Mapeo de deslizamientos usando interpretación de fotografías aéreas y SIG para Tegucigalpa, Honduras

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1 Mapeo de deslizamientos usando interpretación de fotografías aéreas y SIG para Tegucigalpa, Honduras Autor: Hiromitsu Yamagishi (Yamagata University) PRESENTA : ARQ. VIOLETA AGUILAR DE CONSOLIN DIRECCIÓN DE ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO Y GESTIÓN ESTRATÉGICA DEL RIESGO MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS, TRANSPORTE, VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO DE EL SALVADOR ENERO 2014 SAN SALVADOR, EL SALVADOR

2 Contenido Introducción Objeto y finalidad del proyecto JICA-JSP Geología y Topografía de Tegucigalpa Interpretación fotográfica y topográfica para mapas de inventario de deslizamientos Mapeo de deslizamientos utilizando la tecnología GIS Tipos de mapas de deslizamientos Proceso de elaboración de la cartografía de deslizamientos utilizando la Tecnología AHP Conclusiones VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 2

3 Introducción En 1998, en la ciudad de Tegucigalpa, más de 600 personas murieron por deslizamientos de tierra y las inundaciones, ocasionadas por el Huracán Mitch, después de éste, la Ciudad de Tegucigalpa, fue seriamente afectada por deslizamientos de tierras. En el país de Honduras, casi no hay científicos dedicados a estudiar los desastres por deslizamientos, incluso después de tan grande evento en 1998, Por lo tanto, en los años JICA-JSP inició el proyecto de envío de expertos en desastres por deslizamientos. Este proyecto se centró en la creación de capacidad para elaborar cartografía de peligros geológicos por deslizamiento de tierra, utilizando la fotointerpretación aérea y la topografía. VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 3

4 Objeto y finalidad del proyecto JICA-JSP En el año 2011 JICA-JSP inició el proyecto de envío de expertos para elaborar cartografía de deslizamiento de tierra con el fin de establecer la capacidad en el personal de la UPI y IGH. En particular, este proyecto se centró en conocer la geología y la topografía de Tegucigalpa con el fin de hacer la cartografía del peligro de deslizamiento. Se inició con la capacitación de interpretación de fotografías aéreas para los estudiantes de UPI (Universidad Politécnica de Ingeniería y UNAH (Universidad Nacional Autónoma de Honduras) Se continuó con la transformación de la datos de los resultados en SIG (ARCVIEW10) Finalmente se evaluó el peligro mediante la identificación de la actividad y susceptibilidad de los peligros de deslizamientos utilizando la metodología AHP Grupo de mapeo de deslizamientos de tierra, Tegucigalpa, Honduras VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 4

5 Geología y Topografía de Tegucigalpa Tegucigalpa está rodeada de rocas volcánicas cenozoicas compuesta de brechas volcánicas, flujos de lava y tobas pómez. Los componentes tales como los flujos de lava que se forman, son propensas a los deslizamientos de tierra. Tegucigalpa se ha desarrollado en una cuenca rodeada de muchos cerros y montañas de hasta 2000 msnm y con zonas de pendientes altas, casi todas urbanizadas debido al aumento de la población. Geología de Tegucigalpa, Honduras VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 5

6 Fotografía aérea e interpretación topográfica para mapas de inventario de deslizamientos La Interpretación de los deslizamientos de tierra en Tegucigalpa fue hecha a través de mapas topográficos y fotografías aéreas Limitaciones: después de que el huracán Mitch, el centro de desastres no poseía información de fotografías aéreas y mapas topográficos de deslizamientos de tierra de Tegucigalpa en Sin embargo se consiguieron fotos aéreas para Tegucigalpa que aún se conservaban, además de algunos mapas topográficos VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 6

7 Interpretación topográfica para mapas de inventario de deslizamientos En 2012 se hizo la interpretación y formación de los mapas topográficos. Con la evolución geomorfológica, observando las características microtopográficos se pueden observar los suelos fácilmente sujetos a la erosión. Interpretación de deslizamientos a través de mapas topográficos. Esc. 1:12,000 Mapa de inventario de deslizamientos hechas por Yagi y Sato. VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 7

