Co-Registration Methods and Error Analysis for Four Decades (1979–2018) of Glacier Elevation Changes in the Southern Patagonian Icefield

The main goal of this paper is to compare two co-registration methods for geodetic mass balance (GMB) calculation in 28 glaciers making up the Upper Santa Cruz River basin, Southern Patagonian Icefield (SPI), from 1979 to 2018. For this purpose, geospatial data have been used as primary sources: Hexagon KH-9, ASTER, and LANDSAT optical images; SRTM digital radar elevation model; and ICESat elevation profiles. After the analyses, the two co-registration methods, namely M1, based on horizontal displacements and 3D shift vectors, and M2, based on three-dimen-sional transformations, turned out to be similar. The errors in the GMB were analyzed through a k index that considers, among other variables, the error in elevation change by testing four interpolation methods for filling gaps. We found that, in 63% of the cases, the relative error in elevation change contributes 90% or more to k index. The GMB throughout our study area reported that a loss value of −1.44 ± 0.15 m w. e. a−1 (−3.0 Gt a−1) and an ice thinning median of −1.38 ± 0.11 m a−1 occurred within the study period. The glaciers that showed the most negative GMB values were Upsala, with an annual elevation change median of −2.07 ± 0.18 m w. e. a−1, and Ameghino, with −2.31 ± 0.22 m w. e. a−1.Fil: Vacaflor, Paulina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Vich, Alberto Ismael Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, Luis Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin

Evaluación de la salud estructural del monumento natural puente del inca mediante la integración de instrumentos y tecnologías

Puente del Inca is a natural monument standing over the Cuevas river in Mendoza, Argentina. The bridge currently exhibits structural deterioration due to natural and anthropic factors. This article seeks to offer a contribution to the conservation and restoration works of Puente del Inca by integrating instruments and technologies that allow the assessment of the health state of the natural bridge. The study relied on visual inspection, accretion-erosion rate measurements, hydrothermal flow characterization, ground-penetrating radar, soil dielectric sensor, Global Navigation Satellite System, laboratory testing, Structure from Motion, the Finite Element Method and ambient vibration testing. The results show that the morphology and health of the natural bridge depend on the dynamic balance between the erosion and the geobiological system intervening in the formation of the travertine constituting the natural bridge. The computational structural modeling demonstrates that there is a controversy between the benefit of irrigating the geological formation with thermal water and the loss of stability of the bridge under saturation conditions. Nevertheless, a continuous monitoring and an efficient administration of thermal water may ensure the deceleration of most of the erosive processes as well as the improvement of the geobiological system health.Puente del Inca es un monumento natural situado sobre el río Cuevas en Mendoza, Argentina. Actualmente, el puente presenta un deterioro estructural debido a factores naturales y antrópicos. Este artículo busca contribuir con los trabajos de conservación y restauración de Puente del Inca mediante la integración de instrumentos y tecnologías que permitan evaluar el estado de salud del puente natural. El estudio está basado en inspecciones visuales, mediciones de tasa de acreción y erosión, caracterización del flujo hidrotermal, Georradar, mediciones dieléctricas del suelo, Global Navigation Satellite System, ensayos de materiales, Structure from motion, método de elementos finitos y pruebas de vibración ambiental. Los resultados muestran que la morfología y la salud del puente natural dependen de un equilibrio dinámico entre los procesos erosivos y geobiológicos que intervienen en la formación del travertino que constituye el puente natural. El modelo numérico estructural computacional demuestra que existe una controversia entre el beneficio de irrigar con agua termal la formación geológica y la pérdida de estabilidad del puente en condiciones de saturación de agua. Sin embargo, un monitoreo continuo y una administración eficiente del agua termal pueden asegurar la desaceleración de la mayoría de los procesos erosivos así como la mejora de la salud del sistema geobiológico.Fil: Lannutti, Esteban Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Barón, Jorge. Universidad Nacional de Cuyo; ArgentinaFil: Moragues, Silvana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, Luis Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin

