Servicio Geológico de los Estados Unidos

A principios del siglo XIX, los estados y particulares realizaron estudios geológicos para apoyar la agricultura como resultado de la migración hacia el oeste tras la Guerra de 1812. [ ^{8 ] : 2 El} primer estudio federal fue realizado en 1834 por George William Featherstonhaugh bajo la Oficina Topográfica del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos para crear un mapa geológico de los Estados Unidos. ^{[ 9 ] : 22} A esto le siguieron otras exploraciones geológicas como la Expedición Exploradora de los Estados Unidos y el establecimiento del Cuerpo de Ingenieros Topográficos dirigido por John James Abert . ^{[ 10 ]} A medida que se descubrían minerales como el oro en el oeste, los estudios de tierras se volvieron necesarios como parte del Destino Manifiesto . ^{[ 8 ] : 4} Como resultado, varios estados establecieron instituciones de estudios geológicos a mediados del siglo XIX, por ejemplo, el Servicio Geológico de Kentucky , establecido en 1854. ^{[ 11 ] : 501}

El 2 de marzo de 1867, el Congreso autorizó exploraciones centradas en la geología a lo largo del ferrocarril transcontinental bajo la dirección del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos, liderado por Clarence King , y un estudio de los recursos naturales de Nebraska bajo la dirección de la Oficina General de Tierras, liderada por Ferdinand Vandeveer Hayden . ^{[ 8 ] : 5-6} Estas exploraciones dieron lugar a la creación del Servicio Geológico y Geográfico de los Estados Unidos de los Territorios , que incluyó estudios dirigidos por John Wesley Powell ( Expedición Geográfica Powell de 1869 ) y George Wheeler ( Estudio Wheeler ). ^{[ 12 ]} Hayden también recibió financiación para el Estudio Geológico Hayden de 1871. ^{[ 8 ] : 7-8}

En 1879, un informe de la Academia Nacional de Ciencias sugirió la creación de una agencia dedicada al estudio de la geología y los recursos ambientales de dominio público . ^{[ 13 ]} Esta agencia sería distinta del Servicio Geodésico y Costero existente , que se centraría en mediciones geodésicas en lugar de geológicas. ^{[ 14 ]}

El informe impulsó al Congreso a establecer el USGS como una enmienda de último minuto a un proyecto de ley de asignaciones diversas el 3 de marzo de 1879. ^{[ 8 ] : 10} La Ley Orgánica de 1879 fue promulgada por el presidente Rutherford B. Hayes y estableció al Director del Servicio Geológico de los Estados Unidos bajo el Departamento del Interior , encomendando a la nueva agencia la "clasificación de las tierras públicas y el examen de la estructura geológica, los recursos minerales y los productos del dominio nacional". ^{[ 15 ] [ 16 ]} La legislación también suspendió los estudios existentes dirigidos por Hayden, Powell y Wheeler el 30 de junio de 1879. ^{[ 8 ] : 10}

Las primeras responsabilidades del USGS consistían en inspeccionar y clasificar las tierras públicas para determinar la existencia de minerales, de acuerdo con la Ordenanza de Tierras de 1785. En ese momento, el gobierno poseía 1200 millones de acres de tierra como resultado de la Compra de Luisiana y la Guerra Mexicano-Estadounidense , pero solo se inspeccionaron 200 millones de acres. ^{[ 8 ] : 10} Clarence King fue nombrado primer director del USGS, conformando la nueva organización a partir de diversas agencias regionales de inspección. Se centró en el desarrollo económico de la minería en el oeste y renunció para buscar oportunidades en la industria minera. ^{[ 17 ]} Dos años después, King fue sucedido por John Wesley Powell , quien amplió la misión de la agencia. ^{[ 18 ]}

Cada una de las siete regiones cuenta con una oficina de campo que se centra en la investigación específica de la geografía y las condiciones de esa región, apoyando los programas e instalaciones científicas ubicados dentro de cada región. ^{[ 24 ]}

• Región 1: Noreste
• Región 2: Sureste
• Región 3: Centrocontinental
• Región 4: Montañas Rocosas
• Región 5: Suroeste
• Región 6: Islas del Pacífico Noroccidental
• Región 7: Alaska

Las cinco áreas de misión clasifican la investigación en temas, cada uno con programas e instalaciones individuales. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Peligros naturales

Los programas que se incluyen en el Área de Misión de Peligros Naturales son: ^{[ 38 ]}

