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G-GI3002/IDIG 
 
NUEVAS METODOLOGÍAS PARA EL 
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE 
TALUDES EN INFRAESTRUCTURAS 
LINEALES. 
 
Universidad/es / Empresas colaboradora 
UNIVERSIDAD DE GRANADA / EIFFAGE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Memoria Final 
 
 
 
 
 
29-06-2015 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TÉCNICOS DE LA AGENCIA DE OBRA PÚBLICA DE LA JUNTA DE ANDALUCIA 
Director Técnico del Proyecto | Juan Miguel García Morales 
Gerente del Proyecto | Mª Isabel Fiestas Carpena 
 
EQUIPO INVESTIGADOR 
Investigadores principales | José Miguel Azañón Hernández 
 | Francisco J. Lamas Fernández 
 
Universidad de Granada | José Vicente Pérez Peña 
 | Antonio Azor Pérez 
 | Jorge P. Galve Arnedo 
 | Francisca Fernández Chacón 
 | Davide Notti 
 | Rafael Bravo Pareja 
 
Universidad de Jaén | José Luis Pérez García 
 | Carlos Manuel Colomo Jiménez 
 | José Miguel Gómez López 
 
Instituto Geológico y | Rosa Mª Mateos Ruíz 
Minero de España | Francisco J. Roldán García 
 
Centre Tecnològic de | Oriol Monserrat 
 Telecomunicacions de Catalunya 
 
University of Southampton | Victor F. Rodríguez Galiano 
 
Consultor externo | Carlos G. Ureña Nieto 
 
Eiffage | David Gálvez García 
 | María Elena Hidalgo 
 | Juana Torres 
 
Aerolaser System SL | José María Luque Sillero 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pág 1 
 
 
 
ÌNDICE 
CAPÍTULO 1.- INTRODUCCIÓN ........................................................................... 5 5 
1.1.- INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 5 
 
1.2.- ANTECEDENTES ............................................................................................... 7 
 
1.3.- OBJETIVOS ........................................................................................................ 10 
 
1.4.- ANÁLISIS BIBLIOGRÁFICO DE LOS TRABAJOS SOBRE 
INESTABILIDADES DE LADERA EN RELACIÓN CON 
INFRAESTRUCTURAS LINEALES ........................................................................... 11 
 
 
CAPÍTULO 2.- METODOLOGÍA .......................................................................... 17 
 
2.1.- ESTUDIO DE CAMPO ....................................................................................... 17 
 
2.2.- DEFINICIÓN DEL SISTEMA DE REFERENCIA ............................................ 19 
 
2.3.- MÉTODOS LÁSER ............................................................................................. 24 
 
2.3.1.- ESCÁNER LÁSER MONTADO SOBRE PLATAFORMA 
TERRESTRE (TERRESTRIAL LASER SCANNER, TLS) ................................ 24 
 
2.3.1.- ESCÁNER LÁSER AEROTRANSPORTADO (LASER IMAGING 
DETECTION AND RANGING, LIDAR) ........................................................... 28 
 
2.4.- MÉTODOS FOTOGRAMÉTRICOS .................................................................... 31 
 
2.5.- ANÁLISIS DE IMÁGENES DE SATÉLITE ......................................................... 42 
 
2.5.1.- CÁLCULO DEL ÍNDICE DE VEGETACIÓN NORMALIZADO 
(NDVI) ............................................................................................................. 42 
 
2.5.2.- INTERFEROMETRÍA RADAR DIFERENCIAL (DInSAR) .................... 51 
 
 
CAPÍTULO 3.- INVESTIGACIONES DE CAMPO ............................................ 54 
 
3.1.- INVENTARIO DE PATOLOGÍAS OBSERVADAS EN EL TRAMO DE 
CARRETERA A-348 (EIFFAGE) ............................................................................... 54 
 
3.2.- ESTACIONES GEOMECÁNICAS ....................................................................... 63 
 
3.3.- ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PATOLOGÍAS EXISTENTES EN 
LOS AÑOS 2009/2010 ................................................................................................ 75 
 
 
CAPÍTULO 4.- MDTS GENERADOS A TRAVÉS DE TÉCNICAS 
TERRESTRES Y AÉREAS ........................................................................................ 81 
 
4.1.- MDTS GENERADOS CON TÉCNICAS LIDAR .................................................. 81 
 
 
 
 
 
 
Pág 2 
 
 
4.1.1.- LIDARS HISTÓRICOS ........................................................................... 81 
 
4.1.2.- LIDARS 2014 Y 2015 ............................................................................. 88 
 
4.2.- MDTS GENERADOS CON TÉCNICAS FOTOGRAMÉTRICAS ......................... 103 
 
4.3.- MDTS GENERADOS CON LASER ESCANER Y UAV ....................................... 109 
 
 
CAPÍTULO 5.- ANALISIS DIFERENCIAL DE LOS MDTS 
OBTENIDOS POR TÉCNICAS TERRESTRES Y AÉREAS .......................... 123 
 
5.1.- RESTA MDTS FOTOGRAMÉTRICOS Y LIDAR/FOTOGRAMÉTRICO ............ 124 
 
5.2.- RESTA LIDAR .................................................................................................. 125 
 
5.3.- ESTUDIO EVOLUTIVO DE TALUDES DE CARRETERA MEDIANTE 
MDTS ........................................................................................................................ 130 
 
 
CAPÍTULO 6.- INVENTARIO DE DESLIZAMIENTOS Y TALUDES 
DEDUCIDO DE LOS MDTS .................................................................................... 156 
 
6.2.- INVENTARIO DE TALUDES ............................................................................. 156 
 
6.1.- INVENTARIO DE DESLIZAMIENTOS ............................................................. 161 
 
 
CAPÍTULO 7.- ANÁLISIS DE IMÁGENES DE SATÉLITE ........................... 171 
 
7.1.- CÁLCULO DEL ÍNDICE DE VEGETACIÓN NORMALIZADO (NDVI) ............... 171 
 
7.1.1.- TRATAMIENTO PRELIMINAR DE IMÁGENES SATÉLITE ................. 171 
 
7.1.2.- EXTRACCIÓN DE DESCRIPTORES ESTADÍSTICOS DEL 
ÍNDICE DE VEGETACIÓN NORMALIZADO (NDVI) ...................................... 173 
 
7.2.- INTERFEROMETRÍA RADAR DIFERENCIAL (DINSAR) ............................... 178 
 
7.2.1.- ENVISAT ............................................................................................... 178 
 
7.2.1.- ALOS ..................................................................................................... 188 
 
 
CAPÍTULO 8.- ANALISIS DE FACTORES CONDICIONANTES Y 
DESENCADENANTES DE LAS INESTABILIDADES DE LADERA 
DE LA CARRETERA A-348. RELACIÓN ENTRE PLUVIOMETRÍA 
E INESTABILIDAD ................................................................................................... 195 
 
8.1.- INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 195 
 
8.2.- ANÁLISIS DE FACTORES Y ANTECEDENTES ............................................... 196 
 
8.3.- PROPUESTA DE UN MÉTODO DE CÁLCULO Y PONDERACIÓN DE 
LOS PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA INESTABILIDAD DE 
LADERA .................................................................................................................... 220 
 
 
 
 
 
Pág 3 
 
 
 
 
CAPÍTULO 9.- ANALISIS CINEMÁTICO ......................................................... 253 
9.1.- ANÁLISIS CINEMÁTICO EN CADA ESTACIÓN GEOMECÁNICA ................. 258 
 
9.2.- RESULTADOS ................................................................................................... 296 
 
 
CAPÍTULO 10.- ANALISIS NUMÉRICO ........................................................... 300 
10.1.- ANÁLISIS POR MÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE (SLIDE) ..................... 302 
 
10.2.- ANÁLISIS POR MÉTODOS DE ELEMENTOS FINITOS (PHASE) ................. 311 
 
 
CAPÍTULO 11.- ANÁLISIS DE MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y 
CONTENCIÓN ............................................................................................................ 335 
 
 
 
CAPÍTULO 12.- CONCLUSIONES .........................................................................342 
12.1-. ANÁLISIS DE IMÁGENES SATÉLITE: CÁLCULO DEL ÍNDICE DE 
VEGETACIÓN NORMALIZADO (NDVI) E INTERFEROMETRÍA RADAR 
DIFERENCIAL (DINSAR) ........................................................................................ 342 
 
12.2.- PONDERACIÓN DE FACTORES CONDICIONANTES DE LA 
INESTABILIDAD DE LADERAS .............................................................................. 342 
 
12.3. ANÁLISIS DIFERENCIAL DE MODELOS DIGITALES DE 
ELEVACIONES (MDEs) MEDIANTE TÉCNICAS TERRESTRES Y AÉREAS .......... 343 
 
12.4. ANÁLISIS MEDIANTE MÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE Y 
MÉTODOS DE ELEMENTOS FINITOS DE LOS TALUDES DE MAYOR 
INESTABILIDAD ....................................................................................................... 344 
 
12.5. MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y CONTENCIÓN QUE SE 
CONSIDERAN MÁS CONVENIENTES PARA LOS CASOS PILOTOS 
ESTUDIADOS ........................................................................................................... 344 
 
12.6. CONSIDERACIONES FINALES ....................................................................... 344 
 
12.7. APLICABILIDAD DE LAS NUEVAS METODOLOGÍAS AL CONTROL 
Y VIGILANCIA DE TALUDES EN INFRAESTRUCTURAS LINEALES .................... 346 
 
12.8. ESTABLECIMIENTO DE MODELOS DE EVOLUCIÓN DE LA 
DEFORMACIÓN MEDIANTE LA COMBINACIÓN DE TÉCNICAS DE 
ANÁLISIS NUMÉRICO Y DATOS MULTITEMPORALES DEL TERRENO .............. 348 
 
12.9. ESTABLECIMIENTO DE UN PROTOCOLO PARA EL SEGUIMIENTO 
Y VIGILANCIA DE TALUDES DE CARRETERA (SEGVITA) ................................... 349 
 
REFERENCIAS ........................................................................................................... 350 
 
 
 
 
 
Pág 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 5 
CAPÍTULO 1.- INTRODUCCIÓN 
1.1.- INTRODUCCIÓN 
 
Los procesos geodinámicos que afectan a la superficie terrestre dan lugar a movimientos del 
terreno de diferente magnitud y características, que pueden constituir riesgos geológicos al afectar, 
de una forma directa o indirecta, a las actividades humanas. Fenómenos tan variados como la 
erosión, disolución, movimientos sísmicos y erupciones volcánicas y las precipitaciones pueden 
producir deslizamientos y desprendimientos en las laderas, coladas de tierra y derrubios, 
aterramientos, hundimientos, subsidencias, etc. Estos movimientos del terreno son el reflejo del 
carácter dinámico del medio geológico y de la evolución natural del relieve, pero también pueden 
ser provocados o desencadenados por el hombre al interferir con la naturaleza y modificar sus 
condiciones, causando en ocasiones cifras muy elevadas de víctimas y pérdidas económicas. 
 