Evaluation of the use of different antennas and the influence of the non verticality in GPS measurements

En este trabajo se realizaron seis tests de mediciones episódicas GPS, con 48 horas de observación, cuyo objetivo es el de evaluar la repetividad de una posición al usar diferentes modelos de antenas y estimar la influencia de la no verticalidad en las coordenadas resultantes. El requerimiento de obtener posicionamientos precisos en estudios de la dinámica de la Tierra, donde los fenómenos que se quieren observar producen efectos de apenas unos milímetros, lleva a considerar factores importantes como el tipo de antena a utilizar, evitar inclinaciones en la monumentación y la aplicación de los archivos de correcciones a los centros de fases de las antenas. Las observaciones GPS fueron procesadas con el software Bernese v5.0, utilizando distintos observables, pseudo-observables y estimación de parámetros troposféricos. La comparación entre antenas mostró resultados con diferencias significativas, de 3 a 5 cm en la componente Vertical, principalmente cuando se utilizan antenas aptas para uso topográfico o cartográfico (Trimble Zephyr), en redes de líneas de base mayores a 1000 km, con soluciones de la combinación libre de ionósfera con estimación de parámetros troposféricos (L3+Tropo). En líneas de base cortas (aproximadamente 200 m) y procesamientos de simple frecuencia L1, las diferencias en la componente Vertical resultaron con valores entre 0,02 cm y 0,1 cm. En el caso en que la monumentación fue inclinada aproximadamente 5º en la dirección norte, se observó una variación de las coordenadas del orden de 1 cm en la componente Norte, dirección de la inclinación.In this work six tests of episodic GPS measurements were performed with 48 hours of observation, which aims to evaluate the repeatability of a position by using different models of antennas and also estimate the influence of non-verticality in the resulting coordinates. The requirement to obtain precise positioning in studies of the dynamics of the Earth, where the phenomena to be observed produce effects of just a few millimeters, leads to consider important factors such as the type of antenna to be used, avoid inclinations in monumentations and the application of correction files to observations. GPS observations have been processed with the Bernese software v5.0 using different algorithms. The comparison between antennas showed results with significant differences, 3 to 5 cm in the Up component, mainly when antennas suitable for topographic or cartographic uses (Trimble Zephyr) are used in networks with base-lines greater than 1000 km, with ionosphere-free combination with tropospheric parameter estimation solutions (L3+Tropo). In short base-lines (approximately 200 m) and single frequency L1 processing, differences in the Up component values were between 0,02 cm and 0,1 cm. In the case where the monumentation was tilted angle of approximately 5° toward north, a variation of the coordinates in the order of 1 cm in the Northen component was observed (tilt direction).Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Reseña de la mesa redonda criosférica “los grandes retos de la investigación científica en los glaciares sudamericanos”

En el marco de la XXIX Reunión de la Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas el día 3 de agosto del 2021 se llevó a cabo la Mesa redonda criosférica sobre los resultados recientes y retos futuros de la investigación científica en los glaciares sudamericanos. Esta mesa contó con la participación de destacados científicos internacionales que expusieron sus trabajos más recientes llevados a cabo a lo largo de todos los Andes, quienes compartieron sus ideas y proyectos con más de 100 participantes no presenciales que con gran interés, escucharon, comentaron y preguntaron sobre el presente y futuro de la criósfera sudamericana.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Un marco de referencia global para la industria petrolera: Neuquén-Argentina

