Guía técnica · 9 min de lectura

SIG y teledetección para evaluar un terreno

Antes de medir un terreno en detalle conviene entenderlo desde arriba. Los sistemas de información geográfica (SIG) y la teledetección permiten cruzar relieve, geología, agua, vegetación y clima para saber dónde construir, qué estudiar primero y qué amenazas tiene un sitio.

Equipo BDM Ingenieros

Lámina: capas SIG de un terreno (imagen satelital, relieve, geología, uso de suelo y clima) combinadas en productos de susceptibilidad a remoción en masa, amenaza de inundación, potencial de aguas subterráneas y aptitud de sitio, con la firma espectral de vegetación, suelo y agua SIG Y TELEDETECCIÓN · VISTA EXPLOTADA DE CAPAS DE UN TERRENO SENTINEL-2 05 CLIMAPrecipitación · CR2MET, DGA 04 USO DE SUELOCatastro CONAF · Sentinel-2 03 GEOLOGÍASERNAGEOMIN · unidades 02 RELIEVE Y PENDIENTEDEM ALOS PALSAR · 12,5 m 01 IMAGEN SATELITALSentinel-2 · 10 m ÁLGEBRA DE MAPAS · MODELOS Ponderación, regresión logística o aprendizaje automático PRODUCTOSREMOCIÓN EN MASASusceptibilidadINUNDACIÓNAmenaza por desbordeAGUAS SUBTERRÁNEASPotencialAPTITUD DE SITIOApta · condicionada · no apta FIRMA ESPECTRAL · BANDAS SENTINEL-2 B2B3B4B8 4005006007008009001000 0204060 nm REFL. % Vegetación Suelo Agua NDVI = (B8 − B4) / (B8 + B4) OTROS PRODUCTOS Erosión y degradación de suelosRiesgo de incendios forestalesCambio de uso de suelo en el tiempo OTRAS VARIABLES Pendiente, orientación y curvatura (del DEM)Distancia a cauces y lineamientosVegetación (NDVI) y suelos (CIREN)Exposición: viviendas, caminos y redes PROCESAMIENTO QGIS · SAGA GIS · GRASS · Google Earth EngineSIRGAS-Chile · UTM huso 18 Sur SIG Y TELEDETECCIÓN BDM INGENIEROS ASOCIADOS · LÁMINA DE REFERENCIA ESCALA S/E
Capas SIG de un terreno (satélite, relieve, geología, uso de suelo y clima) y sus productos: remoción en masa, inundación, aguas subterráneas y aptitud de sitio

Qué es un SIG

Un sistema de información geográfica (SIG) es un conjunto de herramientas para almacenar, analizar y representar información que tiene ubicación. Cada tema del territorio es una capa: el relieve, la geología, los cauces, los caminos o el uso del suelo. La fuerza del SIG está en cruzar esas capas y obtener información nueva, como un mapa de zonas aptas para construir o de amenazas naturales.

Las capas pueden ser vectoriales (puntos, líneas y polígonos, como deslindes, redes o sondajes) o ráster (una grilla de celdas con un valor, como un modelo de elevación o una imagen satelital).

Qué es la teledetección

La teledetección obtiene información de la superficie terrestre sin tocarla, a partir de sensores en satélites, aviones o drones. Cada sensor mide la energía reflejada o emitida en distintas bandas del espectro, y con esas bandas se calculan índices que describen el terreno.

FuenteResoluciónPara qué sirve
Sentinel-2 (ESA)10 a 20 m, cada 5 díasVegetación, uso de suelo, cuerpos de agua, cambios en el tiempo
Landsat 8 y 9 (NASA/USGS)30 m, desde 1984Series históricas largas de cobertura y uso de suelo
Sentinel-1 (radar)10 m, de día y de nocheZonas inundadas y deformación del terreno, aun con nubes
ALOS PALSAR, Copernicus DEM12,5 a 30 mModelos de elevación para pendiente, cuencas y drenaje
Dron propioCentímetrosOrtomosaicos y modelos de elevación de detalle del predio

Los índices más usados son el NDVI (vigor de la vegetación), el NDWI (presencia de agua) y los índices de suelo desnudo, que permiten detectar cambios como talas, cicatrices de deslizamientos o áreas anegadas.