Los movimientos más frecuentes y extendidos son los movimientos de ladera, que engloban, en 
general, a los procesos gravitacionales que tienen lugar en las laderas. Por lo general, estas zonas 
adoptan pendientes naturales cercanas al equilibrio, ante el cambio de condiciones, su morfología 
se modifica buscando de nuevo el equilibrio. En este contexto, los movimientos de ladera pueden 
entenderse como los reajustes del terreno para conseguir el equilibrio ante un cambio de 
condiciones. 
 
Entre las áreas más propensas a la inestabilidad, bajo un punto de vista global, están las zonas 
montañosas y escarpadas, zonas de relieve con procesos erosivos y de meteorización intensos, 
zonas con materiales blandos y sueltos, con macizos rocosos arcillosos, esquistosos y alterables, 
zonas de precipitación elevada, etc. 
 
Dentro de la Provincia de Granada, la zona más propensa a estos movimientos de ladera se localiza 
en la comarca de la Alpujarra. Se trata de una zona montañosa cuyas laderas están constituidas 
principalmente por materiales esquistosos fuertemente fracturados, y cuyas pendientes, en la 
vertiente sur de Sierra Nevada, han sido modificadas por la construcción de numerosas 
infraestructuras lineales en zonas de media montaña. 
 
Como consecuencia del carácter poco permeable de los materiales, de la fuerte pendiente de las 
laderas y el moderado desarrollo de suelos y cobertera vegetal, la escorrentía superficial es el 
proceso dominante frente a la escorrentía subterránea o infiltración. Ello configura un sistema de 
baja regulación natural, torrencial y de alto poder erosivo, al que contribuye también el régimen de 
precipitaciones (agua y/o nieve), que pueden llegar a ser de gran intensidad en determinados 
momentos. Es precisamente en esta zona donde se han producido históricamente los problemas de 
erosión y estabilidad de laderas más serios. 
 
El proyecto de investigación planteado, pretende abordar uno de los principales objetivos del Plan 
de Infraestructuras para la Sostenibilidad del Transporte en Andalucía (PISTA) incidiendo sobre el 
acondicionamiento de carreteras y el incremento de la seguridad vial en la red. Estos dos puntos 
vertebran el Plan para la Mejora de la Accesibilidad, la Seguridad y la conservación de la Red de 
Carreteras de Andalucía (PLAN MAS CERCA), una de las prioridades principales del PISTA 
habida cuenta del uso abrumador del vehículo privado en nuestra comunidad (el coche absorbe el 
78,7% de la movilidad motorizada total en Andalucía, PISTA). 
 
Para ello se pretenden aplicar las nuevas técnicas satelitales, fotogrametría aérea, LIDAR aéreo y 
terrestre para realizar un exhaustivo análisis del relieve en laderas y taludes ligados a 
infraestructuras lineales. El objetivo último es realizar un diagnóstico sobre las características de 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 6 
las patologías en carreteras de montaña. Con este proyecto se pretende analizar los mecanismos de 
rotura, controlar las tasas de movimiento, ponderar los parámetros que las condicionan y las 
desencadenan e intentar poner a punto un sistema de detección precoz de movimientos de ladera y 
taludes. 
 
Dentro de la Comarca de la Alpujarra destaca la red viaria autonómica A-348 por ser una vía 
intercomunitaria que une Granada con Almería a través de las poblaciones de Lanjarón y Ugíjar. A 
lo largo de su historia, este eje de comunicación se ha visto muy afectado por los efectos de los 
movimientos de ladera, especialmente intensos en la última década. Debido a la gran longitud de 
esta red viaria, como área piloto se han seleccionado los 20 km de carretera comprendidos entre las 
localidades de Torvizcón-Cádiar, por ser el tramo que en la actualidad presenta los mayores 
problemas de estabilidad. 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 7 
1.2.- ANTECEDENTES 
 
La ocurrencia de deslizamientos es un fenómeno sujeto a muchos grados de incertidumbre, debido 
a que los deslizamientos incluyen diferentes tipos de movimientos, velocidades, modos de rotura, 
materiales, restricciones geológicas, etc (Mora y Vahrson, 1993). Cuando existe incertidumbre de 
la posibilidad o no de la ocurrencia de un fenómeno, generalmente se toman decisiones 
equivocadas de diseño. El costo de un proyecto puede resultar muy alto al tener que asumir riesgos 
de características y magnitudes no determinadas. La zonificación de amenazas y riesgos es una 
herramienta muy útil para la toma de decisiones, especialmente en las primeras etapas de 
planificación para la ejecución de obras civiles, pero también pueden ser de gran utilidad en 
cualquier fase posterior a la construcción, para mitigar los efectos de estas inestabilidades. 
 
Con el incremento de la población desde 1950 hasta la actualidad (Constanzo 2012), se han 
producido consecuencias negativas sobre el territorio. La expansión tanto en las ciudades como en 
pueblos y en el caso de la Alpujarra, se ha incrementado la presión constructiva sobre parte del 
territorio. Por un lado repercute porque incrementa los elementos del territorio expuestos al riesgo 
y por otro porque pueden reactivar y/o acelerar los fenómenos peligrosos más frecuentes, como los 
derivadosde la lluvia, nieve y/o terremotos, responsables de pérdida de bienes, servicios e incluso 
de vidas humanas. 
 
Según estudios recientes, la actividad de los movimientos de ladera es mayor en el límite 
suroriental de la Provincia de Granada, vertiente meridional de Sierra Nevada, observándose una 
relación directa entre los movimientos de ladera y las lluvias torrenciales características de la zona 
(Fernández et al 1996; Fernández 2001; El Handouni et al 1997; El Handouni 2001; Roldan-García 
et al, 2009). Además, los extensos afloramientos de filitas y micaesquistos son materiales claves 
para el entendimiento de este tipo de procesos de ladera en esta región; ya que la esquistosidad 
ofrece planos de debilidad por los cuales el agua o la nieve pueden penetrar y fragmentar la roca 
(Alcántara-Ayala, 1999). 
 
La Consejería de Obras Públicas y Transportes de la Junta de Andalucía, cofinanciada con Fondos 
FEDER de la Unión Europea puso en marcha, entre los años 2004-2013, el Plan MASCERCA. 
Entre sus objetivos se encontraba la mejora de la accesibilidad y conectividad de las áreas con 
peores condiciones de acceso como las carreteras de la Comarca de la Alpujarra. La inversión total 
fue de 125 millones de euros y entre las mejoras a realizar se encontraba el acondicionamiento del 
tramo Torvizcón-Cádiar, entre otros, con un coste de 14,8 millones de euros (Consejería de Obras 
Públicas y Transportes, Junta de Andalucía, 2008). 
 
Las intensas precipitaciones ocurridas en los años hidrológicos 2009-2012 condicionaron y 
desencadenaron numerosos daños en las carreteras de la comarca de la Alpujarra (provincias de 
Granada y Almería). Las principales vías dañadas fueron las carreteras autonómicas A-348, A-4130 
y A-4132, por las que se accede a las principales poblaciones alpujarreñas, como Lanjarón, Órgiva, 
Torvizcón, Almegíjar, Cádiar, Pampaneira, Bubión, Capileira, Trevélez, Paterna del Río, Laujar, 
Canjáyar y Ohanes. Asumiendo que una pequeña parte de estos daños hayan podido tener su origen 
en factores de tipo técnico, la mayor parte de las inestabilidades producidas por las intensas 
precipitaciones están en origen controladas por factores geológicos y geomorfológicos, que 
condicionan el comportamiento del terreno, su capacidad portante y la estabilidad de los taludes de 
las obras lineales. Las roturas derivan de la dificultad para estimar las propiedades resistentes de los 
macizos rocosos y las áreas que presentan movimientos de carácter lento pero continuo. 
 
Este proyecto pretende crear una metodología que, con la ayuda de las nuevas tecnologías, pueda 
abordar este análisis considerando primero todas las variables que determinan las propiedades 
mecánicas de un macizo rocoso (litología, estructura, discontinuidades, permeabilidad, etc), y 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 8 
después cuantificar los parámetros dependientes directamente del medio físico y el clima: 
pendiente, escorrentía superficial, procesos de acarcavamiento, presencia de manantiales, 
vegetación, humedad, etc. 
 
La aplicación de métodos fotogramétricos de alta precisión (imágenes aéreas LIDAR y Laser-
Escaner terrestre) para generar MDTs muy detallados y que permitan evaluar las velocidades de los 
movimientos en laderas y taludes es una novedad importante en el estudio de movimientos en masa 
en nuestro país. Su aplicación junto con técnicas de teledetección permite el reconocimiento 
preciso de movimientos de superficie que pueden pasar desapercibidos al reconocimiento sobre el 
terreno en áreas de extensión variable. El uso integrado de todas estas técnicas junto con la 
Interferometría SAR Diferencial (DInSAR), pone en manos de las administraciones una 
herramienta de un inmenso valor para su aplicación a lo largo de todas las fases por las que pasa 
una obra lineal, desde su proyecto hasta su necesario mantenimiento, sirviendo de arma para 
prevenir, detectar y estudiar, con un elevado grado de detalle, las inestabilidades de ladera que 
afectan a las carreteras. 
 
