Atlas al rescate, Hackeando El Niño

¡Bienvenidos al Atlas Geográfico del fenómeno de El Niño! Usaremos imágenes de Sentinel de Copernicus para rastrear inundaciones y proteger infraestructuras, ¡El Niño no nos sorprenderá más¡

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  • Predecir y prepararse para futuros desastres

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  ¿Quiénes Somos?         

    

Equipo

Conozcamos a cuatro profesionales apasionados por las ciencias geoespaciales, quienes trabajan para apoyar a las comunidades afectadas por las inundaciones. Su experiencia en análisis espacial y modelación de riesgos será clave para mitigar el impacto de estos desastres

1.  Soy Stalin Cachimuel, Ingeniero Geógrafo y del Medio Ambiente con 10 años de experiencia en Sistemas de Información Geográfica (SIG), procesamiento de imágenes satelitales y elaboración de cartografía de pronta respuesta. He sido Gerente de la Carta Internacional de Desastres y Grandes Espacios, con manejo especializado en el Charter Mapper. Además, tengo experiencia en la elaboración de documentos de divulgación geográfica, análisis geoespacial, análisis exploratorio de datos, e Infraestructura de Datos Espaciales.

2.   Xavier Vivas, es Diseñador gráfico cartográfico y geográfico con más de 10 años de experiencia en el tratamiento de imágenes satelitales y la creación de mapas innovadores. Especializado en el análisis geoespacial y el desarrollo de soluciones cartográficas para proyectos ambientales y urbanos. Comprometido con la educación en geografía y el uso sostenible de los recursos naturales.

3.   Francisco Cabrera es Ingeniero Geógrafo con experiencia en teledetección, SIG y fotogrametría para aplicaciones en medio ambiente, seguridad y agricultura de precisión. Comprometido con la innovación tecnológica en el manejo de información geográfica.

4.   Cesar Buitrón es un Ingeniero geógrafo con especialización en análisis espacial, teledetección y SIG. Con cerca de 10 años en la investigación y el análisis geográfico asociado a los fenómenos naturales y antrópicos a través del uso de herramientas geoespaciales y uso de imágenes satelitales.

 ¡Los Atlas Geográficos!

La definición de la Escuela Española de Geografía parece hecha a la medida para explicar lo que es un Atlas Geográfico. Ellos dicen que un Atlas es "una obra que integra una serie de mapas y textos, todos organizados de manera que se complementan entre sí, según el objetivo del Atlas y cómo se va a usar". ¡Casi suena como si los mapas fueran amigos ayudándose unos a otros! Y, si nos ponemos un poco mitológicos, recordamos que Atlas era aquel titán al que Zeus, en un mal día, decidió condenar a cargar los pilares que mantenían a la Tierra (Gea) y el cielo (Urano) separados. Hoy en día los titanes se han convertido en los analistas de las Ciencias Geoespaciales para elaborar un libro (o archivo digital) lleno de mapas que te ayudan a ubicar países, regiones o cualquier otro lugar.

 Misión

¡Manos a la obra! Vamos a hacer un estudio detallado de los espacios geográficos más vulnerables ante las travesuras del fenómeno de El Niño y, para no quedarnos solo en los mapas aburridos, lo vamos a plasmar en un Atlas Geográfico de Pronta Respuesta. Será algo así como el "GPS" para tomar decisiones rápidas y eficaces cuando El Niño decida hacernos una visita. ¡Así que prepárate, porque este atlas será el superhéroe geográfico que todos necesitamos!

El objetivo principal es ofrecer a los usuarios mapas rápidos de inundación que permitan discriminar las zonas afectadas a través del uso de imágenes de satélite tipo SAR y herramientas tecnológicas, lo que constituye una solución viable, proporcionando información casi en tiempo real para los organismos de socorro. Además, los resultados pueden ser utilizados para la evaluación de daños y gestión de riesgos creando escenarios de riesgo que muestran población vulnerable expuesta, actividades económicas, y el medio ambiente.