8 Interpretación de Fotos Aéreas para mapas de inventario de deslizamientos Interpretación de fotografías aéreas con criterios de deslizamiento de tierra, estudiando las partes principales por las que están compuestos los deslizamientos: escarpe principal, escombros (área de movimiento), grietas cierre, huecos (estanques), montículos, crestas, etc Durante la interpretación, se definió lo que es un deslizamiento activo o no activo usando factores tales como las características topográficas del lugar y evidencias de movimiento reciente entre otros. Partes de un deslizamiento Estéreo emparejado fotografías aéreas de la ciudad de Tegucigalpa VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 8

9 Interpretación de Fotos Aéreas para mapas de inventario de deslizamientos Existen demasiados deslizamientos y fallas en las pendientes para comprobar niveles de peligrosos de deslizamientos uno por uno en el campo. Por lo que el análisis de imágenes aéreas es la única forma práctica para evaluar todo los deslizamientos de tierra distribuidas ampliamente. Pero La interpretación de fotografía aérea requiere mucha experiencia y la formalización de criterios geológicos entre los intérpretes, los cuales deberían mantener una calidad al mismo nivel. Estéreoscopico VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 9

10 . Interpretación de Fotos Aéreas para mapas de inventario de deslizamientos Por interpretación de fotografías aéreas pueden detectarse signos de movimiento: Visualizando la claridad del escarpe, lo que indica que hay actividad reciente del deslizamiento de tierra desde el punto de vista de la evolución geomorfológica. La claridad del escarpe VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 10

11 Proceso de formación de mapeo de deslizamientos utilizando la tecnología GIS En el software SIG (ARCVIEW10) se compararon la interpretación hecha por los mapas topográficos y fotografías aéreas Los resultados mostraron, que el mapa de inventarios de deslizamientos hechos por foto interpretación aérea son mucho más informativos que los mapas topográficos Comparación entre la interpretación de deslizamientos a través de un mapa topográfico y fotografías aéreas VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 11

12 Mapeo de deslizamientos utilizando la tecnología GIS Con los mapas obtenidos de las fotografías aéreas comenzó a prepararse la base de datos de deslizamientos incluyendo el número y los atributos de datos de deslizamientos de tierra en la base de datos, encontrándose un total de 450 sitios de deslizamientos en la zona de Tegucigalpa. Mapa de inventario de deslizamiento utilizando la interpretación de fotografía aérea (por Yagi y Sato) en ArcView 10 y Google Earth VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 12

13 Mapeo de deslizamientos utilizando la tecnología GIS Utilizando la tecnología GIS, se pudieron determinar 194 sitios de deslizamientos se encuentran cerca de los ríos (a menos de 250m; criterio de la legislación japonesa) del total de 450 deslizamientos localizados en Tegucigalpa, mientras que se localizaron 110 sitios de deslizamientos que se encuentran estrechamente relacionados a la red de carreteras principales, las cuales se ven amenazados por deslizamiento. Deslizamientos de tierra a menores de 250 metros de ríos calculados a partir de selección por atributos. ARCVIEW10. Deslizamientos de tierra a menores de 250 metros de carreteras principales calculados a partir de selección por atributos. ARCVIEW10. VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 13