La industria petrolera ha requerido desde sus comienzos la georreferenciación de hechos propios en las instancias de exploración (líneas sísmicas, muestreo, mapeos, etc.) y explotación (pozos, plataformas, etc.). Como respuesta a esta necesidad, las empresas, que inicialmente dependían de cada nación donde se desarrollaban principalmente, definieron sistemas de referencia locales. Estos sistemas les permitían planificar y trabajar sobre la cartografía papel de esa época. Así fue el caso de la Argentina con los sistemas locales Chos Malal, Quiñi Huao y otros, luego ajustados a Campo Inchauspe’69. En las últimas décadas las necesidades de georreferenciación han cambiado, producto de los avances en la informática y en las comunicaciones, al igual que la coexistencia de proyectos colindantes pertenecientes a empresas extranjeras en un mismo territorio. Esto exige una mayor precisión y la definición de sistemas internacionales. Es así como, independientemente de las exigencias que se presentan en el marco jurídico de cada país, dichas empresas están comenzando a georreferenciar sus sistemas de información a marcos de referencia globales. En este trabajo se presenta el diseño y ejecución de una red geodésica desarrollada mayoritariamente en la provincia de Neuquén, para la empresa PETROBRAS S.A y su vinculación al Marco de Referencia Terrestre Internacional, a través del uso de la Red de Estaciones Permanentes GPS Argentina.Since its beginning the oil industry has required the georeferencing of their own doings in the exploration instances (seismic lines, sampling, mapping, etc) and in the explotation ones (wells, platforms, etc). As a response to this demand the companies, which would initially depend of the country where they developed their activities, defined local reference systems. They permitted the companies to plan and work on the paper cartography of the time. Such was the case of Argentina with the Chos Malal, Quiñi Huao and others local systems, later adjusted to Campo Inchauspe’69. In the last decades georeferencing demands have changed, because of the advances in computing sciences and communications as well as the coexistence of joint projects belonging to foreign companies in the same territory. This requires more precision and the definition of international systems. Which is why, independently from the juridical exigencies of each country, the companies are starting to georeference their information systems to global reference frames. This work deals with the design and execution of a geodetic net developed in the province of Neuquen for Petrobras S.A., where the International Terrestrial Reference System is materialized through the use of the GPS Permanent Stations in Argentina.Material digitalizado en SEDICI gracias a la colaboración de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP).Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Analytic hierarchy process applied to landslide susceptibility mapping of the North Branch of Argentino Lake, Argentina

In the present study, we achieved the susceptibility mapping to slope instability processes by the implementation of Analytic Hierarchy Process and Weighted Linear Combination methods, in the North Branch of Argentino Lake, Southern Patagonian Icefield. The strong retraction of the glaciers in the area has triggered paraglacial readjustments, producing instability processes that favor the generation of mass removal processes. The results obtained from optical satellite images show that the highest degrees of susceptibility (4 and 5) are located on the western slopes of the Upsala Channel, Bertacchi and Cono Tributary Glaciers, and the Moyano and Norte Valleys, respectively. These slopes coincide with the geographic location of previous events surveyed by the inventory of unstable areas of the zone. Low degrees of susceptibility are found on the downhill valleys, outcrops rock and glaciers. The Consistency Ratio was 0.069, indicating that being less than 0.1 the study is reliable. The study sheds light on the knowledge of slopes and valleys that are more susceptible to processes of instability in mountainous areas, which would make it possible to prevent possible hazards associated with these events.Fil: Moragues, Silvana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lanfri, Mario. Comision Nacional de Actividades Espaciales. Gerencia de Coordinacion.; ArgentinaFil: Moreiras, Stella Maris. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, Luis Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin

Satellite images and geodetic measurements applied to the monitoring of the Horcones Inferior glacier, Mendoza, Argentina