Un ejemplo de aplicabilidad de la metodología aquí propuesta, llevada a cabo entre los años 2005-
2007 por este equipo de investigación (Azañón et al, 2006), fue el Deslizamiento de Diezma, en la 
Autovía A-92 a su paso por la localidad de Diezma (Granada). 
 
Las nuevas tecnologías han permitido que en la actualidad se disponga de datos sobre el territorio 
de gran resolución y detalle. En el caso de Andalucía se dispone de varias ortofotografías con 
suficiente resolución como para poder realizar comparaciones fotogramétricas en las que se 
detecten procesos superficiales asociados a laderas y taludes. Por otra parte, los modelos digitales 
del terreno tienen un detalle inferior a 5 m/pixel y las tecnologías de radar terrestre o aéreo 
permiten detectar movimientos del terreno submilimétricos. Por tanto, ahora es el momento de 
cuantificar procesos de rotura, erosión y/o depósito en taludes de infraestructuras lineales que 
permitan anticipar patologías de amplio espectro que pudieran llegar a aislar núcleos de población. 
 
Los métodos comentados anteriormente se complementarán con un análisis numérico por métodos 
de elementos finitos. Al tratarse de diferentes tipologías de inestabilidades de ladera 
(desprendimientos, deslizamientos, flujos etc.), se aplicarán diferentes modelizaciones, tales como 
Phase 2, Rockyfor 3D y Slide. El objetivo de la aplicación de estos programas es calcular un valor 
crítico del llamado factor de reducción de la resistencia (Strengh Reduction Factor, SRF) del talud 
o ladera, que representa la relación entre la resistencia del material y las tensiones inducidas. Todo 
ello permitirá la elaboración de un mapa de susceptibilidad a los movimientos de las laderas y/o los 
taludes, basado en los resultados de este análisis numérico. De esta forma, a los métodos 
tradicionales de análisis de la susceptibilidad, basados en el estudio de los factores condicionantes, 
se añadirían datos empíricos obtenidos con la modelización numérica, lo que reforzaría sin duda 
alguna la veracidad del análisis, suponiendo una novedad metodológica destacable. 
 
En el caso del área piloto de este proyecto, la Alpujarra, un estudio de estas características tiene un 
impacto socio-económico muy alto ya que posibilita la prevención de patologías en infraestructuras 
que son la única vía de comunicación entre núcleos de población. En una zona con una topografía 
tan abrupta y coeficientes de escorrentía tan altos como la Alpujarra, la erosión fluvial es un 
proceso muy activo, que puede producir acarcavamiento con velocidades de avance vertical y 
horizontal de decímetros a metros por año. Este proceso es, a su vez, el causante de inestabilidades, 
desprendimientos y deslizamientos en los pies de las laderas naturales y de los taludes 
antrópicamente generados y ligados a las obras lineales. El efecto de estas inestabilidades de ladera 
es el progresivo descalce del terreno hasta alcanzar zonas de media ladera e incluso de cabecera de 
las cuencas vertientes. Este efecto termina alcanzando a las poblaciones e infraestructuras 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 9 
(carreteras, canalizaciones, senderos, infraestructuras eléctricas, etc) situadas sobre las cuencas de 
drenaje con mayores tasas de erosión. 
 
Debido a las características geológico-tectónicas, geomorfológicas y climáticas de la zona piloto, 
los resultados de este proyecto son extrapolables a otras partes del mundo, como los Apeninos, 
Grecia, Marruecos o Latinoamérica, donde hay numerosas regiones que presentan características 
litológicas, orográficas y de infraestructuras similares a las de la Alpujarra de Granada. 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 10 
1.3.- OBJETIVOS 
 
El objetivo principal de este proyecto es investigar una serie de inestabilidades en torno a los 
taludes de infraestructuras lineales dezonas de montaña y su evolución a través de las nuevas 
tecnologías de captura de datos del terreno, con el fin último de validar una metodología de 
previsión y control de dichas inestabilidades extrapolable a cualquier parte del mundo que presente 
unas características geológicas, geomorfológicas y climáticas similares. 
 
Al durar este proyecto tan solo un año, los objetivos concretos a llevar a cabo serán: 
 
- Caracterización geológica y geomorfológica de las distintas inestabilidades de ladera a partir de 
una cartografía detallada a pequeña escala (1:5.000). Velocidad, factores condicionantes y 
desencadenantes. 
 
- Caracterización geotécnica y mineralógica de las distintas inestabilidades (propiedades mecánicas 
y composición mineralógica del material afectado por la inestabilidad y análisis muy detallado de 
la superficie de inestabilidad). 
 
- Elaboración de Modelos Digitales del Terreno (MDT) de alta precisión a partir de imágenes 
LIDAR y de Laser-Escáner terrestre de los sectores afectados por las inestabilidades. Este análisis, 
repetido durante tres años sucesivos, permitirá evaluar las velocidades globales de movimiento de 
las principales inestabilidades, la distribución de velocidades dentro de cada inestabilidad y 
variación a lo largo del tiempo. En este análisis, estimamos que alcanzaremos precisiones del orden 
del decímetro en los MDT generados con imágenes LIDAR y del orden del centímetro en los MDT 
generados a partir de imágenes adquiridas con el Laser-Escáner terrestre. 
 
- Volcado en ArcGIS de toda la información generada para el análisis espacial y temporal de la 
misma. 
 
- Análisis del tipo y características de medidas correctoras que pueden ser más eficaces para estas 
patologías. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 11 
1.4.- ANÁLISIS BIBLIOGRÁFICO DE LOS TRABAJOS SOBRE INESTABILIDADES DE 
LADERA EN RELACIÓN CON INFRAESTRUCTURAS LINEALES 
 
Debido al elevado impacto económico que supone la pérdida de bienes y servicios así como el 
impacto social que supone la pérdida de vidas humanas, como consecuencia de los efectos 
derivados de los movimientos de ladera, son numerosos los trabajos de investigación, a nivel 
mundial, realizados sobre los movimientos de ladera, su afección a las infraestructuras lineales e 
intento de prevención y mitigación. Por la similitud con este proyecto, de toda la documentación 
consultada, destacan los trabajos de Jaiswal et al (2011) para el establecimiento de un modelo de 
peligrosidad al Sur de la India en una zona en la que coexisten una carretera y una vía de 
ferrocarril, donde se han inventariado más de 900 deslizamientos y en la cual los eventos de lluvias 
torrenciales son el factor desencadenante. También destaca el trabajo de Oztekin and Topal (2005) 
los cuales utilizan los Sistemas de Información Geográfica para la elaboración de un mapa de 
susceptibilidad, que sirva para la ejecución de medidas correctoras en las zonas de mayor riesgo en 
una carretera principal de Turkía, ensanchada y acondicionada por el rápido incremento de la 
población. En la misma línea destacan los trabajos de Suh et al (2011), Bunce et al (1997), Palma 
et al (2012). A nivel nacional destacan los trabajos de Azañón et al (2006) y Rodríguez-Peces et al 
(2011, 2013) los cuales utilizan la misma metodología propuesta para este proyecto para la 
predicción y mitigación de futuras reactivaciones de deslizamientos de ladera asociadas a 
principales vías de comunicación; y los trabajos de Irigaray et al (2000, 2010). 
 
Ayala et al, en 1987 ya publicó datos sobre el impacto económico y social de los riesgos geológicos 
en España para el periodo 1987-2016, indicando que las pérdidas por deslizamiento rondaban los 
4,5 a 5,3 millones de euros, según la hipótesis de riesgo medio o alto respectivamente. Esta cifra se 
podría reducir con la identificación del problema y la aplicación de medidas de prevención y 
mitigación, reduciéndose las pérdidas al 90%. Los movimientos de ladera son los fenómenos 
naturales más predecibles y controlables en comparación con otros fenómenos como los terremotos 
(Brabb, 1991). Una de las principales medidas para la prevención y mitigación de las pérdidas 
producidas por los procesos de inestabilidad de ladera es la elaboración de mapas de inventario, 
susceptibilidad, peligrosidad y vulnerabilidad o riesgo del terreno (Corominas, 1987; Brabb et al, 
1991; Chacón et a 1996; Chacón 2005 y 2006). 
 
Los mapas de susceptibilidad son los más adecuados para los movimientos de ladera, ya que 
muestran la distribución de la probabilidad espacial de que un proceso de riesgo tenga lugar en una 
localización específica durante un periodo de tiempo indeterminado. Proporcionan el “dónde” 
(Brabb, 1984). Sin embargo, un estudio completo debería analizar la peligrosidad. 
 
Se define “Peligrosidad”, de acuerdo con la terminología desarrollada por la comisión de 
movimientos de ladera de la Asociación Internacional de Ingeniería Geológica (IAEG) para el 
UNESCO, en 1978, (Varnes, 1984) como “la probabilidad de que suceda un fenómeno natural 
potencialmente dañino en un lugar y momento dados”. 
 
Los mapas de peligrosidad, en los que interviene la probabilidad temporal, deben proporcionar 
información sobre la probabilidad de ocurrencia de movimiento, tratan de dar información de 
“cuándo” se esperan los movimientos de ladera. Históricamente estos mapas no tenían capacidad 
de predecir la probabilidad temporal de ocurrencia (Corominas y Moya 2008). Pero se ha 
observado que se puede evaluar por el cálculo de la probabilidad de fallo de la pendiente o rotura 
del talud (Hoek, 2007), a través del análisis de frecuencia de movimiento en el pasado o 
reactivación de los mismos. La evaluación de la peligrosidad de la exposición a los movimientos de 
ladera constituye una valiosa herramienta en la planificación territorial, en la evaluación de la 
exposición a riesgos de las infraestructuras y poblaciones o para la protección civil, que no puede 
ser sustituida de forma directa por los mapas de susceptibilidad. 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 12 
Finalmente, los mapas de vulnerabilidad o riesgo indican el grado de afección de los bienes e 
infraestructuras (vulnerabilidad) o la valoración económica (riesgo).Tanto los mapas de 
peligrosidad como de vulnerabilidad o riesgo son más difíciles de obtener para este tipo de 
procesos. 
 
