Aplicación de interferometría de radar de apertura sintética (INSAR) y análisis de series de tiempo SBAS, para tres casos de estudio en Chile Central

Abstract

Las características geológicas y geomorfológicas de Chile, además de su disposición tectónica determinan la existencia de distintos peligros geológicos, incluidos terremotos, tsunamis, volcanismo y deslizamientos de terreno. En este contexto, comprender la evolución temporal y espacial de los desplazamientos superficiales y los mecanismos responsables de estos es de gran importancia, con miras a mitigar sus efectos. En este estudio, la deformación del suelo es monitoreada a través del procesamiento de imágenes satelitales Sentinel 1 mediante la aplicación de técnicas de Interferometría de Radar de Apertura Sintética (InSAR). Las imágenes seleccionadas, presentan tanto geometrías ascendentes como descendentes adquiridas desde 2017 a 2019, para el estudio de tres casos relevantes en Chile central. El procedimiento empleado consistió en la utilización de la metodología de series de tiempo SBAS, en donde se generaron pilas de imágenes procesadas en el software de código abierto GMTSAR, posterior a eso, el efecto rampa fue retirado para cada uno de los productos interferométricos y fue fijado el umbral de coherencia correspondiente. Finalmente, a partir de la utilización del algoritmo SBAS fueron generados mapas de desplazamiento acumulado (mm) y de velocidad de desplazamiento (mm/a), en función de la línea de visión del satélite (LOS). Los resultados obtenidos se dividen para cada caso de estudio. La primera zona corresponde a la ciudad de Rancagua, donde se obtuvieron velocidades de desplazamiento promedio para el sector de 4 mm/a, considerándose una zona estable, sin embargo, presenta algunos focos de movimiento con una tasa máxima de 12 mm/a, asociados principalmente al río Cachapoal y sectores industriales. En la segunda zona, correspondiente a la mina El Teniente, se determinaron dos dominios de deformación, que corresponden al límite exterior del cráter de hundimiento y al límite interior al cráter. En el límite exterior se observaron valores entre -2,5 a 2,5 cm, en geometría ascendente en 15 meses de estudio, y -7,5 a 7,5 cm, en geometría descendente en los 18 meses observados. Mientras que para el límite interior del cráter se observaron valores entre -21,4 a 15 cm, en geometría ascendente en 15 meses de estudio y -37 a 18 cm, en geometría descendente en los 18 meses observados. La tercera zona corresponde al deslizamiento ocurrido en Yerba Loca, donde no fue posible observar la totalidad de deformaciones del evento, pero sí se pudo cuantificar las tasas de deformación del halo del deslizamiento con valores máximos absolutos de 16 cm/a, para el momento previo, una tasa para el periodo que engloba un momento previo, durante y posterior al evento de 10,8 cm/a, y varios meses luego del evento, de 4 cm/a. Se concluye que mediante la aplicación de técnicas InSAR, es posible realizar análisis que permitan cuantificar procesos relevantes de deformaciones de terreno a escala de detalle lo que en perspectiva posibilita que en trabajos futuros en esta área sigan optimizándose, configurando así una útil y eficaz herramienta para la compresión de estos fenómenos.