Integración de InSAR en la estrategia de infraestructura: una guía práctica

“Lo que hace que este documento sea oportuno y valioso es su enfoque en la integración. He visto a muchos equipos esforzarse por incorporar de manera significativa los datos de InSAR en sus flujos de trabajo. No se trata solo de generar mapas de desplazamiento, sino de integrar conocimientos temporales en las decisiones del proyecto a lo largo de todo su ciclo de vida, para que las acciones se basen en evidencia y no en suposiciones.”

‍-Prof. Dr. Vern Singhroy, Asesor Técnico, KorrAI, Científico Jefe, Misión de la Constelación RADARSAT

Una nueva perspectiva sobre la estabilidad del terreno: InSAR

La infraestructura ha luchado durante mucho tiempo contra un factor disruptivo silencioso: la inestabilidad del terreno. Incluso con una planificación exhaustiva, los hundimientos repentinos, las fallas inesperadas en taludes o la deformación estructural pueden causar contratiempos costosos en proyectos que, de otro modo, serían sólidos.

En un momento, un proyecto de túnel está en marcha bajo una calle de la ciudad; al siguiente, un movimiento de tierra ha agrietado el pavimento y afectado los servicios públicos. Ya sea un acueducto que se hunde bajo una tensión invisible o un corredor de tuberías en peligro por el deslizamiento de laderas, las consecuencias van desde lo costoso hasta lo catastrófico.

Durante mucho tiempo, los equipos geotécnicos han dependido de herramientas como perforaciones, inclinómetros y estudios periódicos. Aunque útiles, estos métodos a menudo pasan por alto los momentos intermedios. Capturan puntos de datos aislados en lugar de un flujo continuo. Y para cuando los estudios tradicionales revelan un problema, el daño a menudo ya ha comenzado. Este enfoque reactivo ya no satisface las demandas actuales, donde la tolerancia al riesgo es mínima y hay mucho en juego.

A medida que la infraestructura se expande y los sistemas antiguos envejecen, crece la presión para detectar problemas a tiempo. Los ingenieros, gestores de riesgos y especialistas en seguridad ahora apuestan por una supervisión proactiva, adoptando estrategias de monitoreo más inteligentes, amplias y consistentes.

En el centro de este cambio se encuentra InSAR (Radar de Apertura Sintética Interferométrica), una tecnología que monitorea el movimiento de la Tierra desde el espacio, de forma silenciosa pero constante, ofreciendo una amplia cobertura y una precisión milimétrica.

Un ejemplo concreto: el impacto de InSAR en el proyecto del túnel de Seattle

Durante el proyecto del túnel SR 99 de Seattle, la enorme tuneladora “Bertha” se detuvo tras chocar con una tubería de acero enterrada. Repararla requirió un pozo de rescate profundo y un drenaje intensivo. A nivel de la superficie, todo parecía estar bajo control.

Pero bajo la superficie, las cosas se estaban moviendo.

El InSAR contó una historia que las herramientas tradicionales no pudieron. Mientras que el monitoreo estándar no mostraba motivos de preocupación, el radar satelital detectó hasta 60 mm/año de hundimiento del terreno, superando con creces el rango esperado. Los datos expusieron un vínculo claro entre el agotamiento del acuífero y el asentamiento generalizado, revelando riesgos que habrían pasado desapercibidos hasta que aparecieran los daños.

El InSAR detectó la deformación a tiempo, lo que permitió tomar decisiones más inteligentes, reducir riesgos y recortar los costos de remediación, demostrando su valor en la construcción de túneles urbanos. Sustituye las suposiciones por una mayor confianza allí donde antes reinaban las conjeturas. Más información sobre el proyecto del túnel de Seattle en la sección de casos prácticos.

Qué ofrece esta guía

Este artículo no es teoría. Es una guía práctica para profesionales de la geotecnia, responsables de seguridad y analistas de riesgos. Esto es lo que aprenderá:

• Dónde encaja el InSAR en el ciclo de vida de su proyecto, desde la planificación inicial hasta el monitoreo a largo plazo.
• Cómo combinar el InSAR con su estrategia actual para lograr una gestión de riesgos proactiva y por capas.
• Guía paso a paso para integrar el InSAR en su flujo de trabajo sin tener que cambiarlo todo.

