Encuentro de usuarios Esri Chile 2011 NUEVAS CARTAS DE INUNDACIÓN POR TSUNAMI, ARCGIS COMO PRINCIPAL HERRAMIENTA Claudio Sobarzo Espinoza Cartógrafo CITSU
TEMARIO Introducción Historia Desarrollo de las Cartas de Inundación por Tsunamis (CITSU) Finalidad Problema Necesidad de actualizar Uso del SIG ArcGIS Conclusiones
Introducción El 22 de mayo de 1960, en las cercanías de Valdivia, se deja sentir el terremoto más fuerte que se tenga registro en la historia, 9.5 en la escala Richter, donde la costa de Valdivia se hundió 4 metros bajo el nivel del mar y el maremoto producido por ese sismo se propago por todo el Océano Pacífico afectando entre otras zonas del sur de Chile a Hawai y Japón, dejando 2000 muertos en Chile y más de 3000 en las costas del Pacífico.
"Tsunami" es una palabra del idioma japonés que deriva de las expresiones tsu y nami, que significan bahía pequeña o puerto y ola, respectivamente. Conocido como "maremoto" en español, se define como un tren de ondas largas, con longitudes de de cientos de kilómetros y alturas en agua profunda inferiores a un metro, que se forman en el océano o en una cuenca costera, al ocurrir una perturbación vertical de corta duración y de gran extensión en su fondo.
La altura alcanzada por un tsunami al arribar a la costa, se debe a la interacción de varios factores físicos y morfológicos; tales como: características de las ondas en mar abierto, la batimetría, la pendiente del fondo marino, la configuración del contorno de la costa, la difracción, refracción, reflexión, dispersión (scattering), atrapamiento de las ondas en las distintas formaciones costeras, etc. (Farreras, S., 1995). Estos factores determinan que el arribo del tsunami a la línea costera sea un proceso complejo, lo cual genera diferencias notables de altura máxima (run-up), aún a cortas distancias a lo largo de ella.
Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada SHOA Es el organismo técnico y oficial del Estado, responsable de la operación del Sistema Nacional de Alarma de Maremotos (SNAM), representante de Chile dentro del Grupo de Coordinación Intergubernamental del Sistema de Alerta de Tsunamis del Pacífico (ICG/PTWS), dependiente de la Comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI). El SHOA participó en el Proyecto TIME (Tsunami Inundation Modeling Exchange), iniciativa en la cual la comunidad científica internacional inserta dentro de este grupo, puso a disposición de los Estados Miembros asistencia técnica y códigos numéricos para realizar simulación numérica, con el objeto de desarrollar la investigación y elaborar Cartas de Inundación por Tsunami (CITSU).
Historia El SHOA da a conocer públicamente su trabajo de elaboración de Cartas de Inundación por Tsunami (CITSU) el año 1997, cuando en el mes de julio de ese año se publicó la correspondiente carta de inundación para la ciudad de Arica.
Entre los años 1997 y 2010, se habían editado y dado a conocer a autoridades y ciudadanía en general, 33 CITSU de distintas localidades a lo largo de la costa de Chile. Estas CITSU se encontraban trabajadas en formato de dibujo Corel, donde se graficaba la información topográfica y la inundación correspondiente, finalmente eran publicadas en formato PDF, lo cual no permitía interactuar con ellas eficientemente. Arica Iquique Tocopilla - Mejillones Antofagasta Taltal La Serena Coquimbo Chañaral Caldera - Huasco Isla de Pascua Los Vilos - Papudo Quintero Viña del Mar Valparaíso Algarrobo - San Antonio Constitución - Penco - Tomé Lirquén - Talcahuano San Vicente Coronel - Lebu Corral Maullín Ancud Puerto Aysén.Arica. Antofagasta.Coquimbo.Valparaíso. Talcahuano.Puerto Montt 8
El SHOA, durante el año 2010, se propuso la elaboración de nuevas CITSU bajo el ambiente de un Sistema de Información Geográfica (SIG), sistemas los cuales cuentan con las herramientas necesarias para poder compilar la información territorial, editar, anexar el resultado del modelamiento numérico y tener una serie de posibilidades para dar valor agregado al producto, así elaborar cartas de inundación de nuevos sectores o realizar nuevas ediciones de cartas vigentes.
