Estimaciones de precipitaciones - Centro de Estudios Hidrográficos ...

Combinación de fuentes de información para la
estimación de precipitaciones
Director de programa
Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX
Angel Luis Aldana Valverde
Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Estimación de precipitaciones
Coordinador de la red temática
PROHIMET
del programa CYTED

Estimaciones de precipitaciones
• A partir de pluviómetros
– Inversa a la distancia elevado a un exponente
• Con restricciones
• Con reparto volumétrico
• A partir de radar
• Combinación
• Evaluaciones de coherencia
– Por intervalo
• Rechazo de valor en pluviómetro
– Acumulado
Estimación de precipitaciones

Interpolación de precipitaciones
• Interpolación para obtener el valor de la precipitación P en el punto (x, y):
P
( x,
y)
∑
l = 1
f l (x,y): funciones base
• Fórmula general de interpolación en función de los valores puntuales:
=
p
a
Estimación de precipitaciones
l
*
f
l
( x,
y)
n
n ⎛
P( x,
y)
= ∑ λ
* ; ⎜ ∑
l Pl
λ l
l = 1 ⎝ l = 1
=
⎞
1⎟
⎠

Ponderación inversa a la distancia
• Expresión general de los coeficientes de ponderación, cumpliéndose
que su sumatorio es la unidad:
λ
l
=
ϖ
l
n
∑ ϖk
k = 1
• Expresión de funciones de ponderación del método de inversa a la
distancia h l (x,y) al pluviómetro l de coordenadas (x l , y l ) elevado a un
exponente θ :
ϖ
l
=
θ
1
1
=
h ( x,
y)
−
l
( ) θ
2
2
( x − x ) + ( y y )
Estimación de precipitaciones
l
l

Restricciones de distancia
• Distancia máxima (d max ):
– Se ordenan los pluviómetros según el valor de la distancia h l y se
seleccionan aquellos m pluviómetros que distan menos que d max del punto
en el que obtener el valor interpolado.
• Número máximo de pluviómetros (n max ):
– Si m> n max se seleccionan los primeros n max.
Estimación de precipitaciones

Método del reparto volumétrico
• Método basado en una fórmula del tipo general pero sobre valores de
precipitación en pluviómetro modificados, es decir, suponiendo que tienen
asociado un cierto error:
*
Pl
n
n
* ⎛
P( x,
y)
= ∑ λl
* Pl
; ⎜∑
λl
l=
1 ⎝ l=
1
: valor corregido en cada pluviómetro
Estimación de precipitaciones
⎞
= 1⎟
⎠

Expresión de valores corregidos
• Los valores pluviométricos se corregirán mediante
P
*
l
=
n
∑
l=
1
con coeficientes que tengan una expresión del tipo:
c
c
k
l
k
l
=
=
a
l
(C
1
k
( h )
l
auto
a
*D
c
k
l
k
*
P
Estimación de precipitaciones
θ
l
si
min
)
θ
≠
l
si
k
k
=
l

Coeficiente de autopeso
• Donde se ha empleado la distancia mínima entre pluviómetros:
y un parámetro C auto que se denomina coeficiente de autopeso.
• Como:
D
min
n
∑
k = 1
=
P
*
k
min
{ k
h ; k = 1,...,
n;
l = 1,...,
n}
l
k
∑ ∑ cl
*
Pl
= ∑ ⎜∑
= n
n
k = 1 l = 1
l = 1 k = 1
Estimación de precipitaciones
n
⎛
⎝
n
c
k
l
⎞
⎟
⎠
P
l

• La igualdad de sumas:
se cumple si:
lo que implica que:
Igualdad de sumas
a
l
= n
∑
k = 1;
k ≠ l
n
∑
k = 1
P
n
∑
k = 1
*
k
k
cl
1
( h )
k
l
θ
∑
= n
=
+
l=
1
1
1
(C
P
Estimación de precipitaciones
l
auto
1
*D
min
)
θ

Estimaciones basadas en radar
meteorológico
Estimación de precipitaciones

Combinación de fuentes de
información
• Parámetros de usuario
– Fiabilidad
• relaciona la información radar y la información pluviométrica en magnitud, de
– Forma
tal forma que cuanto mayor es este parámetro, mayor será el peso de la
información pluviométrica en perjuicio de la información radar.
• relaciona la información radar y la pluviométrica atendiendo a la forma,
siendo el resultado de la malla de combinación más parecida a la malla de
interpolación basada en pluviómetros cuanto mayor sea este parámetro.
Estimación de precipitaciones

Método fiabilidad-forma de combinación de funciones.
Fiabilidad = 0.5
Forma =0.5
Estimación de precipitaciones

Método fiabilidad-forma de combinación de funciones.
Fiabilidad =
0.1
Forma =0.1
Estimación de precipitaciones

Método fiabilidad-forma de combinación de funciones.
Fiabilidad = 0.9
Forma =0.9
Estimación de precipitaciones

Evaluación de coherencia
• Índice de Coherencia:
coherencia
=
• Rechazo de pluviómetro por umbrales de:
– Precipitación mínima
– Coherencia mínima
⎛ estimado − real ⎞
⎜ 1− ⎟
⎝ estimado + real ⎠
Estimación de precipitaciones
* 100

EDIMACHI_CEnP
Principales características
• Configuración de directorios de datos y
aplicaciones
• Consulta y edición de datos descriptivos
básicos (curvas de gasto, de embalses,
conexiones entre elementos)
• Consulta y edición de datos temporales
(selección, filtrado, relleno de huecos)
• Cálculos básicos, tales como caudales a partir
de curvas, volúmenes y balances en embalses.
• Cálculo de precipitaciones, basados en datos
pluviométricos que, opcionalmente, pueden
combinarse con mallas de valores estimados,
como las generadas a partir de los datos de
radares meteorológicos.
• Consulta de resultados de cálculo realizados
con esta aplicación y con las periféricas.
Estimación de precipitaciones

EDIMACHI-CEnP.
Edición de topología
Estimación de precipitaciones

EDIMACHI-CEnP.
Consulta de datos temporales
Estimación de precipitaciones

EDIMACHI-CEnP.
Relleno, filtrado, coherencia
Estimación de precipitaciones

EDIMACHI-CEnP.
Consulta topológica
Estimación de precipitaciones

Presentación de precipitaciones
Estimación de precipitaciones

Salida de resultados
Estimación de precipitaciones

EDIMACHI-CEnP. Radar
Zona 1 Zona 2
Estimación de precipitaciones
Zona 3