La estimación de la probabilidad de rotura del talud, en el caso de macizos rocosos implica un 
análisis cinemático previo, como base para la evaluación del factor de seguridad (Goodman y Bray 
1976; Hoek y Bray 1981; Kumsar et al., 2000), ya que su estabilidad está controlada por la 
presencia de discontinuidades, cuya intersección genera los procesos inestables. 
 
Para la generación de mapas de peligrosidad en movimientos de ladera, no existe un procedimiento 
normalizado, sino que hay diferentes enfoques y metodologías en función de las necesidades. El 
incremento del espectro de los movimientos de ladera hace difícil la definición de una metodología 
única para determinar la peligrosidad frente a los movimientos de ladera (Guzzetti, 2002). 
 
La obtención del mapa de peligrosidad puede hacerse a través del mapa de susceptibilidad, 
derivado de la correlación entre el inventario de movimientos de ladera y los factores 
determinantes, por métodos estadísticos bivariantes-métodos de la matriz (De Graff y Romesburg, 
1980; Irigaray 1995; Irigaray et al 1999 y 2007). Éste llevará implícito una medida de la magnitud 
de movimiento, ya que este método clasifica las zonas, de alta o baja susceptibilidad, en función 
del área movilizada en cada combinación de clases de factores determinantes. 
 
Por lo que respecta a la susceptibilidad (que expresa la mayor o menor tendencia del terreno a la 
generación de movimientos de ladera) puede ser evaluada pordos métodos: 1) métodos basados en 
técnicas y/o modelos fundamentados en las leyes físicas y mecanismo de equilibrio de fuerzas, y 2) 
métodos basados en técnicas estadísticas fundamentadas en el principio del actualismo, donde los 
SIG son de gran utilidad. A su vez en el análisis de susceptibilidad a los movimientos de ladera en 
SIG se diferencias distintas metodologías: 2.1 métodos empíricos, 2.2 métodos estadísticos 
cuantitativos (multivariante y/o bivariante) y 2.3 métodos basados en parámetros físicos o métodos 
deterministas. 
 
La aparición del SIG ha constituido un adelanto en el proceso de estudio del medio físico, en 
general, y de la inestabilidad regional de las vertientes en particular. Pero, debido al carácter 
genérico del SIG, se precisa de aplicaciones concretas enfocadas al problema de inestabilidad de 
vertientes. En este sentido se han creado diferentes herramientas específicas para la estimación de 
la estabilidad como: SINMAP (Pack et al, 1998, SHALSTAB (Montgomery y Dietrich, 1994), 
AHP (Marinoni, 2004), Arc-SDM (Kemp et al, 2001), L-SVm (Jiménez- Perálvarez et al, 2009), 
GISLAN (Azañón et al, 2006). 
 
Como se ha indicado en párrafos superiores, la metodología desarrollada en un SIG ofrece facilidad 
para la elaboración de mapas de susceptibilidad y peligrosidad ante movimientos de ladera, sin 
embargo, son menos frecuentes los ejemplos en taludes rocosos (Irigaray et al 2003, 2010). La 
estabilidad de taludes rocosos ha sido aproximado por diferentes métodos (Scavia et al, 1990; 
Griffith y Lane, 1999; Chen et al, 2007) entre los que destacan: 
 
1) Análisis Cinemático: método geométrico que determina los distintos tipos de rotura 
posibles, según las relaciones angulares entre las discontinuidades y el talud, los resultados 
únicamente indican si la rotura es o no geométricamente posible. Se utiliza la de 
proyección estereográfica. 
2) Método de Equilibrio Límite: indica que la rotura de una roca fracturada se produce a lo 
largo de una superficie de discontinuidad cuando el esfuerzo de cizalla supera la resistencia 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 13 
a la cizalla sobre la superficie de rotura. Este tipo de análisis e ha realizado 
tradicionalmente mediante el cálculo determinista del Factor de Seguridad. 
 
Entre los mapas de peligrosidad publicados se pueden diferenciar: mapas basados en series 
temporales o eventos singulares de movimientos de ladera y cantidad de lluvia (obtenidos a partir 
de mapas de densidad de movimientos de ladera o a partir de mapas de susceptibilidad) (Carrasco 
et al, 2003; Corominas et al, 2003; Remoldo et al, 2004), y mapas basados en el análisis de 
terremotos de magnitud y periodo de retorno conocido y de los movimientos de ladera 
desencadenados. 
 
Para calcular la probabilidad de ocurrencia de los movimientos de ladera durante un periodo 
establecido, por lo general, se obtiene de los catálogos de movimientos históricos (Guzzetti et al, 
2005). En las últimas dos décadas, la mejora en los procedimientos de captura automática de datos, 
metodologías de análisis y tratamiento, y en los equipos capaces de realizar operaciones complejas 
han supuesto un avance importante en la estimación de la peligrosidad a los movimientos del 
terreno. 
 
Igualmente importante es el empleo de técnicas precisas de adquisición de datos como la 
instrumentación topográfica, GPS, Láser Escáner, fotogrametría terrestre y aérea, los sistemas 
LIDAR, y teledetección (con sensores de alta resolución) que permiten el análisis preciso de los 
movimientos de ladera. Entre estas técnicas la fotogrametría aérea digital o los sensores remotos de 
alta resolución son los más adecuados para la delimitación y cartografía precisas de los 
movimientos de ladera, especialmente en áreas con una cubierta vegetal continua en las que las 
huellas de los movimientos de ladera se pueden seguir sin dificultad. Los análisis posteriores son 
llevados a cabo en SIG. 
 
Existen varios trabajos de referencia de la última década que han utilizado vuelos fotogramétricos 
de diferentes fechas para identificar y medir el desplazamiento y la deformación de la masa 
deslizada en grandes flujos de movimiento lento (Baldi et al., 2008; Corsini et al., 2009; Prokesova 
et al., 2010.; Fabris et al, 2011). Se ha llegado a explotar la técnica fotogramétrica para generar 
MDTs mediante fotografías aéreas antiguas, aumentando así el intervalo de tiempo estudiado y 
observando cambios más significativos en las laderas. Hapke (2005) aplica esta técnica para 
analizar el cambio de las laderas a lo largo de diversos tramos de la costa del llamado Big Sur de 
California alguno de ellos atravesados por la autopista I-1. La posibilidad de utilizar imágenes de 
vuelos antiguos ofrece una capacidad a esta técnica que todavía no poseen los métodos más 
modernos de teledetección utilizados para el estudio de la inestabilidad de laderas. 
 
Con respecto a la utilización de drones (UAV) para la obtención de fotografías aéreas de alta 
resolución, se han encontrado varias publicaciones recientes que hacen referencia al estudio de los 
deslizamientos mediante esta nueva tecnología. Niethammer et al. (2012) y Stumpf et al. (2013) 
estudian el deslizamiento de Super-Sauze en los Alpes franceses mediante un MDT de muy alta 
resolución obtenido con la citada técnica. Pueden medir desplazamientos e identificar grietas a lo 
largo de la ladera similares a las crevasses de los glaciares. Lucieer et al. (2013). 
 
Debido a lo novedoso de esta técnica y a la necesidad de realizar un análisis sobre su aplicabilidad, 
los estudios llevados a cabo tan solo se han centrado en deslizamientos activos sobradamente 
conocidos que presentan una morfología clara y unas dimensiones significativas. No se han 
encontrado publicaciones donde se haya aplicado la técnica a zonas más complejas o a un caso 
similar a nuestro objeto de estudio. 
 
En cuanto a la aplicación principal del Láser Escáner al estudio de los movimientos de ladera 
destaca la caracterización de taludes rocosos mediante la elaboración de perfiles precisos y el 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 14 
cálculo de las orientaciones de las discontinuidades (Bornaz et al., 2002; Slob et al., 2002). Por otro 
lado, obteniendo varias reconstrucciones tridimensionales de taludes o paredes rocosas a partir de 
TLS se pueden observar cambios producidos por deformaciones difícilmente percibidas a simple 
vista (Teza et al. 2007; Monserrat and Crosetto 2008; Abellan et al. 2009; Oppikofer et al. 2009). 
Por tanto, el TLS está indicado principalmente para el estudio de desprendimientos de rocas, 
aunque también ha sido aplicado a la delineación de los límites de grandes deslizamientos y estimar 
su volumen (Corsini et al., 2009; Dunning et al., 2009). 
 
La aplicación específica de esta técnica al estudio de taludes de carreteras se refleja en trabajos 
como los de Dunning et al. (2009), Sturzenegger et al. (2011) o Ye Duan et al. (2011). Todos ellos 
describen como la técnica del TLS se ha utilizado para obtener las orientaciones de las 
discontinuidades del macizo rocoso y a partir de ellas definir la geometría y modo de los posibles 
deslizamientos/desprendimientos en diversos tramos de carreteras del Himalaya, autopistas que 
atraviesan las montañas rocosas en Canadá y en Estados Unidos. Recientemente, el potencial de 
esta técnica al caso de estudio propuesto viene justificada por el trabajo presentado por Hernández 
et al. (2012). Estos autores mediante dos campañas TLS, llevadas a cabo en un intervalo de 14 días, 
logran detectar deformación en un talud de la autopista A-44 que ya se había deslizado a causa de 
las lluvias en el invierno 2009/10. Además, con los datos obtenidos pueden estimar el volumen del 
material movilizado. 
 
