 Ejemplo: deslizamientos Caida Volcamiento deslizamiento Extension Flujo

23 Evaluación histórica de la amenaza por deslizamientos

24 Análisis heurístico de la amenaza por deslizamientos (1)

25 Analisis deterministico de la amenaza (2)

26 Caso de estudio: Tegucigalpa

27 LIDAR y Deslizamientos

28 Interpretación de imágenes en estereo

29 Vista 3-D, imagen anaglifo

30 Mapeo de deslizamientos

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32 Calculo de volúmenes en un deslizamiento utilizando DEMs

33 Ejemplos: Inundaciones New Choluteca Bridge Area Inundada New Choluteca Bridge Location of Destroyed Neighborhoods

34 Evaluación de la amenaza por deslizamientos: limites entre terrenos secos y zonas bajo agua. Ejemplo: Bangladesh, usando SPOT. Procesamiento: Imagen SPOT, band 3/Band 1 density slicing.

35 Ejemplo 2: Modelamiento de la inundación en Bangladesh

36 Mapeo de la inundación a partir de entrevistas

37 Modelamiento Hidrológico

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39 Ejemplo: simulación del rompimiento de un dique en un polder en Holanda. non flooded flooded Flood extent map; water height 260 cm. DEM :height in cm AMSL Resultling flood depth map.

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41 Modelamiento de amenazas asociada a la elevación del nivel del mar durante la ocurrencia de un ciclón

42 Modelamiento de lahares

43 Análisis histórico: Pinatubo

44 DEMs Multi-temporales para el modelamiento de erosión (1)

45 DEMs Multi-temporales para el modelamiento de erosión(2)

46 Evaluación amenaza sismica Macrozonificación sísmica Definir fuentes sísmicas Caracterizar las fuentes Calcularte PGA para diferentes periodos de retorno Microzonificación sísmica Determinar respuesta local Amplificación del suelo / amplificación topografía Amenazas secundarias Relación con edificaciones

47 Esquema general métodos de zonificación sísmica Caracterización directa del sismo Mapeo de daños Observación Instrumental Predicción del tipo de movimiento Amenaza sísmica regional Calculo determínistico de parámetros del sismo Caracterización del sitio (local) Método empírico (Mapa de suelos, Anomalías de intensidad Mapeo velocidad onda cortante, Earthquake spectral ration techniques, Microtremor (e.g. Nakamura) métodos de simulación numérica E.g. SHAKE Efectos topográficos

48 Mapa de intensidad sísmica I. Mid Nepal Earthquake

49 Mapa de intensidad sísmica II.North Bagmati Earthquake

50 Mapa de intensidad sísmica III. KV Local Earthquake

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