El Instituto Geográfico Nacional (IGN) dispone de una red sísmica distribuida en todo el territorio español, la Red Sísmica Nacional (RSN), que cuenta actualmente con 42 estaciones, 35 de ellas conectadas en tiempo real (con líneas telefónicas dedicadas) con el Centro de Recepción de Datos Sísmicos ubicado en Madrid.

Para la actualización de las instalaciones sísmicas, el IGN ha puesto en marcha el proyecto RESIDE que contempla la modernización de la RSN; dicho proyecto pretende la superación de una serie de deficiencias de la actual red, que provienen fundamentalmente del tipo de sensores usados (de corto período y una componente), de la antigüedad de la mayoría de las instalaciones (ya que esta red se inició en 1980) y del alto nivel ruido de fondo de los emplazamientos de las estaciones (debido a la ubicación de construcciones en zonas cercanas).

Las razones y objetivos fundamentales de la actualización de la Red Sísmica Nacional son los siguientes:

1. Conseguir detectar sin distorsión los movimientos sísmicos de magnitud media y alta.

2. Obtener datos digitales de alta resolución mediante estaciones sísmicas digitales, de tres componentes, de gran ancho de banda frecuencial y de gran rango dinámico.

3. Aumentar la cobertura de la red sísmica y uniformizar la distribución espacial de estaciones.

4. Reducir las condiciones de alto nivel de ruido presentes en las anteriores estaciones.

5. Minimizar los fallos en la detección, caracterización y localización automática de eventos sísmicos que permitan una información rápida y organizada automáticamente.

6. Aumentar la precisión de los parámetros espaciales y energéticos calculados.

7. Mejorar la calidad de la transmisión de las señales sísmicas utilizando enlaces digitales (tanto vía satélite como telefónica).

8. Robustecer la red tanto en su topología, en su sistema de transmisión de señales, en el proceso de evaluación automática de parámetros y de información rápida.

9. Ampliar la capacidad de vigilancia sísmica de la red, y su fiabilidad, que permita realizar una notificación rápida de los parámetros del terremoto (y del movimiento del suelo) y que haga de la red un instrumento eficaz en la mitigación de riesgos sísmicos.

10. Mejorar el Banco de Datos Sísmicos existentes en el IGN y dar un servicio de formas de onda y datos sísmicos de calidad a los usuarios técnicos y científicos que permita la investigación básica y la aplicada y el desarrollo de estrategias futuras de prevención sísmica.

La nueva Red Sísmica Digital Española (RSDE) se ha diseñado para cumplir satisfactoriamente los objetivos mencionados, mejorando la detección, identificación y evaluación en tiempo real de los terremotos que ocurran en el territorio nacional y áreas adyacentes. Ha de cumplir por tanto los cometidos de red de vigilancia sísmica y de red de estudios sísmicos.

La estrategia seguida en esta modernización ha sido aprovechar los recientes avances tecnológicos en sensores sísmicos (utilizando sensores de banda ancha), en sistemas de adquisición de datos, en comunicaciones digitales (sobre todo las últimas innovaciones de transmisión vía satélite) y en el hardware y software informáticos; todo ello supone una substancial mejora de los datos y permite avanzar en la información rápida y fiable de los fenómenos sísmicos.

El proyecto RESIDE contempla el desarrollo gradual de la nueva red digital (llevando a un cambio paulatino de las estaciones de la red actual), ha hecho compatible la estructura de la nueva red con la de las redes locales (pertenecientes a otras instituciones) y ha diseñado una topología de red con estaciones de banda ancha equiespaciadas.

La nueva red tiene previsto cubrir todo el territorio español con 64 estaciones sísmicas digitales de tres componentes y será la primera red sísmica europea de banda ancha que use masivamente una conexión en tiempo real vía satélite.

La red sísmica básica tendrá 54 estaciones de banda ancha (BB), 44 estaciones conectadas en tiempo real (32 vía satélite y 12 vía telefónica) y 10 conectables por interrogación vía telefónica. La distancia entre estas estaciones es de unos 100 km en las zonas sísmicamente activas (Sur, Levante, Pirineos, Baleares, Galicia y Canarias) y de 150 km en el resto. 9 de las estaciones conectadas vía satélite estarán ubicadas en las islas de los archipiélagos canario y balear.

La red sísmica complementaria constará inicialmente de unas 10 estaciones de corto período enlazables por interrogación vía teléfono, algunas estaciones de la red sísmica actual serán usadas para este fin, para densificar así las zonas sísmicamente más activas (con una distancia de unos 60 km entre estaciones). Además se dispondrá de dos redes sísmicas portátiles, de 5 estaciones de corto período cada una, para desplegar como redes temporales y hacer el seguimiento de crisis sísmicas.

La selección de los emplazamientos de las estaciones sísmicas tiene una gran influencia en la calidad de los datos sísmicos. Unos buenos emplazamientos influyen decisivamente en la precisión de la red, optimizan el número de sitios, exigen un mantenimiento menor y le dan a la red una fiabilidad mayor.

Las estaciones se han situado en lugares recónditos para minimizar las condiciones de ruido ambiental (viento, cursos de agua, topografías desfavorables, cambios térmicos, condiciones atmosféricas, etc.) y lejos (distancias > 1.5 km) de núcleos urbanos y de fuentes de ruido cultural (tráfico, maquinaria, actividades agrícolas e industriales, tendidos eléctricos, etc.) y las que genera la propia instalación (por las antenas, placas solares, vallado, etc.).

