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Las tres técnicas miden movimiento del terreno, pero no el mismo movimiento. El GNSS continuo da tres componentes en un punto, cada día. La nivelación de precisión da cotas relativas con error de milímetros por raíz de kilómetro, en campaña. El InSAR da millones de puntos sobre toda la superficie, cada 6 a 12 días, pero solo en la dirección de vista del satélite. La elección no es de precisión: es de geometría y de cobertura.
Este artículo es para quien tiene que decidir con qué vigilar un activo o una zona, y justificar por qué no usa las otras.
| Técnica | Qué mide | Frecuencia | Cobertura | Necesita campo |
|---|---|---|---|---|
| GNSS continuo | Tres componentes en un punto | Diaria o mayor | Un punto por estación | Instalación y mantenimiento |
| Nivelación de precisión | Diferencias de cota | Por campaña | Línea de bancos | Sí, cada campaña |
| Topografía con prismas | Posición de puntos concretos | Programable | Puntos instalados | Sí |
| InSAR satelital | Cambio de distancia al satélite | 6 a 12 días | Toda la superficie coherente | No |
Las cuatro conviven en muchos proyectos, y no por inercia: cada una nació para resolver un problema distinto. La nivelación viene del control de obra y de la red altimétrica nacional. El GNSS, de la geodesia y de la investigación de deformación cortical. La topografía con prismas, del seguimiento continuo de estructuras concretas. El InSAR, de la observación de la Tierra a escala regional.
La diferencia de fondo está en la última columna combinada con la tercera. El GNSS y la topografía resuelven muy bien dónde ya se decidió medir; el InSAR responde qué pasa donde nadie puso un sensor, que suele ser casi todo.
Conviene añadir una cuarta variable que no aparece en la tabla y decide muchos proyectos: el pasado. Las tres técnicas de campo solo miden desde el día en que se instalan; el archivo satelital permite reconstruir lo que ocurrió desde 2015 en un sitio donde nadie puso nunca un sensor. Cuando la pregunta es «desde cuándo se mueve esto», las opciones se reducen a una.
El GNSS permanente entrega posiciones tridimensionales con precisión milimétrica respecto a un marco de referencia global, y es la referencia contra la que se comprueban las demás técnicas [1]. La nivelación geodésica de primer orden se especifica por cierre de sección, del orden de 4 mm por raíz de kilómetro en su clase II [2]: excelente en vertical, cara en cobertura.
Las tres miden cosas distintas y conviene decirlo sin rodeos.
El GNSS mide la posición de una antena respecto a un marco global. Si la antena está bien anclada al terreno, esa posición es el terreno; si está sobre un edificio, es el edificio.
La nivelación mide diferencias de cota entre señales fijas. No da posición absoluta ni componente horizontal: da cuánto ha bajado un punto respecto a otro, y por eso depende de que la referencia esté fuera del fenómeno.
El InSAR mide el cambio de distancia entre el satélite y cada punto del terreno, proyectado sobre la línea de vista. Es una medida relativa en dos sentidos: a una fecha de origen y a un punto de referencia [3].
Esa tercera diferencia es la que más confusión genera. Un mapa InSAR no dice cuánto bajó el terreno en términos absolutos, sino cuánto bajó respecto al punto que se eligió como cero. Elegir mal ese punto arruina un estudio entero, por muy buena que sea la serie.
Comparar precisiones sin decir de qué magnitud se habla es el error más común, y el que más malentendidos produce en una mesa técnica.
En velocidad —milímetros por año sobre una serie larga— las tres técnicas están en el mismo orden. En posición de una fecha concreta, el GNSS es claramente superior: el InSAR tiene ruido atmosférico de varios milímetros en cada pasada. En componente horizontal norte–sur, el InSAR sencillamente no llega, porque las órbitas son casi polares.
Lo que sí se puede hacer es comprobar una contra otra, y esa es la práctica que sostiene un informe. En Aguascalientes el InSAR reprodujo las dos estaciones GNSS del valle: −102,6 mm/año frente a −101,8 medidos en una, y −49,2 frente a −53,2 en la otra.
Conviene subrayar qué tiene de exigente esa comprobación. El mapa se ancló en una estación situada a 56 kilómetros y después se comparó con otra que no intervino en ningún paso del cálculo. No es un ajuste: es una predicción del mapa sobre un punto que no había visto, contrastada con lo que ese punto midió por su cuenta.
