Actividad de los movimientos de ladera de la Serra de Tramuntana (Mallorca). Aplicación de técnicas remotas (DInSAR) y simulación de desprendimientos rocosos
- Autores: Inmaculada García-Moreno Gonzalo
- Directores de la Tesis: Rosa María Mateos Ruiz (dir. tes.), Bernardí Gelabert Ferrer (dir. tes.), Gerardo Herrera García (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de les Illes Balears ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Miguel Azañón Hernández (presid.), Guillem Xavier Pons Buades (secret.), Pau Balaguer Huguet (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Historia, Historia del Arte y Geografía por la Universidad de las Illes Balears
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RepositoriUIB
- Resumen
- español
Desde principios del siglo XVIII existen registros bibliográficos que hacen referencia a la intensa dinámica de laderas que presenta la Serra de Tramuntana de Mallorca. Durante los años 2008-2010 se sucedieron una serie de inviernos fríos y lluviosos en la isla de Mallorca que desencadenaron 34 movimientos significativos de diferentes tipologías. La existencia de inventario previo y la oportunidad de estudio que ofrecía el evento 2008-2010, determinó que la Serra de Tramuntana fuese elegida como zona piloto dentro del marco de los Proyectos Europeos DORIS (2013-2015) y LAMPRE (2013-2015). El presente trabajo recoge gran parte de los trabajos realizados en el marco de ambos proyectos.
A partir de trabajos previos (Mateos, 2001), de los datos facilitados por el Servicio de Carreteras y la Dirección General de Emergencias del Govern Balear, junto con el trabajo de campo y el análisis de la fotografía aérea, se han inventariado y caracterizado 934 movimientos de ladera. La proyección de los puntos en GIS ha facilitado el estudio de su distribución y ha permitido llevar a cabo el análisis de los factores que condicionan los movimientos. Se ha podido constatar que, el 65,5 % de los movimientos registrados en la Serra corresponden a desprendimientos rocosos y el 25% a deslizamientos. El 54% de los eventos se localizan en la franja costera de esta cadena montañosa.
La colaboración con diferentes agentes sociales de la isla ha permitido la valoración de las pérdidas económicas causadas por los movimientos de ladera durante el periodo 2008-2010, que afectaron a numerosas viviendas e infraestructuras, y principalmente a la red viaria de la Serra. Las pérdidas económicas ascendieron a 11 M €, el 0,042% del PIB de Baleares.
En el presente trabajo de investigación se han aplicado herramientas novedosas, como son las técnicas de Interferometría Radar Avanzada y los modelos de simulación de desprendimientos rocosos, para analizar la peligrosidad por movimientos de ladera en la Serra de Tramuntana de la Isla de Mallorca.
Se han procesado numerosas imágenes radar de varios satélites, que cubren un espacio temporal de 20 años. Se han seleccionado las correspondientes al satélite ALOS, ya que permite obtener mayor densidad de puntos, y además su cobertura temporal cubre el periodo húmedo 2008-2010. El método de procesado empleado ha sido la técnica PSI. La superposición de los datos de velocidad de deformación al mapa inventario, junto con las observaciones geomorfológicas y comprobaciones en campo, han permitido identificar los deslizamientos activos. Los resultados son: (1) un 22% de los deslizamientos cartografiados son activos; (2) se han identificado 5 deslizamientos nuevos, (3) se ha redefinido la geometría de 5 deslizamientos existentes, y (4) se han identificado nuevas áreas potencialmente peligrosas a lo largo de la carretera Ma-10.