Programa de Riesgos Sísmicos

El Programa de Peligros Sísmicos ^{[ 39 ]} monitorea la actividad sísmica en todo el mundo. El Centro Nacional de Información Sísmica (NEIC) en Golden, Colorado , en el campus de la Escuela de Minas de Colorado, detecta la ubicación y magnitud de los terremotos globales. El USGS también opera o apoya varias redes regionales de monitoreo en los Estados Unidos bajo el paraguas del Sistema Sísmico Nacional Avanzado (ANSS). ^{[ 40 ]} El USGS informa a las autoridades, los servicios de emergencia, los medios de comunicación y el público, tanto a nivel nacional como mundial, sobre terremotos significativos. Mantiene archivos a largo plazo de datos sísmicos para la investigación científica y de ingeniería. También realiza y apoya investigaciones sobre peligros sísmicos a largo plazo . El USGS ha publicado el pronóstico sísmico de California del UCERF. ^{[ 41 ]}

ShakeMaps

El USGS está investigando la colaboración con la red social Twitter para permitir una construcción más rápida de ShakeMaps. ^{[ 42 ]} ShakeMaps es una herramienta interactiva que permite a los usuarios observar visualmente la distribución y la gravedad de los temblores resultantes de los terremotos. ^{[ 43 ]}

Programa de Peligros Volcánicos

A partir de 2005,La agencia está trabajando para crear un Sistema Nacional de Alerta Temprana de Volcanes mediante la mejora de la instrumentación que monitorea los 169 volcanes en territorio estadounidense y mediante el establecimiento de métodos para medir las amenazas relativas que representa cada sitio.

El USGS también opera cinco observatorios de volcanes en todo el país: el Observatorio de Volcanes de Alaska (que abarca los volcanes de Alaska y las Islas Marianas del Norte ) en Anchorage, Alaska (en el campus de la Universidad Alaska Pacific ); el Observatorio de Volcanes de California en Menlo Park, California ; el Observatorio de Volcanes de las Cascadas (que abarca los volcanes de Idaho , Oregón y Washington ) en Vancouver, Washington ; el Observatorio de Volcanes de Hawái (que abarca los volcanes de Hawái y Samoa Americana ) en Hilo, Hawái ; y el Observatorio de Volcanes de Yellowstone (que abarca los volcanes de Arizona , Colorado , Montana , Nuevo México , Utah y Wyoming ) en el Parque Nacional de Yellowstone , Wyoming. ^{[ 44 ]}

El Programa de Asistencia ante Desastres Volcánicos ayuda a los países en desarrollo que sufren erupciones volcánicas mediante respuesta, desarrollo de capacidades, capacitación e investigación volcánica. ^{[ 45 ]} El programa tiene su sede en el Observatorio Volcánico de las Cascadas.

Programa de Riesgos y Recursos Costeros y Marinos

El Programa de Recursos y Peligros Costeros y Marinos del USGS (anteriormente Programa de Geología Costera y Marina del USGS) cuenta con tres centros científicos principales: uno ubicado en Woods Hole, Massachusetts ; otro en Santa Cruz, California ; y otro en San Petersburgo, Florida . El objetivo de este programa es llevar a cabo una amplia variedad de investigaciones en entornos costeros y marinos para apoyar la comprensión científica, desarrollar herramientas y tecnología, y proporcionar mapas, datos y otra información necesaria para los gestores de recursos y los responsables de la toma de decisiones. ^{[ 46 ]}

Programa Nacional de Geomagnetismo

El Programa Nacional de Geomagnetismo del USGS supervisa el campo magnético en observatorios magnéticos y distribuye datos de magnetómetros en tiempo real.

Recursos hídricos

Programas de flujo de corrientes

El USGS gestiona varios programas relacionados con el agua, entre ellos:

• La red de aforo de ríos de Estados Unidos cuenta con más de 7400 estaciones de aforo. Los datos de caudal en tiempo real ^{[ 47 ]} están disponibles en línea.
• el Programa Nacional de Información sobre Caudales ^{[ 48 ]}
• Programa Nacional de Evaluación de la Calidad del Agua. ^{[ 49 ]} Los datos sobre el agua del USGS están disponibles públicamente en su base de datos del Sistema Nacional de Información del Agua ^{[ 50 ]} .