     El famoso fenómeno de El Niño     

El fenómeno climático conocido como El Niño-Oscilación del Sur (ENOS o ENSO) es como ese amigo que aparece en la fiesta del océano Pacífico ecuatorial cada 3 a 7 años, trayendo consigo cambios significativos en la temperatura superficial del mar.

Este fenómeno representa una alteración en el sistema océano-atmósfera, manifestándose a través de anomalías de temperatura en el Pacífico tropical. Se divide en dos fases: El Niño, que trae consigo un aumento de la temperatura y se comporta como una cálida tarde de verano; y La Niña, que, en cambio, introduce un enfriamiento similar a una brisa fresca.

Durante la fase de El Niño, los vientos alisios tienden a debilitarse, como si se tomaran un pequeño descanso, lo que provoca una profundización de la termoclina. En cambio, La Niña ve a estos vientos cobrar fuerza, elevando la termoclina como si intentaran hacerse notar.

Para entender mejor El Niño, utilizamos el Índice Oceánico de El Niño (ONI), que es un promedio trimestral de las anomalías de temperatura superficial del mar en la región conocida como Niño 3.4. Este índice nos ayuda a saber si debemos prepararnos para un clima cálido o si es mejor sacar los abrigos (Kousky & Higgins, 2007).

Condiciones del Fenómeno de El Niño y la NiñaInundaciones

Las inundaciones están consideras entre las amenazas naturales más destructivas y comunes, debido a la amplia distribución geográfica de las llanuras de inundación de los ríos y las zonas costeras bajas.


 Inundaciones Ecuador

Las inundaciones, como desastres naturales, generalmente son el resultado de tormentas y lluvias torrenciales o de lagos, ríos u océanos desbordados. Este tipo de evento es uno de los más comunes y afecta a casi todos los sectores demográficos y áreas en la Tierra. Al ser las inundaciones un tipo de desastre de gran alcance, los equipos de gestión de desastres tienen muchas preocupaciones al respecto, las más inmediatas durante un desastre se refieren a precautelar la vida humana y disponer de la infraestructura necesaria para ofrecer una respuesta de emergencia. 

Las inundaciones pueden destruir puentes y edificios, sistemas eléctricos y hasta desconectar partes de las ciudades o áreas rurales de los equipos de respuesta inicial que necesitan comunicarse. Las preocupaciones a largo plazo causadas por inundaciones grandes se centran en el daño sistémico, claros ejemplos y escenarios son: los alimentos, los cultivos destruidos y el ganado ahogado.

    Historia de inundaciones en el Ecuador

            Impacto histórico del Fenómeno El Niño en la región del litoral o Costa del Pacífico

La historia de lo últimos 45 años, producidas principalmente por la mayor o menor influencia del fenómeno de El Niño, muestra que la mayor frecuencia de inundaciones ocurrió en las provincias costeras: Guayas (la más afectad, con más de 100 inundaciones), Manabí y los Ríos en menor medida las de Esmeraldas y El Oro; en cambio, la Sierra y la Región Amazónica tuvieron menos de 20 inundaciones durante el mismo periodo.

  Inundaciones actuales 2024

Desde el 20 de febrero de 2024, Ecuador ha enfrentado inundaciones devastadoras debido al fenómeno de El Niño, afectando a diecisiete provincias, especialmente Esmeraldas, Manabí, Santa Elena, Guayas, Santo Domingo de los Tsáchilas, Los Ríos y El Oro. Las intensas lluvias han causado daños en viviendas, caminos y puentes, así como el aumento de cuatro muertes por dengue, debido a las charcas estancadas que actúan como criaderos de mosquitos. Los cultivos también han quedado sumergidos, perjudicando la producción agrícola. Los servicios de emergencia están trabajando arduamente en rescates y asistencia, y las autoridades evalúan la posibilidad de emitir órdenes de evacuación para las comunidades más vulnerables.