Para abarcar el estudio de los desprendimientos, se han llevado a cabo simulaciones de caída de rocas aplicando el código STONE (Guzzetti et al., 2002). La calibración se ha llevado a cabo tomando como referencia 40 desprendimientos bien caracterizados, y realizando una estimación estadística de los valores obtenidos para cada parámetro, seleccionando la simulación que mejor se ajusta a la realidad. Los parámetros calibrados se han validado, en una primera etapa, con 10 de los desprendimientos desencadenados durante el periodo húmedo 2008-2010 y, en una segunda etapa, con 63 desprendimientos inventariados a lo largo de la carretera Ma-10, y ocurridos durante los últimos 18 años. En la primera etapa de validación se observa que desprendimientos con una trayectoria preferencial y menor alcance están mejor representados. En la segunda etapa se observa que los desprendimientos de rocas con el área fuente en escarpes de macizos rocosos presentan más grado de confianza que los desprendimientos con el área fuente en taludes de la carretera. Finalmente, los resultados obtenidos se han utilizado para diseñar las líneas principales de actuación en la Ma-10 frente a su protección a los desprendimientos.
Este trabajo pretende ofrecer una serie de herramientas calibradas y validadas en la zona de estudio como base para futuros trabajos de peligrosidad y riesgo por movimientos de ladera.
- English
Since the beginning of the 18th century bibliographic records exist which refer to the intense slope dynamics in the Tramuntana Range. During the years 2008-2010 followed a series of cold and rainy winters on the island of Mallorca that triggered 34 significant movements of different typologies. The existence of a previous inventory and the study opportunity offered by the event 2008-2010, determined that the Tramuntana Range was chosen as a pilot area within the framework of the European Projects DORIS (2013-2015) and LAMPRE (2013-2015). The present work includes much of the work carried out within the framework of both projects.
From previous studies (Mateos, 2001), the data provided by the Department of Highways and Emergency Department of the Balearic Government, together with the field work and aerial photography analysis, 934 landslides have been logged and characterized. The points logged in GIS have enabled the study of distribution and a detailed analysis of factors affecting movements has been carried out. This has shown that 65,5% of the movements in the mountains correspond to rockfalls and 25% due to landslides. 54% of inventoried events are located in the coastal strip of this mountain range.
The collaboration of different social agents of the island has allowed the assessment of economic losses caused by landslides during that period 2008-2010, which affected many homes and infrastructure, and especially the road network of the range. The economic losses during that period amounted to 11 M €, the 0.042% of the Balearic islands GDP.
Innovative tools have been applied in this research work, such as Advanced Radar Interferometry techniques and rockfall simulation software in order to analyse the dangers of landslides in the Tramuntana Range of the Island of Mallorca.
To this end, many processed radar images have been obtained by several satellites, covering a temporal space of 20 years. The set of images were selected corresponding to ALOS satellite for greater density of points, and also its temporary coverage covers the humid period 2008-2010. The processing method used has been technique Persistent Scattering (PSI). Overlapping data strain rate and inventory map, along with the geomorphological observations and in field tests, have identified the active landslides. The results are: (1) 22% of mapped landslides are active; (2) they have been 5 new landslides identified, (3) the geometry of 5 existing landslides have been redefined, and (4) the identification of new potentially dangerous areas throughout the Ma-10 highway.
To cover the study of rockfalls, we have exploited STONE(Guzzetti et al., 2002). The calibration have been carried out with reference to 40 well-characterised rockfalls, and performing a statistical estimate of the values obtained for each parameter, selecting the simulation that best fits reality. The parameters calibrated have been validated in a first stage, with 10 rockfalls triggered during the humid period 2008-2010 and, in a second stage, with 63 inventoried landslides along the Ma-10 road, which have occurred during the last 18 years. In the first stage of validation it shows that rockfalls with a preferential trajectory and shorter range are better represented. In the second stage it is observed that the rockfall with source area in rock massif escarpments present a degree of confidence that the rockfalls with the source area in the road cuttings. Finally, the results obtained have been used to design the main lines of action in the Ma-10 versus protection of rockfalls This research aims to provide a series of calibrated and validated tools in the study area as a basis for future work to assess hazard and risk.
