CONAE Comisión Nacional de Actividades Espaciales y OEA / DSS Departamento de Desarrollo Sostenible de la Secretaría General de la Organización de los Estados Americanos Teledetección Aplicada a la Reducción del Riesgo por Inundaciones Álvaro Soldano 1 Índice Temático: OBJETIVO:...2 NOTA DEL AUTOR:...2 EL APORTE TECNOLÓGICO...2 LA TELEDETECCIÓN APLICADA A LA HIDROLOGÍA...3 LA TELEDETECCIÓN Y LOS SISTEMAS DE ALERTA...4 DATOS SATELITALES...5 INFORMACIÓN Y PLANIFICACIÓN TERRITORIAL...6 CONAE-INA Y LA CARTA INTERNACIONAL EL ESPACIO Y LAS GRANDES CATÁSTROFES...7 1 Ingeniero Naval y Mecánico (FI-UBA). Especialista en Aplicación de la Teledetección al Estudio del Medio Ambiente (PRODITEL-UNLu). Especialista INA (http://www.ina.gov.ar/alerta/satelital/index.htm). Especialista CONAE (http://www.conae.gov.ar/). Pág. 1/ de 8
Objetivo: Este documento es una síntesis temática sobre conceptos, muy básicos y de difusión, basados en experiencias relacionadas con la Teledetección aplicada a la reducción del riesgo por inundaciones. Ha sido realizado sólo para el Foro Virtual de Discusión de la Red Interamericana de Mitigación de Desastres, RIMD. Este foro de discusión fue creado como actividad previa para la Capacitación en Teledetección Aplicada a la Reducción del Riesgo por Inundaciones. Este evento, de construcción de capacidades, está organizado por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales, CONAE, y el Departamento de Desarrollo Sostenible de la Secretaría General de la Organización de los Estados Americanos, OEA. El evento se desarrollará del 16 al 20 de marzo de 2009, en el Instituto de Altos Estudios Espaciales Mario Gulich, en Falda del Carmen, Provincia de Córdoba, Argentina. Nota del Autor: Esta síntesis ha sido elaborada como un documento resumen de apoyo a las sesiones del Foro. Es decir, como un punto de partida de discusión y análisis por parte de los inscriptos en el mismo. Abordar el estudio de esta temática, Teledetección aplicada a la reducción del riesgo por inundaciones, exige analizar sus múltiples aspectos físicos y metodológicos. Los esfuerzos, en la integración de datos de distintas fuentes y de distinto tipo, el desarrollo de la metodología de análisis multicriterio, el avance de las técnicas de geoprocesamiento, han llevado a la definición actual del término Geomática como la ciencia que involucra todo lo relativo al análisis espacial. Esta evolución, es un acercamiento científico al desarrollo de conocimiento sobre eventos complejos, como son aquellos procesos que se producen sobre la superficie de nuestro planeta. El origen mismo de la Teledetección fue el de cubrir fenómenos, naturales o antropogénicos, que por sus características dimensionales y geomorfológicas, dificultaban la posibilidad de tener éxito en su medición por métodos tradicionales. Las inundaciones o los eventos hidrológicos extremos son un claro ejemplo de los mismos. El aporte tecnológico De las aproximaciones lógicas que ha desarrollado la humanidad para generar conocimiento es la Metodología Tecnológica la que caracteriza el desarrollo de la Teledetección. A diferencia de otras aproximaciones como las metodologías Inductiva y Deductiva, la Teledetección parte, ya no de un fenómeno físico ó problema detectados, sino de la detección de una necesidad real de la sociedad. En esta diferencia sustancial radica la gran potencialidad de esta tecnología pues, a partir de esta detección, aplica teorías ya verificadas por los otros dos métodos, luego fija un plan de acción coherente y, finalmente, elabora un producto que intenta cubrir dicha necesidad. La dinámica de este proceso es iterativa por lo que genera una evolución y optimización constantes. Pág. 2/ de 8
