Construcción de Modelos Digitales de Elevación de Alta Resolución mediante Interferometría Radar para el Estudio Morfométrico de Estructuras Volcánicas

EUILLADES, PABLO; GROSSE, PABLO; DISTÉFANO, FEDERICO; PETRINOVIC, IVÁN

San Salvador de Jujuy

Congreso; XVII Congreso Geológico Argentino; 2008

Asociación Geológica Argentina

<!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:"Cambria Math"; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1107304683 0 0 159 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-unhide:no; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman","serif"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:ES-AR; mso-fareast-language:EN-US;} span.msoIns {mso-style-type:export-only; mso-style-name:""; text-decoration:underline; text-underline:single; color:teal;} .MsoPapDefault {mso-style-type:export-only; margin-bottom:10.0pt; line-height:115%;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} -->                 La disponibilidad de información topográfica confiable se ha convertido en una necesidad insoslayable en numerosas áreas de las ciencias de la tierra. El Modelo Digital de Elevaciones (MDE) provee una representación detallada de las características geomórficas de una determinada región, permite realizar estudios geomorfológicos cuantitativos y sirve como base sólida para la simulación de procesos directamente relacionados con las geoformas. En la actualidad existen distintas fuentes de MDE de baja y media resolución. El más importante de los MDE de alcance global de baja resolución (aproximadamente 1 punto por km2) fue realizado por el USGS (United States Geological Survey) y se denomina GTOPO30 (U.S. Geological Survey - EROS Data Center, 1996). El mismo fue construido a partir de la recopilación y homogeneización de información proveniente de muy diversas fuentes. Desde el año 2003 están disponibles MDEs construidos con imágenes de la misión SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), los cuales tienen una cobertura casi global y una resolución de 3 segundos de arco (aproximadamente 90 m) fuera de los EEUU (Jarvis, et al., 2006). Cuando la resolución y/o precisión de los modelos globales no es suficiente, porque no es representado adecuadamente el rasgo de interés, es necesario recurrir a MDEs construidos ad hoc.                   En el presente trabajo se analiza la factibilidad de construir MDEs a partir de imágenes satelitales de radar disponibles en Argentina. El área de interés está ubicada en el sector sur de los Andes Centrales, y el objetivo final es utilizar los MDEs para estudios morfométricos de estructuras volcánicas. Se presentan también los resultados obtenidos, es decir los modelos construidos a partir de pares de imágenes proporcionadas por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE).   La técnica empleada es la denominada InSAR (Interferometría de imágenes de radar), la cual ha sido ampliamente estudiada y validada en numerosos sitios alrededor del mundo (Rosen, et al., 2000). Se utilizaron inicialmente imágenes adquiridas en la modalidad Tandem, las cuales son ideales para la construcción de MDEs (Rufino, et al., 1998). Sin embargo, debido a que no toda la zona de interés cuenta con dicha cobertura, fue necesario incluir también otros pares de imágenes seleccionados en base a los siguientes criterios: 1) tiempos cortos entre adquisiciones; 2) distancia perpendicular entre los satélites al momento de la toma variables entre 200 m y 400 m; y 3) centroides doppler cercanos.                       Los MDEs obtenidos mediante el procesamiento de cada par de imágenes presentan regiones donde la reconstrucción topográfica es de muy baja calidad. Este fenómeno es debido a la visión lateral del sensor de radar, que introduce deformación por topografía conocida como inversión, acortamiento y zonas de sombra, y coincide con las laderas orientadas hacia el satélite (Curlander y McDonough, 1991). Para mejorar el producto final, se realizó la fusión de imágenes adquiridas en pasada ascendente y descendente, ya que las mismas proveen observaciones complementarias del área de interés.                   Los MDEs finales generados tienen una resolución espacial de ~20 m y una precisión variable, función directa de las características de las imágenes utilizadas. Comparan favorablemente respecto a otros tipos de MDEs como ser los SRTM (Figura 1a), de 90 m de resolución, y los derivados de imágenes ASTER, de 15 m de resolución. Debido a su alta resolución, son especialmente útiles para el estudio de geoformas relativamente pequeñas, como coladas de lava, domos y conos monogenéticos, y para el análisis detallado de edificios individuales. Como ejemplo, en la Figura 1b se muestra una imagen 3-D, extraída de un MDE ERS, de un pequeño cono monogenético. También se muestran algunos parámetros morfométricos calculados a partir del modelo.   Una limitante importante de la técnica desarrollada es la escasez de imágenes radar de algunas partes de la zona de estudio, por lo que no es posible por el momento realizar un MDE completo de los Andes Centrales del sur. Por lo tanto, para estudios regionales es necesario contar con otro conjunto de MDEs, como ser los SRTM  (ver Grosse et al., 2008, este congreso), aunque en este caso se pierda resolución.