Conversor LOS a Deformación Vertical

El error de interpretación más frecuente en la práctica de monitoreo InSAR en América Latina es leer un mapa de velocidad en línea de visión (LOS) como si fuera asentamiento vertical. No lo es. El satélite mide el movimiento del terreno proyectado sobre la dirección de observación del radar, y para Sentinel-1 esa dirección está inclinada aproximadamente 30–46° respecto a la vertical. Una tasa real de subsidencia vertical de 12 mm/año aparece como solo unos 9,5 mm/año en la medición LOS — una subestimación silenciosa del 20–30% si se reporta directamente el número LOS. Esta herramienta corrige esa proyección por usted: convierte velocidades LOS en tasas verticales (y, cuando tiene sentido, en tasas horizontales a lo largo del talud), cuantifica la incertidumbre de la proyección y prepara conjuntos de puntos limpios para la clasificación de peligro, la validación con GNSS y la generación de informes.

La herramienta está pensada para ingenieros geotécnicos y topógrafos que reciben velocidades de MintPy, LiCSBAS, HyP3 o insarmaps y necesitan números defendibles y geométricamente correctos en un informe. Todo se ejecuta localmente en su navegador: pegue sus puntos, cargue el conjunto de demostración o escriba una sola observación — nada sale de su equipo.

Cuándo debe usar esta herramienta

Tiene un campo de velocidades LOS (mm/año) de cualquier procesador InSAR y necesita tasas verticales para un informe de asentamiento, subsidencia o monitoreo de activos — por ejemplo en acuíferos urbanos como la Ciudad de México, el Valle de Toluca o zonas mineras andinas.
Quiere comparar resultados InSAR contra observaciones GNSS o de nivelación de movimiento vertical — la comparación solo es válida después de esta conversión.
Necesita una primera estimación de cuánto del movimiento observado podría explicarse por un desplazamiento ladera abajo, y si la orientación del talud siquiera hace visible ese movimiento para el satélite.
Está preparando conjuntos de puntos para el Clasificador de Peligro o la herramienta de Validación GNSS y quiere que la conversión se haga una sola vez, de forma consistente, para cada punto.

Cuándo NO debe usar esta herramienta

Necesita una descomposición 3D completa (este–oeste–arriba). Una geometría de observación no puede resolver tres componentes; necesita al menos órbitas ascendente y descendente, idealmente más — procese cada órbita aquí y combínelas fuera de línea.
El movimiento dominante es claramente horizontal, como un deslizamiento traslacional activo o un campo de desplazamiento asociado a falla de rumbo. La hipótesis de movimiento vertical lo induciría a error; la estimación a lo largo del talud solo es tan buena como su hipótesis.
Su entrada es fase desenvuelta, coherencia o datos SLC brutos en lugar de una capa de velocidad. Procese primero con MintPy / LiCSBAS / HyP3.
Está produciendo una evaluación oficial de peligro geológico. Esta es una ayuda de cribado; los números apoyan la interpretación preliminar y requieren verificación de campo por profesionales calificados, conforme a normas como la E.050 (Perú) o la NOM aplicable (México).

Teoría y antecedentes de ingeniería

El radar interferométrico mide el desplazamiento a lo largo del vector unitario que apunta desde el punto del terreno hacia la antena. Ese vector tiene dos proyecciones útiles: una vertical, cos θ, donde θ es el ángulo de incidencia medido desde la vertical, y una horizontal, sin θ, orientada a lo largo del acimut horizontal del haz. Cualquier vector de deformación del terreno contribuye por tanto a la velocidad LOS medida según:

v_los = v_vertical · cos θ + u_talud · sin θ · cos(δ − α)