El despliegue de estaciones sísmicas de banda ancha en lugares de bajo ruido de fondo exigen la verificación instrumental de la influencia de factores, tanto naturales como artificiales, en las condiciones del movimiento del terreno en los lugares donde se han de instalar, definitivamente, las estaciones de la nueva Red. Por esta razón, se está procediendo a un análisis previo del ruido de fondo (microvibraciones que se transmiten por el suelo) para escoger, en cada zona, el mejor emplazamiento entre diferentes sitios alternativos.

La construcción de la infraestructura de las estaciones influye directamente en la calidad de la señal sísmica ya que deben de minimizarse las influencias: del ruido sísmico e instrumental, de la variación térmica, etc., así como las debidas al mantenimiento de la alimentación con paneles fotovoltaicos y las de seguridad.

Las estaciones se están instalando en zonas profundas de cuevas (o en túneles, galerías o pozos), sobre roca dura, con aislamientos térmico y de humedad y con sistemas de protección ante acciones vandálicas.

Hablemos de los elementos y características generales de cada estación sísmica digital . En cada estación remota de la red se instalan: el sensor sísmico (la mayoría serán estaciones sísmicas digitales de banda ancha y tendrán un ancho de banda de 0.01 a 50 Hz, lo que es equivalente a poner una serie de sismómetros), el sistema de adquisición de datos (SAD), la unidad de gestión de comunicaciones, el sistema de transmisión-recepción (conectado a una antena satélite o al teléfono) y el sistema de alimentación compuesto por paneles fotovoltaicos (salvo en aquellos casos especiales en que se dispone de energía eléctrica) y por baterías.

El SAD contiene un convertidor analógico/digital de 24 bits (con sobremuestreo y procesado digital de señal (DSP)), la señal se muestrea a 100 m.p.s. en cada canal; incorpora un oscilador interno digitalmente compensado, un sistema de tiempo (oscilador compensado en temperatura) sincronizado en fase con el que se recibe vía GPS, para asegurar una referencia de tiempo universal (UTC). Asimismo dispone de un sistema de almacenamiento de la señal (para hacer frente p.e. a pérdidas de enlace con el satélite) o para facilitar la corrección de errores y el consiguiente reenvío de datos. El módulo de calibración y control de la transmisión asegura la calidad de los datos, vigila el funcionamiento interno de la estación y la necesidad de correcciones o de mantenimiento.

Para conseguir una mayor robustez del sistema de transmisión, éste se hace de dos formas: una vía satélite y otra vía telefónica. De este modo ambos sistemas, o cada uno por separado, sirve para el seguimiento en tiempo real de la actividad sísmica.

El sistema de comunicación vía satélite, para 32 estaciones (ampliable), se basa en VSAT (Very Small Aperture Terminal) como plataforma de campo y en una estación HUB situada en el Centro de Recepción de Datos Sísmicos, en el Instituto Geográfico Nacional en Madrid. Las estaciones de campo VSAT deben ser de bajo consumo. El sistema utiliza lo más eficientemente posible la portadora para ahorrar ancho de banda en los servicios de satélite (ya que incorpora una solución muy innovadora) y economiza así el coste de los mismos. El envío de los datos se hace en la banda Ku y utiliza el Acceso Múltiple en el Dominio del Tiempo (Time Domain Multiple Access, TDMA) para lograr que las estaciones remotas y el "hub" puedan compartir una sola portadora de RF.

El sistema de comunicación vía teléfono tiene: 12 estaciones BB que transmiten en contínuo, con circuitos punto a punto, y otras 20 estaciones (10 de la red básica y otras tantas de la complementaria) que son interrogadas por el Sistema Automático de Adquisición y Evaluación para transferir así la información de los eventos registrados en ellas.

La estación VSAT de recepción y control actúa como un receptor de datos sísmicos de las estaciones remotas que transmiten por VSAT, controla y gestiona la red sísmica vía satélite, incluyendo la monitorización del sistema de comunicaciones satélite. La estación central consta de una antena, la unidad de recepción/transmisión de RF, un sistema que contiene los moduladores y demoduladores y un equipo de adquisición de datos sísmicos.

Los datos se reciben en forma continua desde las estaciones remotas y por tanto la estación central incluye todos los equipos necesarios: modem, hub, tarjetas de comunicaciones, etc. y además tiene una unidad de almacenamiento masivo que permite el almacenamiento continuo de los datos de toda la red vía satélite al menos durante una semana. El "hub" se conectará directamente a la red de área local LAN y será integrado en el Sistema SAIC.

La estación SAIC de recepción y control actúa como un receptor de datos sísmicos de las estaciones remotas que transmiten por teléfono, controla y gestiona la red sísmica vía teléfono y como estación central tiene características similares a la de VSAT, incorporará también dichos datos y es la responsable de la adquisición y proceso, en tiempo real, de todos los datos sísmicos de la RSDE.

Actualmente están instaladas y transmitiendo 4 estaciones VSAT, 3 situadas en Tarragona, Murcia y Toledo y una para pruebas en Madrid. Se está ultimando otra en Badajoz e iniciando las obras en Tenerife y Alicante, y están previstas en fecha próxima la construcción en A Coruña, Orense y Huesca.

En fecha inminente estarán funcionando las estaciones de banda ancha con conexión telefónica continua de Madrid y Guadalajara y se está preparando la construcción e instalación de las de Valencia, Barcelona y Granada.

Estas mejoras sirven a los criterios de eficacia en la vigilancia sísmica (que implica rapidez, rigor y utilidad) y a dotar a las comunidades técnica y científica de datos básicos de alta calidad para el estudio detallado de la peligrosidad sísmica y para el desarrollo de las actividades investigadoras relacionadas con los fenómenos sísmicos.

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