En la actualidad, los sistemas LIDAR son una de las técnicas de estudio de deslizamientos queestá 
teniendo un mayor desarrollo (Carter et al. 2001; Slob et al. 2002; Haugerud et al. 2003; Slob and 
Hack 2004). Evidencia de ello son los numerosos trabajos publicados en las revistas especializadas 
en el ámbito internacional. Los MDTs de alta resolución obtenidos mediante LiDAR se aplican en 
la cartografía e inventario de deslizamientos (Ardizzone et al. 2007; Jaboyedoff et al. 2008a), 
monitoreo de la deformación en laderas (Gordon et al. 2001), estimación de velocidades de 
desplazamientos en flujos lentos (Teza et al. 2007; Oppikofer et al. 2008; Abellan et al. 2010) e 
incluso a análisis estructural a escala regional que puede ser utilizado en análisis de 
desprendimientos de rocas para reconocimiento de areas fuente y definición de modos y geometrias 
de desprendimiento (Jaboyedoff et al. 2009b). La incorporación de los MDTs derivados de datos 
LiDAR han supuesto también la mejora de modelos de susceptibilidad de deslizamientos basados 
en técnicas estadísticas (Chigira et al. 2004; Haneberg et al. 2005; Jaboyedoff et al. 2008a) y de la 
modelización dinámica de procesos como los desprendimientos, deslizamientos y flujos de 
derrubios (Janeras et al., 2004; Agliardi and Crosta 2003; Lan et al. 2007; Horton et al., 2008; Stolz 
and Huggel, 2008). A pesar a la amplia bibliografía dedicada a la aplicación del LiDAR a los 
deslizamientos, no se han encontrado trabajos específicos sobre la aplicación de esta técnica a 
taludes de carreteras. En algunos casos, los MDTs obtenidos mediante LiDAR son utilizados en 
tramos de carreteras para identificar los deslizamientos preexistentes o forman parte de los datos de 
entrada de modelos estadísticos utilizados para generar modelos de susceptibilidad. 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 15 
 
 
 
 
Figura 1.1.- A) Resta entre los 
modelos digitales generados a partir 
de LIDAR aerotransportado en 
vuelos realizados en Noviembre de 
2005 y Noviembre de 2007 (Azañón 
et al., en prensa). La escala de 
colores refleja en metros las 
elevaciones del terreno (colores 
amarillos y rojos) y los 
hundimientos o la erosión (colores 
azules y morados) entre ambas 
fechas. Obsérvese como se marca en 
cabecera, parte izquierda, el 
abombamiento del terreno que 
rompió en el año 2010 produciendo 
la reactivación parcial del 
deslizamiento (Rodríguez-Peces et 
al., 2013) 
 
 
 
 
 
Capítulo-01_Introducción Pág 16 
Un ejemplo de aplicabilidad de la metodología propuesta en este proyecto, ya utilizada en 
infraestructuras lineales, y que ha sido llevada a cabo por este equipo de investigación (Azañón et 
al, 2006), fue el deslizamiento de Diezma, en la Autovía A-92 a su paso por la localidad de Diezma 
(Granada) (Fig. 1.1). Para este proyecto se contrató el primer vuelo equipado con la tecnología 
LIDAR aerotrasportada realizado en España. La aplicación de técnicas de teledetección, 
interferometría SAR Diferencial (DInSAR), fotogrametría y LIDAR, supuso un paso importante en 
el estudio del terreno con fines constructivos, así como en el estudio de los riesgos geológicos que 
amenazan a las redes de infraestructuras. El uso integrado de estas técnicas con fotogramas 
históricos puso en manos de las administraciones una herramienta de inmenso valor en la fase de 
planificación de grandes obras lineales, así como en el estudio y seguimiento de puntos conflictivos 
desde el punto de vista de la estabilidad. Tras la realización de una reconstrucción de la historia del 
deslizamiento, con el cálculo de los factores de seguridad en las distintas fases (Rodríguez-Peces et 
al, 2011), junto con el análisis de la efectividad de las medidas de contención y aplicación de 
tecnologías de teledetección, fotogrametría y sistemas LIDAR, los resultados predijeron una futura 
reactivación del deslizamiento como consecuencia de futuros eventos de lluvias torrenciales o 
terremotos de 4.0-5.0 de magnitud, predicción que se cumplió 5 años después tras un importante 
evento de precipitación (Rodríguez-Peces et al., 2013). 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 17 
 CAPÍTULO 2.- METODOLOGÍA 
 
A continuación se realiza una descripción de los métodos utilizados en el estudio del tramo de la 
carretera A-348 comprendida entre las poblaciones de Torvizcón-Cádiar. Primero se realiza una 
descripción general de cada metodología con respecto a su aplicación en el estudio de la 
inestabilidad de las laderas y posteriormente se realiza una explicación de los procedimientos 
específicos utilizados en este proyecto. 
 
En este trabajo se ha trabajado a diferentes escalas, con diferentes tecnologías y en varios intervalos 
temporales: 
a) el que coincide con la duración del proyecto (máximo 15 meses) y 
b) el periodo 2001-2015 para observar tanto las modificaciones realizadas sobre la carretera 
como el periodo de lluvias intensas que desencadenó la mayor parte de los deslizamientos 
en el tramo estudiado 
 
El primer periodo que coincide con la duración del proyecto ha sido el elegido para recabar los 
datos principales de este proyecto. Se han utilizado las técnicas que permiten obtener modelos 
digitales del terreno de alta resolución a través de métodos Láser (aéreos y terrestres), así como 
técnicas fotogramétricas clásicas pero que permiten llegar a una alta precisión (no tripuladas). 
 
Durante el segundo periodo se han analizado imágenes de archivo del tramo de carretera estudiado 
mediante técnicas fotogramétricas y de teledetección. Con respecto a las primeras, se utilizarán los 
vuelos y modelos digitales del terreno disponibles para analizar posibles diferencias en el terreno. 
Con respecto a las técnicas de teledetección se han analizado imágenes de los satélites SPOT y 
aplicado la interferometría sobre las imágenes radar de los satélites ENVISAT y ALOS. 
 
Además se han realizado diversas campañas de campo para determinar las zonas de inestabilidad, 
caracterizar su volumen, la deformación producida y el tipo de rotura. Este inventario de campo se 
ha cotejado además con los datos obtenidos del análisis de las imágenes satelitales, imágenes 
aéreas, modelos digitales del terreno multitemporales y con los datos pluviométricos. 
 
 
2.1.- ESTUDIO DE CAMPO 
 
A lo largo del proyecto se han llevado a cabo continuas campañas de campo para apoyar los 
trabajos de gabinete. Los estudios de campo han sido los siguientes: 
 
a) Confección de un inventario de patologías en el tramo de carretera A-348 relacionadas con 
actividad de deslizamientos. Se ha explorado con detalle todo el tramo estudiado en busca 
de daños y afecciones ocasionadas por los movimientos de ladera. Parte de esta 
información ha servido de apoyo para realizar los trabajos posteriores como el inventario 
de deslizamientos o el análisis de las medidas de contención/prevención existentes en la 
carretera. Por otro lado, ha sido utilizada de base para hacer un análisis comparativo de las 
patologías existentes en los en los años 2009/2010. 
 
b) Elaboración de un inventario de deslizamientos. Se ha realizado un inventario de 
deslizamientos mediante visitas de campo apoyadas por la fotointerpretación de fotos 
aéreas, el inventario de patologías y el estudio detallado de los modelos digitales del 
terreno. En este caso, el trabajo de campo se realizó para observar el estado actual de las 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 18 
laderas afectadas por deslizamientos y comprobar los datos obtenidos por el resto de 
metodologías. 
c) Levantamiento de estaciones geomecánicas. Debido a que las condiciones de afloramiento 
en la zona de estudio no son las mejores aunque se esté analizando un macizo rocoso, se 
llevaron a cabo diversas visitas al campo para inspeccionar el tramo de carretera y localizar 
los puntos más adecuados para realizar el mayor número posible de estaciones 
geomecánicas. Estas últimas se levantaron en diversas campañas decampo que han servido 
de base para los análisis cinemáticos y de estabilidad. 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 19 
2.2.- DEFINICIÓN DEL SISTEMA DE REFERENCIA 
 
Un peso importante del proyecto recae en las técnicas geodésicas. Por ello, antes de explicar las 
diferentes metodologías es importante definir el sistema de referencia y marco de referencia en el 
que van a estar los datos con los que se va a trabajar, tema esencial cuando se trata de datos de 
diferente procedencia: Fotogrametría Aérea, UAV, TLS, ALS, Fotogrametría Histórica y LiDAR. 
 
La georreferenciación de los datos es unos de los temas más importantes y delicados, cuando se 
quiere hacer cualquier estudio multitemporal, ya que el nivel de calidad en la georreferenciación 
influye directamente en los resultados finales del estudio. 
 
Desde una perspectiva de la calidad de la Información Geográfica (IG), el aspecto posicional de la 
información geográfica es definitorio y por ello es el elemento de la calidad de los datos espaciales 
más extendido y evaluado por las organizaciones productoras de cartografía. Se necesita una buena 
calidad posicional cuando se van a utilizar de manera conjunta Conjuntos de Datos Geográficos 
(CDG), como ocurre en nuestro caso. 
 
Comportamientos posicionales diferentes de los CDG significan la existencia de una distorsión 
posicional entre ellos, y una barrera a la interoperabilidad efectiva de los mismos, aspecto muy 
importante en estudios como el que se trata en este proyecto. 
 
Por lo tanto, lo primero a realizar es la elección del Sistema y Marco de Referencia Geodésico. En 
este caso se ha elegido el oficial en España según Real Decreto 1071/2007 de 27 de Julio “Se 
adopta el sistema ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989) como sistema de 
referencia geodésico oficial en España para la referenciación geográfica y cartográfica en el 
ámbito de la Península Ibérica y las Islas Baleares. En el caso de las Islas Canarias, se adopta el 
sistema REGCAN95. Ambos sistemas tienen asociado el elipsoide GRS80 y están materializados 
por el marco que define la Red Geodésica Nacional por Técnicas Espaciales, REGENTE, y sus 
densificaciones”. En cuanto a la referencia Altimétrica se ha elegido la altura elipsoidal con 
respecto al elipsoide oficial GRS80. 
 