Al finalizar, no solo entenderá por qué el InSAR marca un antes y un después, sino cómo ponerlo en práctica para construir infraestructuras más seguras, inteligentes y resistentes, con menos sorpresas.

¿Qué es el InSAR? ¿Qué puede hacer que su kit de herramientas actual no puede?

Inclinómetros, piezómetros, extensómetros y topografía manual. Son herramientas de confianza en el equipo de todo ingeniero. Son precisas, están probadas y profundamente integradas en los flujos de trabajo de los proyectos.

Sin embargo, a medida que las infraestructuras aumentan en escala, complejidad y supervisión normativa, se les exige a los métodos tradicionales más de lo que fueron diseñados para hacer. Las visitas al sitio se vuelven logísticamente complicadas. La recopilación de datos va por detrás de la realidad del terreno. ¿Y la cobertura? Sigue siendo mayoritariamente puntual. Algunos sensores terrestres no pueden determinar qué ocurre a pocos metros de distancia.

Aquí es donde entra en juego el InSAR, no como un reemplazo, sino como un multiplicador de fuerza.

Un breve repaso: ¿Qué es exactamente el InSAR?

Si ya está inmerso en los datos de movimiento del terreno, no dude en saltar a la siguiente sección. Si no, aquí tiene un resumen rápido.

Qué es:

• El radar de apertura sintética interferométrica (InSAR) es una técnica de teledetección para monitorear el desplazamiento a nivel milimétrico de la superficie terrestre mediante imágenes de radar repetidas de un área a lo largo del tiempo.
• Los datos se obtienen normalmente de satélites que transportan sensores de radar de apertura sintética (SAR) que transmiten señales en el espectro de microondas. Estas ondas de radar atraviesan la capa de nubes y también funcionan en la oscuridad, lo que las hace adecuadas para rastrear deformaciones independientemente de las condiciones meteorológicas.

Qué hace: mide el desplazamiento a escala milimétrica, incluso en ciudades, minas o corredores remotos, sin necesidad de una sola visita al sitio.

¿Sigue teniendo curiosidad? Nuestra edición anterior sobre Introducción al InSAR profundiza en la línea de visión, la coherencia, la geometría SAR, los objetivos y la selección de los datos SAR adecuados, brindándole una base sólida sobre InSAR y sus principios clave.

Cómo se compara InSAR: una comparativa frente a las herramientas tradicionales

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Tipos de movimientos que InSAR detecta mejor

InSAR funciona excepcionalmente bien en escenarios que involucran movimientos del terreno lentos y generalizados que las herramientas tradicionales basadas en puntos podrían pasar por alto. Es particularmente eficaz para detectar subsidencias graduales, del tipo que a menudo causa la extracción sostenida de agua subterránea o la actividad de túneles mencionada anteriormente. Estos desplazamientos lentos y continuos pueden pasar desapercibidos en los estudios manuales, pero se capturan claramente mediante el monitoreo basado en InSAR.

También es una herramienta poderosa para identificar fluencia previa al fallo, las deformaciones sutiles que indican inestabilidad de taludes mucho antes de que ocurra un colapso o deslizamiento de tierra. Detectar estas señales tempranas permite a los ingenieros tomar medidas antes de que se produzca un fallo crítico.

Además, InSAR destaca en el seguimiento de patrones de desplazamiento regional. Para infraestructuras a gran escala, como oleoductos, acueductos y corredores de transporte, proporciona una visión consistente y amplia de cómo evolucionan las condiciones del terreno en toda el área.

Integración de InSAR en sistemas existentes

InSAR + inclinómetros, piezómetros y registros de pozos

Los sensores terrestres proporcionan datos de alta resolución en puntos específicos. InSAR ofrece una visión de área amplia del movimiento de la superficie. Cuando se combinan, ofrecen una comprensión más completa del comportamiento del terreno. En lugar de solo complementarse, funcionan como un sistema unificado que cubre las brechas que deja cada método por sí solo.

Juntos, proporcionan:

• Perfiles completos del comportamiento del terreno, desde el movimiento profundo del subsuelo hasta las tendencias más amplias de la superficie.
• Una forma de cubre las brechas entre las áreas instrumentadas
• Validación cruzada: Si ambas fuentes detectan tendencias similares, la confianza aumenta. Si divergen, es una señal para investigar más a fondo.

