Evaluación de la interferometría diferencial de radar en el estudio de fenómenos de remoción en masa y su uso en alertas tempranas

Abstract

Este documento presenta los análisis realizados sobre diversos fenómenos de remoción en masa a lo largo de Colombia, utilizando la técnica de interferometría diferencial de radar (DInSAR). Para ello, en primer lugar, se describen las principales características de esta herramienta y su aplicación, con un enfoque especial en los diferentes tipos de deslizamiento. A continuación, se expone un breve recuento histórico sobre el uso de la técnica a nivel global y en Colombia. Posteriormente, se realizó un análisis de deformación mediante interferometría sobre un fenómeno específico de remoción en masa: el evento de Paz Vieja localizado en el departamento de Boyacá, Colombia, al cual se le hizo seguimiento durante tres años y cinco meses. Los mapas de deformación obtenidos a partir de la interferometría fueron compilados y analizados de manera inicial con otros interferogramas de la misma órbita, y posteriormente con los mapas de deformación de la órbita opuesta de la misma zona. Este análisis preliminar permitió formular diversas conclusiones, las cuales se verificaron en otros eventos de remoción en masa en Colombia, seleccionados de manera aleatoria del “Sistema de Información de Movimientos en Masa” (SIMMA) del Servicio Geológico Colombiano. Los resultados obtenidos muestran una alternancia entre los momentos de deformación: positiva y negativa, fenómenos especialmente predominantes en eventos de remoción de gran magnitud y en pendientes moderadas. Si bien existen limitaciones causadas por la vegetación y las precipitaciones, estas pueden mitigarse con el uso de otras longitudes de onda como la banda L, algo que puede explorarse en trabajos posteriores. Uno de los hallazgos más interesantes es que, cuando se registran valores elevados de deformación positiva, estos suelen seguirse de una fuerte deformación negativa, lo que puede ser interpretado como un evento de remoción en masa. Esto sugiere la necesidad de profundizar en la definición de umbrales a escala local, para validar estas observaciones iniciales y determinar a partir de qué punto se constituye en un evento amenazante para sus vecinos. Con base en los datos obtenidos y su corroboración, se proponen varias medidas para mejorar los sistemas de alerta temprana para fenómenos de remoción en masa en Colombia. Estas propuestas, junto con recomendaciones para optimizar el procesamiento de los datos de radar se presentan en la parte final del documento (Texto tomado de la fuente)

The document presented below recapitulates the analyzes carried out in different mass removal phenomena throughout Colombia using the Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar (DInSAR) technique. First, it describes the main features of this tool and its application, with a special focus on the different types of landslides. Next, a brief historical overview of the technique’s use globally and in Colombia is provided, after which a deformation analysis was carried out using interferometry on a mass removal phenomenon, in this case the event of Paz Vieja located in the department of Boyacá in Colombia, which was monitored for three years and five months. The deformation maps obtained from the interferometry were initially compiled and analyzed with the other interferograms of the same orbit and later with the deformation maps of the opposite orbit of the same area; This preliminary analysis allowed for the formulation of various conclusions, which were verified against other randomly selected mass removal events in Colombia, chosen from the “Mass Movement Information System” (SIMMA) of the Colombian Geological Service. The results obtained show an alternation between periods of positive and negative deformation, phenomena that are especially predominant in large-scale removal events and on moderate slopes. Although there are limitations caused by vegetation and rainfall, these can be mitigated by using other wavelengths, such as the L-band, something that could be explored in future work. One of the most interesting elements is that when very high values of positive deformation occur, they are often followed by strong negative deformation, which can be interpreted as a mass removal event. This suggests the need to further define local-scale thresholds to validate these initial observations and determine the point at which this constitutes a threatening event for nearby areas. Based on the data obtained and their corroboration, several measures are proposed to improve early warning systems for mass removal phenomena in Colombia. These proposals, along with recommendations to optimize radar data processing, are presented in the final section of the document.