Spatial analysis of a critical slope instability area through multitemporal UAV photogrammetry

Abstract

En los últimos años se ha observado un incremento sustancial a nivel mundial de la vulnerabilidad ante los desastres naturales que afectan a los seres humanos. Las inadecuadas regulaciones gubernamentales y la ineficaz implementación de políticas de planificación territorial han dado por resultado una frecuente construcción de edificaciones en áreas marginales y de alto riesgo frente amenazas naturales. Una de estas decisiones equivocadas es la expansión de asentamientos semiurbanos en áreas susceptibles a deslizamientos de ladera. En el presente estudio, se implementó un enfoque geomático para evaluar cambios volumétricos y topográficos a lo largo del tiempo en un área que presenta inestabilidad en sus taludes, localizada en las afueras del noroeste de la ciudad de Urcuquí, Ecuador. La metodología aplicada permitió registrar cambios espaciales en la topografía de la superficie del suelo en un área de aproximadamente 0.171 km2 durante un período de ~6 meses (Octubre 2020 a Marzo 2021). El principal equipo utilizado para adquirir los datos fue un vehículo aéreo no tripulado, DJI Inspire 2. A partir de la fotogrametría aérea procesada con el SfM software Pix4D Mapper se generaron nubes de puntos densas de alta resolución (0,5 a 4 cm / píxel), las cuales fueron la información base para el desarrollo del estudio. Los resultados del análisis espacial muestran que la pendiente presenta un cambio continuo durante el período de estudio. Los resultados de las comparaciones usando los algoritmos C2M y M3C2 en el software Cloud Compare muestran regiones críticas de movimiento constante y fallas de pendiente en los dos lados de la quebrada Pinchinguela. Sin embargo, no es posible alcanzar la resolución milimétrica que se obtuvo para describir el movimiento de los vectores 3D, obtenidos a partir de los datos de los puntos de control terrestre mediante levantamientos topográficos tradicionales con la estación total Trimble S5. Si bien el área de taludes identificada identificado mostro áreas específicas de fallas y desplazamientos, puede resultar en un evento catastrófico si el Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal de San Miguel de Urcuquí no implementa ningún tipo de planificación y restricciones territoriales para mitigar este peligro. Finalmente, la metodología de este estudio se puede utilizar como método de detección de riesgos de deslizamientos de tierra y planificación del uso del suelo en asentamientos semiurbanos en Ecuador y el resto del mundo.