Una diferencia del 3,7 % entre dos técnicas independientes sobre un hundimiento de un cuarto de metro al año es un resultado sólido. Y es, sobre todo, una cifra que se puede enseñar.
El GNSS falla por cobertura y por coste: una estación mide un punto, y densificar una red es caro. Además, si la estación está sobre una estructura que se mueve, mide la estructura y no el terreno.
La nivelación falla por frecuencia y por alcance: cada campaña es trabajo de campo, y entre campañas no hay dato. Sobre distancias largas acumula error.
El InSAR falla por coherencia y por geometría: vegetación densa, agua, sombra de radar y movimiento rápido dejan zonas sin medida, como detallamos en precisión, frecuencia y límites del monitoreo InSAR.
La literatura de referencia sobre series temporales de dispersores persistentes describe estas limitaciones con detalle y explica por qué la técnica funciona mejor en zonas urbanas o rocosas que en cubierta vegetal [4].
Hay un fallo que comparten los tres y que casi nadie declara: la referencia. Toda medida de deformación es relativa a algo. Si ese algo se mueve, el resultado está sesgado. En Ciudad de México, el punto de referencia del propio producto satelital se hunde: sin anclaje a GNSS, el mapa habría quedado desviado 15 cm al año.
No es una elección excluyente, y las mejores campañas usan las tres con papeles distintos.
El GNSS fija el cero y aporta la tercera componente. Basta una estación bien situada, fuera del fenómeno, para anclar un mapa de cientos de kilómetros cuadrados.
La nivelación o la topografía se reservan para los puntos críticos donde hace falta precisión vertical y trazabilidad legal, como el control de una obra concreta.
El InSAR cubre el resto: la superficie completa, el histórico desde 2015 y la detección de zonas que nadie estaba vigilando. Y sirve además para dirigir el trabajo de campo: en vez de nivelar una red entera, se nivela lo que el mapa señala.
Esa combinación es la que convierte una cifra en una decisión defendible. El detalle de cómo se integra con la instrumentación geotécnica —piezómetros, inclinómetros, prismas— está en InSAR con GNSS, piezómetros e inclinómetros.
El coste no se compara por técnica sino por superficie y por duración.
Una estación GNSS tiene coste de equipo, instalación, energía, comunicaciones y mantenimiento, y mide un punto. Dos estaciones no cubren una ciudad: cubren dos puntos.
Una campaña de nivelación de precisión tiene coste por kilómetro y se repite cada vez que se quiere un dato nuevo. La red de señales, además, hay que conservarla: los bancos de nivel desaparecen con las obras [5].
El InSAR tiene coste de procesado e interpretación, no de instalación, y el coste crece poco con la superficie. A cambio, no se puede pedir un dato nuevo cuando se quiere: llega cuando pasa el satélite.
De ahí la regla práctica: para un punto crítico con alta frecuencia, instrumentación; para una superficie grande con histórico, satélite; y para una decisión seria, las dos cosas con una comparándose contra la otra.
Las dos primeras preguntas suelen descartar una técnica por sí solas. La cuarta casi siempre lleva al archivo satelital, porque es lo único que permite mirar hacia atrás.
No en una fecha concreta. En velocidad a largo plazo están en el mismo orden, y el InSAR gana en cobertura, no en precisión puntual.
En muchas zonas sí, para el seguimiento general. Para control legal de una obra concreta, la nivelación sigue siendo la referencia.
No es imprescindible, pero sin una referencia externa el cero del mapa queda por determinar y la incertidumbre sube.
Con dos órbitas se resuelve la componente este–oeste. La norte–sur queda fuera del alcance de la geometría satelital y exige GNSS.
Depende de la superficie. Para un punto, el GNSS; para cientos de kilómetros cuadrados, el satélite, como explicamos en qué determina el precio de un estudio InSAR.
Ninguna de las tres técnicas sustituye a las otras. La pregunta útil es qué componente del movimiento necesita la decisión y sobre qué superficie, y con eso la elección casi se hace sola. Qué puede aportar el archivo satelital en su caso se comprueba en el análisis histórico de deformación.
Fuentes
Imagen de portada: Nolabob, Survey Marker in Denver, Colorado (CC0), recortada y tratada.
Autor
M.Sc. Héctor A. Fdez Hdez
Ingeniero geofísico. Maestro en Ciencias del Mar y Limnología por la UNAM.
Publicado el
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