Ejemplo:

Observas un ligero movimiento horizontal en un inclinómetro, pero el InSAR muestra movimiento en una zona de ladera más amplia. De repente, ya no es solo una anomalía local; es una zona de falla más extensa en formación que potencialmente cambia el perfil de riesgo.

Datos InSAR listos para usar

Una de las mejores ventajas de las plataformas InSAR modernas es la facilidad con la que se integran con las herramientas que ya utilizas.

• Formatos de archivo: Los resultados de InSAR suelen estar disponibles en GeoTIFF, shapefiles, CSV o incluso tablas listas para Excel, preparadas para su importación en plataformas SIG, software CAD o entornos de modelado geotécnico.
• Paneles de control: Algunas plataformas (como KorrAI) ofrecen paneles de control integrados con opciones de importación directa para incorporar otros datos al panel.

• Superposición de datos: Los resultados de InSAR pueden superponerse con planos del sitio, registros de perforación, imágenes satelitales o redes de sensores en tus herramientas SIG existentes, como ArcGIS o QGIS.
• Alertas e informes: Los umbrales de movimiento personalizables pueden activar alertas automáticas o informes en PDF, lo cual es ideal para los equipos de operaciones y el cumplimiento normativo.

En resumen, no necesitas cambiar tus sistemas. El InSAR se conecta directamente. No hace falta empezar de cero. El InSAR simplemente añade más información, mayor cobertura y menos suposiciones a tus flujos de trabajo.

Precisión, resolución y cobertura: perspectivas prácticas para ingenieros

El InSAR es muy versátil en su uso. Los tiempos de revisita de los satélites suelen oscilar entre 6 y 46 días, y la resolución espacial puede variar desde 0,3 metros hasta más de 30 metros, dependiendo del sistema satelital, el tipo de banda y el modo de imagen.

Tiempo de revisita más rápido → Respuesta ante casos dinámicos como deslizamientos de tierra o túneles

Tiempo de revisita más lento → Subsidencia a largo plazo

Aunque el InSAR funciona bien para detectar patrones de deformación amplios, los movimientos muy localizados, como el desplazamiento en pequeños muros de contención o características específicas de una ladera, pueden requerir configuraciones mejoradas. Aquí es donde entran en juego las estaciones GNSS o los reflectores de esquina, que ayudan a mejorar tanto la precisión como la consistencia al anclar los datos satelitales a puntos de referencia terrestres fijos.

Para entender cómo se seleccionan los satélites y las bandas SAR correctos para cualquier proyecto, lea: Cómo elegir los datos InSAR adecuados para su proyecto, y explore nuestra metodología de calibración basada en GNSS para comprender cómo mejoramos la precisión del InSAR con la ayuda de redes GNSS públicas y locales.

Cuándo y dónde utilizar InSAR en el ciclo de vida de su proyecto

El InSAR no es solo un complemento útil. Cuando se aplica en la etapa correcta, puede transformar toda la estrategia de su proyecto, pasando de un enfoque reactivo a uno predictivo. Al integrar el InSAR en puntos clave a lo largo del ciclo de vida del proyecto, obtendrá alertas tempranas, un contexto más amplio y una mayor confianza en las decisiones de diseño y gestión de riesgos.

Analicemos dónde y cómo el InSAR aporta el máximo valor en las fases típicas del desarrollo de infraestructuras.

El InSAR en las fases del proyecto

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Costes y ROI

Aunque el InSAR pueda parecer una tecnología de vanguardia, y lo es, su relación coste-beneficio lo convierte en una de las herramientas más rentables de su kit de herramientas de monitorización geotécnica y de infraestructuras. Y si tenemos en cuenta los riesgos que ayuda a evitar, el retorno de la inversión (ROI) resulta aún más atractivo.

Por qué el ROI del InSAR tiene sentido

El InSAR es mucho más que una mejora en la monitorización; es una inversión estratégica que aporta valor a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto. Su valor comienza con el factor tiempo: cuanto antes se detecte el movimiento del terreno, mayor control se tendrá sobre la respuesta. En lugar de apresurarse a estabilizar un talud inestable o rediseñar unos cimientos, los equipos pueden actuar cuando el problema aún es pequeño, evitando a menudo cualquier tipo de interrupción.

