Generación automática de modelos numéricos del terreno a partir de pares estereocópicos satelitarios

Esta tesis doctoral se encuentra dentro de esta tendencia a la profundización en el estudio de la generación de MNA. En la misma se propone una nueva metodología de obtención de Modelos Numéricos de Alturas a partir de pares estereoscópicos satelitarios. Para lo cual, se hace un repaso de las técnicas fotogramétricas convencionales de obtención de MNA y se comparan con la metodología propuesta en la tesis. Por supuesto una vez establecidas las diferencias y analogías entre estas técnicas se pasa a describir en profundidad la metodología propuesta. En esta tesis se propone un modelo geométrico para las imágenes SPOT que se utiliza para la localización de los pixeles de la imagen y el cálculo de los paralajes. Al final del análisis de la metodología y de sus analogías y diferencias con las técnicas convencionales, se llega a unas conclusiones

Aplicación de SFM-MVS con precisión mejorada para la restitución fotogramétrica y comparacion de las imágenes aéreas de archivo pre y post erupción en Isla Decepción (Shetland Del Sur, Antártida)

[EN] Despite today's extensive remote sensing imagery with all kinds of sensors, the use of old aerial imagery is still importantin the study of slowly evolving land processes to reconstruct past landscape forms. Numerous organisations sharephotogrammetric data in public repositories, offering opportunities to exploit them to identify historical, natural andanthropogenic topographic changes, which is particularly interesting if they are difficult to access areas, possibly affectedsince historic times by climate change and other geodynamic processes. This work proposes and applies a workflow basedon the SfM-MVS photogrammetric technique to 22 and 33 historical aerial photographs of the English FIDASE (1956/57)and Argentinean Navy (1968) flights, scanned at 1016dpi and 96dpi, black and white, of Deception Island (South Shetland,Antarctica). The photogrammetric processing controls the threshold values of the reconstruction uncertainties andprojection accuracy. The 3D point clouds obtained are geroreferenced with 37 ground control points (GCP) geographicallypositioned in a QuickBird2 satellite image over island areas not affected by volcanism. The quality of the DTM is controlledby comparison with the 1960 topographic map 1:25000 of the island, which allows the volumes of material emitted in thevolcanic eruption of 1967 to be evaluated. The results obtained improve considerably and extend the set of resultscompared to those obtained by classical contour line digitizing. The applied method, the DTM and orthomosaic of 1956and 1968 presented will allow us to evaluate, together with the analysis applied to later historical flights, English 1979 andChilean 1986, the recent changes produced by the recent volcanism, the local external geodynamics, the possible climaticdeterioration and the scope of current human activity from 1956 to the present day.[ES] A pesar de la actualmente minuciosa toma de imágenes con sensores de todo tipo, la utilización de antiguas imágenes aéreas sigue siendo importante en el estudio de procesos del terreno de evolución lenta para reconstruir las formas pasadas del paisaje. Numerosas administraciones comparten los datos fotogramétricos en depósitos públicos, ofreciendo oportunidades para explotarlos y detectar cambios topográficos históricos naturales y antropogénicos, lo cual resulta ser de mayor interés si son zonas de difícil acceso, posiblemente afectadas desde tiempos pretéritos por el cambio climático y otros procesos geodinámicos. Este trabajo, propone y aplica un flujo de trabajo basado en la técnica fotogramétrica SfMMVS a 22 y 33 fotos aéreas históricas de los vuelos inglés FIDASE (1956/57) y de la Armada Argentina (1968), escaneadas a 1016ppp y 96ppp, en blanco y negro, de la Isla Decepción (Shetland del Sur, Antártida). El procesado fotogramétrico controla los valores umbral de las incertidumbres de la reconstrucción y precisiones de proyección. Las nubes de puntos 3D obtenidas son gerorreferenciadas con 37 puntos de control terrestre (GCP) geográficamente posicionados en una imagen QuickBird2 sobre zonas no afectadas por vulcanismo. La calidad de los MDE se controla comparándolo con el mapa topográfico 1:25000 de la Isla lo que permite evaluar los volúmenes de material emitido en la erupción volcánica de 1967. Los resultados obtenidos mejoran notablemente y extienden el conjunto de resultados frente los obtenidos por digitalización clásica de las curvas de nivel. El método aplicado, los MDE y ortomosaico de 1956 y 1968 presentados permitirán evaluar, junto con el análisis aplicado a vuelos históricos posteriores, inglés de 1979 y chileno de 1986, los cambios recientes producidos por el volcanismo reciente, la geodinámica externa local, el posible deterioro climático y ámbito de afección de la actividad humana actual desde 1956 hasta la actualidad.This work has been developed within the Project "Auscultación de procesos activos sobre la ladera y la costa acantilada del entorno próximo de la Base Antártica Española Gabriel de Castilla" of the INTA - Ejército de Tierra financed by the Ministry of Defence and collaboration with UPM. The authors are grateful for the support received from the BGC staff, the Antarctic Campaign Office and the Logistics Division of the Army General Staff, the Hydrographic Institute of the Navy (IHM), Spanish Polar Committee (CPE), and Universities.Paredes, C.; De La Vega-Panizo, R.; Ropero, M. (2021). Application of improved accuracy SFM-MVS for photogrammetric restitution and comparison of pre- and post-eruption archival aerial imagery on Deception Island (South Shetland, Antarctica). En Proceedings 3rd Congress in Geomatics Engineering. Editorial Universitat Politècnica de València. 15-25. https://doi.org/10.4995/CiGeo2021.2021.12755152

