Geólogos en acción: estudio de un corrimiento de tierras

Nueva Zelanda es el país por excelencia que muchos de nosotros desea visitar, ya que cuenta con abundante belleza natural, famosos estudios de cine y animales raros. La geología del país es aún más emocionante, ya que la nación insular se asienta sobre el recientemente descubierto continente Zealandia, y en el borde del Anillo de Fuego, una región de gran actividad tectónica. Para los profesionales de la topografía y la geología, esto significa que la región está en constante cambio y que hay muchas oportunidades de investigar lo que ha sucedido y obtener pistas sobre el funcionamiento interno y profundo de nuestro planeta.

Uno de estos equipos profesionales de topografía es un grupo de GNS Science, un Instituto de Investigación de la Corona del Gobierno de Nueva Zelanda que es el principal proveedor de investigación geológica y geocientífica. El Instituto cuenta con 390 empleados repartidos entre las Islas del Norte y del Sur. El equipo de topografía de GNS Science vigila los corrimientos de tierra, cartografía las fallas activas y crea mapas geológicos en 2D y 3D de Nueva Zelanda para ayudar a comprender los riesgos durante los terremotos o las tormentas que provocan corrimientos de tierra. A menudo utilizan aviones pilotados a distancia o UAV para cartografiar y analizar la geomorfología y los afloramientos geológicos.

Un deslizamiento de tierra costero ha dado lugar a un proyecto de topografía a largo plazo para GNS Science

Todo esto nos lleva a su actual proyecto en curso: la cartografía prolongada de un deslizamiento de tierra costero. Un área de unos 100 metros a lo largo de la costa cerca de Porirua (cerca de Wellington) que se deslizó hacia el mar en agosto de 2017. De la noche a la mañana, toda la playa pareció desaparecer. El evento fue causado por una serie de eventos naturales que debilitaron los sedimentos, incluyendo un terremoto ocurrido 9 meses antes. El equipo de GNS Science ha vuelto al lugar desde el suceso para cartografiarlo de forma rutinaria con el fin de analizar lo que ha sucedido desde entonces y rastrear el movimiento de la tierra en las secuelas. El trabajo con drones les permite obtener una imagen completa de la zona marina y costera con relativa facilidad y gran precisión.

Detalles del proyecto

Vigilancia con drones de un desprendimiento natural

Gracias a las repetidas inspecciones de este lugar durante varios años, el equipo de GNS Science dispone ahora de un exitoso flujo de trabajo de cartografía con drones. Sin embargo, han tenido que enfrentarse a algunos retos inusuales junto a los deasfios típicos asociados a la topografía con drones. Han completado 11 inspecciones desde 2017, capturando 13.737 imágenes del sitio. Procesan sus datos con PIX4Dmapper para obtener ortomosaicos y modelos digitales de superficie, entre otros resultados, que pueden utilizar para el análisis y la comparación a lo largo del tiempo.

El equipo de GNS Science utiliza PIX4Dcapture para obtener imágenes, recogiendo aproximadamente 350 imágenes por vuelo en modo 3D. También toman imágenes nadir y capturan un vídeo del lugar por si las fotografías no salen como desean y necesitan extraer fotogramas para el modelado 3D. Cuando llegaron por primera vez a la zona del derrumbe, utilizaron un Mavic Pro, pero han ido actualizando las aeronaves a lo largo de los años hasta llegar a un Phantom Pro V2, y ahora a un Mavic 2 Pro. Trabajan con pequeños drones rotatorios por su facilidad para operar cerca del suelo o en terrenos escarpados, y para transportarlos de un sitio a otro. Los geólogos y vulcanólogos que ha estado estudiando el estado de Hawai se hicieron eco de esta experiencia en su trabajo de cartografía del magma del volcán Kilauea. Sin embargo, tener el tiempo atmosférico adecuado para la prospección en este caso de uso costero es difícil debido a que se trata de una región costera con fuertes vientos y tiempo cambiante.

GNS Science también está analizando el sedimento y la reconstrucción de la playa mediante un MDS

Como si el estado del tiempo no fuera suficiente obstáculo para la prospección, el equipo necesitaba disponer de datos geolocalizados precisos para obtener resultados útiles. Al tratarse de una prospección geológica, se está analizando con todo detalle. Esto es difícil de hacer si las coordenadas de los puntos son incorrectas. Sin embargo, los Puntos de Control del Terreno (PCT) que el equipo científico del GNS utilizó inicialmente y pensó que serían permanentes se han movido. Algunos de ellos han sido cubiertos por la arena (como los bloques de hormigón para la protección contra las tormentas) o destruidos (debido a la reparación de carreteras cercanas). El terreno se mueve constantemente, lo que dificulta la obtención de un marco de referencia preciso. Ahora el equipo ha integrado los AeroPoints como marcadores de control del terreno para obtener resultados topográficos precisos. Esto es de vital importancia, ya que los datos se utilizan para calcular los cambios de elevación y volumen en el lugar como parte de los registros oficiales.

Los AeroPoints garantizan la precisión, pero esto se vio dificultado por el paisaje cambiante de la playa y la gestión del terreno

Trabajar con software cartográfico especializado

El equipo tiene que enfrentarse a todo tipo de problemas, desde pájaros que atacan el dron hasta personas que cruzan el lugar en medio del estudio, lo que hace que la recogida de datos sea un reto. Sin embargo, son expertos en la prospección con drones y han seleccionado las herramientas adecuadas para el trabajo. Una vez recogidos los datos fotográficos, generan los modelos en la oficina. "Siempre sabemos que una vez que volvemos a la oficina con las imágenes, PIX4Dmapper se encargará de todo lo demás con facilidad", dice el geólogo Matt Hill, del equipo de GNS Science. Como PIX4Dmapper es un producto de escritorio, el equipo puede dejar un proyecto procesado mientras sale a estudiar otro lugar, sabiendo que podrá analizar con confianza sus resultados en 3D cuando esté listo. "El software nos ha permitido repetir el mismo estudio durante varios años para supervisar la playa y nos ha proporcionado información para la investigación científica sobre los desprendimientos marinos poco profundos a lo largo de esta popular costa y ubicación de la playa", explica Hill.

"El software Pix4D nos permitió desplegar rápidamente y de forma fiable aviones pilotados a distancia en el lugar. A los pocos minutos de llegar, se hizo un plan de vuelo con PIX4Dcapture y se pudieron generar ortofotografías de alta resolución y modelos de superficie en pocas horas en nuestros ordenadores de sobremesa para su análisis científico". - Matt Hill, geólogo de GNS Science

Como resultado de las repetidas inspecciones del lugar, el equipo de GNS Science dispone ahora de resultados y registros precisos de los sedimentos marinos poco profundos de la zona. Estos muestran cómo la playa se ha reformado con notable rapidez gracias a los depósitos de arena arrastrada por el viento y a la deriva litoral en los años transcurridos desde el desprendimiento. Tienen fotografías aéreas históricas de la zona desde 1944 que muestran el dinamismo del lugar.

La comparación de los registros del lugar desde la década de 1940 proporciona una historia detallada del lugar

PIX4Dmapper produjo sus resultados en cuestión de horas, proporcionando modelos de superficie y ortofotos que se han integrado en el SIG de GNS Science y en el análisis científico de la zona. La repetición de los levantamientos es más fácil que nunca con los parámetros guardados en PIX4Dcapture y PIX4Dmapper, haciendo que todo el flujo de trabajo sea más ágil. Como resultado, GNS Science ha completado una amplia investigación en la zona, y continuará controlando los cambios mientras investiga la geología de su región con PIX4Dmapper.