This work analyzes the monitoring of the covered and regenerated Horcones Inferior Glacier (HIG) since the implementation of a semi-permanent GNSS station (HISS) on its surface during the summer seasons of 2009 and 2010. The glacier is located at 32° 41’s and 69° 57’w, at the foot of the south wall of Mt. Aconcagua, Aconcagua Provincial Park, Mendoza, Argentina. The average velocities obtained from the HISS station were of 1.3 cm/d and 3.5 cm/d during the 2009 and 2010 seasons respectively. The data procured using satellite images during the last surges (1984 and 2003) gave average velocities for the HIG front of 8.7 m/d for the first event and 11.5 m/d for the second one. These results allowed getting accurate and reliable movement tendency at the terminal part of the HIG during the 1984-2010 period.El presente trabajo realiza el monitoreo del glaciar Horcones Inferior, cubierto y regenerado a partir de la implementación de una estación GNSS semi-permanente (HISS), instalada sobre su superficie durante las temporadas de verano de 2009 y 2010 respectivamente. El glaciar se encuentra ubicado a los 32° 41’s y 69° 57’w, al pie de la pared sur del C° Aconcagua, en el Parque Provincial Aconcagua, Mendoza, Argentina. La estación HISS registró valores de velocidades medias de 1.3 cm/d y 3.5 cm/d durante las temporadas de 2009 y 2010. Se utilizaron imágenes satelitales para el seguimiento del frente del glaciar durante los últimos surges (1984 y 2003), cuyas velocidades medias fueron de 8.7 m/d para el primero y de 11.5 m/d para el segundo evento. Estos resultados permitieron obtener de manera precisa y confiable la tendencia de movimiento de la parte terminal del GHI durante el periodo 1984-2010.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Mass changes of alpine glaciers at the eastern margin of the Northern and Southern Patagonian Icefields between 2000 and 2012

Despite renewed efforts to better understand glacier change and recognize glacier change trends in the Andes, relatively large areas in the Andes of Argentina and Chile are still not investigated. In this study, we report on glacier elevation and mass changes in the outer region of the Northern and Southern Patagonian Icefields in the Southern Patagonian Andes. A newly-compiled Landsat ETM+ derived glacier inventory (consisting of 2253 glaciers and ∼1314 ± 66 km2 of ice area) and differencing of the SRTM and SPOT5 DEMs were used to derive glacier-specific elevation changes over the 2000?12 period. The investigated glaciers showed a volume change of −0.71 ± 0.55 km3 a−1, yielding a surface lowering of 0.52 ± 0.35 m a−1 on average and an overall mass loss of 0.46 ± 0.37 m w.e. a−1. Highly variable individual glacier responses were observed and interestingly, they were less negative than previously reported for the neighboring Patagonian Icefields.Fil: Falaschi, Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Bolch, Tobias. Universitat Zurich; SuizaFil: Rastern, Phillip. Universitat Zurich; SuizaFil: Lenzano, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, Luis Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lo Vecchio Repetto, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Moragues, Silvana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin

Análisis de precisión y desempeño de métodos de co-registro para el cálculo de balances de masa geodésico en glaciares del Campo de Hielo Patagónico Sur