Desarrollo de las CITSU Finalidad de las CITSU: Elaborar cartografía, a una escala adecuada, de las áreas inundables por efecto de un tsunami del borde costero nacional, a través de una metodología de modelamiento numérico, las cuales puedan ser aplicadas a los programas locales de Protección Civil y Planificación Urbana, para facilitar el manejo de las áreas potencialmente afectadas.
Problema de las CITSU: De las cartas elaboradas desde el año 1997, se había evidenciado que su fuente de información estaba con una evidente falta de actualización, específicamente su información planimétrica, lo cual disminuía enormemente su finalidad de ser una herramienta de apoyo a las autoridades locales y nacionales y a la población en general finalmente, sumado lo anterior a su formato de edición.
Necesidad de actualizar las CITSU: Un punto importante fue el obtener nueva información 3D del área a trabajar, desde pares digitales, sumándole a esto los datos batimétricos con los cuales el SHOA cuenta, todo lo anterior se transforma en la base sobre la cual se calcula la inundación, por medio de un modelamiento numérico. Los códigos numéricos para la obtención de propagación de las ondas han sido: TUNAMI N, Universidad de Tohoku Japón. COMCOT, Universidad de Cornell USA. NEOWAVE, Universidad de Hawaii USA.
A B C Origen data batimétrica: GEBCO de 1 database SHOA database SHOA Electronic Nautical Charts Special Bathymetry GRID D 93x93m D Data topográfica: DEM desde cartografía DEM desde imágenes satelitales DEM desde fotografías aéreas GRID B 833x833m GRID C 278x278m GRID A 2498x2498m (partial view) Grillas con diferentes resoluciones: A = 81 ; B = 27 ; C = 9 ; D = 3 Actualmente resoluciones variables: (CITSU Valparaíso) A = 120 ; B = 30 ; C = 6 ; D = 1
Uso del SIG ArcGIS Consientes de que la herramienta, para dar un salto de modernidad en la elaboración de nuestras CITSU, era la utilización del software ArcGis, fue durante el lanzamiento de la nueva versión del programa (SEP 2010) donde se realizó el acercamiento definitivo entre el SHOA y Esri Chile, teniendo desde ese momento una estrecha colaboración entre ambas organizaciones.
Primera CITSU en actualizar:
CITSU s 2010-2011:
CITSU s en elaboración: Horcón Ventanas y Quintero
Conclusiones Las cartas de inundación son una herramienta más, que permiten a las autoridades correspondientes, trabajar sus distintos planes de emergencia y planificación. Las cartas muestran la inundación producida por un evento histórico en particular, (hoy en día se trabaja con el evento más extremo conocido), derivada de un modelamiento numérico. Los resultados obtenidos, están relacionados estrechamente con la calidad y densidad de los datos topográficos y batimétricos, más el conocimiento de los parámetros de la fuente sísmica. El uso del software ArcGIS, nos permitió comenzar a utilizar una nueva herramienta para el proceso de producción cartográfica en general.
Conclusiones Específicamente, para la elaboración de las nuevas CITSU, el ArcGIS ha resultado la herramienta ideal, de la cual todavía nos queda mucho que aprender y aprovechar sus potencialidades. Finalmente, recalcar que las CITSU muestran un evento histórico en particular, que no necesariamente se repetiría de la misma forma, por lo tanto, es conveniente tener presente la recomendación internacional, de considerar sobre la cota de los 30 metros de altitud, como zona segura en caso de ocurrir un tsunami.
Gracias por su atención!