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This research has been partially funded by projects CGL2010-19388, CGL2014-58821-C2-1R-BTE and RTI2018-098743-B-I00 of the Spanish Science Minister, project Y2018/EMT-5062 of the Madrid Regional Government and project CVIP_2016 of the URJC. We acknowledge B. van Wyk de Vries for introducing us in the use of the Kinect device for monitoring analogue models and Guldstrand for their help in the Oslo laboratory during data acquisition. We acknowledge the useful and constructive reviews from two anonymous reviewers and S. Poppe that have greatly improved the manuscript.

Análisis de autorías institucional

Rincon, MAutor (correspondencia)Marquez, AAutor o CoautorHerrera, RAutor o CoautorSanchez-Oro, JAutor o CoautorConcha, DAutor o CoautorMontemayor, AsAutor o Coautor

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Artículo

Monitoring Volcanic and Tectonic Sandbox Analogue Models Using the Kinect v2 sensor

Publicado en:Earth And Space Science. 9 (6): e2020EA001368- - 2022-06-01 9(6), DOI: 10.1029/2020EA001368

Autores: Rincon, M; Marquez, A; Herrera, R; Galland, O; Sanchez-Oro, J; Concha, D; Montemayor, A S

Afiliaciones

Univ Complutense, Dept Mineral & Petrol, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Oslo, Dept Geosci, Phys Geol Proc PGP, Njord Ctr, Oslo, Norway - Autor o Coautor
Univ Rey Juan Carlos, CAPO Comp Sci, ETSII, Mostoles, Spain - Autor o Coautor
Univ Rey Juan Carlos, Tecvolrisk Res Grp, ESCET, Area Geol, Mostoles, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The measurement of surface deformation in analogue models of volcanic and tectonic processes is an area in continuous development. Properly quantifying topography change in analogue models is key for a useful comparison between experiment results and nature. The aim of this work is to evaluate the capabilities of the simple and cheap Microsoft (R) Kinect v2 sensor for monitoring analogue models made of granular materials. Microsoft (R) Kinect v2 is a video-gaming RedGreenBlue-Depth device combining an optical camera and an infrared distance measurement sensor. The precision of the device for model topography measurements has been quantified using 64 experiments, with variable granular materials materials and distance to the model. Additionally, we tested the capabilities of averaging several distance images to increase the precision. We have developed a specific software to facilitate the acquisition and processing of the Kinect v2 data in experiment monitoring. Our results show that measurement precision is material dependent: with clear-colored and fine-grained materials, a precision similar to 1.0 mm for digital elevation models with a 1.6 mm pixel size can be obtained. We show that by averaging >= 5 consecutive images the distance precision can reach values as low as 0.5 mm. To show the Kinect v2 capabilities, we present monitoring results from case study experiments modeling tectonics and volcano deformation. The Kinect v2 achieves lower spatial resolutions and precision than more sophisticated techniques such as photogrammetry. However, Kinect v2 provides a cheap, straightforward and powerful tool for monitoring the topography changes in sandbox analogue models.

Palabras clave

Analogue modelsCohesionCollapseDeformationElevationEnvironmental monitoringEvolutionGranular-materialsInsightsKinect v2ModelingMonitoringPixelSensorSurface deformationTectonicsTopographyVolcano

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Earth And Space Science debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Earth and Planetary Sciences (Miscellaneous).

2025-07-02:

  • WoS: 4
  • Scopus: 4

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-07-02:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 14.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 14 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 6.7.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 8 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Norway.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Rincón Ramos, Marta) y Último Autor (Sanz Montemayor, Antonio).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Rincón Ramos, Marta.