Variables del terreno que se mapean

  • Elevación y pendiente o inclinación del terreno, derivadas del modelo digital de elevación.
  • Orientación y curvatura de las laderas, que influyen en la humedad y en la concentración del agua.
  • Geología y suelos: unidades geológicas (SERNAGEOMIN) y suelos (CIREN), por ejemplo los suelos de cenizas volcánicas o trumaos del sur.
  • Red de drenaje: cauces, distancia a ríos y esteros e índice topográfico de humedad.
  • Uso de suelo y vegetación: catastro de uso de suelo y vegetación de CONAF (bosque nativo, plantaciones, praderas, suelo desnudo y zonas urbanas), actualizado con imágenes Sentinel-2 y el índice NDVI.
  • Clima: precipitación media e intensa, a partir de estaciones de la DGA y la DMC o de productos grillados como CR2MET.
  • Infraestructura y exposición: caminos, viviendas, redes y equipamiento.

Aplicación 1: susceptibilidad a remociones en masa

Las remociones en masa (deslizamientos, flujos de detritos y caídas de roca) son frecuentes en La Araucanía por la combinación de lluvias intensas, laderas empinadas y suelos volcánicos que pierden resistencia al saturarse. Nuestro equipo ha desarrollado evaluaciones de este tipo en la región con una metodología en cuatro pasos:

  1. Inventario de eventos a partir de imágenes satelitales históricas, fotointerpretación, registros oficiales y verificación en terreno.
  2. Factores condicionantes: pendiente, geología, distancia a cauces y a lineamientos, uso de suelo, curvatura y precipitación.
  3. Modelo: métodos heurísticos (ponderación de factores), estadísticos (razón de frecuencias, pesos de evidencia, regresión logística) o de aprendizaje automático, según los datos disponibles.
  4. Validación con eventos no usados en el modelo (curva ROC) y clasificación en niveles de susceptibilidad.

El resultado es un mapa que indica dónde es más probable que ocurra una remoción. Al cruzarlo con la exposición (viviendas, caminos, redes) se obtiene el riesgo.

Aplicación 2: inundaciones y caracterización de cuencas

Con el modelo de elevación se delimita la cuenca que aporta agua a un sitio y su red de drenaje, y se calculan sus parámetros morfométricos: área, longitud del cauce, pendiente media y tiempo de concentración. Con esos datos y la información fluviométrica de la DGA se estiman los caudales de crecida.

Para un primer filtro se usan índices como la altura sobre el drenaje más cercano (HAND) y el registro de zonas anegadas en imágenes de radar. Cuando el proyecto lo requiere, la planicie de inundación se modela hidráulicamente con HEC-RAS. Es el caso de sitios junto a los ríos Cautín, Imperial, Toltén o Allipén, o en zonas expuestas a lahares en torno a los volcanes Villarrica y Llaima.

Software

HerramientaUso
QGISPlataforma principal: edición, análisis espacial, álgebra de mapas y cartografía final. Integra GDAL, SAGA y GRASS en su caja de herramientas.
SAGA GIS y GRASSAnálisis del relieve: pendiente, curvatura, índice de humedad y redes de drenaje.
Google Earth EngineProcesamiento de series de imágenes Sentinel y Landsat en la nube.
Python (GeoPandas, rasterio, scikit-learn)Automatización, estadística espacial y modelos de aprendizaje automático.
HEC-HMS y HEC-RASHidrología de cuencas y modelación hidráulica de crecidas.
ArcGIS ProCuando el mandante trabaja en ese entorno.

Las capas se entregan en formatos abiertos (GeoPackage, shapefile y GeoTIFF), en el sistema SIRGAS-Chile con proyección UTM, listas para integrarse a los planos del proyecto.

Qué no reemplaza

Un análisis SIG trabaja a escala de territorio, con datos de 10 a 30 m por celda. Sirve para decidir dónde emplazar, qué evitar y qué estudiar primero, pero no reemplaza el levantamiento topográfico del predio ni el estudio de mecánica de suelos: los orienta y los hace más eficientes.

FAQ

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre SIG y teledetección?

La teledetección obtiene información del terreno desde satélites, aviones o drones. El SIG es el sistema donde esa información se organiza en capas, se cruza con otras fuentes y se analiza para tomar decisiones.

¿Qué software usan para SIG?

Principalmente QGIS, con SAGA GIS y GRASS para el análisis del relieve, Google Earth Engine para series de imágenes satelitales y Python para automatizar y modelar. Para crecidas usamos HEC-HMS y HEC-RAS.

¿Qué variables se usan para evaluar remociones en masa?

Las más habituales son la pendiente o inclinación del terreno, la geología y los suelos, la distancia a cauces y lineamientos, el uso de suelo y la vegetación, la curvatura de las laderas y la precipitación.

¿Un mapa SIG reemplaza un estudio de suelos?

No. El análisis SIG trabaja a escala territorial y sirve para orientar decisiones y priorizar estudios. El estudio de mecánica de suelos y el levantamiento topográfico siguen siendo necesarios en el predio.

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