Generación de un modelo digital batimétrico de alta resolución para la plataforma continental argentina utilizando información de cartas náuticas y modelos batimétricos globales

Título

Generación de un modelo digital batimétrico de alta resolución para la plataforma continental argentina utilizando información de cartas náuticas y modelos batimétricos globales

Colaborador

D’Onofrio, Enrique
Oreiro, Fernando

Editor

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería

Fecha

2017

Extensión

114 p.

Resumen

La plataforma continental argentina es un área de gran interés debido a su actividad pesquera, sus reservas de hidrocarburos y su potencial explotación de la energía mareomotriz. Para todas estas actividades es necesario contar con predicciones precisas de marea, ya que la misma constituye una de las principales contribuciones a la variación de muchas variables oceanográficas. El Servicio de Hidrografía Naval argentino (SHN) mide marea en forma permanente en 12 estaciones mareográficas ubicadas sobre la costa y publica anualmente las Tablas de Marea que proveen información de 61 puertos principales y 83 puertos secundarios. La información publicada en las Tablas de Marea permite tener una descripción puntual de la marea de los puertos publicados, sin embargo para los más de 4000 km de costa continental argentina, esta información resulta insuficiente para describir la marea en forma detallada. Si bien existen modelos globales de marea que cubren esta región, su precisión cerca de la costa suele ser inferior a la precisión que se obtiene sobre el océano. Por estos motivos el SHN se encuentra desarrollando modelos empíricos para la región patagónica e Islas Malvinas a través de los proyectos PIDDEF 29/14 y PIDDEF 06/16, utilizando el modelo hidrodinámico Advance Circulation Model (ADCIRC). Una parte importante en la implementación del ADCIRC, es contar con una batimetría confiable ya que éste es un factor determinante en el resultado de la modelación. Las fuentes de información batimétrica para la región son diversas pero ninguna por si sola permite obtener un modelo batimétrico con la resolución y precisión necesaria para implementar un modelo numérico de marea de alta resolución. El objetivo de esta tesis es generar un modelo batimétrico de alta resolución (500mx500m) para la región comprendida entre las latitudes 59° S y 33°S, y las longitudes 71°W y 53°W, cubriendo completamente la costa continental de la República Argentina e incluyendo a las Islas Malvinas, para utilizarlo en la implementación del modelo hidrodinámico ADCIRC. Para ello se propone complementar, compatibilizar y procesar la información de profundidad proveniente de 134 cartas náuticas con la última versión del modelo batimétrico global GEBCO de 30’’ de resolución. Las profundidades de las cartas náuticas se refieren a un mismo datum, y luego se aplica un filtrado para eliminar la información redundante. Las profundidades resultantes se complementan con la grilla GEBCO sólo en donde no hay un dato de cartas náuticas a menos de 2 km, obteniendo una transición entre fuentes sin cambios bruscos de pendientes. Se realiza un análisis espacial de pendientes para detectar profundidades anómalas relacionando cada profundidad con los nodos más cercanos, obteniendo finalmente un total de 2961492 datos batimétricos. Se comparan los métodos de interpolación Triangulación con Interpolación Lineal, Ponderación Inversa de Distancias y Kriging. Se selecciona a este último método, en su versión lineal, para obtener la grilla final por ser el más preciso, luego de comparar el error medio, el error relativo promedio y la cantidad de profundidades que superan las tolerancias establecidas Jonathan Fabián Dato 3 por la Organización Hidrográfica Internacional para relevamientos batimétricos. Se genera una grilla en coordenadas geográficas con espaciado constante de 500 m, obteniendo una grilla semi-estructurada. Para la interpolación utilizando el método de Kriging, modelo lineal, se genera un semivariograma a partir del cálculo de distancias geodésicas y la semivarianza entre profundidades. Este cálculo se realiza utilizando 1 profundidad cada 700, en donde cada profundidad analizada se compara con las 2961492 profundidades. Luego para realizar la interpolación utilizando el semivariograma se genera una proyección Gauss Krüger local por cada nodo y se adopta un radio de búsqueda de 3km, óptimo para más del 99.99% de los casos. Las profundidades de la grilla obtenida se refieren al geoide utilizando el modelo de nivel medio del mar CLS2011 y el modelo de geoide EGM2008, obteniendo el modelo batimétrico final de alta resolución. Finalmente, a partir del modelo obtenido se presenta una metodología con la que se determinan 202 regiones con tamaño de triángulo variable, que se utilizan, junto con el modelo batimétrico de alta resolución, para obtener el mallado triangular con el que se implementa el ADCIRC.