Cómo se usa LiDAR para ayudar con el mapeo y manejo de desastres naturales

Michael Shillenn, vicepresidente y administrador de programas de Quantum Spatial, describe tres proyectos en los que se han utilizado los datos LiDAR del Programa de elevación 3D de USGS (3DEP) para ayudar en la planificación, respuesta a desastres y recuperación.

Este mes, el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés) inicia el cuarto año de su proceso de concesión que apoya la recopilación de datos topográficos de alta resolución usando LiDAR en su Elevation Program 3D (3DEP). El programa 3DEP se derivó de la creciente necesidad nacional de representaciones en 3D basadas en estándares de rasgos naturales y construidos sobre el terreno, y proporciona valiosos datos e información a agencias federales y estatales, así como a municipalidades y otras organizaciones a través de los Estados Unidos y sus territorios.

Con los datos geoespaciales recolectados a través de 3DEP, estas agencias y organizaciones pueden mitigar el riesgo de inundación, administrar proyectos de infraestructura y construcción, conservar los recursos nacionales, mitigar los peligros y asegurar que estén preparados para desastres naturales o provocados por el hombre.

A continuación se describen tres proyectos realizados por Quantum Spatial Inc. en nombre de varias agencias gubernamentales, explicando cómo se han utilizado los datos LiDAR para apoyar los esfuerzos de recuperación y reconstrucción de huracanes, evaluar el riesgo de inundaciones potenciales y abordar posibles peligros volcánicos.

Respuesta y Recuperación de Desastres de Huracán Sandy

El huracán Sandy fue uno de los huracanes más mortíferos y destructivos de la temporada de huracanes del Atlántico el 2012, afectando a 24 estados, incluido el litoral oriental de Florida a Maine. La Ley de Asignaciones para Desastres de 2013 permitió al USGS y a la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) apoyar la respuesta, recuperación y mitigación de los daños causados por el huracán Sandy.

Como resultado, USGS y NOAA coordinaron la recopilación de datos topográficos y batimétricos de elevación de alta resolución utilizando la tecnología LiDAR a lo largo de la costa oriental, desde Carolina del Sur hasta Rhode Island, cubriendo las zonas costeras e interiores afectadas por la tormenta. Estos datos integrados apoyan estudios científicos relacionados con:

  • Actividades de recuperación y reconstrucción de huracanes;
  • Evaluaciones de la vulnerabilidad de las costas a los peligros del cambio costero, tales como severas tormentas, aumento del nivel del mar, y erosión y retiro de la costa;
  • Validación de predicciones de inundación de tormenta en áreas urbanas;
  • Planificación de cuencas hidrográficas y gestión de recursos; y
  • Evaluaciones ecológicas.

Los datos de elevación recolectados durante este proyecto han sido incluidos en el repositorio 3DEP, así como en la Costa Digital del NOAA – un repositorio de información centralizado, fácil de usar y rentable desarrollado por la Oficina de Gestión Costera del NOAA para los sectores costeros, Fabricantes y usuarios técnicos encargados de administrar los recursos costeros y oceánicos de la nación para sostener comunidades y economías costeras vibrantes.

En esta imagen, verá un modelo de superficie 3D LiDAR coloreado por elevación centrada en la entrada entre Bear y Browns Island, parte de las islas de barrera de Carolina del Norte al sur de Emerald Isle en Onslow Bay. Los pantanos de Back Bay y el Canal Intercostal también están claramente definidos en estos datos.

Modelo de Superficie LiDAR 3D coloreado por Elevación centrado en la entrada entre Bear y la Isla Browns, parde de las Islas Barrieras de Carolina del Norte al sur de la Isla Esmeralda en Onslow Bay.

Mapeo de inundaciones y seguridad fronteriza a lo largo del Río Grande

No sólo es uno de los desastres más comunes y costosos, el riesgo de inundación también puede cambiar con el tiempo como resultado del desarrollo, los patrones climáticos y otros factores. La Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA, por sus siglas en inglés) trabaja con socios federales, estatales, tribales y locales en todo el país para identificar y reducir el riesgo de inundación a través del programa Risk MAP. Risk MAP aprovecha los datos de elevación 3DEP para crear mapas y modelos de inundación de alta calidad. El programa también proporciona información y herramientas que ayudan a las autoridades a evaluar mejor el riesgo potencial de inundaciones y apoya la planificación y el acercamiento a las comunidades para ayudarles a tomar medidas para reducir (o mitigar) el riesgo de inundación.

Esta imagen representa un modelo de superficie 3D LiDAR, coloreado por la elevación, para una porción de la ciudad de El Paso, Texas. Se muestra el territorio de los Estados Unidos y México, separado por el Río Grande. Centrado en la imagen es el puente de Cordova punto de entrada cruzando el Río Grande. El Departamento de Aduanas y Protección de Fronteras de los Estados Unidos, Estación de Puerto de Entrada de El Paso se muestra de manera prominente en el lado norte del puente. Estos datos no sólo muestran los vecindarios y negocios que podrían verse afectados por inundaciones, sino que también proporcionan datos geoespaciales actualizados que pueden ser valiosos para las iniciativas de seguridad fronteriza.

Modelo de superficie LiDAR 3D, coloreado por elevación, para una porción de la ciudad de El Paso, Texas. Territorio de los EEUU y de México, separado por el Río Grande

Preparación para Desastres Alrededor del Glaciar Peak Volcano

El USGS tiene un Volcano Hazards Program diseñado para avanzar en la comprensión científica de los procesos volcánicos y disminuir los impactos dañinos de la actividad volcánica. Este programa monitorea los volcanes activos y potencialmente activos, evalúa sus peligros, responde a las crisis volcánicas y realiza investigaciones sobre cómo funcionan los volcanes.

A través de 3DEP, USGS adquirió datos LiDAR del Glacier Peak, el más remoto y uno de los volcanes más activos, en el estado de Washington. La información del terreno proporcionada por LiDAR permite a los científicos obtener una visión exacta de la tierra, incluso en áreas remotas y muy boscosas. Estos datos ayudan a los investigadores a examinar las erupciones pasadas, prepararse para futuras actividades volcánicas y determinar las mejores ubicaciones para instalar sistemas de monitoreo en tiempo real. Los datos LiDAR también se usan en el diseño de una red de monitoreo en tiempo real en Glacier Peak en preparación para la instalación en años posteriores, momento en el cual el USGS podrá monitorear mejor la actividad y predecir las erupciones.

Esta imagen ofrece una vista que mira al sureste en los picos del glaciar y de Kennedy y fue creada desde la superficie LiDAR, coloreada por la elevación.

Modelo de superficie LiDAR 3D, coloreado por elevación, para una porción de la ciudad de El Paso, Texas. Territorio de los EEUU y de México, separado por el Río Grande

Fuente Original: GIS Lounge

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