Instituto de Investigación de Recursos Hídricos

Como parte de la Ley de Investigación de Recursos Hídricos de 1984, el Programa Estatal de la Ley de Investigación de Recursos Hídricos creó un Instituto de Investigación de Recursos Hídricos (WRRI, por sus siglas en inglés) en cada estado, además de Washington D. C., Puerto Rico, las Islas Vírgenes de los Estados Unidos y Guam. ^{[ 51 ]} En conjunto, estos institutos conforman los Institutos Nacionales de Recursos Hídricos (NIWR, por sus siglas en inglés). Los institutos se centran en cuestiones relacionadas con el agua a través de la investigación, la capacitación y la colaboración. ^{[ 52 ]}

El USGS produce varias series nacionales de mapas topográficos que varían en escala y extensión, con algunas lagunas importantes en la cobertura, en particular la ausencia de mapas topográficos a escala 1:50 000 o su equivalente. La serie topográfica más extensa (tanto en escala como en cantidad) y más conocida es la de cuadrángulos a escala 1:24 000 con una resolución de 7,5 minutos , una escala no métrica muy común en Estados Unidos. Cada uno de estos mapas cubre un área delimitada por dos líneas de latitud y dos de longitud separadas por 7,5 minutos . Casi 57 000 mapas individuales de esta serie cubren los 48 estados contiguos , Hawái , los territorios estadounidenses  y áreas de Alaska cercanas a Anchorage , Fairbanks y Prudhoe Bay . El área cubierta por cada mapa varía según la latitud de su ubicación representada debido a la convergencia de los meridianos. En latitudes bajas, cerca de los 30° norte, un cuadrángulo ^de 7,5 minutos contiene un área de aproximadamente 64 millas cuadradas (166 ^km² ) . A 49° de latitud norte, 49 millas cuadradas (127 km² ) están contenidas dentro de un cuadrángulo de ese tamaño. Como escala cartográfica no métrica única, la escala 1:24 000 requiere una escala romer separada y especializada para trazar posiciones en el mapa. ^{[ 53 ] [ 54 ]}  

Los últimos mapas topográficos en papel del USGS se publicaron en 2006 y fueron reemplazados por The National Map ^{[ 55 ]} en 2019 ^{[ 56 ]} (que no debe confundirse con el Atlas Nacional de los Estados Unidos producido por el Departamento del Interior , una de cuyas oficinas es el USGS).

Una serie de mapas más antigua, la serie de 15 minutos, se utilizó en su momento para cartografiar los 48 estados contiguos a una escala de 1:62 500 para mapas que cubrían los Estados Unidos continentales, pero se dejó de usar durante el último cuarto del siglo XX. Cada mapa estaba delimitado por dos paralelos y dos meridianos espaciados a 15 minutos de distancia, la misma área cubierta por cuatro mapas de la serie de 7,5 minutos. Alaska se cartografió anteriormente utilizando la serie de 15 minutos, que fue reemplazada por mapas a escala 1:25 000 en 2017. ^{[ 57 ]} Casi 3000 mapas cubren el 97 % del estado. ^{[ 53 ]}

La última serie regular de cuadrángulos producida por el USGS es la serie topográfica a escala 1:250 000. Cada uno de estos cuadrángulos en los Estados Unidos continentales mide 1  grado de latitud por 2  grados de longitud. Esta serie fue producida por el Servicio Cartográfico del Ejército de los Estados Unidos en la década de 1950, antes de los mapas de la serie a mayor escala, y consta de 489 hojas, cada una cubriendo un área que va desde 8218 millas cuadradas (21 285 ^km² ) a 30° norte hasta 6222 millas cuadradas (16 115 km² ⁾ a 49° norte. ^{[ 53} ] ^Hawái está cartografiado a esta escala en cuadrángulos que miden 1° por 1°.   

Los mapas topográficos cuadrangulares del USGS están marcados con líneas de cuadrícula y marcas alrededor del borde del mapa, lo que permite identificar ubicaciones en el mapa mediante varios métodos, incluidas las mediciones de cuadrícula de longitud y latitud, el método de municipio y sección dentro del Sistema de Levantamiento de Tierras Públicas y las coordenadas cartesianas tanto en el Sistema de Coordenadas Planas Estatales como en el sistema de coordenadas Universal Transversal de Mercator .

El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) ha elaborado otros mapas especializados a diversas escalas. Entre ellos se incluyen mapas de condados , mapas de áreas de interés especial, como los parques nacionales , y áreas de interés científico.

Numerosos sitios web han puesto estos mapas a disposición del público para su uso comercial y profesional a precios asequibles. Dado que las obras del  gobierno estadounidense son de dominio público , también es posible encontrar muchos de estos mapas gratuitamente en diversos sitios web. El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) ofrece imágenes de mapas georreferenciadas como gráficos ráster digitales (DRG), además de conjuntos de datos digitales basados ​​en mapas del USGS, en particular gráficos de líneas digitales (DLG) y modelos digitales de elevación (MDE).