El análisis del potencial geológico de rocas industriales en proyectos de planificación territorial: una revisión

Indudablemente, la extracción de recursos minerales entra en conflicto con otros usos del territorio. La planificación territorial puede evitar estos conflictos, minimizar los impactos acumulativos adversos de la minería y prevenir la disminución de recursos disponibles. Esto es especialmente cierto en lo referente a minerales industriales. El conocimiento de la distribución territorial de los recursos potenciales es la clave para alcanzar la integración efectiva de la minería en la planificación, y la mejor forma posible para salvaguardar los minerales frente a actividades que pueden comprometer su disponibilidad futura. Tanto en proyectos de ordenación minero-ambiental como en mapas de salvaguardia, los recursos minerales se han definido normalmente mediante el análisis de la información geológica cuando la escala no es detallada. Pero cuando se alcanzan escalas locales o municipales (mapas de gran escala), la planificación demanda más información para una mejor delimitación de los recursos. Esto puede requerir la recolección de datos de campo, la búsqueda de informes y documentos publicados, el inventario y la caracterización de explotaciones, y la consulta con la industria. El objetivo principal de este estudio es revisar varios trabajos de ordenación minera y ambiental, de cara a obtener un mejor conocimiento de las diferentes fórmulas y criterios utilizados para delimitar los recursos de rocas industriales presentes en un área. Se concluye que no existe una manera universal para abordar esta cuestión, y que una infraestructura de conocimiento geológico detallado es crucial para la planificación territorial de estos recursos minerales, en especial a escalas locales o municipales

The Modelling of Coastal Cliffs and Future Trends

About 80% of the world’s oceanic shorelines include diverse types of cliffed and rocky coasts: plunging cliffs, bluffs backing beaches and rocky shore platforms. In combination, approximately 60% of the world’s population lives within 60 km of the coast. Rapidly retreating soft cliffs may be found worldwide and are particularly vulnerable to changes in the forcing factors. The study and analysis of the rate of change in shoreline position through time is important or even imperative for coastal management. The development of cliff erosion predictive models is mainly limited to geomorphological data because of the complex interactions between physical‐chemical processes acting simultaneously in time and space that result in large scale variations. Current historical extrapolation models use historical recession data, but different environments with the same historical values can produce identical annual retreat characteristics despite the potential responses to a changing environment being unequal. For that reason, process‐response models (PRMs) are necessary to provide quantitative predictions of the effects of natural and human‐induced changes that cannot be predicted using other models. Several models are explained and discussed, including a process‐response model, based on real data at Holderness Coast (UK)

Modelo proceso-respuesta de recesión de acantilados por variación del nivel del mar. Aplicación en la Costa de Holderness (Reino Unido).

El desarrollo de modelos predictivos de retroceso de acantilados costeros se encuentra limitado desde el punto de vista geomorfológico debido a la complejidad e interacción de los procesos de desarrollo espacio-temporal que tienen lugar en la zona costera. Los códigos de cálculo existentes en la actualidad incorporan modelos probabilísticos para resolver la estabilidad geomecánica de los materiales. Éstos pueden reproducir tasas de recesión históricas; sin embargo, el comportamiento bajo condiciones variables (cambio climático) no tiene por qué ser el mismo. Se presenta un modelo de proceso-respuesta de retroceso de acantilados costeros que incorpora el comportamiento geomecánico de costas compuestas por tills, incluye la acción protectora de los derrubios presentes al pie del acantilado frente a los procesos erosivos y permite evaluar el efecto del ascenso del nivel medio del mar asociado al cambio climático. Para ello, se acoplan la dinámica marina: nivel medio del mar, mareas y oleaje; con la evolución del terreno: erosión, desprendimiento rocoso y formación de talud de derrubios. La erosión del acantilado se calcula en función del nivel del mar, de las condiciones del oleaje incidente, de la pendiente de la plataforma rocosa y de la resistencia del material rocoso afectado en cada ciclo de marea. Al finalizar cada ciclo, se evalúa la ruptura del acantilado según un criterio geomecánico de roturas por vuelco y en caso de rotura, se genera un talud de derrubios al pie del mismo. El modelo ha sido validado frente a datos reales en la costa de Holderness, Yorkshire, Reino Unido. Los resultados obtenidos presentan un importante avance en los modelos de recesión costera, especialmente en su relación con las condiciones geomecánicas del medio y su respuesta ante condiciones variables del nivel medio del mar producidas por el cambio climático

