ANÁLISIS DE FALLAS GEOLÓGICAS Y RIESGO SÍSMICO EN LA ZONA NOROESTE
DE LIMA MEDIANTE IMÁGENES DE SATÉLITE
Elaborado por: Rojas Ishikawa Juan AntonioValverde Tello Juan Roberto
Asesores:PhD. Ing. Miguel Estrada MendozaIng. Pedro Tumialán De la Cruz
UNIVERSIDAD RICARDO PALMAFACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
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• Identificación de Fallas Geológicas
• Riesgo = Peligro x Vulnerabilidad
• Zona Sísmica: Círculo de Fuego del Pacífico
• Crecimiento Urbano
INTRODUCCIÓN
Zonas de Cultivo
Zonas Montañosas
FOTOGRAFÍA AÉREA – IGN - 1962
IMAGEN GOOGLE MAPS - 2003
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IMÁGENES SATELITALES
• Teledetección Aérea: Primeros avances durante la
Segunda Guerra Mundial.
• Guerra Fría: Competencia Espacial
• Uso Civil
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SATÉLITE LANDSAT 5
• Resolución Espacial de 30m
• 1 imagen = 34225 km2
• Período de Retorno 16 días
• 7 Bandas Espectrales
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Características de las Bandas del Landsat 5
• Banda 1: Usada para el mapeo de aguas costeras, mapeo de
tipo de forestación o agricultura.
• Banda 2: Identifica la vegetación vigorosa o saludable en color
verde.
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• Banda 3: Es usada para la discriminación de especies de plantas.
• Banda 4: Determina la cantidad de biomasa presente en un
área.
• Banda 5: Es sensible a la cantidad de agua en las plantas. Usada
en análisis de las mismas.
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• Banda 6: Para la detección de la vegetación que se encuentra enferma, intensidad de calor.
• Banda 7: Es importante para la discriminación de tipos de rocas y suelos, es posible identificar accidentes geológicos.
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BANDA 1
BANDA 2
BANDA 3
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BANDA 5
BANDA 4
BANDA 3
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FALLAS GEOLÓGICAS
Una falla, en geología, es una discontinuidad que se forma en
las rocas superficiales de la Tierra (hasta unos 200 km de
profundidad) por fractura, cuando las fuerzas tectónicas superan la resistencia de las
rocas.
Falla de San Andrés, California EE.UU.
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ÁREA DE ESTUDIO
• Localización: Noroeste de
Lima Metropolitana
• Área = 90.28km2
• Distritos: Puente Piedra y
Ventanilla en su mayoría
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Desarrollo Urbano y Socio-Económico
• Cono Norte: Migración Poblacional
•Lima Norte: Crecimiento económico, centros
comerciales, elevación de categoría socioeconómica.
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EXTRACCIÓN DE LINEAMIENTOS
Lineamientos
• Rasgo Topográfico
• Debilidad Estructural
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EXTRACCIÓN DE LINEAMIENTOS
EXTRACCIÓN MANUAL
FILTROS DIGITALES
EXTRACCIÓN AUTOMATIZADA
MAPA DELINEAMIENTOS
MANUALES
MAPA FINAL DE LINEAMIENTOS
MAPA DELINEAMIENTOS
AUTOMATIZADOS
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Extracción Manual de LineamientosDatos de Entrada
Banda 7: Landsat 5 Mapa de Vías
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Análisis Digital: • Filtros Digitales
• Aislar componentes de interés en la imagen
• Paso Bajo .- homogeniza la imagen
• Paso Alto.- realza componentes lineales en la imagen
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Matriz de Filtraje
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N-S NE-SW E-W NW-SE
SOBEL-1 0 1 -2 -1 0 -1 -2 -1 0 1 2
-2 0 2 -1 0 1 0 0 0 -1 0 1
-1 0 1 0 1 2 1 2 1 -2 -1 0
PREWITT-1 0 1 -1 -1 0 -1 -1 -1 0 1 1
-1 0 1 -1 0 1 0 0 0 -1 0 1
-1 0 1 0 1 1 1 1 1 -1 -1 0
• Los filtros más recomendados para la detección de lineamientos son los filtros de Paso Alto de Sobel y Prewitt.
