ARIS-G: Software de Monitoreo Geomecánico de Superficies Aspectos Conceptuales

2. ARIS-G: Software de Monitoreo Geomecánico de Superficies Aspectos Conceptuales

3. Temario • Objetivos y Alcances. • Variables del monitoreo topográfico (lecturas y cálculos): • Lecturas • Coordenadas y Posición • Diferencias y Velocidad. • Períodos • Evolución de las variables en el tiempo • Evaluación de las variables (valor único) • Vigilancias • Isocurvas

4. Objetivos Presentar los elementos conceptuales que sustentan el sistema ARIS-G, con el fin de apoyar a los futuros usuarios en la comprensión de tales elementos. Alcances • No se describe la respectiva implementación en la aplicación. • Se utilizarán algunos gráficos de la aplicación (casos prácticos).

5. Variables del Monitoreo Topográfico • Lecturas • Ángulo vertical (Ɵ): Medido contra la vertical, varía de 0º a 180º. • Ángulo horizontal (ϕ): Medido contra un cero interno y ajustado contra el Norte, varía de 0º a 360º. • Distancia Inclinada (R): Lineal desde la estación al prisma, medida en metros. • Las condiciones atmosféricas generan errores de medición: • Error en Ɵ> Error en ϕ > Error en R.

6. Variables del Monitoreo Topográfico (cont.) • Coordenadas • Calculadas a partir de las coordenadas de la estación (X0, Y0, Z0), el ángulo horizontal (ϕ) medido desde el Norte, el ángulo vertical (Ɵ) y la distancia inclinada (R). • X (Este) = X0+[[ R * seno (Ɵ) ] * seno (ϕ)] • Y (Norte) = Y0+ [[R * seno (Ɵ) ] * coseno (ϕ) ] • Z (Cota) = Z0+ [R * coseno (Ɵ) ]. • Propagan los errores de los ángulos y la distancia inclinada generados por las condiciones atmosféricas.

7. Variables del Monitoreo Topográfico (cont.) • Magnitud del Vector PosiciÓn • Calculada a partir de las coordenadas de una posición y la inmediatamente anterior (incremental) o la primera del período (desplazamiento). • Solo el módulo o norma, no representa sentido del movimiento.

8. Variables del Monitoreo Topográfico (cont.) • Diferencias y Velocidad • Para cada valor de una lectura dentro de un período se pueden realizar los siguientes cálculos. • Diferencia Incremental: Valor actual – Valor Anterior. • Li – Li-1 • Desplazamiento: Valor actual – Valor Inicial del período. • Li – L0 • Velocidad Incremental: Diferencia Incremental / (diferencia de días entre las lecturas actual y anterior). • Li – Li-1 • Ti– Ti-1 • Velocidad Media: Desplazamiento / (diferencia de días entre las lecturas actual e inicial del período). • Li – L0 • Ti – T0 • Las velocidades también aplican a las magnitudes de los vectores.

9. Variables del Monitoreo Topográfico (cont.)

10. Variables del Monitoreo Topográfico (cont.) • Valores Absolutos y/u Opuesto • Para cada variable de la tabla anterior, es factible disponer de su valor absoluto o su valor opuesto: • |Valori| • -Valori • Lo anterior, permite triplicar la cantidad de variables.

11. Períodos (Tiempo) • Total: Corresponde al período comprendido entre la primera (tT0) y la última (tF0) lectura almacenadas en la base de datos. • Se considera una fecha Pivote por instrumento (tP0), a partir de la cual se consideran las lecturas. • Análisis:Corresponde al período de lecturas disponible para realizar análisis; por defecto son los últimos 30 días. • Selección: Corresponde al sub-período, dentro del período de análisis, en el cual se realizan las evaluaciones de las variables.

12. Evolución de las Variables en el Tiempo Desplazamiento Velocidad Media Diferencia Incremental Velocidad Incremental

13. Evolución de las Variables en el Tiempo Desplazamiento Velocidad Media Diferencia Incremental Velocidad Incremental

14. Evaluación de las Variables • A partir del conjunto de valores de una variable en un período de tiempo, se puede obtener un valor único para su clasificación. • Diferencia de los límites. • ValorN – Valor0 • Aplica a los desplazamientos y velocidades media. • Promedio: • N • Aplica a las lecturas, diferencias y velocidades incrementales.

15. Vigilancias • Permite identificar lecturas cuya evaluación queda fuera de límites aceptables, y que por lo tanto requieren atención o acción. • Niveles • Ruido (Descartable) • Advertencia (Primer nivel de atención) • Alerta (Segundo nivel de atención) • Alarma (Tercer nivel de atención) • Validación de límites por: Umbral, Pendiente o Tendencia. • Asignación a instrumentos individuales o grupo de instrumentos. • Orden de Validación • Ruido • Alarma • Alerta • Advertencia

16. Vigilancias (cont.) • Umbrales • La evaluación se aplica sólo a la nueva lectura (no considera lecturas anteriores). • Se recomienda para variables que tienen un comportamiento plano, como las diferencias incrementales.

17. Vigilancias (cont.) • Pendiente • Se analiza la nueva lectura y las anteriores dentro de un rango de tiempo, para formar la pendiente. Si ésta presenta una valor fuera del rango definido, se activa la vigilancia. • Se recomienda aplicar a variables que tienen un comportamiento de crecimiento o decrecimiento lineal.

18. Vigilancias (cont.) • Tendencia • Se analiza la nueva lectura y las anteriores dentro de un rango de tiempo, para formar la tendencia. Si ésta presenta una valor fuera del rango definido, se activa la vigilancia. • Se recomienda aplicar a variables que tienen un comportamiento de crecimiento o decrecimiento exponencial.

19. Isocurvas • Permiten interpolar/extrapolar la evaluación de una variable a zonas donde no existen instrumentos. • Se dispone de 3 métodos (algoritmos): • DELAUNAY (Malla de Triángulos). Se genera una malla virtual entre los instrumentos seleccionados, y para cada trazo que se establece entre dos prismas, se interpolan los valores considerando un muestreo uniforme sobre dicho trazo.

20. Isocurvas • SHEPARD y GAUSSIANO (Grilla e Isocurvas). Se aplican sobre un conjunto de datos posicionados sobre una grilla rectangular(grillado). Para cada punto de la grilla, se determina primero el peso de los instrumentos que influyen en su evaluación, usando un modelo matemático específico (distancia inversa y función de distribución gaussiana respectivamente). Finalmente, el valor de la variable en cada punto se establece como un promedio ponderado de los valores en los instrumentos y su peso.