Estrategia de Integracion GEM

Este documento define la estrategia de integracion con los productos de la GEM Foundation (Global Earthquake Model) para la plataforma PSHA Intelligence. Tras un analisis exhaustivo de licencias, capacidades tecnicas y riesgos legales, se adopta una arquitectura hibrida.

Hallazgos Clave

• Solo GAF-DB (Global Active Faults Database) tiene licencia CC BY-SA 4.0, compatible con uso comercial SaaS sin restricciones.
• Todos los demas productos GEM (Hazard Map, Mosaic, Risk Profiles, Exposure, Vulnerability) son CC BY-NC-SA 4.0 — uso comercial prohibido sin licencia adicional.
• OpenQuake Engine es AGPL-3.0 — cualquier import openquake activa copyleft. Solo la comunicacion via REST API (Docker container aislado) es segura.
• GEM tiene una politica de 18 meses tras la cual algunos datasets migran de CC BY-NC-SA a CC BY-SA — monitorizar activamente.

Analisis completo de los 7 productos principales de GEM Foundation y su viabilidad para uso comercial en la plataforma SaaS.

Resumen de Estrategia por Producto

OpenQuake Engine (AGPL-3.0) es el estandar de facto para PSHA en la industria. Sin embargo, su licencia AGPL impone requisitos de copyleft que afectan directamente a cualquier software que lo importe. A continuacion se analiza la matriz de riesgo AGPL.

Matriz de Riesgo AGPL

Arquitectura Hibrida

Flujo de Validacion Cruzada

services:
  oq-engine:
    image: openquake/engine:latest
    ports:
      - "8800:8800"
    environment:
      - OQ_CONFIG_FILE=/etc/openquake/openquake.cfg
    volumes:
      - oq-data:/var/lib/openquake
    networks:
      - validation-net    # Red aislada, sin acceso al pipeline
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '2'
          memory: 4G

  # Nuestro pipeline NUNCA esta en esta red
  # Comunicacion SOLO via HTTP desde red externa

volumes:
  oq-data:
networks:
  validation-net:
    internal: false

NRML (Natural Risks Markup Language) v0.5 es el formato XML estandar de OpenQuake para definir modelos de fuentes sismicas, arboles logicos y resultados de PSHA. Nuestra plataforma implementa soporte completo de lectura y escritura (round-trip) para interoperabilidad con OpenQuake y otros motores.

Namespace y Estructura

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<nrml xmlns="http://openquake.org/xmlns/nrml/0.5">
  <sourceModel name="PSHA Platform - SSM">
    <!-- Source definitions -->
  </sourceModel>
</nrml>

Tipos de Fuente Soportados

Arboles Logicos

El formato NRML define dos tipos de arboles logicos que nuestra plataforma soporta completamente:

• SSM Logic Tree (ssmLT.xml) — Define alternativas para el modelo de fuentes sismicas: variaciones de geometria, parametros de recurrencia, magnitud maxima.
• GMPE Logic Tree (gmmLT.xml) — Define las ecuaciones de movimiento del suelo aplicables a cada tipo tectonico: cortical, subduccion, estable.

<nrml xmlns="http://openquake.org/xmlns/nrml/0.5">
  <logicTree logicTreeID="lt1">
    <logicTreeBranchSet uncertaintyType="sourceModel"
                         branchSetID="bs1">
      <logicTreeBranch branchID="b1">
        <uncertaintyModel>ssm_lower.xml</uncertaintyModel>
        <uncertaintyWeight>0.2</uncertaintyWeight>
      </logicTreeBranch>
      <logicTreeBranch branchID="b2">
        <uncertaintyModel>ssm_mean.xml</uncertaintyModel>
        <uncertaintyWeight>0.6</uncertaintyWeight>
      </logicTreeBranch>
      <logicTreeBranch branchID="b3">
        <uncertaintyModel>ssm_upper.xml</uncertaintyModel>
        <uncertaintyWeight>0.2</uncertaintyWeight>
      </logicTreeBranch>
    </logicTreeBranchSet>
  </logicTree>
</nrml>

Implementacion en el Pipeline

Nuestro parser y serializer NRML garantizan round-trip fidelity: un archivo NRML parseado y re-serializado produce un output semanticamente identico al original.

La seleccion de GMPEs (Ground Motion Prediction Equations) sigue las recomendaciones de los informes de referencia de Dynamis y Langan. Se implementan en tres fases, priorizando las ecuaciones con mayor aplicabilidad global.

Fase 1: NGA-West 2 (Estandar Universal)

Las cuatro GMPEs del programa NGA-West 2 son el estandar de la industria para regiones corticales activas. Se asigna peso igual de 0.25 a cada una en el arbol logico.

Fase 2: NGA-Sub (Subduccion)

Para zonas de subduccion, las GMPEs del programa NGA-Subduction complementan a NGA-West 2.

Fase 3: Modelos Regionales

El GEM Global Seismic Hazard Mosaic es un mapa global de peligrosidad sismica construido a partir de 34 modelos regionales armonizados. Se distribuye como GeoTIFF y es una referencia clave para validacion.

Especificaciones Tecnicas del GeoTIFF

Uso como Benchmark

El Mosaic se utiliza exclusivamente como lookup de PGA de referencia para validar los resultados de nuestro motor propio. No se incluye en ningun output entregado al cliente.

• Validacion: Comparar PGA calculado por nuestro motor vs. PGA del Mosaic para la misma coordenada.
• Tolerancia: Discrepancias > 30% activan revision manual (diferencias esperadas por diferencias metodologicas).
• No produccion: Nunca se entrega el valor del Mosaic al cliente como resultado.

Paleta de Color para Mapbox

Se adopta la escala de 11 bins de PGA definida por GEM para mantener consistencia visual con el estandar de la industria.

Tier 0 es un nuevo concepto de producto que ofrece un explorador regional de riesgo sismico como puerta de entrada al funnel comercial. Combina datos de contexto (exposicion, riesgo) con nuestros propios calculos PSHA.

Fases de Implementacion

Fase A: Contexto de Exposicion

Datos del GEM Global Exposure Model para contextualizar el entorno construido en la zona de estudio.

• Stock de edificaciones por tipologia constructiva
• Costos de reposicion estimados
• Poblacion expuesta
• Requiere licencia GEM o fuentes alternativas (censo nacional, OSM)

Fase B: Contexto de Riesgo

Metricas de riesgo sismico regional para dar perspectiva al cliente.

• Average Annual Loss (AAL) regional
• Distribucion historica de danos
• Requiere licencia GEM o computo propio

Fase C: Metricas PSHA Propias

Resultados generados por nuestro motor, sin dependencia de licencias externas.

• PGA y Sa para periodos de retorno estandar
• Mapa de fallas activas del entorno (GAF-DB)
• Catalogo sismico historico filtrado (USGS/ISC)
• Sin restricciones de licencia

Flujo del Producto

La estructura del arbol logico sigue las recomendaciones del informe Dynamis para capturar la incertidumbre epistemica en todas las etapas del analisis PSHA.

Fuentes Tipo Falla

Cada falla individual genera un sub-arbol con las siguientes ramas de incertidumbre:

Fuentes Tipo Area (Background)

Las zonas de sismicidad distribuida tienen un arbol logico mas compacto:

Lista priorizada de acciones derivadas de este analisis de integracion GEM.

Cronograma de implementacion alineado con la estrategia de integracion GEM y el desarrollo del motor PSHA propio.