Estudio de la geomorfología de la zona intermareal de la ciudad de Puntarenas, mediante la combinación de datos Lidar y batimétricos, para la utilización de los resultados en un modelo numérico de simulación de inundación por tsunami

Abstract

El fin de este proyecto de graduación consistió en preparar datos topográficos que describieran la geomorfología de la zona intermareal de la ciudad de Puntarenas, para efectuar simulaciones numéricas de tsunamis, usando el modelo Method Of Splitting Tsunamis (MOST). Este es un modelo numérico no lineal de propagación e inundación de tsunamis, desarrollado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (NOAA), la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) y el Organismo de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID). El objetivo de las simulaciones fue determinar qué tan propensa es a inundarse la flecha litoral donde se asienta la población puntarenense ante tsunamis de tipo distantes, regionales y locales. Los datos topográficos disponibles para este estudio correspondieron a una fuente batimétrica que detallaba el Golfo de Nicoya y una fuente LiDAR que describía la parte terrestre de la flecha litoral. Las exactitudes de los insumos fueron indagadas y la calidad de los insumos topográficos de entrada fue evaluada mediante una propagación de errores, obteniendo errores medio cuadráticos asumidos como teóricos entre el rango de 0,03 m a 0,26 m. Los datos se combinaron conjuntamente a través de un Modelo Digital de Elevaciones (MDE) utilizando una interpolación de tipo TIN (Triangulated Irregular Network) bajo los estándares de la Triangulación o Condición de Delaunay (elaborada por Borís Nikoláievich Delaunay, en 1934) aplicada a MDE. La creación del MDE contempló trabajar sobre un área de 343 138 hectáreas, 1 902 220 nodos, 6 652 323 triangulados adosados, con una topografía entre plana y ondulada. Para aplicar el modelo de tsunamis de MOST hubo que descomponer el MDE extrayendo elementos de líneas con valores de elevaciones a cada metro, convertirlos desde la proyección plana CRTM05 a coordenadas geodésicas de latitud, longitud, e introducirlos en el software Community Model Interface for Tsunami (ComMIT) junto a datos de la fuente sísmica que se deseaba estudiar. Con los resultados obtenidos en este proyecto de graduación, el Proyecto SIA 0569-13 (proyecto del que está ligado el presente trabajo) fue capaz de evaluar el posible impacto en la ciudad de Puntarenas y de presentar e instruir a la población mediante talleres un plan basado en mapas de evacuación por tsunamis derivados de la investigación y simulación de alrededor de 45 tsunamis con origen en diferentes ubicaciones en el Océano Pacifico.

The purpose of this graduation project was to prepare topographic data that described the geomorphology of the intertidal zone of the city of Puntarenas, to carry out numerical simulations of tsunamis, using the Method Of Splitting Tsunamis (MOST) model. This is a non-linear numerical model of tsunami propagation and flooding, developed by the United States National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), the United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO) and the United States Agency for International Development (USAID). The objective of the simulations was to determine how prone the coastal arrow where the population of Puntarenas sits is to flood in the face of distant, regional and local tsunamis. The topographic data available for this study corresponded to a bathymetric source that detailed the Gulf of Nicoya and a LiDAR source that described the land part of the littoral arrow. The accuracy of the inputs were investigated and the quality of the input topographic inputs was evaluated by means of a propagation of errors, obtaining mean square errors assumed as theoretical between the range of 0.03 m to 0.26 m. The data were combined together through a Digital Elevation Model (DEM) using an interpolation of the TIN (Triangulated Irregular Network) type under the standards of the Triangulation or Delaunay Condition (elaborated by Borís Nikoláievich Delaunay, in 1934) applied to DEM. . The creation of the MOU contemplated working on an area of ​​343,138 hectares, 1,902,220 nodes, 6,652,323 triangulated attached, with a topography between flat and undulating. To apply the MOST tsunami model, the DEM had to be decomposed by extracting line elements with elevation values ​​at each meter, converting them from the CRTM05 planar projection to geodetic coordinates of latitude, longitude, and introducing them into the Community Model Interface for Tsunami software ( ComMIT) together with data from the seismic source to be studied. With the results obtained in this graduation project, Project SIA 0569-13 (the project to which this work is linked) was able to evaluate the possible impact on the city of Puntarenas and to present and instruct the population through workshops a plan based on tsunami evacuation maps derived from the investigation and simulation of around 45 tsunamis originating from different locations in the Pacific Ocean.