05-Dr Miguel Estrada CISMID UNI

La Geomática Aplicada a la Prevención y Mitigación de Desastres en Zonas Urbanas

PhD. Ing. Miguel Estrada Mendoza Director de Investigación

Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres

Facultad de Ingeniería Civil Universidad Nacional de Ingeniería

GeoExpo 2012, San Isidro, Lima 22 y 23 de Marzo

Ciclo para el Manejo de Desastres

Ciclo del Disastre

Pre-evento Evento Post-Evento

Hardware

Software

Uso de Geo - Informática

Mecanismo detrás del Nacimiento de un Desastre

Riesgo ante Desastres

= Función (Peligro, Exposición, Vulnerabilidad)

Fuente:Hand Book of Total Disaster Risk Management-Good Practices, ADRC, Japan, 2005

Peligro Exposicion

Vulnerabilidad

Riesgo ante

Desastres

Sismos,

Inundación,

Tsunamis

Personas, Propiedades

Susceptibilidad a peligros naturales

3

Riesgo a

Desastres

Mecanismo para Reducir los Desastres

Peligro Exposición

Vulnerabilidad

Reubicación de Personas y propiedades

Básicamente sin cambio

pero hay “cambios

climáticos”

Incremento de la

resistencia de las

estructuras

4 Fuente:Hand Book of Total Disaster Risk Management-Good Practices, ADRC, Japan, 2005

Enfoque Metodológico para la Evaluación del Riesgo

LA MOLINA

ESTACIONES ACELEROGRAFICAS

CISMID-FIC-UNI

Estación Digital

Espectro de Respuesta de

Aceleraciones Absolutas

Sismo del 15/08/07 Componente EO

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0.01 0.1 1 10

Periodo (Seg)

Acele

ració

n (

cm

/s2)

Amortiguamiento = 5%

Amax = 335.91 cm/s2

T = 0.51 seg



Sismo del 15/08/07 Componente NS

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0.01 0.1 1 10

Periodo (Seg)

Acele

ració

n (

cm

/s2)


Amax = 387.96 cm/s2

T = 0.65 seg




0

50

100

150

200

250

300

350

400

0.01 0.1 1 10

Periodo (Seg)

Acele

ració

n (

cm

/s2)


Amax = 374.43 cm/s2

T = 0.13 seg




0

50

100

150

200

250

300

350

400

0.01 0.1 1 10

Periodo (Seg)

Acele

ració

n (

cm

/s2)


Amax = 287.64 cm/s2

T = 0.13 seg




0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0.01 0.1 1 10

Periodo (Seg)

Acele

ració

n (

cm

/s2)


Amax = 173.04 cm/s2

T = 0.21 seg




0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0.01 0.1 1 10

Periodo (Seg)

Acele

ració

n (

cm

/s2)


Amax = 175.42 cm/s2

T = 0.21 seg

CDL-CIP

SAN ISIDRO




0

50

100

150

200

250

300

0.01 0.1 1 10

Periodo (Seg)

Acele

ració

n (

cm

/s2)


Amax = 252 cm/s2

T = 0.26 seg




0

50

100

150

200

250

300

0.01 0.1 1 10

Periodo (Seg)

Acele

ració

n (

cm

/s2)


Amax = 160 cm/s2

T = 0.14 seg

CISMID

RIMAC

CALLAO

DHN

Mapa de Microzonificación Geotécnica

Distrito de Chorrillos, Lima

Sectorización del Área

Plantilla de Evaluación

INFORMACIÓN DE LA MANZANA

CÓDIGO DE LA MANZANA:

LEYENDA PARA LA CODIFICACIÓN DEL LOTE

No.Pisos (1) Material (2) Usos (3) Sistema Estructural (4) Conservación (5)

Adobe (A) Vivienda (V) S Mampostería de Arcilla Sin Refuerzo (B) Bueno

Mamposteria (M) Vivienda y Comercio (Y) M Mampostería Armada o Confinada con Diafragmas Rígidos (R) Regular

Concreto(C) Comercio (C) N Mampostería Armada o Confinada con Diafragmas Flexibles (M) Malo

