Complementariedad de la interferometría radar de satélite y la observación GNSS: Aplicaciones en ingeniería, peligros naturales y antrópicos, y estudio de la erupción de la Palma en 2021
- Autores: Joaquín Escayo Menéndez
- Directores de la Tesis: José Fernández Torres (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Número de páginas: 360
- Títulos paralelos:
- Study of the satellite radar interferometry and GNSS complementarity: Application to engineering, natural and anthropic hazards, and study of the 2021 La Palma eruption
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Luisa Osete López (presid.), Saioa Arquero Campuzano (secret.), Isabel Vigo Aguiar (voc.), Francisco Luzón Martínez (voc.), Pietro Tizzani (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física por la Universidad Complutense de Madrid
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
- Resumen
- español
deformación del terreno es un fenómeno físico que se origina como consecuencia de diferentes peligros de origen natural y antrópico. El rápido crecimiento de la población mundial provoca que la sociedad sea más vulnerable ante estos peligros. Una correcta detección y monitorización de estos fenómenos de deformación resulta esencial para poder comprender y caracterizar su origen permitiendo estudiar su evolución temporal con detalle.
Existen dos técnicas geodésicas ampliamente utilizadas para el control de deformación superficial con alta precisión: los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) y las técnicas de Interferometría Radar de Apertura Sintética (InSAR). Las técnicas GNSS permiten un posicionamiento preciso sobre la superficie proporcionando información tridimensional del desplazamiento con gran resolución temporal pero baja cobertura espacial. Las técnicas InSAR, permiten obtener el desplazamiento superficial en un vector unidimensional con alta cobertura y resolución espacial, pero menor resolución temporal.
El objetivo de esta Tesis Doctoral es hacer un estudio sistemático de la complementariedad de ambas técnicas, desde los puntos de vista observacional y de su uso en la interpretación de resultados, particularizando en el estudio de peligros naturales y antrópicos. Este estudio se realiza mediante la comparación del uso de ambas técnicas en el estudio y vigilancia de ambos tipos de peligros en casos particulares.
En el Capítulo 1 se estudia la deformación del Alto Guadalentín como consecuencia de la extracción de agua subterránea usando técnicas GNSS e InSAR para poder estudiar la complementariedad de ambas técnicas a escala local y el efecto en la interpretación de los resultados.
En el Capítulo 2 se aplican técnicas de fusión de datos GNSS e InSAR a dos entornos muy diferentes entre sí: el canal de Genil-Cabra y el Alto Guadalentín. El uso conjunto de ambas técnicas permite la obtención de un mapa de velocidades 3D con una cobertura y resolución espacial que individualmente ninguna de las dos técnicas permite obtener.
En el Capítulo 3 se estudia, mediante técnicas InSAR, la mina de Riotinto. Se comprueba la aplicabilidad de estas técnicas en la monitorización de entornos mineros activos. El desarrollo de una metodología para la representación de los datos de diferentes órbitas en una geometría común se aborda en este capítulo, siendo de gran utilidad para su uso en estudios geotécnicos.
La posibilidad de realizar estudios InSAR a gran escala se discute en el Capítulo 4, detallando los principales requerimientos técnicos necesarios para poder llevarlo a cabo, posibles aplicaciones de estos procesados, su valor científico y geotécnico, así como la importancia de disponer de datos GNSS.
Los Capítulos 5 a 7 están dedicados al estudio detallado, a partir de diferentes técnicas geodésicas, de la reactivación volcánica en la isla de La Palma, así como de la reciente erupción volcánica. En el Capítulo 5 se presenta un estudio histórico de la isla de La Palma para el periodo 2006-2010. La detección por primera vez, mediante el uso de técnicas geodésicas, de la fase inicial de una reactivación volcánica en las islas Canarias se describe en el Capítulo 6. Esto fue posible mediante la utilización de técnicas InSAR para el estudio de la deformación superficial, usando la observación GNSS para validar los resultados y definir los puntos de referencia para el InSAR. En el Capítulo 7 se presenta un estudio de la evolución de la intrusión magmática superficial en la isla de La Palma durante el año 2021 considerando los periodos preeruptivo, coeruptivo y poseruptivo a partir de datos radar.
Finalmente se exponen las conclusiones que se han obtenido fruto de esta Tesis Doctoral.
- English
Surface deformation can be the consequence of different processes, both of natural origin (e.g. volcanic eruptions, earthquakes, or landslides) and of anthropogenic (e.g. injection or extraction of fluids or as a result of mining). The rapid growth of the world's population, as well as its increased demand for natural resources, inevitably makes society more vulnerable to these hazards.The correct detection and monitoring of these surface deformation phenomena are essential to understand and characterize the mechanisms that cause them allowing to study their time evolution. It helps decision making during crisis as also to improve the sustainable management of natural resources There are currently two widely used geodetic techniques for surface deformation monitoring: Global Navigation Satellite Systems (GNSS) and Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) techniques. GNSS techniques enable precise positioning on the earth's surface, providing information on the three components of displacement (x, y, z) with high temporal resolution but typically limited spatial coverage. InSAR techniques allow obtaining the surface displacement in a one-dimensional vector, known as Line of Sight (LOS), with high precision and spatial coverage but lower temporal resolution...
- español
