Especialización en Sistema de Información Geográfica · 2024
Procesamiento digital de imágenes satelitales Sentinel para la detección de zonas de amenaza por remoción en masa mediante la implementación de índices espectrales en el periodo comprendido entre los años 2018 y 2023 en los municipios de Jericó, Socotá y Chitá, del departamento de Boyacá
El propósito de esta tesis es la identificación, delimitación y análisis de las áreas de amenaza por remoción en masa en los municipios de Jericó, Socotá y Chitá, ubicados en el departamento de Boyacá. Para llevar a cabo este estudio, se realizó un inventario de deslizamientos en la zona de interés durante el período comprendido entre los años 2018 y 2023. Posteriormente, se procedió a la selección, descarga y procesamiento de imágenes satelitales Sentinel, este proceso incluyó la corrección atmosférica, el recorte de la zona de interés y su remuestreo. Luego, se calculó el índice espectral NBR y la diferencia del mismo utilizando pares de imágenes, lo que permitió la detección de posibles áreas propensas a deslizamientos. Al comparar la información obtenida con el inventario, fue factible localizar las áreas donde ocurrieron estos eventos, y se procedió a tomar una muestra representativa con el fin de crear una firma espectral característica de este tipo de fenómeno.
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Contenido
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN Y SU JUSTIFICACIÓNp. 14
- DESCRIPCIÓN DEL ÁREA PROBLEMÁTICAp. 15
- FORMULACIÓN DEL PROBLEMAp. 20
- JUSTIFICACIÓNp. 20
- OBJETIVOSp. 22
- OBJETIVO GENERALp. 22
- OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 22
- ANTECEDENTESp. 23
- REFERENTE NORMATIVO Y LEGALp. 32
- REFERENTE TEÓRICOp. 35
- INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓNp. 35
- SENSOR ACTIVOp. 36
- SENSOR PASIVOp. 36
- PROGRAMA Y MISIÓNp. 38
- PROGRAMA COPERNICUSp. 38
- SENTINEL 2p. 40
- MOVIMIENTOS EN MASAp. 45
- CAÍDAS, RODAMIENTOS Y BLOQUES ERODADOSp. 46
- VOLCAMIENTOSp. 46
- DESLIZAMIENTOSp. 25
- FLUJOSp. 48
- CREEP (REPTACIÓN)p. 49
- CARACTERÍSTICAS DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICAp. 51
- ÍNDICE ESPECTRALp. 52
- ÍNDICE ESPECTRAL NBRp. 53
- DIFERENCIA NBR (DNBR)p. 54
- FIRMA ESPECTRALp. 55
- SENTINEL APPLICATION PLATFORM- SNAPp. 57
- METODOLOGÍAp. 58
- ENFOQUE METODOLÓGICOp. 58
- TIPO DE ESTUDIOp. 58
- PROCEDIMIENTOp. 59
- RESULTADOSp. 81
- INVENTARIO E IDENTIFICACIÓN DE DESLIZAMIENTOSp. 81
- ANÁLISIS MULTITEMPORAL DE LA DIFERENCIA DNBRp. 86
- FIRMA ESPECTRALp. 55
- ZONAS DE AMENAZA DE DESLIZAMIENTOp. 91
- CARTOGRAFÍA TEMÁTICAp. 93
- CONCLUSIONESp. 96
- RECOMENDACIONESp. 98
- REFERENCIASp. 100
- Figura 1. Localización General de la zona de estudiop. 19
- Figura 2. Diferencia DNBR 2022-2023p. 74
- Figura 3. Cantidad de deslizamientos por veredap. 76
- Figura 4. Firma espectral de deslizamientosp. 78
- Figura 5. Porcentaje de deslizamientos por municipiop. 82
- Figura 6. Mapa temático del inventario de deslizamientos investigadosp. 83
- Figura 7.Mapa temático de los deslizamientos identificados con DNBRp. 84
- Figura 8. Deslizamientos investigados vs deslizamientos identificados DNBRp. 85
- Figura 10. Diferencia DNBR 2019-2020p. 88
- Figura 11. Diferencia DNBR 2018-2019p. 89
- Figura 12. Firmas espectrales depuradas deslizamientos 2020p. 90
- Figura 13. Mapa Temático zonas de amenaza de deslizamientop. 94
- Tabla 1. Bandas de los satélites Sentinel 2p. 42
- Tabla 2. Deslizamientos rotacionales en Colombiap. 47
- Tabla 3. Niveles de severidad en incendios obtenidos a partir del dNBR, propuesto por USGSp. 55
- Tabla 4. Tabla de selección de imágenesp. 62
- SEN2CORp. 65
- Tabla 6. Eventos de deslizamientos identificados por vereda con el DNBRp. 75
- Tabla 7. Inventario de deslizamientos investigados por veredap. 81
- Ilustración 1. Elementos de teledetección ambiental, elaboración propia Fuente: Chuevieco (1995)p. 35
- Ilustración 2. Sensor Pasivo Fuente: NASA Applied Remote Sensing Training Programp. 37
- Ilustración 3. Configuración orbital del satélite gemelo SENTINEL-2. Fuente (ESA, n.d.-b)p. 41
- transportes del Gobierno de España, 2018)p. 44
- Ilustración 5. Relación entre flujo incidente y reflejado. Fuente. (Chuvieco, 1995)p. 52
- U.S. Forest Servicep. 53
- Ilustración 7. Signaturas espectrales típicas de distintas cubiertas. Fuente. (Chuvieco, 1995)p. 56
- Ilustración 8. Metodología del Proyectop. 59
- Ilustración 9. Instalación del complemento SEN2CORp. 64
- Ilustración 10. Ejecución del proceso L2A processp. 64
- Ilustración 11. Modelo de recorte y remuestreo de las imágenes seleccionadasp. 68
- Ilustración 12.Definición del área de recorte mediante coordenadas de pixelp. 69
- Ilustración 13. Definición de parámetros del resampleop. 69
- Ilustración 14. Imágenes resultantes luego del proceso de recorte y remuestreop. 70
- Ilustración 15.Modelo para el cálculo de NBR en las imágenesp. 71
- Ilustración 16.Expresión matemática para el cálculo del NBR en SNAPp. 71
- Ilustración 17.Modelo para el cálculo de dNBR entre las imágenesp. 72
- Ilustración 18.Expresión matemática para el cálculo del dNBR en SNAPp. 72
- Ilustración 19.Imágenes resultantes luego del cálculo del dNBRp. 73
- Ilustración 20. Mascara de deslizamientos PIN 40 (Muestra 1)p. 79
- Ilustración 21. Mascara de deslizamientos PIN 40 (Muestra 2)p. 80
- Ilustración 22. Mascara obtenida de la muestra de la firma espectralp. 92