Quincha (Q) Multifamiliar (M) L Construcción Informal en Albañilería

Acero (S) Policia o Bomberos (B) A Adobe y Quincha

Madera(W) Educativo (E ) C Pórticos de Concreto

Otro (O) Hospital (H) W Estructura de Concreto Armado con Placas

Industrial (I) I Pórticos de Concreto con Vanos Rigidizados con Mampostería

Baldio (B) L Estructura Celular de Concreto

Otros (O) F Pórtico de Acero Resistentes a Momento

B Pórtico de Acero Arriostrados con Diagonales

U Estructura de Perfiles Livianos

W Entramados de Madera

T Estructuras Industriales / Comerciales

*Nota:La Información de la manzana irá en plano lotizado adjunto similar al Nota 2: No Evaluado Use (X)

ejemplo de llenado que se muestra. (1) + (2) + (3) + (4) + (5) Caso Valdio Use (V)

1AVSR 1PISOS + ADOBE + USO VIVIENDA + MAMPOSTERIA DE ARCILLA SIN REFUERZO + REGULAR

Foto 5 - Numero

Foto 1 - Numero Foto 2 - Numero

Foto 3 - Numero Foto 4 - Numero

CONVENIO CISMID/FIC/UNI - MINISTERIO DE VIVIENDA COSNTRUCCION Y SANEAMIENTO

ESTUDIO DE RIESGO SISMICO DEL DISTRITO DE VILLA EL SALVADOR

Achurar lote representado

1AVMR

1AVMR

2AVMR

2CYPR

1AVMR

Achurar lote representativo

1AVM1R

1AVM1R1AVM1R

1AVSR2MCMB

2SVSR

1AVSR

3MMMB

Elaboración de la Geodatabase - Muestreo

Integración de datos: Geodatabase

Escenario Sísmico: Mapa de Riesgo

Identificación de Niveles Socio-Económicos Landsat – 1997 (MultiSpectral – 30m)

Japan-Peru Center for Earthquake Engineering and Disaster Mitigation

Uso del suelo estimado a partir de Imágenes Satelitales Ópticas

10km

Imagen Landsat (15m-resolución) Observada en 2002/1/17

Lima, Peru

Mapa del Uso del Suelo Estimado por Clasificación Supervisada

Congested housing area

Built-up area with large buildings

Vegetated area

Mountain (Higher)

Mountain (Lower)

Water

Precisión de la clasificaciónn podría mejorarse usando datos supervisados y un modelo digital de elevación (DEM). Del análisis multitemporal de imágenes Landsat, el crecimiento de áreas urbanas puede ser evaluado. (H. Miura)

IKONOS – 2002 (MultiSpectral – 4m)


8th IWSonRS4DM - 15

IKONOS – 2002 (Panchromatic – 1m)


8th IWSonRS4DM - 16

IKONOS – 2002 (Pansharpened – 1m)


8th IWSonRS4DM - 17

WorldView-2 – 2010 (MultiSpectral – 2m)


8th IWSonRS4DM - 18

WorldView-2 – 2010 (Panchromatic – 0.5m)


8th IWSonRS4DM - 19

WorldView-2 – 2010 (Pansharpened – 0.5m)


8th IWSonRS4DM - 20 Gram-Schmidt Spectral Sharpening Method

Información Espectral IKONOS vs. WorldView-2


4 Bandas Multiespectrales

Información Espectral IKONOS vs. WorldView-2


0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

350 450 550 650 750 850 950 1050

Rel

ativ

e R

espo

nse

Wavelength (nm)

Worldview 2 - Relative Spectral Radiance Response

Band 01 (Coastal) Band 02 (Blue) Band 03 (Green) Band 04 (Yellow) Band 05 (Red)

Band 06 (Red edge) Band 07 (NIR 1) Band 08 (NIR 2) Band Panchro

8 Bandas Multiespectrales

Área de Estudio – La Molina, Lima


Diferentes Tipos de Uso de Suelo


8th IWSonRS4DM - 24



8th IWSonRS4DM - 25



8th IWSonRS4DM - 26

Clasificación Supervisada


Clasificación Supervisada de Imágenes Digitales: Área de entrenamiento + Método de Clasificación

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Band 1 Band 2 Band 3 Band 4 Band 5 Band 6 Band 7 Band 8

DN

Bands

Min Max Mean -1 Std +1 Std

Clasificación Supervisada

Método de Clasificación: Mapeador de Ángulo Espectral (Spectral Angle Mapper)

La reflectancia espectral de un píxel puede ser representada por un vector en un espacio n-dimensional.

El ángulo espectral q Es una clase de correlación

n

i

i

n

i

i

n

i

ii

rt

rt

1

2

1

2

11cosq

Donde: n = número de bandas t = valor actual del espectro (DN) r = espectro de referencia (DN)

Resultados

Método de Clasificación: Spectral Angle Mapper Classification

El modelo de clasificación inclusive puede ser usado para delinear las piscinas

Good agreement between classification and real Image data

Transferencia de Datos Raster a vector (GIS)


Mismo Procedimiento para NDVI (De raster a vector)


Verificación en Sitio


On site verification


On site verification


Sensor PRISM (Información Topográfica)

• PRISM: Panchromatic Remote-sensing Instrument for Stereo Mapping.

