Detección, modelización y monitorización de movimientos del terreno mediante técnicas A-DISAR

Resumo

En esta tesis doctoral se han aplicado varias técnicas A-DInSAR (Interferometría SAR Diferencial Avanzada) con el objetivo principal de detectar, modelizar y monitorear movimientos del terreno desde enero de 2018 a febrero de 2020, en tres áreas de la zona central de Asturias (N de España) y en el Área Metropolitana de Lisboa (SO de Portugal). Concretamente, en Asturias las zonas de estudio corresponden al entorno del Cabo Peñas (incluyendo la Península de Podes), el deslizamiento del Faro de Tazones y a un área montañosa situada en la Cuenca Carbonífera Central. La investigación ha supuesto las siguientes etapas metodológicas: 1) procesamientos A-DInSAR a partir de los software PSIG y P-SBAS utilizando tres grupos de imágenes SAR diferentes: i) 113 imágenes SAR de los satélites Sentinel-1A/B en órbita descendente, desde enero de 2018 a febrero de 2020; ii) 109 imágenes SAR del satélite Sentinel-1A desde enero de 2018 a abril de 2020, 48 de ellas en órbita ascendente y 61 en órbita descendende; 2) obtención de mapas de velocidades medias de deformación en la dirección suelo-satélite (LOS) (mm/año) y de las series temporales de deformación (mm); 3) aplicación de las metodologías de post-procesado A-DInSAR de Active Deformation Areas (ADA tools) y estimación de las componentes Vertical y Horizontal de la deformación; 4) integración en un Sistema de Información Geográfica de toda la información con datos geoespaciales y medidas topográficas tomadas mediante estación total y validación de las deformaciones obtenidas mediante salidas de campo y 5) interpretación desde el punto de vista geológico de los resultados obtenidos. En el entorno del Cabo Peñas se han detectado velocidades máximas LOS de 17,1 a 37,4 y 23,0 a 38,3 mm/año, relacionadas con asentamientos del terreno e inestabilidades de ladera. En el deslizamiento del faro de Tazones, las medidas topográficas han mostrado desplazamientos mensuales máximos de algunos puntos desde 1 m, hasta más de 14 m. Sin embargo, las características del movimiento y la naturaleza del terreno no han permitido obtener buenos resultados con las técnicas ADInSAR. En el sector de la Cuenca Carbonífera Central, las deformaciones medidas presentaron velocidades máximas LOS de 18,4 y 9,5 mm/año. Estas velocidades son compatibles con subsidencia y recuperación del nivel freático en un entorno de minería subterránea de carbón. Sin embargo, debido a la confidencialidad de los datos geológico-mineros, estas hipótesis no pudieron ser corroboradas. También se detectaron deformaciones relacionadas con inestabilidades de ladera superficiales. En el Área Metropolitana de Lisboa se han obtenido 4 ADAs en órbita ascendente y 3 ADAs en órbita descendente, relacionadas con subsidencia industrial y urbana con una velocidad máxima LOS estimada de 25,5 mm/año. La máxima velocidad Vertical medida fue 32,4 mm/año. Los datos geológicos e hidrológicos, permitieron relacionar esta subsidencia con la compactación continua de depósitos aluviales y antrópicos. Esta investigación supone una importante contribución al conocimiento de movimientos en masa, en ámbitos mineros y costeros, en el caso de Asturias y, en ámbitos urbanos, en el Area Metropolitana de Lisboa. Además, se ha demostrado la fiabilidad del procesado P-SBAS para la detección y monitorización de movimientos del terreno a escalas regional y local, así como la utilidad del uso conjunto de datos ADInSAR y medidas topográficas in situ.