Filtro de Paso Alto
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Filtro Sobel N-S
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Filtro Prewitt N-S
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Lineamientos Sobel + Prewitt
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Lineamientos Manualmente Extraídos
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Extracción Automatizada de Lineamientos
Datos de Entrada
Banda 7: Landsat 5
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Extracción Automatizada de Lineamientos
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Comparación de Lineamientos Manuales y Automatizados
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GENERACIÓN DEL MAPA DE FALLAS GEOLÓGICAS
Se compararon los siguientes mapas:
• Mapa de Lineamientos Extraídos Manualmente
• Mapa de Fallas (INGEMMET)
• Mapa de Fallas Geológicas en Fotos Aéreas
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Fallas extraídas mediante fotografías aéreas
Mapa de Fallas (INGEMMET)
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Mapa de Lineamientos Manuales vs Fallas Geológicas y Fotografías Aéreas
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Fallas Geológicas extraídas mediante Imagen Satelital Landsat 5
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VULN
ERAB
ILID
AD
D. MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN EN VIVIENDAS
E. LOCALIZACIÓN DE LAS VIVIENDAS RESPECTO A FALLAS
F. VULNERABILIDAD
100
)50()50( ED
CÁLCULO DEL RIESGO SÍSMICO
A. GEOLOGÍA INGEMMET
PELI
GRO
SÍS
MIC
O
C. PENDIENTEPendiente en %
B. SUELOF. PELIGRO SÍSMICO
100)30()40()30( CBA
F. RIESGO SÍSMICOTabla 3.2
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Geología.-
• Estratigrafía de la Zona
• Carta Geológica 24i
• Boletín Informativo Lima Norte (INGEMMET)
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MAPA GEOLÓGICO
CALIDAD DE ESTRATO PESO
A – Bueno 25
B – Regular 50
C – Malo 75
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V V V V V V V V
V V V V V V V V Tufo volcánico
Tufo volcánicoLutita
Lutita
Lutita
ESTRATIGRAFÍA NOMBRE CALIDAD PESO
ki-pi Fm. Puente Inga C 75
ki-v Fm. Ventanilla B 50
ki-cb Fm. Cerro Blanco A 25
ki-va Volc. Ancón A 25
Qr-al Dep. Aluviales B 50
Qr-e Dep. Eólicos C 75
Qp-m Dep. Marinos C 75
JsKi-sr Volc. Santa Rosa A 25
Qp-al Dep. Aluviales B 50
D.F.
Ki-pi: Formación Puente Inga Ki-cb: Formación Cerro Blanco
V V V V V V V V V
V V V V V V V V V
Arenisca
AreniscaArenisca
Arenisca
Lava volcánica
Lava volcánica
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Suelo.-
• Mapa de Zonificación Sísmica en Lima y Callao
(CISMID)
• Norma Técnica de Edificación E – 030TIPO DESCRIPCIÓN PESO
FR Formaciones Rocosas 25
S1 Roca o Suelos muy rígidos 25
S2 Suelos Intermedios 50
S3 Suelos flexibles 75
S4 Condiciones excepcionales 100
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MAPA DE SUELOS
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Pendiente.-
• Curvas de Nivel Google Earth
• Mapa de rango de Pendientes
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MAPA DE PENDIENTES
RANGO (%)
RANGO (°) DESCRIPCIÓN PESO
0 - 10 0 - 5.7 Óptimo 2010 - 20 5.7 - 11.3 Aceptable 4020 - 30 11.3 – 16.7 No Recomendable 6030 - 50 16.7 - 26.6 Inclinado 8050 a más 26.6 a más Muy inclinado con
probabilidad a derrumbes100
D.F.
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CÁLCULO DEL PELIGRO SÍSMICO
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Zonificación del Peligro Sísmico
53100
)30(*60)40(*50)30(*50
RANGO PELIGRO SÍSMICO
0 -25 Bajo
26 - 50 Medio
51 - 75 Alto
76 - a más Muy Alto
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MAPA DE PELIGRO SÍSMICO
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Material y Tipo de Construcción en Viviendas.-
MATERIAL PESO
Edificación TIPO A Esenciales 25
Estructura de albañilería o madera, sin adecuada técnica constructiva 50
Estructura de madera o adobe sin refuerzos estructurales 75
Estructuras de madera o adobe de menor resistencia en estado precario. 100
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Estructuras de madera o adobe de menor resistencia en estado precario
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Estructura de madera o adobe sin refuerzos estructurales
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Estructura de albañilería o madera, sin adecuada técnica constructiva
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Localización de las Viviendas.-
LOCALIZACIÓN DE LAS VIVIENDAS PESO
Muy alejada > 5 Km 25
Medianamente cerca 1 a 5 Km 50
Cercana 0.2 a 1 Km 75
Muy cercana 0 a 0.2 Km 100
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CÁLCULO DE LA VULNERABILIDAD
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Zonificación de la Vulnerabilidad:
5.87100
)50(*75)50(*100
Rangos Vulnerabilidad Física0 - 25 Bajo
26 - 50 Medio51 - 75 Alto
76 a más Muy Alto
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Peligro muy Alto Riesgo Alto Riesgo Alto Riesgo Muy Alto Riesgo Muy Alto
Peligro Alto Riesgo Medio Riesgo Medio Riesgo Alto Riesgo Muy Alto
Peligro Medio Riesgo Bajo Riesgo Medio Riesgo Medio Riesgo Alto
Peligro Bajo Riesgo Bajo Riesgo Bajo Riesgo Medio Riesgo Alto
Vulnerabilidad Baja
Vulnerabilidad Media
Vulnerabilidad Alta
Vulnerabilidad Muy Alta
Matriz de Peligro y Vulnerabilidad
Riesgo Bajo (< de 25%)
Riesgo Medio (26% al 50%)
Riesgo Alto(51% al 75%)
Riesgo Muy Alto (76% al 100%)
Leyenda:
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CONCLUSIONES
• Imágenes Satelitales: abarcan grandes extensiones de
terreno
• Satélite Landsat: mediana resolución, extracción de fallas
geológicas.
• Cálculo de Peligro Sísmico: crecimiento demográfico hacia
zonas seguras.
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CONCLUSIONES
• Vulnerabilidad, Riesgo Sísmico: Elaboración de Mapas,
Planes de Contingencia, Autoconstrucción.
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Gracias por su atención.