Detection and analysis of ground motion using DINSAR techniques on Deception Island (Antarctica)

[EN] Deception Island is an active volcano on which two Antarctic bases are located, the Spanish Antarctic Base Gabriel de Castilla and the Deception Antarctic Base, with scientific personnel working there during the summer (December-March). To ensure the safety of these personnel, it is necessary to monitor volcanic and seismic activity continuously with different technologies. Among the technologies that can be used are Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry (DInSAR) techniques for ground motion detection. Ground motions can have different origins, including volcanic and seismic movements. In this research we are going to analyse the movements that have occurred throughout 2018, 2019 and 2020, detected using DInSAR techniques and we will try to discriminate their origin. The detection using DInSAR techniques has been carried out with images acquired by the Sentinel 1A and Sentinel 1B satellites during the months of December to March 2018, 2019 and 2020. DInSAR techniques with image pairs have been used. Of all the possible combinations of image pairs, those with the greatest a priori possibilities were selected. Once the image pairs were selected, they were processed using the SNAP (Sentinel Application Platform) and SNAPHU (Statistical-Cost Network-Flow Algorithm for Phase Unwrapping) applications. Once the deformation maps had been obtained, the movements were analysed together with other data on the island such as topographic, geological, geomorphological, slope and orientation maps to find an explanation for each of the movements detected and to classify them according to their type of origin.[ES] La isla Decepción es un volcán activo en el cual se localizan dos bases antárticas, la Base Antártica Española Gabriel de Castilla (BAEGC) y la Base Antártica Argentina (BAA), con personal científico que desarrolla su labor durante el verano (diciembre-marzo). Para garantizar la seguridad de dicho personal es necesario monitorizar la actividad volcánica y sísmica de manera continua con distintas tecnologías. Entre las tecnologías que se pueden utilizar se encuentran las técnicas de Interferometría Diferencial SAR (DInSAR) para la detección de movimientos del terreno. Los movimientos en el terreno pueden tener distintos orígenes entre los cuales se encuentran los volcánicos y sísmicos. En esta investigación se van a analizar los movimientos que se han producido a lo largo de los años 2018, 2019 y 2020, detectados mediante técnicas DInSAR y se intentará discriminar su origen. La detección mediante técnicas DInSAR se ha realizado con imágenes adquiridas por los satélites Sentinel 1A y Sentinel 1B durante los meses de diciembre a marzo de los años 2018, 2019 y 2020. Se han utilizado técnicas DInSAR básicas con pares de imágenes. De todas las posibles combinaciones de pares de imágenes se han seleccionado las que tenían mayores posibilidades a priori. Una vez seleccionadas las parejas de imágenes se han procesado utilizando como herramienta las aplicaciones SNAP (Sentinel Application Platform) y SNAPHU (Statistical-Cost Network-Flow Algorithm for Phase Unwrapping). Una vez obtenidos los mapas de deformaciones se han analizado los movimientos junto con otros datos de la isla como los mapas topográficos, geológicos, geomorfológicos, de pendientes y orientaciones con el propósito de encontrar explicación a cada uno de los movimientos detectados y poder clasificarlos por su tipo de origen.De La Vega-Panizo, R.; Garmendia, A.; Paredes, C.; Ropero, M. (2021). Detección y análisis de movimientos del terreno mediante técnicas D-INSAR en la Isla Decepción (Antártida). En Proceedings 3rd Congress in Geomatics Engineering. Editorial Universitat Politècnica de València. 177-185. https://doi.org/10.4995/CiGeo2021.2021.12754OCS17718

Análisis exploratorio de firmas espectrales e índices de vegetación para la monitorización de emisiones de CO2 en un análogo natural.

