EXPLORACION DE GLACIARES Octubre 2010

Ing. BENJAMIN MORALES ARNAO

N TEMAS DE EXPLORACION DE GLACIARES

1 Cartas Topográficas

2 Imagen de Satélite

3 Levantamientos Topográficos

4 GPS

5 Levantamiento LIDAR

6 Fotogrametría

7 Sondajes

8 Exploración Sísmica

9 Exploración Gravimétrica

10 Exploración Electromagnética

11 Interferometría SAR

IMAGEN DE SATÉLITE

IMÁGENES DE SATÉLITELANDSAT

Se caracterizan por la variedad de bandas que las componen. Se separan en 2 tipos: Landsat 7 (sensor ETM+) y Landsat 5 (sensor TM); ambas poseen 7 bandas multiespectrales que van desde el visible hasta el infrarrojo medio, con una resolución de 30 metros, en la mayoría de ellas.

La diferencia entre ellas radica en que las Landsat 7 poseen una banda pancromática de 15 metros y en el caso de la banda termal, aumenta la resolución de 120 a 60 metros. Cada escena cubre 180*175 Km2. Las principales aplicaciones de estas imágenes se centran en la identificación y clasificación de las distintas cubiertas que existen en la superficie terrestre, determinación de humedad del suelo, clasificación de la vegetación, mapas hidrotermales y estudios multitemporales. Existen imágenes de archivo desde 1982.

Las imágenes ALOS, son captadas por 3 sensores: VNIR, PRISM yPALSAR. En el caso del sensor VNIR, este capta imágenes multiespectrales, que poseen las bandas del visible y el infrarrojo cercano, con una resolución de 10 metros. Cada imagen tiene una extensión de 70*70 Km2. Tiene aplicación en el área medioambiental, clasificación de suelos y seguimiento de desastres naturales, por su alta capacidad de revisita (2 días).

A diferencia del sensor anterior, el PRISM capta imágenes pancromáticas y se destaca por la resolución espacial que estas poseen de 2.5 metros y porque cada escena contiene 3 perspectivas (nadir, hacia atrás y hacia delante), con una superficie común de 35*35 Km2, de manera que permite hacer estereoscopía y generar modelos digitales de elevación de alta precisión.

Estas imágenes son captadas desde 1999 por el satélite Terra. Poseen 14 bandas separadas en 3 grupos, el primero con una resolución de 15 metros, en donde están las bandas del visible y del infrarrojo cercano; el segundo con una resolución de 30 metros compuesto por 6 bandas del infrarrojo; y un tercer grupo termal, con una resolución de 90 metros. Sus principales aplicaciones están en el análisis de suelos, cuerpos de agua, geología, medio ambiente, usos de suelo, entre otros. Además, cuenta con 2 bandas estereoscópicas, a partir de las cuales se puede generar modelos digitales de elevación. Cada escena ASTER, tiene una extensión de 60 * 60 Km2.

El sensor PALSAR, es un sensor activo de RADAR, con una resolución variable de 10 a 100 metros. Este sensor permite captar escenas a través de las nubes, bruma, niebla o humo, tanto de día como de noche. Por lo tanto, es ideal para realizar estudios en áreas tropicales o polares. También son utilizadas en la geología, movimientos en masa, aplicaciones marítimas, entre otros.

Estas imágenes son denominadas de alta resolución, se componen de una imagen multiespectral, que posee las bandas visibles y la infrarroja cercana, con una resolución espacial de 2.4 metros; y una imagen pancromática, con una resolución de 0.6 metros. Cada escena QuickBird tiene una extensión de 16.5*16.5 Km2. Las aplicaciones que se pueden realizar con estas imágenes son variadas, como por ejemplo: generación de cartografía urbana, aplicaciones agrícolas, forestales, de recursos hídricos, medioambiente, seguridad, entre otros.

Este es un nuevo satélite puesta en órbita a fines del 2007, la principal característica es que capta imágenes pancromáticas con una resolución de 0,5 metros. Próximamente, se espera el lanzamiento del satélite WorldView – 2, para la adquisición de imágenes multiespectrales.

Tabla resumen – Imágenes Satelitales:

Pancromáticas

Identifican y miden accidentes superficiales y objetos, principalmente por su apariencia física.

Identifican y cartografían con precisión la situación de los elementos generados por la acción del hombre, como edificios, carreteras, veredas, casas, etc.

Actualizan las características físicas de los mapas existentes.

Trazan los límites entre tierra y agua.

Identifican y cuantifican el crecimiento y desarrollo urbano.

Permiten generar modelos digitales de elevación de gran exactitud.

Catalogan el uso del suelo.

Tipos Fundamentales de Imágenes

Se captan mediante un sensor digital que mide la reflectancia de energía en una amplia parte del espectro electromagnético.

Mutliespectrales

Se captan mediante un sensor digital que mide la reflectancia en muchas bandas de espectro. Estos distintos valores de reflectancia se combinan para crear imágenes de color.