La monitorización programada hace que el mantenimiento sea más inteligente, menos frecuente y más preciso.

El coste de instalar 5 o 6 puntos de monitorización equivale al precio de analizar toda un área crítica mediante InSAR. Desde la planificación inicial hasta las operaciones a largo plazo, el InSAR permite tomar mejores decisiones con menor riesgo y, con el tiempo, eso es precisamente lo que impulsa un sólido retorno de la inversión.

¿Quién se beneficia y cómo?

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Cómo justificar el InSAR en sus propuestas o ante sus clientes

Si va a proponer el uso de InSAR a un cliente, organismo regulador o responsable de la toma de decisiones, aquí tiene algunas formas de presentar el caso de manera efectiva:

1. Céntrese en la reducción de riesgos

Presente el InSAR como una herramienta para la prevención de riesgos, no solo para la recopilación de datos. En infraestructuras críticas, el coste de un fallo es enorme, tanto a nivel financiero como reputacional. El InSAR ofrece una forma de cuantificar y gestionar los riesgos de manera temprana.

"Con el InSAR, podemos detectar los primeros signos de movimiento del terreno antes de que los instrumentos tradicionales se activen. Esto nos da un mayor margen de maniobra y evita costosos retrasos o reparaciones".

2. Destaque la eficiencia de costes

Un conjunto de datos InSAR puede eliminar la necesidad de realizar decenas de visitas físicas, reduciendo tanto los costes de mano de obra como los de equipamiento, al tiempo que requiere una menor densidad de sensores en tierra.

"Por el coste de instalar 5 o 6 puntos de monitorización adicionales, podemos monitorizar todo el corredor, detectar patrones entre instrumentos y capturar tendencias de deformación tempranas".

3. Posicione el InSAR como una ventaja estratégica

Presente un enfoque innovador para la toma de decisiones de ingeniería proactiva.

"Al integrar el InSAR, estamos proporcionando una estrategia más resiliente y basada en datos para la toma de decisiones"

Cómo elegir el producto InSAR adecuado

Por qué la monitorización InSAR interna es un desafío

Aunque algunos equipos consideran gestionar el InSAR internamente, por lo general no es práctico sin contar con experiencia especializada en teledetección. El proceso implica mucho más que acceder a imágenes satelitales. Requiere herramientas especializadas, canales de procesamiento en la nube, los algoritmos y la clasificación de riesgos adecuados y, lo que es más importante, personas con un conocimiento profundo de la ciencia del radar y la corrección de errores.

Sin una experiencia dedicada en teledetección, la curva de aprendizaje es pronunciada y los esfuerzos de formación pueden superar rápidamente los beneficios.

Por lo tanto, para la mayoría de los equipos de infraestructura, subcontratar a un proveedor especializado es mucho más eficiente, rentable y fiable.

Características clave a tener en cuenta

Al seleccionar una solución InSAR, céntrese en productos que ofrezcan:

• Monitoreo constante: Actualizaciones frecuentes (cada 4 a 12 días o según su proyecto) con alta fiabilidad
• Cobertura multiescala: Resolución tanto regional como específica para cada sitio
• Paneles de control claros: Visualizaciones intuitivas, series temporales, índices de riesgo y sistemas de alerta
• Soporte de ingeniería: No solo datos, sino una interpretación experta alineada con las necesidades geotécnicas
• Integración de datos: Resultados compatibles con SIG (por ejemplo, GeoTIFF, archivos shapefile) o acceso a API para conectarlos a sus sistemas

Partes interesadas internas a involucrar

Para aprovechar al máximo el InSAR, es esencial la alineación entre los equipos clave. Los líderes geotécnicos desempeñan un papel central en la interpretación de los datos, mientras que los gestores de proyectos se aseguran de que esos conocimientos se integren en las decisiones de planificación y diseño. Los equipos de riesgo y seguridad ayudan a definir los umbrales para las alertas y a dar forma a los protocolos de respuesta. Mientras tanto, los equipos de SIG y TI se encargan de la integración de datos para que el InSAR encaje sin problemas en sus sistemas existentes. No es necesaria una formación exhaustiva, pero es importante que los usuarios principales se sientan cómodos navegando por el panel de control e interpretando la información. Una breve incorporación será suficiente para ello.