Se ha analizado el problema de la detección de fugas de CO2 en reservorios naturales utilizados como almacenes de este gas. Los trabajos han sido realizados sobre un área del Campo de Calatrava, Ciudad Real, España, donde a causa de la actividad volcánica remanente se pueden encontrar puntos de emisión de CO2. Se han utilizado imágenes QuickBird y WorldView-2 para la generación de firmas espectrales e índices de vegetación. Estos índices han sido evaluados para obtener los más idóneos para la detección de fugas de CO2. Palabras clave: teledetección, CO2, vegetación, satélite. ABSTRACT The problem of detecting CO2 leaks in natural reservoirs used to store the gas has been analyzed. The works have been done over an area where, because of the residual volcanic activity, CO2 delivery spots can be found. This area is located in Campo de Calatrava, Ciudad Real, Spain. QuickBird and WorldView-2 imagery has been used to generate spectral signatures and vegetation indexes. These indexes have been evaluated in order to obtain the most suitable ones to detect CO2 leaks. Keywords: remote sensing, CO2, vegetation, satellite

Monitorización de emisiones de CO2 en un análogo natural mediante correlación con Índices de Vegetación

Entre las soluciones más satisfactorias al problema de las emisiones de CO2 está la captura y almacenamiento de este gas de efecto invernadero en reservorios profundos. Esta técnica implica la necesidad de monitorizar grandes extensiones de terreno. Utilizando una zona de vulcanismo residual, en la provincia de Ciudad Real, se han monitorizado las emisiones de CO2 utilizando imágenes de muy alta resolución espacial. Se han generado índices de vegetación, y estos se han correlacionado con medidas de contenido de CO2 del aire en los puntos de emisión. Los resultados han arrojado niveles de correlación significativos (p. ej.: SAVI = -0,93) y han llevado a descubrir un nuevo punto de emisión de CO2. Palabras clave: teledetección, CO2, vegetación, satélite Monitoring CO2 emissions in a natural analogue by correlating with vegetation indices Abstract: Among the most satisfactory solutions for the CO2 emissions problem is the capture and storage of this greenhouse gas in deep reservoirs. This technique involves the need to monitor large areas. Using a volcanic area with residual activity, in the province of Ciudad Real, CO2 emissions were monitored through very high spatial resolution imagery. Vegetation indexes were generated and correlated with measurements of the air?s CO2 content at the emission points. The results yielded significant correlation levels (e.g.: SAVI = -0.93) and led to the discovery of a new CO2 emission point. Keywords: remote sensing, CO2, vegetation, satellite

Biometría de Strombus bubonius Lamark 1791 del yacimiento de Cerro Largo (Roquetas de Mar, Almería)

This paper deals with a comparative metrical study of the mesogastropods Strombus bubonius and Strombus latus. The former from the raised marine deposits of Cerro Largo (Roquetas de Mar, Almería) of Middle Pleistocene age, and the second still living in the Gulf of Guinea and Cabo Verde Islands. The high correlation between length and maximum width reveals a positive allometrical relationship in fossil and living species. There is a good metrical coincidence between Cerro Largo S. bubonius representatives and S. latus from Cabo Verde, while S. latus representatives from Guinea and Senegal reach larger sizes. It is postulated that a partially developed sexual dimorphism explains the co-occurrence at the same beds of small and big sized S. bubonius shells

Análisis comparativo de propuestas para la ordenación de la actividad extractiva de áridos en la isla de Tenerife

La Isla de Tenerife es un territorio con numerosos espacios naturales protegidos y otras áreas merecedoras de protección ambiental, como consecuencia de su riqueza en valores ecológicos y paisajísticos. De acuerdo con las actuales normas de planificación, la actividad extractiva de áridos está limitada a una serie de áreas denominadas ámbitos extractivos. La delimitación de estas zonas presenta algunos defectos e incoherencias, tanto desde el punto de vista ambiental como desde la consideración de la capacidad productiva de recursos mineros. Este trabajo muestra dos modelos de planificación ambiental aplicada a la actividad extractiva de áridos para la Isla de Tenerife, los cuales pueden servir como alternativas al modelo de planificación vigente: un modelo denominado zonificado y otro llamado zonificado-concentrado. Ambos modelos proporcionan mejoras en lo referente al respeto de los valores ambientales y parten del conocimiento de la distribución territorial de los materiales geológicos. Se concluye que el conocimiento de la distribución territorial de los recursos potenciales es clave para alcanzar la integración efectiva de la minería en la ordenación territorial, y la mejor forma posible para salvaguardar los recursos minerales frente a actividades que pueden comprometer su disponibilidad futura. Las metodologías aplicadas pueden hacerse extensivas a otros territorios, en particular insulares, en los que es muy posible que exista una problemática semejante a la existente en la Isla de Tenerife.INTERRA, Ingeniería y Recursos, EspañaDepartamento de Investigación en Recursos Geológicos, Instituto Geológico y Minero de España, EspañaEscuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas y Energía, Universidad Politécnica de Madrid, Españ