Figura 1: El aporte de lo tecnológico Misiones satelitales del Plan Espacial Nacional (gentileza CONAE). La teledetección aplicada a la hidrología Los sensores satelitales ópticos, como el MMRS 2 del satélite argentino SAC-C, realizan una medición que aporta un dato relevante al conocimiento de las situaciones hidrológicas que presenta una cuenca hidrográfica. Este dato es el valor de la reflectancia espectral de la superficie terrestre. A partir del mismo se puede discriminar la cobertura de agua en superficie. El desarrollo y operación de un sistema de medición sistemático y analítico de esta cobertura permite detectar incrementos o decrementos e inferir la dinámica hídrica del escurrimiento superficial. Estas actividades han evolucionado desde la interpretación visual hasta el procesamiento digital de los datos satelitales. Así mismo, el espectacular desarrollo tecnológico de los sensores remotos y sus plataformas satelitales ha impulsado su aplicación para la evaluación de los recursos naturales tanto a escala regional como nacional. 2 CONAE (http://www.conae.gov.ar/). Sensor Multiespectral de Resolución Media-MMRS (http://www.conae.gov.ar/satelites/sac-c.html). Pág. 3/ de 8
Figura 2: La teledetección aplicada a la hidrología Producto satelital de Frecuencias Relativas de Agua en Superficie, área de estudio en Pehuajó, provincia de Buenos Aires, Argentina. (gentileza Proyecto INA-INTA-CONAE). La teledetección y los sistemas de alerta El seguimiento continuo de la situación hidrológica de una cuenca es la actividad, universalmente aceptada, más eficaz para la prevención y alerta temprana de eventos de exceso o déficit hídricos. El monitoreo de áreas extensas (por ejemplo, la Cuenca Del Plata en territorio argentino, tiene aproximadamente 1.000.000 de kilómetros cuadrados), exige una densidad y distribución de mediciones que, actualmente, dista ser la adecuada. Pág. 4/ de 8
Figura 2: La teledetección y los sistemas de alerta Producto satelital para emergencias: Provincia de Chaco. Zona del Impenetrable. Desborde del río Teuco e Inundación del río Bermejito en marzo de 2008. Imagen satelital MMRS/SAC-C (gentileza Proyecto CONAE-INA). Datos Satelitales Las imágenes satelitales pueden provenir de sensores satelitales pasivos o activos, según que capturen la energía electromagnética reflejada por la superficie terrestre ó emitan su propio haz energético y reciban la energía de la señal retrodispersada. Al primer grupo corresponden los sensores multiespectrales tales como, por ejemplo: la serie Landsat 3, la serie Spot 4, etc. También los sensores activos de tecnología radar. Al segundo grupo pertenecen los sensores de tecnología SAR (Radar de Amplitud 3 Servicio Geológico de Estados Unidos de América-USGS. Misiones Landsat (http://landsat.usgs.gov/). 4 Agencia Espacial Europea-ESA (http://www.esa.int/esacp/index.html). Misiones Spot (http://www.cnes.fr/web/cnes-en/1417-spot-1-to-5.php). Misión ERS 2 (http://www.esa.int/specials/operations/semm1z8l6ve_0.html). Misión ENVISAT (http://www.esa.int/specials/operations/semozy8l6ve_0.html). Pág. 5/ de 8
Sintética). De este grupo se procesa información satelital de los sensores de las series: ERS 2 4, Radarsat 5, Envisat 4, Alos 6 y otros. Por otro lado, los sensores activos de tecnología radar miden en la región del espectro electromagnético de las longitudes de onda denominadas microondas. En particular, los que operan en el rango de longitudes de la banda L (longitud de onda de aproximadamente 23cm), son muy sensibles a los cambios dieléctricos 7 de las superficies observadas. Esta característica hace de los sensores satelitales de tecnología SAR un instrumento ideal