 Ausencia de geoinformación

Muchas veces, los tomadores de decisiones no disponen de la información necesaria debido a los conocimientos técnicos limitados. Esta metodología se centra en un método simple de umbral para derivar la extensión de la inundación en las imágenes SAR, lo que permite obtener como resultados productos cartográficos para la atención oportuna.

La gestión de emergencias durante las inundaciones de 2024 en Ecuador se vio gravemente afectada por la falta de geoinformación adecuada y actualizada. Sin datos geoespaciales precisos, las autoridades se encontraron en una situación parecida a la de un GPS sin señal en medio de la selva: ¡imposible saber hacia dónde ir! La ausencia de mapas de riesgo y modelos predictivos complicó la planificación y ejecución de acciones de respuesta y rescate.

Además, sin información sobre las infraestructuras críticas, como caminos y puentes, los equipos de rescate se sintieron sin un norte a seguir. Esto llevó a reacciones tardías y a medidas de emergencia que, aunque bien intencionadas, fueron más parecidas a soluciones improvisadas de último minuto que a planes estratégicos bien pensados.

La integración de sistemas de información geográfica (SIG) y geoinformación en tiempo real es crucial para mejorar la toma de decisiones en eventos climáticos extremos. Con datos geoespaciales actualizados, las autoridades podrían planificar estrategias de mitigación más efectivas y optimizar los recursos disponibles.

 Solución

Comparación de dos imágenes radar Sentinel-1 pre evento (25 de enero de 2024) y post evento 18 de febrero de 2024) de las inundaciones suscitadas en Guayaquil y sus alrededores

El mapeo de inundaciones basado en radar de apertura sintética (SAR, por sus siglas en inglés) es un método estándar y confiable para determinar la extensión de inundaciones. El SAR puede atravesar la cobertura de nubes, además, funciona en cualquier condición de tiempo y provee información crucial y oportuna sobre este tipo de eventos uno de los desastres naturales más frecuentes y devastadores como las inundaciones (Affairs & UN-SPIDER Knowledge Portal, 2006).

La elaboración de un atlas geográfico es esencial para facilitar la toma de decisiones y servir como herramienta de apoyo en la planificación frente a las inundaciones en Ecuador en 2024. Este atlas no solo será una colección de mapas, sino un verdadero aliado en la batalla contra el caos hídrico, proporcionando información precisa sobre áreas de riesgo, infraestructuras críticas y rutas de evacuación. Con un enfoque en la geoinformación actualizada, el atlas permitirá a las autoridades y comunidades anticiparse a las tormentas y actuar con la eficacia de un plan maestro, asegurando que cada decisión se base en datos concretos. En resumen, un atlas bien diseñado podría ser la diferencia entre una evacuación ordenada y una carrera de obstáculos, donde todos intentan salir del agua como si estuvieran en una película de acción.

 Elaboración de la Cartografía

 Ámbito de aplicación (Área de estudio)

El ámbito de aplicación se centra en la derivación de un mapa del Instituto Geográfico Militar (IGM) del Ecuador a escala 1:500.000, que representa parcialmente al Ecuador continental, con un enfoque específico en la región Costa, en una escala de 1:750.000. Este mapa actuará como soporte transversal para toda la información temática y geográfica. Esta elección responde a las dimensiones del mapa (Formato A3), las cuales garantizan una lectura clara y efectiva. Además, se considera la información temática sobre las máscaras de agua en relación con las zonas afectadas por intensas precipitaciones (inundaciones), que se concentran casi exclusivamente en la región Costa ecuatoriana. Por lo tanto, el recorte del área presentado en este estudio está plenamente justificado.

La Costa ecuatoriana cuenta con maravillosas playas, increíbles acantilados, bahías encantadoras, áreas protegidas y una infraestructura sólida. El clima posee una característica uniforme a lo largo de la zona, debido principalmente a la similitud en altura (zonas llanas) que se presenta. No obstante, es conocido que, hacia el sur, el clima es más seco y hacia el norte se torna más húmedo. Cos respecto a la hidrografía, se tiene que los ríos principales, que desembocan en el Pacífico son el río Guayas, el Mataje, el Blanco y el Chone.

