Universidad de Cantabria SISTEMA DE MONITOREO COSTERO HORUS: APLICACIÓN EN LA GESTIÓN DEL RIESGO POR EROSIÓN E INUNDACIÓN EN CARTAGENA Andrés Osorio Ph.D.1 , Raúl Medina 2, Cristian Ortiz1, Sebastian Múnera1, César Cartagena1, Juan Camilo Pérez1, Alejandro Henao1 Maira Romero1 Juan Osorio1 Natalia Mesones1 1. Grupo de Investigación en Oceanografía e Ingeniería Costera (OCEANICOS). Escuela de Geociencias y Medio Ambiente. UNAL, Sede Medellín. 2. Instituto de Hidráulica Ambiental de la Universidad de Cantabria IH Cantabria. Santander-España Medellín, Noviembre de 2011

ÍNDICE Justificación Sistemas HORUS HORUS Cartagena Procesamiento Gestión de la Costa Conclusiones 2

GRUPO OCEANICOS -Oceanografía Física Geológica Grupo de Investigación en Oceanografía e Ingeniería Costera UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA -Oceanografía Física Geológica Operacional (derrames de hidrocarburos) -Ecosistemas marinos Estuarios Manglares Arrecifes -Modelamiento matemático Hidrodinámica Calidad de aguas Modelamiento de estuarios -Gestión costera -Clima Cambio climático Clima marítimo -Ingeniería portuaria -Ingeniería de Costas Procesos Costeros Obras costeras

GRUPO OCEANICOS Grupo de Investigación en Oceanografía e Ingeniería Costera UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA PhD. Andrés Fernando Osorio Arias – ING. COSTAS Y PUERTOS PhD. Francisco Mauricio Toro Botero - MODELAMIENTO PhD. Jaime Ignacio Vélez Upegui – HIDROCLIMA Y GESTIÓN PhD. Germán Poveda Jaramillo - CLIMA PhD. Gladys Rocío Bernal Franco - OCEANOGRAFÍA PhD. Ligia Estela Urrego Giraldo – ECOSISTEMAS PhD. Jaime Henning Polanía Vorenberg – ECOSISTEMAS PhD. Evelio Andrés Gómez Giraldo - MODELAMIENTO PhD. Veronica Botero – TELEDETECCIÓN Y SIG PhD. Carlos David Hoyos – MODELAMIENTO ATMOSFERICO PhD. Clara Villegas –VALORACION ECONOMICA

IGNORANCIA EN LOS PROCESOS COSTEROS INTRODUCCIÓN IGNORANCIA EN LOS PROCESOS COSTEROS

INTRODUCCIÓN PROBLEMAS DE GESTIÓN El vídeo permite seguimiento con mayor resolución espacial y temporal NAVEGACION USO TURISTICO DEFENSA DE COSTA Una adecuada gestión de las zonas costeras requiere contar con herramientas y datos para poder tomar decisiones sobre el territorio, sus recursos y sus usos.

INTRODUCCIÓN Turismo: motor económico

INTRODUCCIÓN ESCALAS DE TRABAJO t (años) t (dias - meses)

VÍDEO (alta resolución y economía) INTRODUCCIÓN COMPARACIÓN Sensores de medición de oleaje VS (Teledetección, Fotogrametría, LIDAR) GPS y Ecosondas VÍDEO (alta resolución y economía)

INTRODUCCIÓN ¿Por qué video? Vegetación Dunar Playa húmeda Línea de costa Longitud de onda Celeridad de la onda Dirección del oleaje Periodo del oleaje Rotura del oleaje

INTRODUCCIÓN Cuantificable? u z y v x

SISTEMA HORUS OBJETIVO: El desarrollo de INDICADORES Y METODOLOGÍAS basadas en imágenes de VIDEO que ayuden a los GESTORES en la PLANIFICACIÓN de los recursos y en la TOMA DE DECISIONES ENTIDADES EJECUTORAS: FINANCIADO:

SISTEMA HORUS Convenio de cooperación entre UNAL y UNICAN. Plataforma de código abierto. Matlab. Manejo de bases de Imágenes y datos complementarios. Cuatro estaciones de monitoreo. Sistema modular basado en toolbox

SISTEMA HORUS ESQUEMA GENERAL

SISTEMA HORUS SISTEMA CAPTURA

SISTEMA HORUS Instantánea Tipos de imágenes Promedio Varianza

SISTEMA HORUS Timestacks

PROCESAMIENTO Rectificación (Modelo Pinhole)

PROCESAMIENTO fusión

PROCESAMIENTO Fusión y Rectificación

HORUS Cartagena El proyecto HORUS viene recolectando información de mucho valor en cuanto a los cambios morfodinámico de las playas de Bocagrande desde el año 2008. El proyecto ha tenido apoyo de la AECID (Agencia de Cooperación Española para el Desarrollo), y de la Universidad de Cantabria en España. Ha servido de base para varios trabajos de investigación y busca dar herramientas para la toma de decisiones en los temas de Gestión costera.

