Uso de imágenes meteorológicas GOES para la estimación de campos de precipitación y pronóstico del tiempo a corto plazo

ilustraciones, gráficas, tablas

Autores:
Salazar Rojas, Jairo Andrés
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/75712
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Palabra clave:
550 - Ciencias de la tierra::551 - Geología, hidrología, meteorología
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Esta metodología se desarrolló en tres etapas consecutivas. Entendiendo que el radar es el sensor remoto que mejor representa los fenómenos de precipitación (en términos espaciales, temporales y cuantitativos) y que, a partir de los registros de precipitación en campo, es posible establecer la relación reflectividad / precipitación, en la primera etapa se realizó un modelamiento estadístico para convertir sus valores registrados (reflectividad) en precipitación, obteniendo errores en acumulados de 24 horas cercanos a los 3.3 mm. Para la segunda etapa, un segundo modelamiento estadístico fue realizado, encaminado a la conversión de los valores de los niveles digitales de las imágenes GOES 16 a valores de precipitación; para esto se estableció la relación precipitación radar / niveles digitales, obteniendo errores cercanos a los 6 mm en acumulados de 24 horas, adicionalmente se comparó su desempeño contra dos de las estimaciones satelitales más empleadas. Una tercera etapa consistió en la aplicación de métodos estadísticos de series de tiempo, ARIMA y Holt-Winters, para modelar el comportamiento de los valores de precipitación estimados por satélite para las siguientes tres horas, en donde el modelo de Holt-Winters presenta consistentemente mejores resultados que el modelo ARIMA a lo largo de los intervalos pronosticados. (Texto tomado de la fuente).A methodology was designed and implemented for the rainfall estimation and their forecast for the following three hours, by 15-minute intervals, using images from the GOES 16 satellite platform (channel 13) and using radar information, automatic stations and conventional meteorological stations in ground. This methodology was developed in three consecutive stages. The radar is the remote sensing that best represents rainfall, usually the reflectivity values are using in combination with the ground rainfall records to establish the reflectivity / rainfall relationship. statistic modeling was performed to convert their radar information values (reflectivity) in precipitation, obtaining errors in accumulated 24 hours close to 3.3 mm, in this first stage. A second statistical modeling was developed, in the second stage, aimed at converting the values of the digital levels from GOES 16 images to precipitation values; the ratio radar precipitation / digital levels was established, obtaining errors close to 6 mm in accumulated 24 hours, additionally its performance was compared against two of the most used satellite estimates in the region. A third stage consisted in the application of statistical time series methods, ARIMA and Holt-Winters, to model the behavior of satellite precipitation values for the next three hours, where the Holt-Winters model presents consistently better results that the ARIMA model along the predicted intervals.Incluye anexosMaestríaMagíster en GeomáticaTecnologías geoespacialesCiencias Agronómicas191xviii, 167 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaBogotá - Ciencias Agrarias - Maestría en GeomáticaEscuela de posgradosEscuela de posgradosFacultad de Ciencias AgrariasBogotá, ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá550 - Ciencias de la tierra::551 - Geología, hidrología, meteorologíaweather forecastingsatellite imageryprecipitation regimePronóstico del tiempoImágenes por satélitesRégimen de las precipitacionesRainfallSatellite ImagesRainfall estimationGOESRadarForecastARIMAHolt-wintersHolt-WintersPrecipitaciónImágenes de satéliteEstimación satelitalGOESRadarPronósticoARIMAUso de imágenes meteorológicas GOES para la estimación de campos de precipitación y pronóstico del tiempo a corto plazoTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMAeronaútica Civil. (8 de Junio de 2019). Meteorología Aeronaútica. Obtenido de Radar GTA: http://meteorologia.aerocivil.gov.co/radar/loop/aoi/GTA/Reflectividad%20de%20Ba se%200.5%20deg? Baez-Villanueva, O. M., Zambrano-Bigiarini, M., Ribbe, L., NAuditt, A., Giraldo-Osorio, J. D., & Thinh, N. X. (2018). Temporal and spatial evaluation of satellites estimates over different regions in Latin-America. Atmospheric Resarch, 34-50. Box, G. E., & Jenkins, G. M. (1976). Time Series Analysis: Forecasting and Control. San Francisco: Holden-Day. Correa, E. (2000). Series de Tiempo. Medellín: Centro de publicaciones Universidad Nacional de Colombia. Crespo, J. L., Zorrilla, M., Bernardos, P., & Mora, E. (2007). A new image prediction model based on spatio-temporal techniques. The Visual Computer, 419-431. Elmunim, N. A., Abdullah, M., Hasbi, A. M., & Bahari, S. A. (2017). Comparison of GPS TEC variations with Holt-Winter method and IRI-2012 over Langkawi, Malaysia. Advances in Space Research Vol 60, 276-285. 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Evaluation of 3b42v7 and IMERG daily-precipitation products for a very high-precipitation region in northwestern South AMerica. Atmospheric Research, 37-48. Portafolio. (16 de Mayo de 2016). Portafolio. Obtenido de Aerocivil invierte $17 mil millones en tecnología aeronáutica: https://www.portafolio.co/economia/gobierno/inversion-aerocivil-tecnologiaaeronautica-495865 Rinehart, R. (2007). El Radar para los Meteorólogos. Columbia: Rinehart publications. Scofield, R. A., Kuligowski, R. J., & Davenport, J. C. (2004). The use of the HydroNowcaster for Mesoscale Convective Systems and the Tropical Rainfall Nowcaster (TRaN) for landfalling tropical systems. Symposium on Planning, Nowcasting, and Forecasting in the Urban Zone. Seattle, WA. Shukla, B. P., Pal, P. K., & Joshi, P. C. (2011). Extrapolation of Sequence of Geostationary Satellite Images for Weather Nowcasting. IEEE GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING LETTERS, VOL. 8, NO. 2, 216-219. Tan, S.-Y. (2014). Meteorological Satellite System. 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