En 2015, el USGS presentó el sitio web topoView, una nueva forma de visualizar su colección digitalizada completa de más de 178 000 mapas, desde 1884 hasta 2006. El sitio es un mapa interactivo de Estados Unidos que permite a los usuarios buscar o desplazarse por el mapa para encontrar la colección de mapas del USGS de un área específica. Los usuarios pueden visualizar los mapas con gran detalle y descargarlos si lo desean. ^{[ 58 ]}

El Mapa Nacional y el Mapa Topográfico de EE. UU.

En 2008, el USGS abandonó los métodos tradicionales de levantamiento, revisión y actualización de mapas topográficos basados ​​en fotografía aérea y verificaciones de campo. ^{[ 59 ]} Los mapas topográficos de cuadrángulos de EE. UU. (1:24 000) actuales se producen en masa, utilizando procesos automatizados y semiautomatizados, con contenido cartográfico suministrado por la Base de Datos Nacional de SIG. ^{[ 59 ]} En los dos años comprendidos entre junio de 2009 y mayo de 2011, el USGS produjo casi 40 000 mapas, más de 80 mapas por día de trabajo. ^{[ 59 ]} Solo se dedican unas dos horas de trabajo interactivo a cada mapa, principalmente a la colocación de texto y la inspección final; prácticamente no hay verificaciones ni inspecciones de campo para confirmar los detalles del mapa. ^{[ 59 ]}

Aunque mucho menos costoso de compilar y producir, los mapas topográficos digitales revisados ​​de EE. UU. han sido criticados por su falta de precisión y detalle en comparación con los mapas de generaciones anteriores basados ​​en levantamientos fotográficos aéreos y verificaciones de campo. ^{[ 59 ]} Dado que las bases de datos digitales no fueron diseñadas para producir mapas de uso general, la integración de datos puede ser un problema cuando se recuperan de fuentes con diferentes resoluciones y fechas de recopilación. ^{[ 59 ]} Las características artificiales que alguna vez se registraron mediante observación directa de campo no están en ninguna base de datos nacional de dominio público y con frecuencia se omiten en los mapas topográficos digitales de última generación, incluidos molinos de viento, minas y pozos mineros, tanques de agua, líneas de cercas, marcas de levantamiento, parques, senderos recreativos, edificios, límites, tuberías, líneas telefónicas, líneas de transmisión de energía e incluso ferrocarriles. ^{[ 60 ]} Como resultado, algunos han señalado que los mapas topográficos de EE. UU. actualmente no cumplen con los estándares tradicionales de presentación de mapas topográficos alcanzados en los mapas dibujados entre 1945 y 1992. ^{[ 59 ]}

La Instalación de Instrumentación Hidrológica (HIF) tiene cuatro secciones dentro de su estructura organizativa; ^{[ 61 ]} la Sección de Servicios de Campo que incluye el almacén, el taller de reparación y la Unidad de Ingeniería; la Sección de Pruebas que incluye el Laboratorio Hidráulico, las cámaras de prueba y el Laboratorio de Calidad del Agua; la Sección de Tecnología de la Información que incluye el soporte informático y la Unidad de Dibujo; y la Sección Administrativa.

El HIF recibió la responsabilidad nacional del diseño, las pruebas, la evaluación, la reparación, la calibración, el almacenamiento y la distribución de instrumentación hidrológica. La distribución se realiza mediante ventas directas y un programa de alquiler. El HIF apoya las actividades de recopilación de datos a través de instalaciones centralizadas de almacenamiento y laboratorio. El almacén del HIF proporciona instrumentos, equipos y suministros hidrológicos al USGS, así como a otras agencias federales y colaboradores del USGS. El HIF también prueba, evalúa, repara, calibra y desarrolla equipos e instrumentos hidrológicos. Las instalaciones del Laboratorio Hidráulico del HIF incluyen un tanque de remolque, un tanque de chorro, una instalación de flujo en tuberías y un canal basculante. Además, el HIF proporciona capacitación y soporte técnico para los equipos que almacena.

El Grupo de Ingeniería busca nuevas tecnologías y diseños de instrumentación que sean más eficientes, precisos y/o de menor costo que la instrumentación existente. HIF colabora directamente con los proveedores para ayudarles a producir productos que satisfagan las necesidades de la misión del USGS. Para las necesidades de instrumentación que actualmente no cubre un proveedor, el Grupo de Ingeniería diseña, prueba y adjudica contratos para la fabricación de equipos diseñados por HIF. En ocasiones, HIF patenta un nuevo diseño con la esperanza de que los proveedores de instrumentación adquieran los derechos y produzcan el instrumento en masa a un menor costo para todos.