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Geodetic Integrated Monitoring System

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Combinar tecnologías para obtener una alerta temprana de los corrimientos de tierras

El riesgo de corrimiento de tierras está aumentando debido al incremento de la frecuencia e intensidad de lluvias fuertes causadas por el cambio climático. Unos investigadores europeos han desarrollado un sistema para supervisar zonas inestables y proporcionar alertas en caso de movimientos terrestres súbitos.

Economía digital
Cambio climático y medio ambiente

Los corrimientos de tierras pueden afectar directamente a la población general, por ejemplo cuando impactan en zonas urbanas o cuando las infraestructuras, tales como los puentes, cambian de posición a causa del movimiento de la tierra. Para evitar catástrofes y la consiguiente pérdida de vidas, resulta esencial controlar continuamente el movimiento de los corrimientos de tierras y alertar tanto a los habitantes locales como a los operarios de las infraestructuras cuando supera unos determinados umbrales. El proyecto financiado con fondos europeos GIMS desarrolló un sistema avanzado de bajo coste para supervisar los corrimientos de tierras y la subsidencia que combina el sistema mundial de navegación por satélite (GNSS, por sus siglas en inglés) europeo Galileo, el radar de apertura sintética (SAR, por sus siglas en inglés) Copernicus y unidades de medición inerciales (IMU, por sus siglas en inglés). «Su integración nos permite comprender mejor los procesos controlados y conocer más detalles sobre el fenómeno de deformación que si utilizásemos las diferentes tecnologías por separado», explica el coordinador del proyecto, Eugenio Realini.

Satélites que detectan movimiento

Los satélites Copernicus Sentinel transmiten periódicamente datos de radar que pueden suministrar imágenes de la deformación terrestre tras su procesamiento. El GNSS suministra mediciones continuas de determinados puntos realizadas por los satélites de Galileo con una precisión milimétrica. Por último, las IMU, conocidas también como acelerómetros, pueden detectar la inclinación y el movimiento en zonas de corrimiento de tierras para transmitir alertas en tiempo real en caso de movimientos bruscos. Las tecnologías clave desarrolladas por GIMS incluyen antenas y receptores rentables capaces de rastrear señales de doble frecuencia del GNSS Galileo. Además, un transpondedor activo compacto permite las mediciones por SAR facilitando la «devolución» de la señal del SAR del Sentinel al satélite que la transmitió. Esto resulta útil para supervisar una zona donde hay pocos o ningún reflector natural disponible que facilite la detección de puntos de medición específicos. Todas las estaciones de GIMS son compatibles con el «software» para el procesamiento de datos del GNSS, el SAR y las IMU, y los investigadores han creado innovadores algoritmos y «software» para integrar el GNSS y el SAR. Según Realini: «En nuestra opinión, los resultados más relevantes son unas mejores capacidades de procesamiento para el GNSS y un procedimiento innovador para integrar las mediciones del GNSS y el SAR con el fin de aprovechar la sinergia entre estas dos tecnologías».

Una alerta temprana protege a las personas y la propiedad

Los socios del proyecto construyeron, pusieron en funcionamiento y comprobaron catorce estaciones de GIMS en dos zonas de corrimiento de tierras en Eslovenia. Las estaciones, ligeras y completamente autónomas, se alimentan mediante paneles solares y pueden instalarse fácilmente en la infraestructura, por ejemplo en puentes situados en la zona de corrimiento de tierras. «El sistema de alarma/alerta rápida y la precisión de los datos obtenidos garantizan que se puedan mitigar los riesgos relacionados con los corrimientos de tierras y que se puedan gestionar de forma eficaz las situaciones de crisis», señala Realini. El «software» de GIMS recibe datos de los acelerómetros y del GNSS desde las estaciones a través de Internet. Además, obtiene datos del SAR de la zona cubierta por las estaciones directamente desde los servidores Copernicus Sentinel de la Agencia Espacial Europea. Entonces, todos estos datos en bruto se procesan para obtener resultados de la deformación terrestre y recopilar un informe para las partes interesadas, como las autoridades públicas y las agencias de protección civil. GIMS allanó el camino para utilizar de forma combinada las versiones rentables de tres tecnología que suelen utilizarse por separado: el GNSS, el SAR y las IMU. «Gracias a los resultados de GIMS, ahora podemos supervisar más zonas y con un mayor número de estaciones. Esto permite comprender de forma más extensa, detallada y eficiente los movimientos de los corrimientos de tierras y sus efectos sobre las estructuras para reducir el número de lesiones, incluidas las letales, y planificar mejor las intervenciones de mantenimiento», concluye Realini.

Palabras clave

GIMS, corrimiento de tierras, GNSS, SAR, IMU, acelerómetro, transpondedor activo compacto, sistema mundial de navegación por satélite europeo Galileo, radar de apertura sintética, unidades de medición inerciales

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