Movimiento del terreno

Monitoreo InSAR: qué precisión tiene, cada cuánto mide y dónde falla

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M.Sc. Héctor A. Fdez Hdez
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Vista aérea de una ciudad densa, el tipo de superficie donde el radar devuelve más puntos de medida.

Un monitoreo InSAR no tiene una precisión única: tiene un límite de detección por sitio, que en nuestros casos de estudio va de ±3,7 a ±11,5 mm/año. Llega un dato nuevo cada 6 a 12 días, según el periodo. Y hay cinco condiciones —vegetación, agua, sombra de radar, movimiento rápido y falta de referencia— que deciden si el activo se puede medir.

Este artículo es para quien ya sabe qué es InSAR y tiene que decidir si vigilar así un activo concreto. Da las tres cifras que hay que exigir en cualquier informe y explica cómo se comprueban.

Qué precisión se puede afirmar

Conviene separar dos cosas que se confunden en los folletos.

La medida de una fecha suelta es ruidosa: la atmósfera, el ruido del sensor y el propio procesado dejan un residuo de varios milímetros. La velocidad, ajustada sobre cientos de fechas, es mucho más estable: ahí la literatura sitúa la técnica en el orden del milímetro por año sobre puntos bien seleccionados [1]. Los dos procedimientos de referencia para llegar a esa serie son los dispersores persistentes [5] y las líneas base cortas [6].

La precisión de la velocidad mejora con el número de fechas y con la estabilidad del punto. Una serie de dos años sobre un tejado de concreto da un ajuste muy firme; la misma serie sobre una ladera con matorral da una nube de puntos con pendiente incierta. Por eso dos activos vecinos pueden tener umbrales distintos dentro del mismo estudio, y el informe debe darlos por zona, no como una cifra única del proyecto.

Hay además señales que no son deformación y se parecen mucho. La onda estacional es la más común: el terreno sube y baja con las lluvias y el bombeo, y ese ciclo anual se superpone a la tendencia. Si el periodo analizado es corto, la estacionalidad puede fabricar una velocidad que desaparece al ampliar la ventana. Un histórico largo no es lujo: es lo que separa la tendencia del vaivén.

Por eso un informe serio no promete «precisión milimétrica» a secas. Declara un umbral: la velocidad por debajo de la cual no afirma que haya movimiento ni que no lo haya. Ese umbral sale de la dispersión entre las dos órbitas del mismo sitio, y cambia mucho de un activo a otro.

Qué se declaraCómo se obtienePara qué sirve
Límite de detecciónDispersión entre órbitas independientesDecir si un movimiento es real
Error contra referenciaContraste con una estación GNSSFijar el cero de la serie
CoberturaPorcentaje de píxeles con medidaSaber qué parte del activo queda vigilada
Épocas válidasNúmero de fechas útiles por puntoEstimar cuánto pesa cada dato nuevo

Cada cuánto llega un dato nuevo

La revisita depende de cuántos satélites vuelen y de la zona. Sentinel-1 trabaja con un ciclo de 12 días por satélite; con dos unidades desfasadas, el ciclo efectivo baja a 6 días [2].

Eso no ha sido constante. Sentinel-1B dejó de funcionar en diciembre de 2021 [3] y la misión voló años con un solo satélite. Sentinel-1C, lanzado en diciembre de 2024, y Sentinel-1D, en noviembre de 2025, recuperan el par [4].

Densidad de pasadas útiles entre 2015 y 202620152018202120242026dic 2021Dos satélitesUno soloDos otra vezDensidad ilustrativa de pasadas, no un calendario real.Un hueco en la serie puede venir de la constelación, no del sitio.

La consecuencia práctica es que una serie histórica no tiene la misma densidad en todos los tramos. Un informe que no lo dice deja al lector pensando que su activo se quedó sin vigilancia, cuando lo que cambió fue la constelación.

A la revisita hay que sumarle la latencia. Entre la pasada del satélite y el dato publicado median horas; entre el dato y un informe revisado por alguien, días. Un monitoreo real se entrega por ciclos —mensual o trimestral es lo habitual—, con avisos intermedios cuando un punto supera un umbral pactado.

Esa cadencia decide también cuánto tarda en confirmarse un cambio. Con pasadas cada 12 días, una aceleración necesita varias fechas para distinguirse del ruido: tres o cuatro pasadas, es decir más de un mes. Si la decisión no puede esperar ese tiempo, el satélite no es el instrumento principal, sino el contexto del que sí lo es.

Lo que sí es constante: el InSAR no es un sistema de alarma instantánea. Entre que el satélite pasa y el dato está procesado median horas o días. Para movimientos que se aceleran en minutos, la herramienta es otra.

Cómo se comprueba que la cifra es real

Tres comprobaciones independientes, y las tres se pueden exigir por escrito.