                                                              Ciudad de Guayaquil

Conocida como la "Perla del Pacífico", posee alrededor de 2.9 millones de habitantes al 2024 según el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, su importancia económica trasciende a nivel regional. La ciudad lleva más de quince años de en un proceso de regeneración urbana, lo que la ha posesionado como un centro de atracción turística para nacionales y extranjeros.

  Polígonos de intervención

El área de estudio corresponde a los polígonos elaborados por la Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos en base a los boletines, mapeo y monitoreo de amenazas de cuerpos hídricos de la Dirección de Monitoreo de Eventos Adversos. Para esta práctica nos enfocaremos en un caso de estudio específico como es la ciudad de Guayaquil y sus zonas aledañas

 Fuentes de información

Capa/InsumoDescripciónFuente
CantonesCorresponde a los límites cantonales de los municipios posiblemente afectados por inundaciones localizadas en el área de estudio.Consejo Nacional de Límites Internos-CONALI, 2023
Puntos de viviendas localizadas en el área de estudio.Corresponde a la localización de viviendas sobre el área de estudio, utilizada para el censo de población del INECInstituto Nacional de Estadísticas y Censos-INEC, 2021
VialidadCorresponde a la cobertura de vías categorizadas por tipo de revestimiento y ancho.Instituto Geográfico Militar-IGM, 2023 Escala: 1:5000
Energía eléctricaCorresponde a las coberturas de centrales de generación de energía eléctrica, subestaciones y líneas de transmisión eléctrica.Agencia de Regulación y Control de Electricidad, 2018
Infraestructura petroleraCorresponde a las coberturas de terminales, estaciones, pozos, poliductos, oleoductos, OCP y SOTE.Ministerio de Energía y Minas, 2023
Posibles alojamientos temporalesCorresponde a los posibles alojamientos temporales, son sujetos a validación con los Gobiernos Autónomos DescentralizadosSecretaría de Gestión de Riesgos, 2023
Mapa temático de cobertura natural y uso del sueloCorresponde a las áreas de cobertura natural y agrícola en el área de estudio, a nivel cantonal.Ministerio de Agricultura y Ganadería-MAGAP, 2016
Infraestructura policialCorresponde a las unidades de policía comunitaria localizadas en la zona de estudio.Ministerio del Interior, 2018
Imágenes satelitales Sentinel-1Sentinel-1: Radar de apertura sintética (SAR)Copérnico, 2024

 Procesamiento de imágenes SAR

La metodología empleada puede ser utilizada para conocer el panorama completo de la inundación sobre un área de interés de cualquier extensión, desde pequeñas comunidades hasta cantones o provincias (Organización Territorial del Ecuador). Se pueden presentar detecciones falsas de agua debido a la sombra de radar por la topografía del terreno o también puede ocurrir en caso de objetos lisos, como carreteras y arena. La detección de inundaciones en zonas urbanas resulta difícil, y en cuanto a la detección de la vegetación inundada de imágenes SAR se utiliza un enfoque diferente, utilizando dos imágenes multitemporales. A continuación, se describen los requisitos, aplicaciones, fortalezas y limitaciones del modelo.