El proceso de co-registro de Modelos Digitales de Elevación (MDE) consiste en acoplar dos superficies entre sí a fin de reducir las diferencias altimétricas entre las mismas. Estos sesgos tienen el potencial de propagarse y afectar los análisis posteriores como ser los cambios de volumen y tasas de retroceso en glaciares, por lo tanto, conforman un error sistemático que debe ser calculado y corregido antes de realizar la diferenciación. De no realizarse el co-registro, los sesgos introducidos pueden llegar a ser del orden de la señal de cambio a detectar y desencadenar en posteriores interpretaciones erróneas. El Balance de Masa Geodésico (BMG) de un glaciar se calcula primeramente a través de la diferenciación de dos MDE. Es por esto que el proceso de co-registro constituye un paso previo al cálculo de BMG y de suma importancia para evitar la propagación de errores en productos derivados.El co-registro se realiza a través de la estimación de parámetros de transformación que ajustan el MDE slave o móvil al MDE fijo o máster. Una vez calculados los parámetros de transformación, estos son aplicados al MDE móvil que entonces queda ?co-registrado? o acoplado al MDE fijo. Existen algunas pocas alternativas para la realización de este procedimiento. Podemos clasificar a los métodos de co-registro en: (A) aquellos que requieren Puntos Comunes (PC) o (B) aquellos que no requieren PC. Aclarando que con PC nos referimos a puntos de unívoca correspondencia tridimensional entre ambas superficies a acoplar. Entonces, existen métodos del grupo (A) como los de Berthier et al. (2007) y Nuth & Kääb (2011) que presentan soluciones basadas en desplazamientos planimétricos. Estos utilizan Puntos de Co-Registro (PCR) para realizar el acople pero que no son necesariamente PC. Por otro lado, métodos del grupo (B) como el de Li et al. (2017) solucionan el co-registro a través de la estimación parámetros de transformación entre los sistemas de referencia de cada MDE. Para el cálculo de estos parámetros los PCR necesariamente deben ser PC identificados en ambos MDE. Esto constituye una dificultad ya que implica la detección de características o rasgos comunes a dos MDE.En el campo de la glaciología son más comúnmente utilizados los métodos del grupo (A). Esto se debe a su mayor sencillez y disponibilidad de códigos para su uso. Sin embargo, existen muy pocas aplicaciones del grupo (B). Más aún, el co-registro mediante estos métodos suele requerir programaciones que son cerradas e incluidas en el proceso de la diferenciación de los MDE. Sin embargo el detalle metodológico presentado en Li et al. (2017) permitió su adaptación y reproducción para aplicaciones glaciológicas en este estudio. Es por esto que el objetivo del presente estudio es el diseño, aplicación y evaluación de manera cruzada dos métodos: Método 1 (M1) y Método 2 (M2), pertenecientes a los grupos (A) y (B), siendo el M1 basado en Nuth & Kääb (2011) y el M2 basado en Li et al. (2017). A partir de esto, se contribuye a un mejor conocimiento estadístico al utilizar diferentes métodos de co-registro. Para el desarrollo, los métodos M1 y M2 fueron aplicados sobre dos MDE: el modelo de elevaciones óptico KH91979 considerado fijo, obtenido fotogramétricamente a través de imágenes KH-9 Hexagon correspondientes al año 1979 y el modelo global de elevaciones radar SRTM2000 considerado móvil, correspondiente a febrero del año 2000. Además, se utilizaron perfiles de elevación ICESat en la etapa de análisis de precisión y otras fuentes de datos accesorias como ser capas vectoriales de contorno glaciar y de información litológica para la etapa de elección de los PCR.La elección de los PCR es un paso fundamental para el co-registro que requiere la selección de puntos en zonas que hayan permanecido invariantes entre las fechas de los MDE a acoplar. Tanto el M1 como el M2 utilizados en este trabajo emplearon PCR elegidos dentro de áreas demarcadas como estables. No obstante, el mecanismo de selección de estos puntos fue distinto según cada método. En el caso del M1, se realizó una búsqueda aleatoria restringida sobre una capa de litología y por fuera de los limites glaciares según el RGI6.0 (Randolf Glacier Inventory versión 6.0). Luego, se calcularon las diferencias de elevación contra SRTM2000 y se filtraron los PCRm1 en base a estas diferencias en base a un intervalo de mediana ± 3 desviaciones absolutas de la mediana. Por otro lado, el M2 utiliza centroides de subcuencas y estas subcuencas fueron trazadas dentro de las áreas continuas ?sin hacer uso de la capa de litología- demarcadas como estables. En este caso los PCRm2 fueron seleccionados internamente en el proceso de matching. Siendo este proceso una etapa perteneciente al M2 en la que se determina la correspondencia unívoca entre una subcuenca del MDE slave con una del MDE máster y en consecuencia de sus respectivos centroides. Una vez obtenidos los PCRm1 y PCRm1 se estimaron los parámetros de transformación, quedando el SRTM2000 co-registrado a KH91979 mediante M1 y M2 respectivamente.El desempeño de los métodos fue evaluado de manera absoluta para el caso de M1 y para el caso de M2 de manera cruzada contra M1. En el caso del M1 la evaluación se realizó co-registrando los perfiles de elevación ICESat a los modelos SRTM2000 y KH91979 obteniendo así dos vectores (∆X,∆Y,∆Z) adicionales de co-registro. De esta manera, la suma teórica de los tres vectores de traslación obtenidos debería dar cero. Sin embargo, en la práctica esto no ocurre y la suma de esas diferencias es considerada un estimador de la precisión del co-registro. La evaluación de la precisión del M2 fue llevada a cabo mediante una evaluación cruzada respecto del M1. Para esto, utilizamos el SRTM2000 co-registrado al KH91979 mediante el M2. Luego, se trazaron perfiles transversales (Figura 1Figura 1) incluyendo zonas estables y se calcularon los promedios de las diferencias de elevación entre SRTM2000 y KH91979. La comparación del antes y después del co-registro con M1 y M2 nos permitió evaluar sus comportamientos de manera cruzada.Los resultados de la evaluación del M1 a partir de la triangulación con datos ICEsat arrojó un valor (23.7 m) menor al tamaño del pixel. Sin embargo, este valor es un tanto mayor a los resultados que suelen obtenerse cuando se realiza el proceso de triangulación mediante M1 con otros MDE en lugar de ICESat. Esto se debe a la menor cantidad de datos disponibles y pobre distribución espacial de los perfiles ICESat respecto de los modelos digitales. Respecto a la comparación en comportamiento entre M1 y M2, los resultados nos muestran que las diferencias de elevación en zonas estables disminuyen tanto con el M1 como con el M2. Por ejemplo, las diferencias de altura en zonas estables disminuyen desde un 37% (M2, Upsala 3-3 profile) hasta un 64% (M1, Viedma 4-4 profile). Aun así, estas diferencias en zona estable siguen siendo distintas de cero. Esto puede explicarse por los distintos orígenes (radar versus óptico) en la comparación de los MDE SRTM2000 y KH91979. A esto se le suma las diferencias en calidad y definición de la superficie, siendo el SRTM2000 un modelo de mayor precisión y continuidad que el KH91979. Por otro lado, las últimas columnas (ice zone) permiten evaluar el impacto que tiene sobre el cálculo de cambio de espesor de hielo, aplicar o no un método de co-registro de manera previa. En este sentido, observamos que en zonas englazadas las diferencias de altura son inicialmente del orden de 100 a 150 m. Luego del co-registro estas diferencias disminuyeron un 17% en el caso mínimo (M1, Upsala 1-1 profile) y en un 56% en el caso máximo (M2, Viedma 3-3 profile).Fil: Vacaflor, Paulina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lannutti, Esteban Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lenzano, Luis Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaXXIX Reunión Científica de la Asociación Argentina de Geofísicos y GeodestasMendozaArgentinaAsociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Unsupervised classification for landslide detection from airborne laser scanning