Las tres comprobaciones de un monitoreo InSAR01Dos órbitasMedidasindependientes delmismo terreno02AcuerdoCorrelación ydispersión entreambas03GNSSContraste con unaestación del suelo04AnclajeEl cero se fija yel sesgo sedeclara05Control ciegoSe repite con otraestación06UmbralLo que el informepuede afirmarSin la tercera, el mapa se está comprobando contra el dato que lo calibró: es circular.

La primera comprobación es la más barata y la que más problemas detecta. Las dos órbitas son adquisiciones distintas, procesadas por separado: si ambas describen el mismo movimiento, es del terreno. En Aguascalientes el acuerdo entre órbitas fue de r = 0,95 con una dispersión de 9,1 mm/año sobre más de 670.000 píxeles comparados. Esa dispersión no es un defecto: es la medida honesta de lo que el sitio permite afirmar.

La segunda ata la serie al suelo. El InSAR mide respecto a un punto de referencia que también puede moverse, así que sin anclaje la cifra flota. Contra la estación de referencia, el sesgo del producto fue de +2,7 ± 0,8 mm/año, y ese número se declara en el informe en vez de repartirse en silencio por el mapa.

La tercera es la que casi nadie hace. Si el mapa se ancla a una estación y después se compara con esa misma estación, la comprobación no vale: se está midiendo el ajuste, no el acierto. En Aguascalientes repetimos el anclaje con una segunda estación para dejar la primera fuera de todo el cálculo.

InSAR frente a estaciones GNSS en Aguascalientes, en mm/añoUAGU · InSAR: 80,0 mm/año de hundimiento · Anclado en otra estaciónUAGU · InSARAnclado en otra estación80,0UAGU · GNSS: 75,9 mm/año de hundimiento · Medido en el sueloUAGU · GNSSMedido en el suelo75,9INEG · InSAR: 49,2 mm/año de hundimiento · Estación del sur del valleINEG · InSAREstación del sur del valle49,2INEG · GNSS: 53,2 mm/año de hundimiento · Medido en el sueloINEG · GNSSMedido en el suelo53,2Caso de estudio de GeoAltia. En el control a ciegas la diferencia fue de 4,2 mm/año sobre 269 épocas.

Una diferencia de 4,2 mm/año sobre un hundimiento de 80 significa un 5 %. Esa es la cifra que sostiene un informe pericial, y no «precisión milimétrica».

Conviene leer bien esa comparación. La estación GNSS mide un punto del suelo; el píxel del satélite promedia decenas de metros alrededor. Que coincidan dentro de unos milímetros por año no significa que midan lo mismo, sino que la discrepancia entre ambos es menor que el umbral del sitio. Cuando la diferencia crece, casi siempre apunta a una de tres causas: el anclaje, un gradiente fuerte de deformación dentro del píxel o un movimiento propio de la estructura donde está la antena.

Cuando no hay estación cerca, la comprobación no desaparece: cambia. Se ancla a una zona estable fuera del fenómeno, se verifica que esa zona no se mueve entre órbitas y se declara la decisión en el informe. Es menos sólido que un contraste externo, y por eso se dice.

Las cinco condiciones que deciden si su activo se puede medir

CondiciónQué ocurreQué se hace
Vegetación densaLa señal cambia entre pasadas y se pierde coherenciaSe mide lo despejado y se declara el resto
AguaNo devuelve fase útilQueda fuera de la máscara
Sombra de radarEl relieve tapa el activo desde una geometríaSe comprueba órbita por órbita antes de cotizar
Movimiento rápidoMás de 1,4 cm entre pasadas y la fase se vuelve ambiguaSe combina con radar terrestre o instrumentación
Sin referencia estableEl cero flota y la serie no se puede anclarSe busca GNSS cercano o un punto fuera del fenómeno

La vegetación es la causa más frecuente de un estudio pobre, y no se reparte igual durante el año: un cañón monzónico pierde coherencia en la temporada de lluvias y la recupera en estiaje. La sombra de radar, en cambio, es geometría pura: no cambia con la estación y se puede predecir sobre el modelo del terreno antes de comprar nada.

El movimiento rápido merece una precisión más. El problema no es que el terreno se mueva mucho en total, sino que se mueva mucho entre dos pasadas. Un talud que avanza cinco centímetros al año se mide sin dificultad; uno que avanza cinco centímetros en una semana satura la fase y deja de ser medible con esta técnica.

Las cinco se revisan en el estudio de viabilidad. Las tres primeras se ven en el archivo; la cuarta depende del fenómeno, y la quinta del entorno.

En nuestros casos, la diferencia entre el mejor sitio y el peor es enorme: la presa de La Boquilla, de concreto y en zona árida, devolvió medida en el 75,9 % de los píxeles; la de El Cajón, en un cañón con vegetación, solo en el 27,5 %, y con una sola órbita útil. Qué significa eso para el alcance de un encargo lo detallamos en qué zonas vigilar en una presa.

Qué cambia entre un activo y otro

El motor de cálculo es el mismo; lo que cambia es qué se mira y con qué umbral.