  Requisitos del modelo

Requisitos para el mapeo de aguas superficiales (inundaciones). Fuente: Elaboración propia, 2024

  Aplicaciones del modelo

Aplicaciones para el mapeo de aguas superficiales (inundaciones). Fuente: Elaboración propia, 2024

  Fortalezas del modelo

Fortalezas para el mapeo de aguas superficiales (inundaciones). Fuente: Elaboración propia, 2024

  Limitaciones del modelo

Limitaciones para el mapeo de aguas superficiales (inundaciones). Fuente: Elaboración propia, 2024

Para la obtención de la máscara de agua, se ha implementado un procesamiento exhaustivo de las imágenes de radar mediante dos enfoques distintos. El primero se realizó a través de la plataforma de la Agencia Espacial Europea (ESA), utilizando Charter Mapper, en el marco de la activación de la Carta Internacional del Espacio y Grandes Desastres. El segundo enfoque consistió en el acondicionamiento y procesamiento de las imágenes en el software SNAP (Sentinel Application Platform), donde se aplicó el método de umbral para la identificación precisa de las zonas de agua, permitiendo una caracterización detallada de los cuerpos hídricos presentes en las áreas analizadas.

1.   Obtención de la máscara de agua por el Charter Mapper de la  ESA

La plataforma Charter Mapper de la Agencia Espacial Europea (ESA) permite optimizar considerablemente el tiempo de procesamiento de imágenes. Esta herramienta proporciona acceso a una amplia variedad de imágenes satelitales calibradas y georreferenciadas, tanto ópticas como radar, ofrecidas por una coalición de agencias espaciales en apoyo a la Carta Internacional del Espacio y Grandes Desastres.

Tras seleccionar la imagen de radar correspondiente al evento, se emplea una herramienta de geoprocesamiento integrada en Charter Mapper, denominada "Co-located stacking". Este servicio admite imágenes de banda únicas provenientes del conjunto de datos calibrados. Para detectar la máscara de agua, se define un umbral utilizando una expresión específica. La expresión aplicada es la siguiente: watermask: (where(<=1.s0_ db_ X_ hh -22)10). La zona de estudio abarca la cuenca baja del Río Guayas y el Río Babahoyo, que se extiende por una región geográfica de gran importancia ecológica y económica en Ecuador. Esta área es fundamental para el equilibrio hídrico y la biodiversidad del ecosistema, además de ser crucial para las actividades productivas y el desarrollo social de las comunidades circundantes.

                     Máscara de agua (inundaciones) en la ciudad de Guayaquil - 2024

El Charter Mapper es una herramienta desarrollada por la Agencia Espacial Europea (ESA) en colaboración con la Carta Internacional. Permite la visualización y análisis de imágenes satelitales y productos geoespaciales durante situaciones de emergencia. A continuación, se muestra la interfaz del Charter Mapper. 



                                Fuente: ESA Charter Mapper - Geobrowser Layout

Resulta fundamental indicar que uno de los máximos beneficios del Charter Mapper es que nos proporcionan imágenes tanto ópticas como radar totalmente calibradas y adecuadas para todo tipo de procesamiento y análisis. Esto se traduce en optimización de tiempos y recursos.

En cuanto a herramientas disponibles nos encontramos con una variedad de servicios como, pansharpening, combinación de bandas, co-registro, cálculo de índices espectrales, detección de cambios, detección y enmascaramiento de nubes, cálculo de hotspot y áreas quemadas, interferometría radar, clasificaciones no supervisadas y sobre todo cálculo de máscaras de agua por medio de combinación de bandas y método del umbral.

Finalmente, es indispensable que el especialista geoespacial tenga conocimientos de teledetección para aprovechar al máximo las capacidades del Charter Mapper, ya que comprender conceptos fundamentales de teledetección puede facilitar la interpretación de las imágenes satelitales y mejorar la efectividad del uso de la herramienta

                                    Fuente: ESA Charter Mapper - Geobrowser Layout

2.   Obtención de la máscara de agua por el SNAP

El método alternativo para detectar agua se basa en el procesamiento de imágenes de radar mediante el software SNAP. El primer paso consiste en obtener la imagen posterior al evento de inundación desde la plataforma Copernicus Sentinel-1. Luego, en SNAP, se realiza el proceso completo de calibración y ajuste de la imagen, seguido por la generación de una máscara de agua utilizando los datos del radar Sentinel-1 en banda C (Radar de Apertura Sintética, SAR). Este método identifica y mapea áreas cubiertas por agua en la región de interés, aplicando un umbral de entre -15 y -20 decibelios. Una vez generado el producto final, este se visualiza y analiza en un Sistema de Información Geográfica (SIG), en este caso, utilizando QGIS

  •         Desarrollo

El método de mapeo de aguas superficiales basado en umbrales sigue el diagrama de flujo, ahí se describe los pasos principales de este método del umbral, el mismo que fue aplicado en el software SNAP a través de la herramienta Time Series.