Cómo KorrAI simplifica este proceso

Integrar el InSAR en su estrategia de infraestructura puede parecer desalentador, pero KorrAI simplifica este proceso con su pila tecnológica avanzada, soporte experto y aplicaciones reales probadas.

Descripción general de la plataforma: Monitor de movimiento del terreno, índice de riesgo y alertas de IA

La plataforma de KorrAI aprovecha los datos de InSAR basados en satélites para detectar movimientos del terreno a nivel milimétrico, proporcionando alertas oportunas para mitigar los riesgos en infraestructuras críticas. Sus componentes clave incluyen:

• Monitor de movimiento del terreno: Este producto estrella utiliza datos InSAR para detectar movimientos precisos del terreno, calibrados con redes de sensores GNSS. Combinado con una avanzada canalización de procesamiento de datos y algoritmos basados en IA, ayuda a mitigar los riesgos para los activos de infraestructura a nivel mundial.
• Índice de riesgo de movimiento del terreno: Un sistema de clasificación de peligros patentado que procesa datos InSAR a una escala sin precedentes, identificando amenazas de hundimiento a nivel regional y de propiedad.
• TRAIL: Un trabajador de IA de nivel industrial que comprende las particularidades de sus minas e infraestructuras. Combina datos conectados, IA consciente de grafos y flujos de trabajo autónomos para convertir su sitio en un sistema consultable.
• InSAR basado en drones: Si bien el InSAR basado en satélites destaca en el monitoreo de grandes regiones, KorrAI mejora esta capacidad con InSAR basado en drones para un monitoreo de alta resolución de estructuras o áreas específicas dentro de un sitio. Este enfoque aumenta la precisión y la capacidad de respuesta para áreas críticas o puntos de interés, proporcionando información detallada que permite intervenciones oportunas.

Al ofrecer un conjunto integral de herramientas, KorrAI simplifica la adopción de la tecnología InSAR, permitiendo una gestión proactiva de riesgos y salvaguardando los activos de infraestructura crítica.

Soporte experto: Interpretación geotécnica y teledetección

Más allá de la tecnología, somos un equipo de expertos en teledetección, arquitectura de procesamiento, análisis e interpretación geotécnica y ejecutiva. Nuestro equipo colabora con los clientes para traducir datos complejos en estrategias prácticas, asegurando que los conocimientos no solo sean precisos, sino también aplicables dentro de los marcos de ingeniería existentes.

Integraciones en el mundo real

Caso de estudio: Contribuciones de InSAR en el proyecto del túnel de Seattle (continuación...)

El proyecto del túnel SR 99 en Seattle demostró que InSAR es el complemento definitivo para la densa red de sensores (más de 5000 puntos de datos) del proyecto, donde este enfoque integrado evitó consecuencias fatales.

La ventaja del enfoque InSAR fue su cobertura integral. Mientras que los instrumentos convencionales se centraban en la zona inmediata del túnel, InSAR reveló un patrón de subsidencia que se extendía aproximadamente 1 km² alrededor del pozo de rescate. Esta perspectiva de área amplia permitió a los ingenieros observar el impacto total de las actividades de drenaje, que se extendían mucho más allá de la zona de influencia prevista, algo que las redes de medición terrestres por sí solas podrían haber pasado por alto.

Después del 25 de noviembre de 2014, la tasa de asentamiento disminuyó significativamente a cerca de 0.06 mm/día, lo que demuestra cómo InSAR pudo rastrear todo el ciclo de vida de la deformación con una precisión notable.

Al combinar direcciones de observación opuestas de las imágenes Spotlight de RADARSAT-2 recopiladas entre 2012 y 2015, los analistas pudieron obtener mapas de deformación 2D (vertical + este-oeste) que ofrecieron una imagen completa de lo que ocurría bajo las calles de Seattle.

