Ingeniería Civil · 2020
Análisis exploratorio de datos hidrometeorológicos en la estación UPB para la implementación de metodologías de llenado
La estación UPB, de uso privado y académico, hace parte de la red de monitoreo hidroclimatológico de la cuenca piloto Palmichala, por lo tanto, el desarrollo de este trabajo de grado generará información relevante para el seguimiento hidrológico en la cuenca y la exploración de otras temáticas de investigación en el área. A partir del análisis exploratorio de datos se realiza un estudio estadístico y descriptivo con técnicas de visualización para identificar la veracidad de las metodologías existentes acerca del llenado de vacíos de datos cuando las estaciones no recogen información pluviométrica y quedan incertidumbres en los registros históricos, además, la determinación de anomalías, correlación y pruebas de validación. Se aplicaron 14 metodologías de relleno de datos para analizar tendencias y similitudes en relación a la estación principal, los datos surgen a partir de registros satelitales de NasaPower, dos estaciones del Ideam (Piedecuesta Granja y La Floresta) y además una relocalización de datos elaborada a partir de la metodología IDW, todo esto con el fin de completar las incertidumbres que fueron creadas por el traslado de la estación del edificio I al edificio K dentro de la universidad desde octubre del 2013 hasta el mes de marzo del 2016
Texto completo 120 páginas con texto de 123
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Contenido
- INTRODUCCIONp. 15
- OBJETIVOSp. 17
- OBJETIVO GENERALp. 17
- OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 17
- MARCO TEÓRICOp. 18
- METODOLOGÍAp. 29
- ESTACIONES CLIMATOLÓGICASp. 31
- 4.1.1 ESTACIÓN CLIMATOLÓGICA DAVIS VINTAGE PRO2p. 31
- 4.1.2 ESTACIONES SATELITALESp. 32
- CARACTERIZACIÓN DE DATOSp. 33
- 4.2.1 ESTACIÓN UPBp. 33
- 4.2.2 ESTACIONES SATELITALESp. 32
- 4.2.3 ESTACIÓN IDEAMp. 45
- CORRECCIÓN DE SESGOp. 56
- 4.3.1 Interpolación con la Distancia Inversa Ponderadap. 60
- APLICACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS DE LLENADOp. 84
- 4.4.2 Método por razones de distanciasp. 75
- 4.4.3 Método por promedios vecinalesp. 78
- 4.4.4 Método por razones promediop. 82
- 4.4.5 Método por correlación con estaciones vecinasp. 83
- 4.4.6 Método por regresiones múltiplesp. 87
- 4.4.7 Método del vector regionalp. 90
- 4.4.8 Razón Qp. 90
- VALIDACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS DE LLENADO UTILIZADASp. 94
- 4.5.1 . Correlación Estadística y Coeficiente de Correlación de Pearsonp. 94
- 4.5.1 Error medio absolutop. 95
- 4.5.2 Error cuadrático medio:p. 29
- CONSISTENCIAp. 17
- TEMPERATURAp. 49
- Ecuación 1: Método de Regresión Linealp. 24
- Ecuación 2: Método por razones de distanciap. 24
- Ecuación 3: Método por promedios vecinalesp. 24
- Ecuación 4: Método por razones de promediop. 25
- Ecuación 5: Método por correlación con estaciones vecinasp. 25
- Ecuación 6: Método por regresiones múltiplesp. 26
- Ecuación 7: Método del vector regionalp. 26
- Ecuación 8. Razón Qp. 26
- Ecuación 9: Correlación Estadísticap. 27
- Ecuación 10: Coeficiente de Correlación de Pearsonp. 28
- Ecuación 11: Error medio absolutop. 28
- Ecuación 12: Error cuadrático mediop. 29
- Ecuación 13. Método Interpolación IDWp. 61
- Ecuación 14. Aplicación Método de Interpolación IDWp. 61
- Ecuación 15. Ecuación estimación por la razón de los valores normalesp. 82
- Fotografía 1. Estación Climatológica Davis Vintage (Pro-2) UPBp. 32
- Ilustración 1. Datos Obtenidos del Registro de la Estación UPBp. 34