para la detección de humedad en el suelo, a nivel superficial y sub superficial. Actualmente, la CONAE está desarrollando una nueva misión satelital: la serie de sensores satelitales SAR, denominada SAOCOM 8. Figura 3: Datos Satelitales Tipo se sensores satelitales. Información y planificación territorial La integración de la información satelital a los sistemas de información geográfica (SIG) es otra de las actividades y desarrollos realizados en los últimos años. La aplicación del análisis espacial de datos raster y vectorial, y la utilización de métodos de evaluación 5 Agencia Espacial de Canadá-CSA (http://www.asc-csa.gc.ca/eng/default.asp). Radarsat 1 (http://www.asc-csa.gc.ca/eng/satellites/radarsat1/). 6 Agencia Espacial Japonesa-JAXA (http://www.jaxa.jp/index_e.html). ALOS (http://www.jaxa.jp/projects/sat/alos/index_e.html). 7 La constante dieléctrica o permitividad relativa de un medio continuo es una propiedad macroscópica relacionada con la permitividad eléctrica del medio (http://es.wikipedia.org/wiki/constante_diel%c3%a9ctrica). 8 SAOCOM (http://www.conae.gov.ar/satelites/saocom.html). Pág. 6/ de 8
multicriterio (MEM) han permitido desarrollar cartografía de susceptibilidad a nivel urbano y rural. Este producto cartográfico es muy escaso en nuestra región y a escala mundial, y es de vital importancia como insumo para el desarrollo planificado del territorio. Figura 5: Información y planificación territorial Detección de Susceptibilidad a Inundación por lluvias en la ciudad de Goya, provincia de Corrientes (gentileza Proyecto INA-Fundación Líderes). CONAE-INA y la Carta Internacional El Espacio y Las Grandes Catástrofes Una iniciativa que intenta proveer de información satelital, en tiempo real, ante catástrofes naturales o antropogenias es La Carta Internacional El Espacio y Las Grandes Catástrofes 9. La misma tiene como objetivo proporcionar, a través de Usuarios Autorizados, un sistema unificado de adquisición y entrega de datos espaciales, dedicado a los afectados. Cada agencia miembro ha comprometido recursos para apoyar las disposiciones de la Carta y, así, ayudar a mitigar los efectos generados por las catástrofes sobre la vida de las personas y los bienes. Esta Carta ha sido firmada en su fundación por la agencia espacial francesa (CNES 10 ) y la agencia espacial de Canadá (CSA), en el año 2000. Actualmente, la mayoría de las agencias espaciales y los organismos científicos de relevancia internacional (UN, USGS, NASA, UNESCO, etc.) han rubricado La Carta. Desde el año 2003 hasta la fecha la CONAE participa de este sistema como la agencia miembro regional. 9 International Charter Space & Major Disasters (http://www.disasterscharter.org/index_s.html) 10 Agencia Espacial Francesa-CNES (http://www.cnes.fr/web/cnes-en/455-cnes-en.ph) Pág. 7/ de 8
En particular, el INA ha participado hasta la fecha, por solicitud de CONAE, en nueve (10) ocasiones como Project Manager (administrador de proyecto) para eventos desastrosos por inundaciones ocurridos en Argentina (3 veces) y países de Latinoamérica: Bolivia (2 veces), Ecuador, Colombia, Venezuela y El Salvador. La función desarrollada ha sido la de coordinar y administrar medios para la generación de productos satelitales de utilidad para asistir a las sociedades latinoamericanas que afrontan eventos de emergencia por déficit o excesos hídricos. Figura 6: CONAE-INA y la Carta Internacional El Espacio y Las Grandes Catástrofes Ecuador. Marzo de 2008. Imagen de detección de cambios mostrando en color azul las áreas anegadas. Datos satelitales del sensor ENVISAT/ASAR (gentileza Internacional Charter Space & Major Disasters- INA). Á. Soldano, noviembre de 2008. Pág. 8/ de 8