Un Estudio Comparativo de Susceptibilidad y Peligro para Movimientos en Masa Aplicando Técnicas Cuantitativas de Aprendizaje Automático-Estudio de Caso: Commonwealth del Norte de Lima, Perú
Autores: Badillo-Rivera, Edwin; Olcese, Manuel; Santiago, Ramiro; Poma, Teófilo; Muñoz, Neftalí; Rojas-León, Carlos; Chávez, Teodosio; Eyzaguirre, Luz; Rodríguez, César; Oyanguren, Fernando
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un Estudio Comparativo de Susceptibilidad y Peligro para Movimientos en Masa Aplicando Técnicas Cuantitativas de Aprendizaje Automático-Estudio de Caso: Commonwealth del Norte de Lima, Perú
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Estudio
Mapeo de susceptibilidad a movimientos de masa
Evaluación de riesgos
Aprendizaje automático
Commonwealth del Norte de Lima
Técnicas cuantitativas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio aborda la importancia de realizar mapeo de susceptibilidad a movimientos en masa y evaluación de peligros utilizando técnicas cuantitativas, incluyendo aprendizaje automático, en la Mancomunidad del Norte de Lima (NLC). Una exploración previa de las variables topográficas reveló una alta correlación y multicolinealidad entre algunas de ellas, lo que llevó a una reducción de dimensionalidad a través de un análisis de componentes principales (PCA). Se generaron seis modelos de susceptibilidad utilizando pesos de evidencia, regresión logística, perceptrón multicapa, máquina de soporte vectorial, bosque aleatorio y métodos de Bayes ingenuo para producir mapas de susceptibilidad cuantitativa y evaluar el peligro asociado con dos escenarios: el primero siendo el fenómeno de El Niño y el segundo un terremoto que supere 8.8 Mw. Los principales hallazgos indican que los modelos de aprendizaje automático exhiben un excelente rendimiento predictivo para la presencia y ausencia de eventos de movimientos en masa, ya que todos los modelos superaron un valor de AUC de >0.9, destacándose el modelo de bosque aleatorio. En términos de niveles de peligro, en caso de un fenómeno de El Niño o un terremoto que supere 8.8 Mw, aproximadamente el 40% y el 35% respectivamente, del área de la NLC estaría expuesta a los niveles de peligro más altos. También se enfatiza la importancia de integrar metodologías en los modelos de susceptibilidad a movimientos en masa; estas metodologías incluyen el análisis de correlación, evaluación de multicolinealidad, reducción de dimensionalidad de variables y acoplamiento de modelos estadísticos con modelos de aprendizaje automático para mejorar la precisión predictiva de los modelos de aprendizaje automático. Se espera que los hallazgos de esta investigación sirvan como una herramienta de apoyo para los gestores de tierras en la formulación de estrategias efectivas de prevención de desastres y reducción de riesgos.
Descripción
Este estudio aborda la importancia de realizar mapeo de susceptibilidad a movimientos en masa y evaluación de peligros utilizando técnicas cuantitativas, incluyendo aprendizaje automático, en la Mancomunidad del Norte de Lima (NLC). Una exploración previa de las variables topográficas reveló una alta correlación y multicolinealidad entre algunas de ellas, lo que llevó a una reducción de dimensionalidad a través de un análisis de componentes principales (PCA). Se generaron seis modelos de susceptibilidad utilizando pesos de evidencia, regresión logística, perceptrón multicapa, máquina de soporte vectorial, bosque aleatorio y métodos de Bayes ingenuo para producir mapas de susceptibilidad cuantitativa y evaluar el peligro asociado con dos escenarios: el primero siendo el fenómeno de El Niño y el segundo un terremoto que supere 8.8 Mw. Los principales hallazgos indican que los modelos de aprendizaje automático exhiben un excelente rendimiento predictivo para la presencia y ausencia de eventos de movimientos en masa, ya que todos los modelos superaron un valor de AUC de >0.9, destacándose el modelo de bosque aleatorio. En términos de niveles de peligro, en caso de un fenómeno de El Niño o un terremoto que supere 8.8 Mw, aproximadamente el 40% y el 35% respectivamente, del área de la NLC estaría expuesta a los niveles de peligro más altos. También se enfatiza la importancia de integrar metodologías en los modelos de susceptibilidad a movimientos en masa; estas metodologías incluyen el análisis de correlación, evaluación de multicolinealidad, reducción de dimensionalidad de variables y acoplamiento de modelos estadísticos con modelos de aprendizaje automático para mejorar la precisión predictiva de los modelos de aprendizaje automático. Se espera que los hallazgos de esta investigación sirvan como una herramienta de apoyo para los gestores de tierras en la formulación de estrategias efectivas de prevención de desastres y reducción de riesgos.