Enfoque de mapeo de aguas superficiales basado en umbrales. Fuente: AlaskaX SAR-401 Synthetic Aperture Radar Hazards.

  •       Recolección de datos

Los datos SAR de Sentinel-1, están disponibles de forma gratuita a través de la plataforma del Sentinel Scientific DATA Hub o del Alaska Facility Vertex. Se utilizaron un total de 8 imágenes (escenas) distribuidas en 7 imágenes pre-evento y 1 imagen post-evento. Todas las imágenes tienen las siguientes condiciones indispensables para el correcto uso de la herramienta Time Series; son de dirección ascendente, polarización VV, modo de adquisición IW y tipo de producto GRD (amplitud), además, se ha utilizado un modelo digital del terreno (MDT) de Alos World 3D-30 metros y la cobertura del área de interés.

                 Características de los insumos del enfoque de mapeo de aguas superficiales

  •         Análisis y validación de resultados

El resultado es una serie de parámetros estadísticos los cuales nos permiten analizar la superficie de agua detectada. Y se puede realizar comparaciones de diferentes comportamientos dieléctricos de varias coberturas como suelo, agua, cultivos, etc.

El mapeo de inundaciones utilizando técnicas del umbral permite identificar agua y posibles zonas de inundación. La siguiente ilustración indica que el gráfico de la izquierda muestra histogramas de brillo de radar de banda L típicos para aguas superficiales abiertas (□), vegetación inundada (◇) y vegetación no inundada (△). Estos datos de banda L se adquirieron en Wrangle Flats en la costa este del Reino Unido.

El gráfico de arriba muestra los histogramas de brillo del SAR para la misma escena y las mismas clases, pero en la longitud de onda de la banda C. Las aguas superficiales abiertas muestran nuevamente un brillo de radar claramente más oscuro, lo que confirma que la determinación de umbrales es un enfoque útil para el mapeo de aguas superficiales.

En este caso práctico que se muestra la vegetación inundada es muy similar a la vegetación no inundada como se observa en el histograma, esto es debido en gran parte a la naturaleza de la vegetación del lugar de estudio que posee pastizales bajos en lugar de árboles.

Las áreas con una estructura de vegetación vertical más sustancial mostrarán más distinción, y la vegetación inundada mostrará firmas más brillantes en los datos del SAR.

    Determinación del umbral óptimo

La determinación del umbral óptimo para el mapeo de aguas superficiales no es tan sencillo como la forma y ubicación relativa del "agua superficial" y la "tierra no inundada" porque los histogramas varían según una serie de factores:

  • Parámetros del sensor: longitud de onda (λ), polarización, ángulo de visión (ϴ)
  • Parámetros ambientales: condiciones de viento, estructura de terrenos no inundables que definen su luminosidad.

Sin embargo, como se observa en la ilustración, se toma como referencia al agua en un rango de -15 a -20 dB (Horritt, Mason, Cobby, Davenport, & Bates, 2003).

  •             Clasificación - Machine Learning

La composición de imagen de radar, permitió crear mapas de coberturas, mediante métodos de clasificación convencionales dentro de SNAP. En la siguiente ilustración se puede apreciar una pequeña porción del resultado de la clasificación por el método de Mini Batch K-Means.