donde δ es la orientación ladera abajo y α el acimut horizontal del LOS. De aquí se derivan dos consecuencias prácticas. Primera, la estimación puramente vertical es simplemente v_los / cos θ — con una incidencia de mitad de franja de 38° en Sentinel-1, las tasas verticales son aproximadamente 27% mayores en magnitud que las LOS, exactamente por eso reportar valores LOS como asentamiento subestima sistemáticamente el problema. Segunda, el término del talud desaparece cuando cos(δ − α) = 0: un talud que buza alejándose (o directamente hacia) del radar es ciego al movimiento a lo largo de su superficie. Por eso una sola geometría de observación nunca puede separar los dos componentes, y por eso la herramienta marca el factor de proyección del talud cada vez que cae por debajo de un umbral fiable. La respuesta estándar de ingeniería es procesar las órbitas ascendente y descendente y resolver el sistema de dos observaciones; esta herramienta prepara cada órbita de forma consistente para que esa combinación sea posible.

La incertidumbre se propaga de la misma manera. Si el ángulo de incidencia tiene una incertidumbre dθ (la geometría de los metadatos es excelente, pero el registro del DEM y las desviaciones locales de pendiente hacen que 0,3–0,5° sean una cifra de planificación realista), la estimación vertical hereda d(v_v) = |v_los · tan θ| · dθ. Nótese el crecimiento de tan θ: la contribución del error sube hacia el rango lejano de la franja, algo que merece una frase en cualquier informe que pretenda precisión milimétrica.

Referencia de los campos de entrada

Velocidad LOS (mm/año) — la columna de velocidad de su procesador. MintPy la exporta como velocity, las tablas derivadas de LiCSBAS suelen usar los_vel, los CSV de insarmaps llevan una columna similar. La herramienta asume la convención InSAR común: negativo significa movimiento alejándose del satélite (para una geometría descendente sobre este hemisferio, típicamente subsidencia); positivo, acercándose. Si su exportación usa el signo contrario, multiplique la columna por −1 antes de importar; mezclar convenciones es la vía más rápida hacia un mapa de riesgo invertido.
Ángulo de incidencia θ (°) — medido desde la vertical local. Tómelo del archivo de geometría del procesamiento (MintPy geo_incidence, LiCSBAS geom_inc) en lugar de asumir un valor único: varía sistemáticamente a lo ancho de la franja, de unos 30° en el rango cercano a unos 46° en el rango lejano de una escena IW. Un valor de mitad de franja es aceptable para cribado en sitios pequeños.
Acimut LOS α (°) — el acimut horizontal de la dirección tierra-satélite de la línea de visión. Léalo de los metadatos en lugar de recordarlo: distintos paquetes reportan el rumbo de la antena o el acimut LOS con convenciones de orientación diferentes, y un giro de 180° invierte el término de sensibilidad del talud. Como verificación, las dos direcciones de visión de Sentinel-1 sitúan este valor aproximadamente en la banda 250–290° para una dirección de órbita y 70–110° para la otra en latitudes medias.
Pendiente β y orientación δ (°) — geometría local del terreno bajo el punto, de su DEM. Solo influyen en la estimación a lo largo del talud y en el factor de proyección, no en el resultado puramente vertical.
Incertidumbre del ángulo de incidencia dθ (°) — valor de planificación para la columna de error. 0,5° es un valor por defecto razonable para cribado.

Uso paso a paso

Comience con el formulario de un punto: ingrese los cinco valores geométricos de un punto representativo y presione Calcular. El diagrama vectorial se actualiza en vivo para que vea cómo se relacionan el haz LOS, la cara del talud y los componentes resueltos.
Para trabajo real, use Cargar dataset demo (87 puntos, cuatro regímenes de deformación) o importe su propio CSV — por archivo o pegado directo desde Excel. El emparejador de encabezados reconoce automáticamente los nombres de columna comunes de MintPy / LiCSBAS / insarmaps y le dice exactamente qué columna requerida falta si no está.
Cada punto convertido cae en la Bandeja de datos de la esquina inferior derecha. Desde allí, el Clasificador de Peligro y la herramienta de Validación GNSS consumen los mismos puntos sin volver a importarlos.
Exporte la tabla de resultados como CSV para sus registros, o el diagrama de geometría como SVG para el anexo del informe.