Para el proceso de georreferenciación se ha utilizado como instrumentación equipos GNSS (GNSS 
Leica System 1200 y Leica VIVA GS15) facilitados por la Universidad de Jaén (Fig. 2.1), 
materializando y observando bases de referencia en la zona de estudio, mediante Método Estático 
Diferencial (Fig. 2.2). Se ha utilizado Estaciones GNSS permanentes de la Red Andaluza de 
Posicionamiento (RAP) (Fig. 2.3). 
 
 
Figura 2.1.- Equipo GNSS de la Universidad de Jaén 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 20 
 
 
 
 
Figura 2.1.- Continuación 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 21 
 
 
 
Figura 2.2.- Método estático diferencial 
 
El Método Estático Diferencial consiste en el clásico posicionamiento para la medida de distancias 
con gran precisión (5mm + 1ppm) en el que dos o más receptores se estacionan y observan durante 
un periodo mínimo de media hora, una o dos (o más), según la redundancia y precisión necesarias, 
y en función de la configuración de la constelación local y distancia a observar. Los resultados 
obtenidos pueden alcanzar precisiones muy altas, teóricamente hasta niveles milimétricos. Este 
método es el empleado para medir distancias mayores de 20 kilómetros con toda precisión (Fig. 
2.3). 
 
En este caso, se ha utilizado la estación de Granada y Motril, por lo que se tienen distancias 
aproximadas de 20-40 km. El tiempo de observación mínimo por base ha sido de 2 horas. 
 
 
 
Figura 2.3.- Estaciones permanentes de la Red Andaluza de Posicionamiento (RAP) 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 22 
Conocidas las coordenadas espaciales de estas bases, la observación de los demás puntos 
necesarios para el desarrollo del trabajo (Puntos de Control (PC)) se ha realizado mediante método 
RTK (Fig. 2.4). Este método consiste en la obtención de coordenadas en tiempo real con precisión 
centimétrica (1 ó 2 cm + 1ppm). Usualmente se aplica este método a posicionamientos cinemáticos, 
aunque también permite posicionamientos estáticos. Es un método diferencial o relativo. El 
receptor fijo (bases anteriores) o referencia estará en modo estático en un punto de coordenadas 
conocidas, mientras el receptor móvil o “rover”, es el receptor en movimiento del cual se 
determinarán las coordenadas en tiempo real. Precisa de transmisión por algún sistema de 
telecomunicaciones (vía radio-modem, GSM, GPRS, por satélite u otros) entre REFERENCIA y 
ROVER, hecho que restringe la utilización de este método (dependencia del alcance de la 
transmisión). 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 23 
 
 
Figura 2.4.- Método RTK para la observación de Puntos de Control (PC) 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 24 
2.3.- MÉTODOS LÁSER 
 
Los métodos Láser son técnicas de teledetección en las que se calcula la distancia existente entre el 
equipo de medición y el terreno mediante la medición del tiempo que tarda el pulso láser en 
alcanzar una superficie y volver de nuevo al equipo. Los principios y fundamentos teóricos y 
prácticos de estos métodos vienen recogidos en dos libros de reciente publicación: Topographic 
laser ranging and scanning (Shan and Toth, 2008) y Laser Scanning for the Environmental 
Sciences (Heritage and Large, 2009). Jaboyedoff et al. (2012), en la revista científica internacional 
Natural Hazards, realiza una completa revisión de las aplicaciones de estos métodos aplicados al 
estudio de los movimientos del terreno, incluyendo una pequeña reseña a los citados libros de 
referencia. Este trabajo de revisión incluye algunas consideraciones de interés: 
 
- Los MDT de alta resolución generados a partir de los datos obtenidos por escáneres láser 
probablemente serán en el futuro una herramienta esencial para el análisis de movimientos de 
ladera. 
 
- La tendencia actual indica que los países más desarrollados podrán tener MDTs de alta resolución 
de su superficie en los próximos 10 años. Actualmente, el Instituto Geográfico Nacional (IGN) ya 
tiene disponible un MDT de 5 m de resolución del territorio nacional elaborado mediante 
tecnología LiDAR. Esto abre grandes posibilidades a la hora de inventariar y estudiar 
deslizamientos. 
 
- Los sistemas de captura de información (i.e. sensores láser) han tenido un amplio desarrollo en los 
últimos años pero el problema actual es el tratamiento de la gran cantidad de datos que generan. 
 
- Los MDTs de alta resolución abren un amplio abanico de posibilidades para analizar los 
fenómenos de inestabilidad de laderas incrementando rápidamente sus aplicaciones y mejorando 
los resultados de la modelización de estos procesos. 
 
- Las aplicaciones de los métodos láser a los movimientos de ladera es un tema de investigación de 
rápido desarrollo con el potencial de continuar ofreciendo resultados innovadores a lo largo de los 
próximos 5-10 años. 
 
Por las razones expuestas, la exploración de las diversas aplicaciones de estos métodos para el 
estudio de la estabilidad de taludes tiene un gran interés dado su potencial, para generar resultados 
innovadores desde el punto de vista teórico y aplicado. 
Los métodos láser aplicados a deslizamientos engloban el escáner láser montado sobre plataforma 
terrestre (Terrestrial Laser Scanner, TLS) y aérea (Laser Imaging Detection and Ranging, LiDAR). 
A continuación se describen estos dos grupos de técnicas, haciendo mención a comentarios 
específicos incluidos en la revisión de Jaboyedoff et al. (2012) y ejemplos de su aplicación a 
problemas similares a nuestro caso de estudio, inestabilidades de taludes de carreteras.2.3.1.- Escáner láser montado sobre plataforma terrestre (Terrestrial Laser Scanner, TLS): 
 
El escáner Láser montado sobre plataforma terrestre está constituido por un emisor láser y dos 
espejos inclinados. Como se ha indicado, la distancia entre el equipo y el escenario estudiado se 
mide a partir del tiempo que tarda el pulso láser en alcanzar el escenario y volver de nuevo al 
equipo. La posición relativa del punto del escenario radiado se determina a partir de la medida de la 
desviación de los espejos. Además, la fuerza de la señal de retorno puede ser utilizada a su vez para 
conocer las características espectrales del objeto irradiado (Tomás et al., 2005). En una sola sesión 
se pueden tomar sin esfuerzo un millón de medidas que necesitan un tratamiento posterior para 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 25 
elaborar un MDT de alta precisión. La densidad de puntos normalmente está en el rango entre 0.5 y 
100 puntos/m2 (Jaboyedoff et al., 2012). 
 
Para la realización de los trabajos con TLS se han utilizado los escáneres laser terrestres Optech-
Ilris 3D y Leica C10, facilitados por la Universidad de Jaén (UJAEN) y el Grupo de Investigación 
Sistemas Fotogramétricos y Topométricos (SFT http://coello.ujaen.es/investigacion/websft/) de la 
UJAEN. Además, a estos instrumentos se han acoplado equipos GNSS (citados anteriormente) para 
la obtención de la posición en cada escaneo. A continuación se describen sus características (Fig. 
2.5) 
: 
 
 
 Alcance entre 3 y 1500 m 
 Velocidad de Almacenamiento de 2500 
puntos/seg 
 Precisión en distancias de 7mm/100m 
 Precisión posicional de 8mm/100m 
 Campo de visión de 40⁰ x 40⁰ 
 Cámara digital integrada (sensor CMOS) 
 
 Alcance entre 0.1 y 300 m 
 Velocidad de almacenamiento de hasta 
50,000 puntos/seg 
 Precisión en distancias de 6mm/50m 
 Precisión en posición de 4mm/50m 
 Campo de visión de 360⁰ x 270⁰ 
 Cámara digital de 4 Megapíxeles 
 Compensador de doble eje 
 
 
 
 
 
 
http://coello.ujaen.es/investigacion/websft/
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 26 
 
 
 
Figura 2.5.- Foto de los escáneres laser terrestre Optech-Ilris 3D y Leica C10 y características de 
estos 
 
Para comprender mejor la metodología de trabajo se muestra un esquema del flujo general de 
trabajo con TLS (Fig. 2.6). 
 
 
Figura 2.6.- Esquema del flujo general de trabajo con TLS 
 
La primera parte de este esquema, “capturas de datos”, es en la que se centra este apartado. En esta 
etapa se debe tener en cuenta la situación y características del objeto a analizar, así como los datos 
que son necesarios obtener para conseguir los objetivos finales planteados. Lo más habitual es que 
se necesite realizar más de un escaneado para poder cubrir la totalidad del objeto y evitar las 
oclusiones. Además de la nube de puntos, se ha de valorar el tomar más datos adicionales ya que 
estos podrían servir para mejorar el resultado final, dar robustez a los modelos matemáticos que se 
apliquen, etc. 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 27 
El esquema de trabajo seguido para la realización de esta etapa consta de los siguientes apartados, 
para cada captura de datos (Fig. 2.7): 
 Escáner montado sobre trípode y base nivelante 
 Dos o más escaneados por zona 
 Resolución media de escaneado (separación media entre puntos) de 2 a 5 cm 
 Determinación mediante GNSS de la posición (X,Y,Z) del escáner en cada estación de 
escaneado 
 Colocación en las zonas de dos o más dianas y medición de coordenadas de sus centros 
’ 
 
Figura 2.6.- Esquema de trabajo en la captura de datos 
 
Un factor muy importante a tener en cuenta cuando se trabaja con TLS es saber a qué resolución se 
quiere trabajar, ya que en función de la resolución aumenta o disminuye el tiempo de captura de 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 28 
datos y el procesamiento de estos (se estima que por cada hora de captura de datos mediante TLS, 
son dos horas de procesamiento de los mismos). 
 