                        Proceso de Machine Learning - Mini batch K-Means Classification

  Proceso de depuración del producto final

Este proceso consiste en refinar la capa de inundación mediante una discriminación del agua detectada, es decir, eliminando posibles detecciones falsas eliminando lo siguiente:

  •   Agua permanente utilizando una máscara de agua externa para distinguir entre el agua permanente (ríos y lagos) de las aguas relacionadas con inundaciones. Cartografía Base 50 000 – Instituto geográfico Militar
  •   Cultivos que pasan el mayor tiempo inundados (cultivos de arroz, teca, etc.). Sistemas Productivos IEE-MAG, 2015 Escala 1:25 000 – Instituto Geográfico Militar 
  •   Zonas de pendientes consideradas planas o llanas. MAG, 2015

      Salidas Gráficas y usuarios finales

El paso final es realizar la publicación y difusión de los datos, la cual se la puede efectuar a través de aplicaciones web o mediante una interfaz de programación de aplicaciones (API). Los productos fueron alojados en la página de Carta Internacional del Espacio y Desastres para su acceso y descarga al público (International Charter Space & Major Disasters, 2024). Enlace de las activaciones Ecuador (https://disasterscharter.org/web/guest/activations/-/article/flood-in-ecuador-activation-862-).

En el caso del Fenómeno del Niño se elaboraron 8 productos, mediante el uso del SNAP y la ayuda complementaria de QGIS y la plataforma del Charter Mapper.

  Los destinatarios incluyen autoridades de gestión de desastres, equipos de rescate y socorro, organizaciones humanitarias, ONGs, el sector privado, investigadores y analistas. Cada uno de estos grupos utiliza los productos cartográficos para diversas funciones: desde la planificación de evacuaciones y el despliegue de recursos, hasta la evaluación del impacto y la coordinación de esfuerzos de reconstrucción. Además, contar con formatos versátiles facilita el intercambio rápido de información entre instituciones y permite que todos los actores involucrados puedan tomar decisiones informadas y oportunas frente a la emergencia.

    Productos finales

     Atlas de Espacios Geográficos Expuestos a las Amenazas del Fenómeno de El Niño

Este estudio se basa en la aplicación de técnicas de umbral óptimo utilizando imágenes SAR Sentinel-1, el software SNAP y Charter Mapper de la Carta Internacional Espacio y Grandes Desastres - Activación Ecuador, con el objetivo de detectar zonas de inundación de respuesta rápida en las áreas de interés de la costa ecuatoriana, y entregar productos a los usuarios finales, como la Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos y otras instituciones interesadas. Para el análisis, se seleccionó un umbral de -15 a -20 dB, lo que permitió identificar con precisión áreas inundadas. Este método, basado en datos de radar SAR de Sentinel-1, facilita la distinción clara entre cuerpos de agua abiertos, vegetación inundada y vegetación no afectada por las inundaciones.

             Cuantificación de superficies afectadas en la ciudad de Guayaquil y zonas aleñadas

   Análisis del mercado servible en el Ecuador

El mercado servible para el Atlas Geográfico de Pronta Respuesta abarca tanto el sector público como privado, con un enfoque en instituciones y organizaciones que juegan un papel crucial en la gestión de riesgos y la recuperación tras desastres naturales.

1.   Sector Público:

  • Ecuador tiene una estructura descentralizada de gestión de riesgos, con competencias repartidas entre la Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos, gobiernos provinciales, cantonales y parroquiales. Estas entidades están constantemente buscando herramientas que mejoren su capacidad de respuesta ante fenómenos naturales como El Niño. El Atlas Geográfico será una solución inmediata para este sector, con un valor incalculable para mejorar la planificación territorial y la respuesta ante emergencias.

    • Oportunidades: La reciente intensificación de fenómenos climáticos extremos, junto con los mandatos del Plan Nacional de Desarrollo y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), hacen que este producto sea altamente relevante para el cumplimiento de políticas públicas enfocadas en la reducción de riesgos.

