Sensores ópticos y radar para la obtención de información geológica en el suroeste del Ecuador - Provincia de El Oro
Authors:   , Lima Abásolo Aracely 
Published: October 2024

The advancement of geological mapping has become more efficient and effective with information extracted from remote sensing data. The current research performs a methodology that contains satellite data from optical and synthetic aperture radar, geospatial analysis, and data interpretation to extract preliminary information on geological contacts and structural lineaments, resulting in a base map before the geological field trip.

The synergy between optical and synthetic aperture radar satellite data with medium and high spatial resolution is suitable to solve the interest of Geological Surveys from developing countries to elaborate geological mapping, at regional scales such as 1:250,000; 1:100,000 (or 1:50,000 in areas priority). Generally, it is due to the limited availability of financial resources or the natural features particular for its geographic location, such as the lush vegetation and high cloud cover.

The purpose of the research consists of acquiring Landsat and ASTER optical sensors, complemented with ALOS PALSAR, Sentinel-1A/B, and TerraSAR-X radar sensors, to extract the geological information. The precision of the detected geological features depends on the spectral and spatial resolution of the images. The proceed reveals geological contacts with the most representative geological units, and interpreted structural lineaments. During the analysis carried out, boundaries of rock groups were detected that were not observed in the field trip, nor presented on the geological map.

The validation process in the case study consists of visual interpretation to compare the geological characteristics obtained through the interaction of the optical and radar sensors used, with the rock units and the structures of the geological map. The comparing results carried out show 81 % of similitude.

The proposed methodology could be used to generate new geological cartography and to update the historical cartography. Mainly, in remote areas with no geological maps, it is difficult to access due to the lack of roads and others with social conflicts due to the opposition to mineral resource exploitation.

RESUMEN

El avance de la cartografía geológica se vuelve más eficiente y eficaz con datos extraídos de los sensores remotos.

En este contexto el trabajo de investigación presenta un enfoque metodológico que incluye la selección de imágenes satelitales, el análisis geoespacial y la interpretación de los datos para la extracción de información preliminar de contactos geológicos y lineamientos estructurales, lo cual se plasma en un mapa base previo a la campaña geológica de campo.

La sinergia entre imágenes ópticas y radar de apertura sintética con resoluciones espaciales medias y altas, se convierte en una solución de mucho interés para los servicios geológicos de países en vías de desarrollo, que, por diferentes circunstancias, aún no han podido culminar la cartografía geológica a escalas regionales 1:250.000; 1:100.000 (o 1:50.000 en zonas prioritarias). Esto se debe generalmente a la disponibilidad limitada de recursos financieros o a las particularidades naturales especiales de su ubicación geográfica, como la presencia de exuberante vegetación y alto índice de nubosidad en el caso específico del Ecuador.

De esta forma el objetivo de la investigación consistió en el estudio de imágenes Landsat 8, ASTER complementadas con radar ALOS PALSAR, Sentinel 1 y TerraSAR X, para la obtención de información geológica.

La precisión de las características geológicas detectadas depende de la resolución espectral y resolución espacial de las imágenes. El resultado obtenido fue la detección de 11 contactos geológicos en las unidades geológicas más representativas y la señalización de 150 lineamientos estructurales. En el análisis realizado se detectaron límites de grupos de rocas que no habían sido observados en campo por el geólogo de campo y, por lo tanto, no se encuentran dibujados en el mapa publicado existente.

La validación de los resultados consistió en la comparación de las características geológicas detectadas mediante la interacción de los sensores ópticos y radar utilizados, con las unidades de rocas y estructuras del correspondiente mapa geológico publicado. Los resultados muestran el 81% de similitud en la validación efectuada.

La metodología empleada se puede utilizar preferentemente en la generación de nueva cartografía geológica y también en la actualización de la cartografía publicada. Es especialmente importante en zonas que no disponen de mapas geológicos, zonas remotas de difícil acceso por falta de vías de comunicación y otras con conflictos sociales por la oposición manifiesta a la explotación de recursos minerales.