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Title: Mapeo de susceptibilidad a deslizamiento mediante comparación de evaluación multicriterio y machine learning en los Andes Ecuatorianos
Authors: Colmont Villacres, Enrique David
Sanclemente Ordoñez, Eddy Rubén, Director
Keywords: Susceptibilidad a deslizamientos
Evaluación Espacial Multicriterio
Riesgo geológico
Random Forest
Componentes Principales
Issue Date: 2025
Publisher: ESPOL.FICT
Citation: Colmont Villacres E.D. (2025) Mapeo de susceptibilidad a deslizamiento mediante comparación de evaluación multicriterio y machine learning en los Andes Ecuatorianos [Proyecto Titulación] Escuela Superior Politécnica del Litoral
Abstract: CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. Landslides represent a significant hazard in the mountainous regions of the Ecuadorian Andes, where their occurrence is conditioned by the geomorphological, geological, and anthropogenic characteristics of the terrain. This study evaluates landslide susceptibility in a region of the Andes in Ecuador by applying three methodologies: a hybrid spatial multicriteria evaluation (SMCE) approach that combines the Analytic Hierarchy Process (AHP) and Frequency Ratio (FR); the Random Forest (RF) machine learning algorithm; and its optimized version using Principal Component Analysis (PCA). A landslide inventory was built, and 14 conditioning factors derived from open-access data were integrated, maintaining a spatial resolution of 3 meters. Model validation was performed using ROC curves and statistical metrics. The results show that the best-performing model is RF with the original conditioning factors (AUC = 0.947, accuracy = 94.86%), mainly influenced by road and drainage distance. On the other hand, although the hybrid SMCE model presented lower performance (AUC = 0.843), it offers greater interpretability through the relative weight of each factor. The combination of PCA with the RF algorithm reduced dimensionality while maintaining good accuracy (AUC = 0.906). All models consistently identify terrain modifications in urban and rural areas as zones of high susceptibility. This work demonstrates that RF with original conditioning factors is the most effective technique for landslide mapping in complex geodynamic contexts. Keywords: Landslide susceptibility, Geological Hazard, Random Forest, Principal Components, Geospatial Multicriteria Evaluation.
Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. Los deslizamientos representan una amenaza importante en las regiones montañosas de los Andes ecuatorianos, cuya ocurrencia se ve condicionada por las características geomorfológicas, geológicas y antrópicas del terreno. El presente estudio evalúa la susceptibilidad a deslizamientos de una región de los andes en Ecuador aplicando tres metodologías: un enfoque híbrido de evaluación espacial multicriterio (SMCE) que combina Proceso Analítico Jerárquico (AHP) y Ratio de Frecuencia (FR); Random Forest (RF); y su versión optimizada que aplica Análisis de Componentes Principales (PCA). Se construyó un inventario de deslizamientos y se integraron 14 factores condicionantes que se derivan de datos de libre acceso, manteniendo una resolución espacial de 3 metros. La validación de los modelos se realizó empleando curvas ROC y métricas estadísticas. Los resultados muestran que el modelo que obtuvo el mejor desempeño es el modelo RF con factores condicionantes originales (AUC = 0.947, exactitud = 94.86%), influenciado mayormente por la distancia de vías y drenajes. Por otro lado, el modelo híbrido SMCE, a pesar de su menor rendimiento (AUC = 0.843), proporciona mayor interpretabilidad por el peso relativo de cada factor. La combinación de PCA con el algoritmo RF redujo la dimensionalidad alcanzando una buena precisión (AUC = 0.906). Estos modelos coinciden identificando a las modificaciones del terreno en áreas urbanas y rurales como las zonas de alta susceptibilidad. Este trabajo demuestra que RF con factores condicionantes originales es la técnica más efectiva para el mapeo de deslizamientos en contextos geodinámicos complejos.
URI: http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67999
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