Otro factor a tener en cuenta es el entorno de trabajo. En este proyecto, al tener que estudiar los 
taludes de una carretera se han tenido que buscar zonas en los cuales se pueda aparcar sin 
obstaculizar el tráfico. Este factor condicionará el tipo de escáner a utilizar (alcance, campo de 
visión, etc.) así como el número de escaneados a realizar para cubrir la totalidad del talud. 
 
Para este proyecto se han realizado un total de 27 escaneos en los taludes de la carretera Torvizcón-
Cádiar. 
 
2.3.2.- Escáner láser aerotransportado (Laser Imaging Detection and Ranging, LiDAR): 
 
Un sistema LIDAR es un sistema complejo de componentes electrónicos compuesto por un 
emisor/receptor y un escáner láser muy potente, un receptor GPS que proporciona la posición y la 
altura del avión en cada momento, y un sistema inercial (IMU) que informa de los giros del avión y 
de su trayectoria (Fig. 2.7). 
 
El elemento principal de un sistema LIDAR es el escáner láser, que va aerotransportado y emite 
pulsos de luz infrarroja que servirán para determinar la distancia entre el sensor y los puntos del 
terreno. La longitud de onda de estos pulsos varía entre 500 y 1.500 nm, y su energía oscila entre 
los 10-5 y 10-3 J. A partir del tiempo que ha tardado cada rayo en ir y venir y de la velocidad de la 
luz, se deduce con facilidad la distancia a la que está el objeto estudiado. 
 
Aunque la toma de datos se puede realizar desde un avión o un helicóptero, la utilización de un 
helicóptero permite volar más lento, volar a diferentes alturas y, por tanto, obtener mayor densidad 
de puntos. 
 
 
Figura 2.7.- Esquema general de un Sistema LiDAR Aéreo 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 29 
Durante el vuelo, se toman medidas en los tres subsistemas de los que dispone el LiDAR: GPS, 
IMU y ALS (Airborne Laser Scanning) de forma independiente pero con una etiqueta de tiempos 
acorde con el tiempo GPS. Estas etiquetas serán las que permitan sincronizar todas las medidas en 
postproceso. Además de las medidas realizadas con el láser, es necesario conocer las coordenadas 
de la antena GPS y la posición del ALS respecto a esta antena para poder dotar de coordenadas 
WGS84 a los puntos del terreno. 
 
Las coordenadas de la antena en cada instante se conocerán después de hacer el postproceso en 
gabinete y la distancia entre ambos sistemas se habrá medido previamente con una estación total o 
con un distanciómetro de precisión. Finalmente, la orientación entre la antena GPS y el centro del 
ALS vendrá dada por los sistemas inerciales. 
 
Después del vuelo los datos GPS y los datos IMU se integran mediante un filtro Kalmann para 
determinar la trayectoria del vuelo y los giros en cada instante. Estos elementos más el ángulo de 
salida que ha formado el pulso láser con respecto a la vertical, se combinan para determinar la línea 
imaginaria que ha descrito el pulso láser en el espacio. 
 
Finalmente, la longitud del camino descrito por el rayo, los giros definidos por los sistemas 
inerciales y la posición del escáner láser obtenida a partir de las medidas GPS, se utilizarán para 
determinar las coordenadas WGS84 de los puntos medidos. 
 
Una vez se ha llegado a este punto se tienen que realizar dos conversiones más, del sistema WGS84 
al datum nacional, y el paso de alturas elipsódicas a cotas ortométricas. 
 
Este procesamiento es necesario por varias razones, la más importante es porque asegura que los 
resultados pueden ser proporcionados en el sistema de referencia elegido por el cliente. Así todos 
los sistemas GPS utilizan el sistema de referencia WGS (World Geodetic System) o equivalentes 
como el ETRF que habitualmente deben ser transformados al sistema nacional, en el caso de 
nuestro país coordenadas UTM con datum de referencia ED50, mediante las transformaciones 
basadas en el empleo de los vértices de la red REGENTE.Los sistemas LIDAR son capaces de capturar grandes conjuntos de datos proporcionando un gran 
detalle en la representación de la superficie del terreno. La ventaja de la captura es aún mayor 
cuando se plantea que dicha captura se efectúa mediante medida directa (medida de distancias 
mediante un dispositivo láser). Por otro lado, otro aspecto importante a tener en cuenta que se trata 
de un sensor activo por lo que los datos pueden ser capturados en condiciones consideradas como 
desfavorables por otros sensores (cámara fotográfica, por ejemplo). Así es posible el trabajo con 
sistemas LIDAR durante la noche, las únicas limitaciones prácticas son las que provocan 
problemas en la transmisión de la luz a través de la atmósfera como es el caso de lluvia, niebla o 
nevadas. 
 
Como ventajas del LIDAR cabe destacar: 
-Obtención directa de medidas de elevación del terreno 
-Permite obtener datos atravesando los distintos elementos que encuentre el láser hasta llegar 
al terreno 
-Trabajo a cualquier hora del día, incluso de noche 
-No necesita buenas condiciones de climatología 
-Alta densidad de puntos medidos. 
-Altas precisiones y fiabilidad del sistema 
-Menos problemas de ocultación 
-Tiempos cortos de grabación y de proceso de datos 
-Configuración estable del equipamiento mecánico 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 30 
-Proceso productivo más corto 
-Eliminación de la fase fotogramétrica de correlación para la obtención del MDT. 
-Obtención directa de la ortofotografía a partir del vuelo y el MDT. 
-Económico para grandes áreas de trabajo 
-Alta precisión de los modelos generados en torno a 15 cm 
 
Como inconvenientes se puede destacar: 
-Su coste económico 
-Procesado de gran cantidad de datos. 
-Mayor tiempo de vuelo que para un vuelo fotogramétrico, la superficie que abarca en una 
pasada no es la misma que una fotografía, por lo que para cubrir la misma zona que con un 
vuelo fotogramétrico hay que sobrevolar la zona más veces. 
-La precisión a escalas muy grandes puede ser problemática, ya que depende demasiado de la 
calidad del sistema inercial 
-Problemas para la delimitación automática de líneas de ruptura, debiendo ser extraídas 
mediante otros métodos como, por ejemplo, sistemas fotogramétricos 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 31 
2.4.- MÉTODOS FOTOGRAMÉTRICOS 
 
La fotogrametría es una técnica utilizada para determinar la geometría de los objetos a partir de 
imágenes fotográficas. Básicamente es un método de medición de coordenadas 3D que utiliza 
fotografías junto con puntos de referencia topográficos. Esta técnica ha sido ampliamente utilizada 
en topografía para generar modelos digitales del terreno (MDT) mediante fotografías aéreas. 
Existen dos métodos fotogramétricos principales. El primero de ellos es la fotogrametría terrestre, o 
de corto alcance, en la que, como su nombre indica, los pares de fotogramas se obtienen desde 
tierra estacionando el instrumental a distancias inferiores a 200 metros de la zona a restituir, 
proporcionando una precisión de hasta 40 mm (Tomás et al., 2005). Este es un sistema 
especialmente adaptado a procesos de desprendimientos y deslizamientos superficiales que ocupan 
áreas reducidas como aquellos que afectan a paredes rocosas o taludes. Esta técnica, además de útil 
para medir discontinuidades en zonas de difícil acceso o peligrosas, presenta costes menores, en 
comparación con técnicas más modernas como el escáner láser terrestre, y sus equipos e 
instrumentos son fácilmente transportables (Haneberg, 2008). No obstante, los nuevos métodos 
láser de medida han dejado en un segundo plano a esta técnica aunque puede ser complementaria a 
ellos. El trabajo de Haneberg (2008) sirve de referencia sobre la aplicación la fotogrametría 
terrestre a carreteras. En su artículo describe dos casos de estudio centrados en el análisis de taludes 
de dos autopistas de Estados Unidos. 
 
La fotogrametría aérea o satelital, también denominada de largo alcance, constituye el segundo 
método fotogramétrico. En este caso, la cámara se sitúa sobre una plataforma espacial (satélite) o 
aérea (avión o helicóptero). La fotogrametría satélite obtiene precisiones bajas para analizar 
movimientos de ladera por lo que la técnica utilizada habitualmente para estudiar este tipo de 
fenómenos es la fotogrametría aérea, tomando fotografías a una la altura de vuelo inferior a 1000 
metros. La precisión obtenida con la fotogrametría aérea es de unos 100 mm, barriendo amplias 
áreas (Tomás et al., 2005). Mediante el procesado de las imágenes obtenidas se pueden obtener 
MDTs de alta precisión que pueden ser utilizados para el análisis a escala de ladera. Además, la 
comparación de los MDTs obtenidos en diferentes intervalos de tiempo a través de esta técnica, 
permite identificar los cambios superficiales que se han producido en una zona. 
 
La principal ventaja de la fotogrametría es que permite obtener una visión global de la zona 
deformada y no sólo de algunos puntos de la misma, tal y como ocurre con otros métodos de 
control de deformaciones (Tomás et al., 2005). 
 
La última y más innovadora aplicación de la fotogrametría aérea es la utilización de fotografías 
aéreas de alta resolución obtenidas mediante un vehículo aéreo no tripulado (VANT) o dron 
(Unmanned Aerial Vehicles, UAV). 
 
 
Para este proyecto se han recopilado los vuelos fotogramétricos correspondientes a las campañas de 
2013, 2010, 2008, 2004 y 2001 procedentes de la Universidad de Jaén, IECA e IGN (Tabla 1). Los 
datos fotogramétricos utilizados presentan una resolución del modelo de 2 m. 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 32 
Tabla 1 Fecha de las campañas de fotogrametría solicitadas a los distintos organismos y su 
estado/incidencias 
 
Hay que tener en cuenta, tanto para los modelos fotogramétricos como para los modelos obtenidos 
mediante LiDAR, que es de gran importancia la correcta correspondencia entre las campañas de 
estudio para obtener resultado correctos en los deslizamientos, y que no sean errores provocados 
por la falta de correspondencia entre sistemas. 
 