• Radiómetro Pancromático de 2.5 m de resolución espacial.

• Tiene 3 cámaras independiente, adquiriendo información al mismo tiempo.

• A través del procesamiento se puede obtener modelos 3D de alta presición.

Generación Modelo 3D

Back

Nadir

Forward

3D Model

Data acquisition model

CISMID-FIC-UNI Proyecto MVCS-BID

3D Modeling

Integración RS – GIS – DEM (PRISM) (Ciudad 3d)


Inventario: Uso del Suelo Tambo de Mora - Chincha

Inventario: Material de Construcción Tambo de Mora - Chincha

Inventario: Número de Pisos Tambo de Mora - Chincha

Simulación de Inundación por Tsunami

Levantamiento de Información (Video + GPS)

El Sismo de Pisco del 15 de Agosto de 2007

• El 15 de agosto de 2007 a las 6:40 pm hora local, el sur del Perú fue afectado por un sismo con magnitud de momento de Mw = 8.0 (NEIC).

• El epicentro se localizó a 70 km en dirección oeste nor-oeste de la ciudad de Chincha, estando su foco localizado a una profundidad de 39 km.

• La intensidad máxima evaluada en la escala de Mercalli Modificada (MM) fue de VII.

Zona Afectada por el Sismo

Efectos del Sismo

Efectos del Sismo

Efectos del Sismo

Ventajas del Uso de Imágenes Satelitales

• Cubren una vasta de la superficie terrestre

• Se cuenta con información histórica (imágenes pre-evento)

• Adquisición Periódica (cuarta dimensión)

• Información espectral (quinta dimensión)

• Varios satélites (Landsat, ASTER, Spot, etc.)

• Precio razonable de la información

Flujo del Procesamiento de Imágenes Digitales

Conversión A/D

de fotografías análogasConversión D/D

de imágenes satelitales

Información digital (imágenes)

Corrección radiométrica

Corrección geométrica

Transformación Clasificación

Salida análoga Base de datos digital

Ingreso de la imagen

Pre-procesamiento

Imagen de salida

Procesamiento

Definición

del problema

Imágenes Adquiridas Imagen Pre-Evento 03 de junio 2007

Satélite: Quickbird Resolución espacial: 2.4m multiespectral

0.60m pancromática

Imágenes Adquiridas Imagen Post-Evento 27 de agosto 2007

Satélite: Quickbird Resolución espacial: 2.4m multiespectral

0.60m pancromática

Mejoramiento de Imágenes

Color verdadero ~ 2.4m Bandas 3, 2 y 1 (RGB)

Imagen de color mejorada Imagen Pancromática ~ 0.6m

Comparación Imagen Satelital vs. Fotografía Aérea

Información Satelital + GIS

Información Satelital + GIS (Bases de Datos)

Información multimedia

vinculada a la base de datos

PISCO

Niveles de Daño

Grave o colapso Severo Leve Sin daños

Zonas de Refugio

Zonas de Refugio

Uso de la Información Multiespectral

El Índice de Vegetación de la diferencia normalizada (NDVI) permite localizar lugares donde existe la presencia de vegetación o lugares húmedos. Estos lugares pueden representar niveles freáticos cercanos a la superficie. El NDVI se define por:

redir

redirNDVI



Mapa de Riesgo Sísmico Escenario: Sismo del 15/08/2007

Mapa de Riesgo Sísmico Escenario: Sismo del 15/08/2007

Dr. Carlos Zavala Dr. Zenón Aguilar

Mapa de Riesgo Sísmico Escenario: Luego de la Reconstrucción

Dr. Carlos Zavala Dr. Zenón Aguilar

Mapa Ubicación de Sondajes

Dr. Zenón Aguilar

Ensayos de Medición de Ondas de Corte – MASW (Análisis Multiespectral de Ondas Superficiales)

EXPLORACIÓN GEOFÍSICA EN LA CIUDAD DE PISCO

Plaza de Armas – San Andres

Av. Las Américas - Pisco

Dr. Zenón Aguilar

Mapa de Microzonificación Geotécnica de Pisco

Dr. Zenón Aguilar

Zonificación para la Gestión del Riesgo

Arq. Victoria Ramos

05-Dr Miguel Estrada CISMID UNI

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