2.   Sector Privado y Empresas de Infraestructura:

  • Empresas del sector energético, telecomunicaciones y construcción, como CNEL, CNT, PETROECUADOR y contratistas involucrados en grandes proyectos de infraestructura, necesitan prever cómo las inundaciones pueden afectar su operación y activos. Estas empresas están dispuestas a invertir en tecnología y soluciones geoespaciales que reduzcan pérdidas financieras, aseguren la continuidad del negocio y faciliten el cumplimiento de regulaciones ambientales y de seguridad.

    • Oportunidades: La creciente adopción de tecnología satelital y geoespacial por parte de estas empresas hace que el mercado esté preparado para herramientas avanzadas como este atlas, especialmente en proyectos relacionados con planificación y mitigación de desastres.

3.   Mercado Académico y de Investigación:

  • Universidades, centros de investigación y consultorías geoespaciales en Ecuador están explorando cada vez más la integración de Sistemas de Información Geográfica (SIG) en sus proyectos. El acceso al Atlas Geográfico de Pronta Respuesta permitirá a estos actores utilizar datos de alta precisión en sus investigaciones sobre cambio climático, gestión del territorio y resiliencia ante desastres.

    • Oportunidades: Colaboraciones con universidades y centros de investigación proporcionarán valiosa retroalimentación para mejorar el atlas y adaptarlo a nuevas necesidades, además de abrir oportunidades de desarrollo conjunto en proyectos académicos y sociales.

4.   Mercado Internacional:

  • Ecuador comparte varias cuencas hidrográficas con países vecinos como Perú y Colombia, lo que presenta una oportunidad para colaborar en la creación de un sistema binacional de respuesta ante desastres. Este atlas también tiene el potencial de ser un referente en la región andina y en América Latina, atrayendo el interés de organismos internacionales como el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y la ONU.

    • Oportunidades: El interés internacional en reducir los efectos del cambio climático y mitigar riesgos en zonas vulnerables abre puertas a financiamientos y colaboraciones con entidades globales para expandir el uso del atlas en otros países.

CASO DE ÉXITO - Identificación de productos más afectados                                   

Este trabajo fue socializado y enviado principalmente a los especialistas del Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG) del Ecuador, los cuales utilizaron la máscara de inundaciones obtenida previamente para cruzar con las coberturas de cultivos e identificar los productos más afectados por las fuertes lluvias, y otros eventos derivados de las mismas.

Entre el 01 de enero y el 05 de marzo de 2024, alrededor de 8000 hectáreas de arroz, 599 de maíz, 848 de banano, y 2673 de cacao se arruinaron. Así mismo, existió daños totales en 1029 hectáreas de plátano, 1519 de pastos y 416 de cítricos y otras musáceas.

  El drama del sector arrocero

Por tipo de cultivo, las más perjudicadas son las plantaciones de arroz, con daños en 7.975 hectáreas, de las cuales 62% sufrió pérdida total.

No obstante, según el Centro de Investigación del Arroz, las pérdidas por el fuerte invierno alcanzarían las 30.000 hectáreas de arroz en todo el país, con mayor proporción en la provincia de Guayas.

Las pérdidas económicas alcanzarían los USD 50 millones hasta el momento según el Centro de Investigación del Arroz. La superficie total cultivada de arroz en Ecuador es de 280.000 hectáreas.

  Daños por provincia

En conjunto, unos 4.268 productores han reportado daños en sus cultivos por las lluvias, y más de la mitad de ellos tuvieron pérdidas totales.

La mayor parte de agricultores damnificados está en Guayas, donde el invierno ha traído inundaciones en distintas zonas: solo en esta provincia hay 7.343 hectáreas afectadas.

    Impacto y valor agregado

El Atlas Geográfico de Pronta Respuesta no solo se posiciona como una herramienta vital para la gestión de emergencias, sino también como una plataforma que impulsa la innovación tecnológica en la gestión de riesgos en Ecuador. Su capacidad para proporcionar información en tiempo real, combinada con la posibilidad de expansión internacional, lo convierte en una inversión clave para la seguridad, la infraestructura y el desarrollo económico del país.