- Ilustración 2.Visualización de los filtros de colores para identificación de datosp. 35
- Ilustración 3. Formato de datos estación UPBp. 36
- Ilustración 4. Tabla de datos obtenidos de la estación Weather Undergroundp. 38
- Ilustración 5. Formato de datos estación Weather Undergroundp. 39
- Ilustración 6. Localización dentro del Satélite Nasa Powerp. 42
- Ilustración 7. Datos obtenidos de la estación Nasa Powerp. 43
- Ilustración 8. Formato de datos estación NASA POWERp. 44
- Ilustración 9. Solicitud de información al IDEAM, estación Piedecuestap. 46
- Ilustración 10. Datos Obtenidos desde el IDEAM de la estación Piedecuestap. 46
- Ilustración 11. Distancia entre la estación Piedecuesta Granja y UPB, Google Earthp. 55
- Ilustración 12. Ubicación de las 4 estaciones en el mapap. 55
- Ilustración 13. Método IDW. Fuente: IDEAMp. 61
- Tabla 1. Metodologías: Análisis Exploratorio de Datosp. 22
- Undergroundp. 40
- Tabla 3. Estaciones Cercanas del IDEAM, no utilizadasp. 48
- Tabla 4. Estaciones Cercanas del IDEAM, utilizadasp. 54
- Tabla 6. Cálculo de Valores Wi (Fecha precipitación: 16/04/2009)p. 62
- Tabla 7. Cálculo de Valores Wi (Fecha precipitación: 17/04/2009)p. 62
- Tabla 8. Cálculo de Valores Wi (Fecha precipitación: 18/04/2009)p. 63
- Tabla 9. Valores de Wi por estaciónp. 63
- 30/04/2009p. 65
- Tabla 12. Datos de Precipitación para aplicar Método de regresión Linealp. 66
- Tabla 13. Variables del Método de Regresión Linealp. 70
- Tabla 14. Llenado de Datos Método de Regresión Lineal (16/04/2009 a 10/05/2009)p. 70
- (14/09/2013 a 11/10/2013)p. 71
- (01/01/2014 a 27/01/2014)p. 72
- (04/04/2015 a 01/05/2015)p. 73
- (16/02/2016 a 14/03/2016)p. 73
- (09/06/2016 a 06/07/2016)p. 74
- 04/05/2009)p. 75
- (13/09/2013 a 03/10/2013)p. 76
- (17/07/2014 a 07/08/2014)p. 77
- (24/07/2015 a 14/08/2015)p. 77
- (17/03/2016 a 06/04/2016)p. 78
- 3/05/2009)p. 79
- (13/09/2013 a 08/10/2013)p. 80
- (09/04/2014 a 06/15/2014)p. 80
- (29/08/2015 a 25/09/2015)p. 81
- (08/03/2016 a 04/04/2016)p. 81
- Tabla 30. Aplicación Método por razones promediop. 83
- Tabla 31. Valores de Correlación entre las estacionesp. 84
- 03/05/2009)p. 84
- 01/10/2013)p. 85
- 22/06/2014)p. 86
- 03/04/2016)p. 86
- Tabla 36. Correlaciones de precipitación de todas las estacionesp. 87
- Tabla 37. Aplicación del método Regresiones Múltiples (16/04/2009 a 04/05/2009)p. 88
- Tabla 38. Aplicación del método Regresiones Múltiples (12/09/2013 a 03/10/2013)p. 89
- Tabla 39. Aplicación del método Regresiones Múltiples (01/12/2015 a 22/12/2015)p. 89
- Tabla 40. Aplicación del método Regresiones Múltiples (15/03/2016 a 05/04/2016)p. 90
- Tabla 41. Valores “Q”p. 90
- Tabla 42. Llenado de datos con la metodología de Razón Q (16/04/2009 a 3/05/2009)p. 91
- 02/10/2013)p. 92
- 21/06/2015)p. 92
- 05/01/2016)p. 93
- 04/04/2016)p. 93
- de Pearsonp. 95
- 04/05/2009) Parte 1p. 96
- 03/05/2009) Parte 2p. 96
- 03/09/2010)p. 97
- 01/06/2016)p. 98
- 28/05/2018)p. 98
- 06/12/2018)p. 99
- Tabla 54. Validación de datos Metodología Error Cuadrático mediop. 100
- Tabla 55. Análisis de Datos Correlación lineal con las metodologías de Llenadop. 101
- precipitaciónp. 18
- metodología con la UPBp. 104
- Tabla 58. Temperatura promedio estación UPB (16/04/2009 a 04/05/2009)p. 113
- Tabla 59. Temperatura promedio estación UPB (08/03/2013 a 02/04/2013)p. 114
- Tabla 60. Temperatura promedio estación UPB (01/01/2018 a 19/01/2018)p. 115
- Tabla 61. Temperatura promedio estación UPB (15/11/2018 a 10/12/2018)p. 115
- Tabla 62. Temperatura Promedio Anualp. 116