Landslides are natural disasters that cause extensive environmental, infrastructure and socioeconomic damage worldwide. Since they are difficult to identify, it is imperative to evaluate innovative approaches to detect early-warning signs and assess their susceptibility, hazard and risk. The increasing availability of airborne laser-scanning data provides an opportunity for modern landslide mapping techniques to analyze topographic signature patterns of landslide, landslide-prone and landslide scarred areas over large swaths of terrain. In this study, a methodology based on several feature extractors and unsupervised classification, specifically k-means clustering and the Gaussian mixture model (GMM) were tested at the Carlyon Beach Peninsula in the state of Washington to map slide and non-slide terrain. When compared with the detailed, independently compiled landslide inventory map, the unsupervised methods correctly classify up to 87% of the terrain in the study area. These results suggest that (1) landslide scars associated with past deep-seated landslides may be identified using digital elevation models (DEMs) with unsupervised classification models; (2) feature extractors allow for individual analysis of specific topographic signatures; (3) unsupervised classification can be performed on each topographic signature using multiple number of clusters; (4) comparison of documented landslide prone regions to algorithm mapped regions show that algorithmic classification can accurately identify areas where deep-seated landslides have occurred. The conclusions of this study can be summarized by stating that unsupervised classification mapping methods and airborne light detection and ranging (LiDAR)-derived DEMs can offer important surface information that can be used as effective tools for digital terrain analysis to support landslide detection.Fil: Tran, Caitlin J.. California State Polytechnic University; Estados UnidosFil: Mora, Omar E.. California State Polytechnic University; Estados UnidosFil: Fayne, Jessica V.. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: Lenzano, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin