"Fusión de algoritmos de \"machine learning\" y tecnologías de observación de la Tierra para la mitigación de desastres"
CÓDIGO DE PROYECTO #038-2019-FONDECYT-BM
Información General
Numero de Subvención
038-2019-FONDECYT-BM
Líder de Proyecto
Descripción
Resumen
Diversos fenómenos naturales ocurren en el Perú y terminan afectando la población, actividades agrícolas, e infraestructura, los cuales, a su vez, afectan nuestra economía. El terremoto de Pisco del 2007 y las inundaciones del 2017, debido al Niño Costero, son indicadores de la severidad de dichos fenómenos. Es por tanto necesaria la identificación de las áreas afectadas con la mayor premura posible a fin de poder ejecutar actividades de primeros auxilios de manera eficiente. Herramientas muy útiles en dichas situaciones son las tecnologías de observación de la Tierra (TOT), tales como imágenes satelitales y/o aéreas, drones, etc., pues estas cubren áreas de gran extensión. En los últimos años muchas agencias han empezado a proporcionar dicha información de manera libre. Por ejemplo, las imágenes satelitales de la Agencia Espacial Europea. Como resultado, existe hoy una gran revolución con respecto a nuevas aplicaciones de TOT en todo el mundo, similar a lo ocurrido cuando las señales GPS fueron abiertas para uso civil. Por otro lado, el Perú, como propietario de un satélite, puede y debe tomar protagonismo en estas nuevas líneas de investigación. Con “machine learning” nos referimos aquí a diversos algoritmos que calibran un modelo por medio datos que representan experiencias del pasado y/o datos de entrenamiento.
Este proyecto tiene como objetivo principal la creación de un laboratorio en el cual se investigue el uso de TOT aplicando técnicas de “machine learning” para la mitigación de desastres. Como objetivos específicos para el periodo de financiamiento tenemos: i) desarrollo de algoritmos para el monitoreo continuo de zonas urbanas, rurales, agrícolas y líneas vitales a nivel nacional. Este objetivo complementará los estudios de vulnerabilidad que la Entidad Solicitante ha dirigido. La distribución de áreas urbanas y rurales en Perú, como país emergente, es altamente dinámica; por lo que se requiere un continuo monitoreo automático. ii) Desarrollo de algoritmos para el reconocimiento de daños en las áreas definidas durante el primer objetivo ante la ocurrencia de desastres, el cual proporcionará a las autoridades competentes una herramienta eficiente para la correcta implementación de políticas de ayuda post evento. Se propone aquí la fusión de las TOT con tecnologías tradicionales, tales como redes de acelerómetros, mapas de peligro y funciones de daño, mediante novedosos algoritmos que puedan aplicarse durante y después de un desastre.
Objetivo General
Este proyecto tiene como objetivo principal la creación de un laboratorio dedicado al desarrollo de aplicaciones de machine learning en Tecnologías de Observación de la Tierra (TOT) en el contexto de mitigación y gestión del riesgo de desastres. En ese aspecto, existen dos tareas cruciales en los cuales este laboratorio planea hacer contribuciones: (i) acciones de prevención y (ii) herramientas para la toma de acciones más eficaces ante la eventual ocurrencia de un desastre a gran escala. En el primer caso, las TOT pueden usarse para la implementación de un inventario del uso del suelo, en especial de las zonas urbanas, rurales, agrícolas, y líneas vitales. Esta tarea complementa los estudios de peligro, vulnerabilidad y riesgo sísmico que la Universidad Nacional de Ingeniería, Entidad Solicitante, ha llevado a cabo. Además, antecedentes demuestran que las TOT pueden, de una u otra manera, proporcionar señales o indicadores de la pronta ocurrencia de un desastre a gran escala. Por ejemplo, se registraron perturbaciones en el contenido de electrones en la atmósfera semanas antes del sismo, y posterior tsunami, de marzo de 2011 en Japón. También, se han detectado pequeñas deformaciones días antes de la ocurrencia de deslizamiento de tierras.
Ante la ocurrencia de un desastre a gran escala, las TOT, más precisamente las imágenes satelitales, pueden inspeccionar extensas áreas e identificar las zonas dañadas de manera eficaz. La pronta identificación de edificios colapsados es importante para el eventual socorro de los sobrevivientes atrapados bajo los escombros. La evaluación del estado de las redes de transporte es también necesaria para garantizar la distribución óptima de la ayuda post desastre. Otras líneas vitales, como las tuberías de agua potable y las redes eléctricas, podrían producir incendios, inundaciones, etc. Por lo tanto, las TOT son herramientas muy potentes para conocer la situación de una ciudad después de un gran desastre.
El uso de las TOT implica la manipulación de una cantidad masiva de datos y la identificación de patrones que puedan ser usados para la solución de los desafíos anteriormente mencionados. Para esto, se aplicarán técnicas de machine learning. Afortunadamente existe un gran desarrollo en este campo, los cuales tiene que ser modificados y adaptados a las necesidades de nuestro país.
Palabras Clave
Mitigación de desastres, machine learning, imagenes satelitales, detección de daños
Tipo de intervención
Intervención
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Convenio
BM
Entidad ejecutora
Nombre de la Organización
Dependencia / Unidad
Región
LIMA
Tipo de organización
UNIVERSIDAD
País
PERÚ
Entidades Asociadas
DEPENDENCIA:
PAÍS:
JAPÓN
DEPENDENCIA:
PAÍS:
JAPÓN
DEPENDENCIA:
PAÍS:
JAPÓN
Datos actualizados al 31/12/2024
Equipo Técnico
ROL:
Investigador Asociado Incorporado
ROL:
Co-Investigador
ROL:
Co-Investigador
ENTIDAD:
TOHOKU UNIVERSITY
ROL:
Tesista pregrado 2
ROL:
Técnico 7
ROL:
Coordinador Administrativo
ROL:
Co-Investigador
ROL:
Tesista pregrado 1
ROL:
Técnico 3
ROL:
Tesista pregrado 3
Datos actualizados al 21/07/2026
Información Adicional
Área / Subárea OCDE
INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA / INGENIERÍA CIVIL
País ejecución
PERÚ
Región ejecución
LIMA
Periodo de Ejecución
11/01/2020
al 10/07/2022
Disciplina OCDE
INGENIERÍA CIVIL
Monto total
Monto total
S/ 1,421,326.00
Publicaciones
DOI:
10.1007/s00024-020-02501-4
REVISTA:
Pure and Applied Geophysics
AÑO:
2020
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q2
INDEXACIÓN:
Scopus
PUBLISHER:
Springer Netherlands
DOI:
10.1016/j.engstruct.2019.110159
REVISTA:
Engineering Structures
AÑO:
2020
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q1
INDEXACIÓN:
Scopus
ScopusPUBLISHER:
Academic Press Inc.
DOI:
10.1016/j.rse.2020.111743
REVISTA:
Remote Sensing of Environment
AÑO:
2020
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q1
INDEXACIÓN:
Scopus
PUBLISHER:
Academic Press Inc.
DOI:
10.3390/rs12142244
AUTORES:
MAS SAMANEZ ,ERICK ARTURO | KOSHIMURA ,SHUNICHI
REVISTA:
Remote Sensing
AÑO:
2020
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q1
INDEXACIÓN:
Scopus
ScopusPUBLISHER:
Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI:
10.1109/TGRS.2020.3046004
AUTORES:
MAS SAMANEZ ,ERICK ARTURO | KOSHIMURA ,SHUNICHI
REVISTA:
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
AÑO:
2021
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q1
INDEXACIÓN:
Scopus
PUBLISHER:
Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
Datos actualizados al 21/07/2026
Propiedad Intelectual
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Tesis
AUTORES:
Ccahua Laqui Ángel Leandro
ASESOR:
LAZARES LA ROSA ,LUIS FERNANDO
NIVEL ACADÉMICO:
Pregrado
GRADO ACADÉMICO:
Maestría en Bioquímica y Biología Molecular
AÑO:
2025
UNIVERSIDAD:
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA UNI
AUTORES:
Matos Chuquiuri Ángel Oliver
ASESOR:
CALDERON CAHUANA ,DIANA LUCIA
NIVEL ACADÉMICO:
Pregrado
GRADO ACADÉMICO:
Ingeniero Civil
AÑO:
2024
UNIVERSIDAD:
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA UNI
Datos actualizados al 21/07/2026
Presentaciones Orales
NOMBRE EVENTO:
2021 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, IGARSS 2021
Datos actualizados al 21/07/2026
Pasantías
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MONTO CONT:
S/ 500,000.00
NOMBREESTADO:
En Ejecución
Datos actualizados al 20/07/2026
