Metodología para la evaluación de la susceptibilidad de fenómenos de remoción en masa mediante análisis de redes neuronales aplicada en el fiordo Comau, Región de Los Lagos, Chile

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo principal presentar una metodología para la evaluación de susceptibilidad de remociones en masa, y aplicarla en la ladera este del fiordo Comau, región de Los Lagos, Chile. Se trabajó con una escala de 1:25.000 y con una resolución de DEM (Digital Elevation Model) de 30x30. Por otra parte, los condicionantes para el análisis fueron: elevación, pendiente, orientación de ladera, curvatura media, geología, distancia a lineamientos, distancia a fallas, distancia a cursos de agua, distancia a ríos y radiación solar anual, los cuales fueron normalizados. Para la evaluación de susceptibilidad, se ocuparon redes neuronales (Análisis Neural Network ANN) del tipo Multi Layer Perceptron (MLP), con el método de aprendizaje feed forward backpropagation o propagación de error y con el método de convergencia Levenberg-Marquardt. Para llevar a cabo la metodología, el área de estudio se redujo a puntos equiespaciados a 30 metros, se tomaron los puntos de generación de remociones en masa y puntos que no cumplen con las condiciones de remociones en masa, y se le dio diez valores correspondientes al valor de cada factor condicionante normalizado. Asimismo, los puntos del área de estudio quedaron asociados a un valor de los factores condicionantes. Con los puntos de inicio o generación y de zonas con ausencia de remoción en masa, se configuraron matrices para el proceso de entrenamiento, validación y test de la red neuronal. Una vez entrenada la red y corroborado su buen desempeño, se evaluaron los puntos del área de estudio, obteniendo un valor de susceptibilidad para cada uno de ellos, los que fueron categorizados cualitativamente en muy baja, baja, media, alta y muy alta. De acuerdo a los resultados obtenidos de la red, se determinó una correlación entre zonas de alta y muy alta susceptibilidad con elevaciones entre los 800 y 1.600 m s.n.m, pendientes entre los 35° y 70°, orientación de laderas oeste y curvaturas medias cóncavas; mientras que zonas de baja y muy baja susceptibilidad presentaron correlación con elevaciones inferiores a 100 m s.n.m., pendientes menores a 35°, orientación de ladera este, curvaturas medias convexas y planas, y distancia a fallas, lineamientos, cursos de agua y ríos, muy lejanas. Considerando los pesos sinápticos de la capa de entrada, se determinó que los factores que poseían mayor peso eran: elevación, distancia a lineamientos, geología, pendiente, orientación de ladera, distancia a ríos, distancia a fallas, curvatura, radiación y distancia a cursos de agua. Así, se realizaron análisis con los seis factores más importantes, y luego, con tres, lo que demostró que el análisis con diez factores es óptimo, pero un análisis con 6 factores es suficiente, y entrega una buena aproximación de susceptibilidad, además de tener una correlación positiva con los análisis. Por su parte, un análisis con tres factores no presentó una buena aproximación de susceptibilidad.