Distinguen las rocas superficiales y el suelo por su composición y consolidación.

Delimitan los terrenos pantanosos.

Estiman la profundidad del agua en zonas litorales.

Catalogan la cubierta terrestre.

Tipos Fundamentales de Imágenes

LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON

TEODOLITO T21967

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO CON ESTACIÓN TOTAL2010

PROCESO DEL LEVANTAMIENTO

TOPOGRAFICO CON PRISMAS

GPS• Los equipos de GPS utilizan algunos de los numerosos

satélites GPS que orbitan la tierra, cada uno dos veces al día, en trayectorias conocidas con alta precisión.

• Sirven para determinar la posición de puntos en la superficie de la tierra a partir de las señales emitidas por los satélites y recibidas por los equipos GPS en el terreno.

• La actual precisión de los levantamientos con GPS es del orden de 20 milímetros en las coordenadas horizontales, y del orden de 40 milímetros en las verticales

LIDARLight Detection and Ranging

“Detección y medición a través de la luz”

LIDAREs una tecnología que permite determinar la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz de luz pulsado. En términos simples, funciona como un sistema que permite registrar las diferentes altitudes que hay en un terreno, de tal manera que éstas puedan reproducirse en un mapa.

La importancia fundamental del barrido LIDAR es que permite hacerestudios cuantificables de elementos territoriales, volúmenes,catastro de ejemplares, entre otras opciones. Incluso, modelamiento3D con fines civiles, monitoreando riesgos Geológicos, Sismológicos,Erupciones Volcánicas, Aluviones, Control de Faenas Mineras, sinnecesidad de estar en contacto directo con el territorio en cuestión.

APLICACIONESDentro de las aplicaciones más frecuentes para lo que se utiliza este sensor se encuentran:

Usos en faenas mineras Planificación de rutas óptimas Localización de botaderos y/o piscina de

decantación Monitoreo de erosión Mapeo de drenaje; forestales/agrícolas Estudio de infraestructura y planificación urbana Aplicaciones en geografía física Monitoreo de áreas sensibles, entre muchas

otras.

De estas aplicaciones se pueden obtener cuantificaciones precisas de distintos elementos. El producto principal, con especialización de elementos, es la cartografía temática en toda la amplitud del concepto y la obtención de curvas de nivel de gran precisión.

FOTOGRAMETRIA

Fotogrametría Aérea Consiste en la utilización de fotogramas aéreosde eje vertical tomados desde un avión quesobrevuela la zona de estudio, recubriendo elterritorio con fotogramas que se solapen tantolongitudinal como transversalmente.

Usos:Posteriormente, a partir de estos fotogramas yrealizando una serie de procesos se puedentrazar mapas.

Fotogrametría Terrestre

Es una medición en fotogramas obtenidos desde la superficie terrestre. Los ejes de las cámaras son horizontales , paralelos entre si y perpendiculares a la base

Puede dividirse en:

• Fotogrametría de objeto cercano: D=300 m a 10cm

• Macrofotogrametría: D= 1 a 10cm

• Microfotogrametría: D ‹ 10cm

SONDAJES

TALADRO MANUAL SIPRE

PERFORACIÓN ROTATIVA EN EL GLACIAR DE ALECH - SUIZA

PERFORACIÓN MANUAL PARA SACAR MUESTRAS DE ACUMULACIÓN DE NIEVE

PERFORACION TERMICA PARA BALIZAS DE ABLACION EN ELGLACIAR BROGGI

EQUIPOS PARA PERFORACION TERMICA

EXPLORACION SISMICA

GEOFÍSICA POR REFRACCIÓN SÍSMICA

EXPLORACION ELECTROMAGNETICA

EXPLORACION CON GEORADAR

INTERFEROMETRIA SAR

Ilustración cortesía del Prof. Howard Zebker, Universidad de Stanford• Dos satélites toman una imagen de la

superficie de la Tierra• O un satélite adquiere 2 imágenes de

una región en particular, en un periodo de varios días

• Se procesa la información para generar imágenes de SAR con formato de valores complejos

• La diferencia de la fase entre las dos imágenes se procesa para obtener información de la altura y/o del movimiento de la superficie de la Tierra

Interferometría desde radares en el espacio

LAGUNAS DE SAFUNA EXPLORACION GEOFISICA Y DE PERFORACIONES

CUENCA GLACIAR DE LA LAGUNA DE PARÓN

EXPLORACIONES POR GEOFISICA Y PERFORACIONES

INVESTIGACIONES DE PALEOCLIMAEN EL GLACIAR QUELCCAY, PERU 1977

PROYECTO DE EXPLORACION MINERA EN CUENCA GLACIAR

CHAUPIJANCA SUR – FARALLÓN DE

HIELO

PERFORACIONES TÉRMICAS

CHAUPIJANCA SUR – FARALLÓN DE

HIELO

PERFORACIONES TÉRMICAS

ACELERÓGRAFO INSTALADO PARA CONTROL DE VIBRACIONES