Crosetto 2010a

• Deformacions
• Monitorització
• Fenòmens de deformació localitzats causats per l’extracció de recursos
• Deformacions cosísmiques
• Autor

Deformacions

La mesura i el seguiment de deformacions és una branca rellevant de l’enginyeria civil, tot i que és difícil tant d’auscultar com d’interpretar. Actualment hi ha un ventall de tècniques de mesura que proporcionen les capacitats de detecció i de seguiment de moviments. Gran part d’aquestes tècniques ofer eixen mesures puntuals (localitzades en l’espai) adquirides in situ. L’Institut de Geomàtica, en la seva àrea de Teledetecció Activa (TA) desenvolupa tècniques de teledetecció que no requereixen l’accés directe a la zona o bé a l’objecte d’interès, i que es poden agrupar pel tipus de sensor emprat.

• Interferometria diferencial amb radar d’obertura sintètica SAR (DInSAR)
• SAR terrestre (GBSAR)
• Làser Escàner Terrestre (TLS).

Aquestes tècniques poden ser complementàries i, en alguns casos, poden substituir les tradicionals. L’Institut de Geomàtica ha desenvolupat projectes d’investigació en cadascun d’aquests àmbits que tenen aplicació directa al planejament i a la construcció d’infraestructures.

Monitorització

Sobre grans àrees, per detectar zones amb moviments. A la figura 1 es mostra un mapa de velocitats de deformació sobre el Vallès superposat a una imatge d’amplitud. (Monitorització sobre grans àrees. Ma pa de velocitats d’enfonsament sobre la zona del Vallès superposat a una imatge d’amplitud radar. El període observat va de juny de 1995 fins a agost de 2000. Emmarcat pel requadre blanc apareix la zona de Sabadell i Sant Quirze del Vallès. S’observa que la zona de Sant Quirze del Vallès (zona vermella) va patir enfonsaments de fins a 10 mm/any. També es van trobar altres enfonsaments a les zones de Santa Perpètua de Mogoda i Palau-solità i Plegamans. )

En àrees urbanes. Mesures de deformació sobre àrees d’àmbit urbà tant local com global. A la figura 2 es mostra un mapa de velocitats de deformació sobre la ciutat de Barcelona durant el període 2006-2009. Els valors negatius són velocitats d’enfonsament. (Monitorització de deformacions en àrees urbanes. Mapa de velocitat lineal del període 2004-2009, georeferenciat de l’àrea de Barcelona. A) zoom sobre l'àrea del port del Fòrum on s’han observat velocitats de fins a 15 mm/any sobre la zona de trencaones. B) Zoom sobre la zona Bon Pastor-Maquinista.)

 

Fenòmens de deformació localitzats causats per l’extracció de recursos

Moviments deguts a l’explotació d’aqüífers. La figura 3 mostra moviments de subsidència sobre la zona de Sabadell-Sant Quirze del Vallès, que són probablement causats per l’explotació d’aqüífers durant el període 1995-2000.

Activitats mineres. La figura 4 mostra un mapa de deformació sobre una zona minera situada a Súria. Aquest mapa recull les deformacions absolutes patides per la zona en un període de 35 dies: s’observen enfonsaments de fins a 45 mm.

Deformacions cosísmiques

La tècnica DInSAR ha estat utilitzada com a eina per a l’estudi de l’abast espacial de moviments cosísmics. La figura mostra un interferograma cosísmic de terratrèmol de l’any 2009 sobre la zona de l’Aquila.

Mesura de deformacions amb GBSAR i TLS 

La Unitat de Teledetecció Activa treballa també amb dues tècniques de teledetecció terrestre diferents: TLS and GBSAR.

El principi de funcionament del TLS es semblant al teodolit i proporciona la posició tridimensional de cada punt mesurat, i és sensible a moviments de pocs centímetres. Respecte de la cobertura, aquest tipus d’instruments poden arribar a mesurar fins a 1 km. Gran part de la feina desenvolupada per l’Institut de Geomàtica (IG) amb aquest instrument ha estat lligada al projecte Galahad (www.galahad.eu) del 6è programa marc de la Comissió Europea. La imatge següent mostra una de les zones estudiades per l’IG en aquest projecte: l’esllavissada de Formigal (Pirineus Central, Osca).

El GBSAR és una tècnica de teledetecció terrestre, relativament nova, basada en tecnologia radar, i que s’usa exitosament en diferents tipus d’aplicacions, relacionades amb protecció civil, que requereixen monitorització continuada: esllavissades, volcans o moviment de glaceres. Aquest sensor pot proporcionar imatges cada 5 minuts, i cobreix àrees d’1 km2 , i pot mesurar objectes fins als 4 km de distància. A diferència de la tècnica TLS, aquest tipus d’instrument proporcionen mesures 2D (principalment mesuren distàncies) amb precisions de prop del mm. La unitat és propietària d'un sistema GB-SAR: l'IBIS-L manufacturat per IDS http://www.idscompany.it/). El sensor es pot veure a la imatge següent:

   

  Aquest sistema consta de tres parts principals: el sistema d’alimentació, el sensor Radar (la caixa groga que s’encarrega d’emetre i rebre el senyal) i una estructura lineal al llarg de la qual es mou el sensor mentre adquireix les dades. A l’IG s'estan desenvolupant eines i procediments per dur a terme diferents tipus d'aplicacions de monitorització tant continuada com puntual. La figura següent mostra un mapa de deformació acumulada, per valorar esllavissades, sobre la zona de Formigal, derivat de mesures continuades durant 45 dies i amb una hora de periodicitat pel sistema GBSAR IBIS-L.

  En verd es marquen les zones que no han patit deformacions, en vermell les zones de moviment. Durant el període mesurat es van mesurar fins a 9 cm de deformació.

 

Autor

Redactat per: Michele Crosetto.

Per saber-ne més:Michele Crosetto