14 Tipos de mapas de deslizamientos El término de "mapa de riesgos" es ambiguo, en sentido estricto. Los "mapas de riesgo" incluye los siguientes cuatro tipos según Comité según la Revisión de Estrategia Nacional de Mitigación por Peligros de Deslizamietos (2004) 1. Un mapa de inventario de deslizamientos muestra las localizaciones y líneas generales de los deslizamientos de tierra. Un inventario de deslizamientos es un conjunto de datos que pueden representar un solo evento o múltiple eventos. Mapas en pequeña escala pueden mostrar sólo las localizaciones del deslizamiento, mientras que los mapas a gran escala pueden distinguir fuentes de depósitos y clasificar los diferentes tipos de deslizamientos de tierra. 2. Un mapa de susceptibilidad a deslizamientos indican dónde pueden formarse deslizamientos. Pueden mostrar la estabilidad de taludes de un área en categorías que van de estable a inestable. 3. Un mapa de peligro de deslizamiento indican la probabilidad anual de los deslizamientos que ocurren a lo largo de un área. Un mapa ideal de peligro de deslizamiento no sólo muestra las posibilidades de que un deslizamiento de tierra se puede formar en un lugar determinado, sino también las posibilidades que un deslizamiento de tierra de ladera pueda golpear ese lugar. 4. Un mapa de riesgos de deslizamientos muestra el costo anual esperado de daños de deslizamientos a lo largo de un área. Los mapas de riesgo se combinan la información probabilidad de un mapa de peligro de deslizamiento con un análisis de todas las posibles consecuencias (daños a la propiedad, bajas y la pérdida de servicio ). VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 14

15 Proceso de elaboración de la cartografía de zonificación y evaluación de peligros de deslizamientos utilizando la Tecnología AHP En el año 2013, en Tegucigalpa se comenzó a elaborar los mapas de deslizamientos utilizando la tecnología AHP (Analytical Hierarchy Process): Método de las Jerarquías Analíticas, para la zonificación y evaluación de peligro de deslizamientos usando GIS, basándose en la selección de multicriterios. Este método desarrollado por Saaty (1990) se basa en el desarrollo de prioridades, en este caso, dando un peso según la importancia del criterio para la generación del proceso de deslizamiento. VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 15

16 Proceso de elaboración de la cartografía de deslizamientos utilizando la Tecnología AHP Para utilizar la tecnología AHP, los expertos determinaron siguientes criterios, a los cuales les asignaron un peso: Claridad del escarpe principal Claridad de deslizamiento de tierra micro-topografía Posición relativa del bloque de deslizamiento de tierra Erosionabilidad del pie de la masa del deslizamiento Posición de la falla de la pendiente de la masa del deslizamiento Característica topográfica de los pies del deslizamiento de tierra VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 16

17 Proceso de elaboración de la cartografía de deslizamientos utilizando la Tecnología AHP Los mapas son procesados a coberturas de criterios, donde son combinados tomando en cuenta los pesos relativos calculados según el AHP Determinación de los pesos de los criterios mediante el Método de las Jerarquías Analíticas (AHP: Analytical Hierarchy Process) VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 17

18 Proceso de elaboración de la cartografía de deslizamientos utilizando la Tecnología AHP Para la construcción del mapa de susceptibilidad a deslizamientos se combinaron los pesos de los criterios mediante un álgebra de mapas Un ejemplo de mapa de susceptibilidad de deslizamientos por AHP (Aganogawa, Niigata, Japón, Sociedad Deslizamientos de Japón) VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 18

19 Conclusiones Un mapa de inventarios de deslizamientos hechos por foto interpretación aérea son mucho más informativos que los mapas topográficos El método AHP es un sistema experto, centrándose en las características topográficas de deslizamiento de tierra y la ubicación de deslizamiento Se deben conocer los criterios de la evaluación AHP, los cuales deben ser considerados y adaptados de acuerdo a las condiciones geológicas locales y las condiciones geomorfológicas de los territorios. El proyecto JICA-JSP comenzó en 2012 y continuó en 2013 y logró su objetivo: crear capacidades a los estudiantes de las universidades UPI y UNAH. VIVIENDA Y DESARROLLO URBANO 19

20 VIOLETA AGUILAR DE CONSOLIN SUBDIRECCION DE ESTUDIOS TECNICOS DIRECCIÓN DE ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO Y GESTIÓN ESTRATÉGICA DEL RIESGO Realizado bajo el marco del Proyecto GENSAI, Desarrollo de Capacidades de la Dirección de Adaptación al Cambio Climático y Gestión Estratégica del Riesgo para el Reforzamiento de la Infraestructura Pública como aporte al Manual de Operaciones del COEMOPTVDU