Guía de interpretación de resultados

La tabla de resultados reporta, para cada punto: la velocidad vertical bajo la hipótesis puramente vertical con su incertidumbre propagada; la velocidad a lo largo del talud bajo la hipótesis puramente de talud (en blanco cuando no es observable); y el factor de proyección talud-LOS. Léalos como un par de escenarios límite, no como verdades independientes: el movimiento real es generalmente una mezcla, y los datos de una sola órbita no pueden decirle la proporción. La flecha naranja discontinua del diagrama geométrico muestra el escenario del talud; la flecha turquesa muestra el escenario vertical. Un factor de proyección cercano a cero es la situación a tomar en serio — significa que el movimiento LOS observado en ese talud es geométricamente incompatible con movimiento ladera abajo, así que lo que ve es vertical, atmosférico o error de desenrollado. Los puntos marcados como pobremente observables merecen una advertencia explícita en el texto del informe.

Errores comunes y equivocaciones

Mezcla de convenciones de signo. La mayoría de los procesadores usan negativo = alejándose del satélite, pero no todas las exportaciones lo declaran. Una columna invertida invierte el patrón de deformación. Verifique siempre una zona conocida de subsidencia contra una expectativa positiva/negativa antes de confiar en un lote.
Rumbo reportado como acimut LOS. El rumbo de la antena y el acimut LOS tierra-satélite difieren aproximadamente 90°. Alimentar un valor de rumbo en el campo de acimut corrompe el término de proyección del talud. Revise la definición de su software; ante la duda, verifique contra una geometría de observación conocida.
Un solo ángulo de incidencia para toda la franja. Usar 38° para puntos en el rango lejano (donde θ se acerca a 45°) desplaza la estimación vertical varios puntos porcentuales. Para proyectos largos y angostos a lo largo de la órbita es despreciable; a lo ancho no lo es.
Deriva de unidades. Los informes mezclan mm/año y cm/año con libertad. Convierta una vez, en la importación, y declare la unidad en cada pie de tabla.

Preguntas frecuentes

¿Por qué mi tasa vertical es mayor que la tasa LOS?: Porque dividir por cos θ (menor que uno) amplifica la magnitud. Una señal LOS de −9,5 mm/año a 38° de incidencia corresponde a −12,2 mm/año de movimiento vertical. El número LOS era la proyección desde el principio.
¿Puedo obtener movimiento este–oeste con esta herramienta?: No con una sola órbita. Necesita velocidades ascendente y descendente (e idealmente una dispersión acimutal) para resolver múltiples componentes. Procese cada órbita aquí y luego combine.
¿Qué hipótesis pongo en el informe — vertical o a lo largo del talud?: Declare ambas si el sitio está inclinado, con el factor de proyección como contexto. Para sitios planos los dos escenarios convergen y la estimación puramente vertical se sostiene por sí sola.
¿La herramienta usa mis datos en alguna otra parte?: No. Todo el cálculo ocurre en el JavaScript de su navegador y los puntos desaparecen cuando cierra la pestaña. No hay ninguna ruta de subida en el código.
¿Qué incertidumbre del ángulo de incidencia debo asumir?: 0,3–0,5° cubre los efectos típicos de registro del DEM y pendiente local para fines de cribado. Redúzcala solo si ha verificado la geometría por punto.

Conjunto de datos de demostración

El conjunto de demostración — 87 puntos que cubren comportamiento estable, lento, acelerado y atípico — se describe en detalle en la guía del conjunto de datos de muestra, incluida la procedencia campo por campo y el RMSE esperado cuando ejecute el flujo completo sobre él (la guía está disponible en inglés en el hub).

Herramientas relacionadas

Pasos siguientes en el flujo: el Clasificador de Peligro de Subsidencia y Gradiente convierte estas tasas verticales en clases de riesgo; la herramienta de Validación GNSS las contrasta con la verdad de campo; la Calculadora de Presupuesto de Error cuantifica la declaración de incertidumbre que su informe necesitará.