Por este motivo de forma similar a lo realizado para los vuelos LiDAR, para los vuelos 
fotogramétricos se ha llevado a cabo un proceso de orientación y conflacción de los resultados en 
un mismo sistema de referencia. 
 
El primer síntoma de que dos campañas no se encuentran en el mismo sistema de referencia, es que 
el histograma de diferencias no se encuentra centrado en el 0, de manera que si aparece un offset es 
indicador que los modelos no están nivelados, pudiendo ser este error altimétrico, planimétrico o un 
conjunto de ambos. 
 
Una vez centrado, debemos comprobar la desviación típica de esos valores, de manera que datos 
con una mayor desviación típica serán más difíciles de detectar las diferencias, debido a que el 
valor de la incertidumbre que se introduce es mayor que para conjuntos de datos con menores 
desviaciones típicas. 
 
 
 
 
 
Figura 2.8.- Histogramas de una misma zona. Datos LiDAR en azul y fatos Fotogramétricos en rojo 
 
Campaña Origen Tipo Datos Incidencia
2013 IGN Fotogrametría Orto y Modelos Terminiados
2010 IGN Fotogrametría Orto y Modelos Terminiados
2008 IGN Fotogrametría Orto y Modelos Terminiados/ Orto de mala calidad
2008 IECA Fotogrametría Imágenes pendientes de tratar por su mejor calidad
2004 IECA Fotogrametría Imágenes pendientes de tratar
2001 IECA Fotogrametría Orto y modelo casi terminado
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 33 
Para corroborar esto aquí tenemos dos histogramas de una misma zona para diferencias obtenidas 
con datos LiDAR (Azul) y con datos fotogramétricos a 2 metros de equidistancia (Rojo) (Fig. 2.8). 
Esto se corresponde a los resultados obtenidos de manera visual, ya que es mucho más sencilla la 
detección de movimientos en los modelos LiDAR que en los fotogramétricos,debido a la mayor 
incertidumbre que poseen éstos por su menor resolución y consecuente suavizado de las 
superficies. 
 
Para la mayoría de los vuelos se han realizado dos niveles de orientación fotogramétrica, uno solo 
con puntos de control altimétricos y una posterior con putos de control completos (altimétricos y 
planimétricos. Sin embargo, para el vuelo 2001 se han hecho tres niveles de orientación primero 
comparando el modelo obtenido a partir de la orientación inicial con el LiDAR, el segundo 
comparando el modelo obtenido a partir de la orientación del vuelo con puntos de control 
altimétrico con el LiDAR y el tercero comparando el modelo obtenido a partir de la orientación del 
vuelo con puntos de control total con el LiDAR. En este tercer paso ya se tien un histograma 
centrado en el cero 
 
A continuación se describe el procesado del vuelo 2001: 
 
El vuelo de 2001 tiene un GSD de 30 cm aproximadamente, y las imágenes recibidas están 
comprimidas con mister sid, un formato de compresión de imágenes que produce un deterioro en la 
misma, siendo más complicado la medición de detalles en las mismas. 
 
Este vuelo fue entregado con unos parámetros de orientación externa, que fueron utilizados como 
aproximaciones previas para la realización de aerotriangulación. Una vez conseguido un ajuste del 
bloque inferior a 0,6 pixeles se puede dar por cerrado el proceso de orientación del bloque (Fig. 
2.9). 
 
Min Dist. 0 
Max Dist. 16.53 
Mean Dist. 0.037 
Sigma 0.783 
 
 
 
Figura 2.9.- Resultados del vuelo de 2001 ajustado sin puntos de control 
 
Observando el histograma se puede comprobar que el modelo de 2001 se encuentra por debajo 
del modelo de referencia en torno 90 cm, valor que no se encuentra en tolerancia según las 
precisiones de los vuelos usados. 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 34 
 
Posteriormente, el procesado ha continuado con la realización de un chequeo de orientación, 
que asegure un sistema de referencia común, para ello se ha utilizado como base el vuelo de 
2010. 
 
Min Dist. 0 
Max Dist. 33.077 
Mean Dist. 0.055 
Sigma 0.957 
 
 
 
Figura 2.10. Resultados del vuelo de 2001 ajustado con puntos de control 
 
Introduciendo los puntos de control, se reduce el sistematismo a 0.6 metros(Fig. 2.10), pero 
esta vez con signo contrario, sin embargo sigue estando fuera de rango por lo que procedemos 
a ajustar los parámetros de manera iterativa y liberando los parámetros de vuelo para poder 
ajustar correctamente con el vuelo de referencia (Fig. 2.11). 
 
Min Dist. 0 
Max Dist. 22.052 
Mean Dist. 0.014 
Sigma 0.474 
 
 
 
Figura 2.11. Resultados del vuelo de 2001 ajustado con puntos de control liberando 
parámetros de orientación 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 35 
 
Con este procedimiento se consigue centrar el error en torno a los 20 cm, valor inferior al de 
las imágenes utilizadas, por lo que los resultados obtenidos en este proceso son considerados 
válidos para la comparación entre ambos vuelos (Fig. 2.12). 
 
 
 
Figura 2.12. Resultados del vuelo de 2001 para el cuadrante 1079. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 36 
 
 
Figura 2.12. Continuación 
 
En la Fig. 2.13 se presenta los resultados del vuelo de 2001 para el cuadrante 1125. 
 
 
Figura 2.13. Resultados del vuelo de 2001 para el cuadrante 1125 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 37 
 
 
 
 
Figura 2.13. Continuación 
 
En este proyecto también se han aplicado métodos fotogramétricos a imágenes tomadas por 
vehículos aéreos no tripulados (UAV). Para la realización del trabajo con UAV, se ha utilizado un 
vehículo aéreo no tripulado ligero el cual ha sido facilitado por el grupo de investigación SFT de la 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 38 
UJAEN. El modelo utilizado ha sido un FALCON 8 de ASTEC provisto de GPS, sistema inercial 
(IMU) y 8 rotores, que permite una adecuada estabilización en el aire. Su manejo se realiza por 
control remoto con una estación móvil de campo, aunque el vuelo puede ser programado con un 
sistema de navegación por coordenadas (way point navigation) (Fig. 2.14). 
 
 
 
 
 
Figura 2.14. UAV utilizado para el proyecto 
 
El modelo UAV utilizado tiene un peso de unos 2,2 Kg y permite 750 gr de peso adicional para la 
incorporación de baterías y de una cámara fotográfica. En este dron las baterías disponibles 
confieren una autonomía de vuelo de 20 minutos y la cámara fotográfica utilizada ha sido una Sony 
Nex-5N (de 14,2 mp) 
 
El esquema general de trabajo con un UAV es similar al de vuelos fotogramétricos. Este esquema 
ha constado de tres puntos: 
• Planificación del Vuelo 
• Ejecución 
• Apoyo Terrestre Fotogramétrico (Puntos de Control) 
 
La planificación del vuelo se ha realizado mediante el software de navegación por coordenadas, 
adquirido junto a la plataforma ASTEC FALCON 8 (Figura 2.15). 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 39 
 
 
 
Fig. 2.15. Software de navegación por coordenadas adquirido 
 
A partir de los parámetros suministrados (entre otros: la altura y ángulo de observación, número de 
pasadas, disparos por pasada, solapamientos y punto de inicio) se obtiene la planificación del 
vuelo, almacenada en un archivo KML, y que debe ser analizada para comprobar que el 
recubrimiento de la zona es el correcto. Previamente se ha llevado a cabo una planificación de las 
campañas de campo para que las zonas quedaran totalmente cubiertas y con un tamaño de pixel 
sobre el terreno del orden de 2-3 cm (GSD=2-3 cm). En todos los casos se ha tenido en cuenta la 
limitación por altura de vuelo (400 ft). 
 
En total se han planificado cinco zonas de vuelo con un total de 119 fotografías aéreas. 
En cuanto al apoyo fotogramétrico (Fig. 2.16), se han utilizado dianas de tamaño apropiado para su 
fácil identificación en las fotografías. Su colocación ha sido de forma uniforme por toda la zona de 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 40 
vuelo para la obtención de buenos resultados en el proceso de Aerotriangulación. Los centros de las 
dianas han sido medidos mediante GPS-RTK, para la obtención de sus coordenadas espaciales. 
 
 
 
 
 
Figura 2.16.-Dianas colocadas para el apoyo fotogramétrico 
 
Todas las ventajas que tiene esta nueva tecnología, es la causante del gran auge que está teniendo 
en múltiples áreas y aplicaciones. Esto no supone que sea una alternativa buena al cambio 
metodológico (reemplazamiento), ya que solo la ejecución de estos vuelos conlleva numerosos 
inconvenientes. Es por eso, que el uso de esta tecnología está actualmente regulada mediante el 
Real Decreto-ley 8/2014 del 4 de Julio, en el que se limitan los campos de actuación, siendo esta el 
principal factor a tener en cuenta. 
 
Un factor muy importante es la climatología, y más aún, atendiendo a la zona de estudio en la que 
nos encontramos. La temperatura, el viento, la lluvia, etc., afectan directamente en el uso de esta 
tecnología. 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 41 
 
Además, como en cualquier proyecto de vuelo fotogramétrico, hay que planificar también la hora 
del día, ya que la posición del sol puede producir sombras significativas atendiendo al nivel de 
detalle en el que se está trabajando (Fig. 2.17). 
 
 
 
Figura 2.17.-Efecto de la sombra en la calidad de la imagen 
 
Por último, atendiendo al apoyo fotogramétrico, el más idóneo para el proceso de 
Aerotriangulación es tener una configuración de puntos de control en el que se tengan cubiertas las 
zonas externas. El cumplimiento de este factor es complicado, a causa de, la dificultad y orografía 
del terreno. 
 
 
 
 
 
 
Capítulo-02_Metodología Pág 42 
2.5.- ANÁLISIS DE IMAGENES SATÉLITE 
2.5.1.- Cálculo del Índice de Vegetación Normalizado (NDVI) 
 
Para este proyecto se han adquirido una serie

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