- català
Des de principis del segle XVIII hi ha registres bibliogràfics que fan referència a la intensa dinàmica de vessants que presenta la Serra de Tramuntana de Mallorca. Durant els anys 2008-2010 es van succeïr una sèrie d'hiverns freds i plujosos a l'illa de Mallorca que van desencadenar 34 moviments significatius de diferents tipologies. L'existència d'un inventari previ i l'oportunitat d'estudi que oferia l'esdeveniment 2008-2010, va determinar que la Serra de Tramuntana fos escollida com zona pilot dins el marc dels Projectes Europeus DORIS (2013-2015) i LAMPRE (2013-2015). El present treball recull gran part dels treballs realitzats en el marc dels dos projectes.
A partir de treballs previs (Mateos, 2001), de les dades facilitades pel Servei de Carreteres i la Direcció General d'Emergències del Govern Balear, juntament amb el treball de camp i l'anàlisi de la fotografia aèria, s'han inventariat i caracteritzat 934 moviments de vessant. La projecció dels punts en GIS ha facilitat l'estudi de la seva distribució i ha permès dur a terme l'anàlisi dels factors que condicionen els moviments. S'ha pogut constatar que, el 65,5% dels moviments registrats en la Serra corresponen a despreniments rocosos i el 25% a lliscaments. El 54% dels esdeveniments es localitzen a la franja costanera d'aquesta cadena muntanyosa.
La col·laboració amb diferents agents socials de l'illa ha permès la valoració de les pèrdues econòmiques causades pels moviments de vessant durant el període 2008-2010, que van afectar a nombrosos habitatges i infraestructures, i principalment a la xarxa viària de la Serra. Les pèrdues econòmiques van ascendir a 11 M €, el 0,042% del PIB de Balears.
En el present treball de recerca s'han aplicat eines noves, com són les tècniques de Interferometria Radar Avançada i els models de simulació de despreniments rocosos, per analitzar la perillositat per moviments de vessant en la Serra de Tramuntana de l' illa de Mallorca.
S'han processat nombroses imatges radar de diversos satèl·lits, que cobreixen un espai temporal de 20 anys. S'han seleccionat les corresponents al satèl·lit ALOS, ja que permet obtenir major densitat de punts, i a més la seva cobertura temporal cobreix el període humit 2008-2010. El mètode de processament emprat ha estat la tècnica PSI. La superposició de les dades de velocitat de deformació al mapa d'inventari, juntament amb les observacions geomorfològiques i comprovacions en camp, han permès identificar els lliscaments actius. Els resultats són: (1) un 22% des lliscaments cartografiats són actius; (2) s'han identificat 5 lliscaments nous, (3) s'ha redefinit la geometria de 5 lliscaments existents, i (4) s'han identificat noves àrees potencialment perilloses al llarg de la carretera Ma-10.
Per abastar l'estudi dels despreniments, s'han dut a terme simulacions de caiguda de roques aplicant el codi STONE (Guzzetti et al., 2002). El calibratge s'ha dut a terme prenent com a referència 40 despreniments ben caracteritzats, i fent una estimació estadística dels valors obtinguts per a cada paràmetre, seleccionant la simulació que millor s'ajusta a la realitat. Els paràmetres calibrats s'han validat, en una primera etapa, amb 10 dels despreniments desencadenats durant el període humit 2008-2010 i, en una segona etapa, amb 63 despreniments inventariats al llarg de la carretera Ma-10, i ocorreguts durant els últims 18 anys. En la primera etapa de validació s'observa que despreniments amb una trajectòria preferencial i de menor abast estan millor representats. En la segona etapa s'observa que els despreniments de roques amb l'àrea font en escarpss de massissos rocosos presenten més grau de confiança que els despreniments amb l'àrea font en talussos de la carretera. Finalment, els resultats obtinguts s'han utilitzat per dissenyar les línies principals d'actuació a la Ma-10 enfront de la seva protecció als despreniments.
Aquest treball pretén oferir una sèrie d'eines calibrades i validades a la zona d'estudi com a base per a futurs treballs de perillositat i risc per moviments de vessant.
- español