HORUS Cartagena La olas invernales cada vez más frecuentes y los efectos del cambio climático han ocasionado grandes cambios a nivel de la zona costera generando gran perdida de sedimentos en playas y daño a las estructuras de protección. Los frentes fríos en algunas épocas del año generan también fuertes cambios en estas zonas.

HORUS Cartagena Campañas de campo. Equipos de medición de última tecnología. Zona de estudio y ubicación de sensores Estación meteorológica instalada.

HORUS Cartagena Información secundaria IDEAM y del CIOH para noviembre y diciembre de 2010 Mareas máximas y mínimas observadas durante Noviembre y diciembre en Cartagena, estación mareográfica del- CIOH. Fuente(http://www.cioh.org.co/meteorologia)

HORUS Cartagena Información secundaria IDEAM y del CIOH de Oleaje. Rosa de Oleaje de Boya virtual para 2010, Fuente CIOH. Serie de datos para de oleaje 2010, Fuente CIOH. Oleaje de Boya virtual para 2010, Fuente CIOH.

RESULTADOS Evolución de Usuarios totales en periodos de tiempo Enero Febrero

RESULTADOS Densidad de Usuarios (capacidad de carga) Ubicación de: Baños Rescatistas Seguridad Accesos

RESULTADOS Variación de línea de Costa Retroceso

RESULTADOS Línea de costa con el mismo nivel de marea y perfiles de playa Evolución de las distancias asociadas a un mismo nivel de marea astronómica para las cámaras y los perfiles 1(a), 2(b) y 3(c).

HIDRODINÁMICA Timestack Análisis Espectral de Fourier Onda Infragravitatoria T=64seg Boya Barranquilla Fuente: CIOH Tp=8seg

HIDRODINÁMICA Timestack

Resultados y Discusión Oleaje en las playas de Bocagrande Bocagrande Abril 6 de 2010 Bocagrande Enero 01 de 2010 Bocagrande Marzo 8 de 2010 Bocagrande Diciembre 5 de 2010 Bocagrande Diciembre 14 de 2010 Bocagrande Mayo 13 de 2010

RESULTADOS Variación de la línea de Costa en Bocagarande (vídeo) Febrero de 2010 a Enero de 2011

RESULTADOS Resultados de modelaciones en propagación de oleajes y corrientes, del temporal ocurrido en entre el 6 y el 9 de marzo de 2010 (Dir NE) OLEAJE: Hs: 3.45 m, Tp: 5.28 s, Dir: NE

RESULTADOS Resultados de modelaciones en propagación de oleajes y corrientes, para la dirección NE (izq) y NW (der). Determinación de condiciones caracteristicas del sistema

RESULTADOS Resultados de modelaciones en propagación de oleajes, del temporal con alargamiento de espolones. Evaluación de alternativas OLEAJE: Hs: 3.45 m, Tp: 5.28 s, Dir: NE Sin alargamiento de Espolones OLEAJE: Hs: 3.45 m, Tp: 5.28 s, Dir: NE Con alargamiento de Espolones

Conocimientos previos: GESTIÓN DE LA COSTA (morfología y usos) Objetivo estratégico “Manterner la línea de costa según sus usos ” Objetivo operacional Conocimientos previos: VIDEO Posición de la línea Distribución de usuarios “Asegurar que el ancho de playa se conserva dentro de los límites y que sus densidades de uso no superan su capacidad de carga” Indicador de Costa (CSI) 2. Evaluación del indicador de ref. 3. Intervención 4. Evaluación final CSI de referencia Límites de la línea de costa CSI actual Regenar playas o dragar

CONCLUSIONES Los sistemas de monitoreo permiten el apoyo a una mejor decisión en la gestión costera, y aquí se ha demostrado su importancia y utilidad. La recolección de información en campo es de vital importancia para cualquier estudio, por eso se hace necesario un monitoreo constante y una toma de datos continua. Es necesario evaluar todos los escenarios posibles para una mejor solución al problema. Las alternativas de solución deben estar guiadas bajo un concepto que protejan el ecosistema costero, y que su impacto ambiental sea mínimo.

CONCLUSIONES El proyecto HORUS Cartagena ha servido como punto de inicio en el diseño de un sistema robusto, amplio y flexible para el estudio de problemáticas ambientales a través de cámaras. Cartagena es el primero de varios sitios de monitoreo que se implementaran en el portal WEB en el futuro cercano. Las tecnologías basadas en sistemas de vídeo (y en casi cualquier sensor remoto) son auxiliares al uso de información instrumental para su calibración, validación y complementariedad. A su vez, éstas poseen grandes ventajas como su alta frecuencia de muestreo, capacidad de largas series de datos y sus bajos costos comparados con los sistemas tradicionales.

MUCHAS GRACIAS!!! PREGUNTAS? www.horusvideo.com 40