Casos de estudio de integración de InSAR de KorrAI

Las soluciones de KorrAI se han integrado con éxito en diversos sectores:

• Operaciones mineras: Monitoreo continuo de presas de relaves y sitios de excavación para detectar signos tempranos de inestabilidad del terreno, previniendo posibles fallas y garantizando la seguridad.
• Centros de datos: Garantizar la estabilidad de las condiciones del terreno para proteger la infraestructura de datos crítica frente a subsidencias u otros movimientos del suelo que podrían comprometer las operaciones.
• Corredores de infraestructura: Supervisión de redes de transporte, incluyendo ferrocarriles y carreteras, para detectar y abordar problemas de movimiento del terreno que podrían afectar la integridad estructural y la seguridad.

Caso de estudio 1:

Tras el colapso de una sección en la autopista Teton Pass (WY-22) en junio de 2024, fuimos contratados por el Departamento de Transporte de Wyoming para supervisar el corredor de 17.5 millas de la autopista mediante InSAR.
Utilizando datos de Sentinel-1A, procesados a través de nuestros algoritmos patentados, identificamos con éxito múltiples áreas que requerían investigación antes de que aparecieran signos visibles de inestabilidad. Esto ayudó a prevenir problemas mayores y a validar la eficacia de las reparaciones y mejoras.

Lea el caso de estudio aquí.

Caso de estudio 2:

Fuimos contratados a través de la iniciativa SmartEarth de la Agencia Espacial Canadiense para supervisar 12,000 km² (incluyendo 250 km de carreteras y 3 aeropuertos) en el norte de Canadá ante el desplazamiento del terreno causado por el deshielo del permafrost.
Aprovechamos los datos de Sentinel-1 y RADARSAT y aplicamos nuestros modelos patentados UrbanSAR y Hazard Grade para detectar signos tempranos de inestabilidad del terreno debido al termokarst, mucho antes de que surgieran daños visibles. Todo esto se hizo accesible a través de nuestro Servicio de Movimiento del Terreno Abierto (OGMS).

Lea el caso de estudio aquí.

De opcional a esencial

InSAR ha evolucionado de ser una herramienta especializada a una solución práctica para la supervisión de infraestructuras modernas. Ofrece información con precisión milimétrica en áreas extensas, se integra perfectamente en los flujos de trabajo existentes y respalda mejores decisiones en cada etapa, desde la selección del sitio hasta el mantenimiento a largo plazo.

El valor no reside solo en los datos, sino en lo que se hace con ellos. Con la configuración y la alineación adecuadas entre los equipos, InSAR se convierte en algo más que una capa de supervisión. Se transforma en una ventaja estratégica que le ayuda a reducir riesgos, recortar costes innecesarios y actuar con claridad antes de que surjan los problemas.

Entonces, ¿cómo adoptarlo? Empiece poco a poco: pruébelo en un sitio o inclúyalo en su próximo estudio de viabilidad. Una vez que vea el valor, ampliarlo es sencillo y los resultados son inmediatos. Deje que el terreno hable antes de que se mueva.

Un jefe de proyecto describió una vez el InSAR como “tener una máquina del tiempo y un telescopio, todo en uno”.

“Tras haber ayudado a implementar InSAR en algunos de los corredores de infraestructura más remotos y sensibles de Canadá, he visto cómo redefine lo que consideramos ‘supervisable’. La integración de InSAR en proyectos críticos ya no tiene por qué ser compleja. Con las herramientas y el apoyo adecuados, InSAR puede suponer una gran ventaja estratégica”.

- Prof. Dr. Vern Singhroy

Puntos clave

1. InSAR transforma el monitoreo de infraestructuras de reactivo a predictivo, ofreciendo información continua con precisión milimétrica en todo su sitio.
2. Mejora y amplía el monitoreo tradicional, cubriendo las brechas entre los sensores terrestres, validando suposiciones y perfeccionando modelos.
3. La integración es sencilla, con resultados que se adaptan fácilmente a plataformas SIG, paneles de control y flujos de trabajo existentes sin necesidad de renovar su sistema.
4. El retorno de inversión se impulsa mediante la acción temprana, la reducción del trabajo de campo, una selección de sitios más inteligente y menos sorpresas costosas durante el diseño, la construcción y las operaciones.
5. La implementación interna es compleja, pero asociarse con un proveedor de servicios experto garantiza información rápida y precisa sin necesidad de conocimientos profundos en radar.
6. La adopción exitosa depende de la alineación interna, especialmente entre los equipos de geotecnia, riesgos, operaciones y SIG, requiriendo una formación mínima para comenzar.