ActivoQué se vigilaServicio
Presa o embalseCorona, talud de aguas abajo, estribos y laderas del vasoInSAR en presas y embalses
Depósito de jalesTalud, corona y entorno, con precursores de falloInSAR en depósitos de residuos mineros
Mina a cielo abiertoBancos y taludes, con el límite del movimiento rápidoInSAR en taludes y minas
Ciudad o edificioHundimiento regional frente a asentamiento del inmuebleInSAR en subsidencia urbana y edificios

En una presa, un milímetro por año en la corona significa algo distinto que en un barrio entero. El umbral útil lo fija la decisión, no la técnica.

La frecuencia de entrega también cambia con el activo. Un depósito de residuos en operación se revisa con cada ciclo y con umbrales pactados; un histórico para una compraventa se entrega una vez y se acabó. Y el entregable acompaña esa diferencia: donde hay que decidir cada mes, hace falta un visor con la serie de cada punto; donde hay que defender un caso, hace falta un informe con la metodología y las comprobaciones dentro.

Qué no es un monitoreo InSAR

Tres cosas que conviene dejar claras antes de firmar, porque son el origen de casi todas las decepciones.

No sustituye a la instrumentación. Un piezómetro mide presión de poro y un inclinómetro mide en profundidad; el satélite mide la superficie. Son variables distintas y se leen juntas.

No mide en tiempo real. Ya está explicado arriba: el ciclo manda.

No ve el movimiento norte–sur. Las órbitas son casi polares y esa componente queda fuera del alcance de la geometría, por mucho que se procesen las dos pasadas.

Qué exigir en el informe

  1. El límite de detección del sitio, en mm/año, y cómo se calculó.
  2. El porcentaje de píxeles con medida y el mapa de lo que quedó sin medir.
  3. Las épocas válidas por punto, con los huecos declarados.
  4. El sesgo respecto a la referencia y qué estación lo fijó.
  5. La descomposición en vertical y este–oeste, si hay dos órbitas.
  6. Los datos en formato abierto: GeoTIFF y CSV, no solo un PDF.

En Europa hay además un punto de contraste gratuito: el EGMS publica velocidades del terreno con la misma constelación [7], y un informe propio debería explicar en qué se diferencia del suyo. Un informe con esos seis puntos se puede auditar y defender. Sin ellos, un mapa de colores es una opinión coloreada. Lo mismo vale para comparar ofertas: qué determina el precio de un estudio InSAR depende justo de estas variables.

Preguntas frecuentes

¿Qué precisión tiene el monitoreo InSAR?

Depende del sitio. En nuestras presas el límite de detección estuvo entre ±3,7 y ±11,5 mm/año, medido como dispersión entre órbitas.

¿Cada cuánto se actualiza?

Entre 6 y 12 días según el periodo y la zona. No es un sistema de alarma en tiempo real.

¿Sirve para sustituir la instrumentación instalada?

No. La complementa: cubre toda la superficie y añade histórico, mientras que la instrumentación da alta frecuencia en puntos concretos.

¿Qué pasa si no hay estación GNSS cerca?

Se ancla a un punto estable fuera del fenómeno y se declara esa decisión. La incertidumbre sube y el informe debe decirlo.

¿Se puede medir un movimiento de varios centímetros al mes?

Con Sentinel-1, no de forma fiable: por encima de 1,4 cm entre pasadas la fase se vuelve ambigua. Ahí entran el radar comercial de más revisita o el radar terrestre.

La precisión de un monitoreo InSAR no es una propiedad del satélite, es una propiedad del sitio. Por eso el umbral, la cobertura y las comprobaciones se estiman antes de cotizar, en el análisis histórico de deformación. El umbral, la cobertura y las comprobaciones se entregan por escrito, y son las tres cifras con las que se compara una oferta con otra.


Fuentes

  1. Crosetto, M., Monserrat, O., Cuevas-González, M., Devanthéry, N. y Crippa, B. (2016). Persistent Scatterer Interferometry: A review. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 115, 78–89.
  2. ESA. Sentinel-1 SAR User Guide: Interferometric Wide Swath.
  3. ESA. Mission ends for Copernicus Sentinel-1B satellite, 2022.
  4. ESA. ESOC shines with Sentinel-1D operations, 2025.
  5. Ferretti, A., Prati, C. y Rocca, F. (2001). Permanent scatterers in SAR interferometry. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 39(1), 8–20.
  6. Berardino, P., Fornaro, G., Lanari, R. y Sansosti, E. (2002). A new algorithm for surface deformation monitoring based on small baseline differential SAR interferograms. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 40(11), 2375–2383.
  7. Copernicus Land Monitoring Service. European Ground Motion Service.

Imagen de portada: Felton Davis, Alphabet City aerial view (CC BY 2.0), recortada y tratada.

Autor

M.Sc. Héctor A. Fdez Hdez

Ingeniero geofísico. Maestro en Ciencias del Mar y Limnología por la UNAM.

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