La información hidrometeorológica
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1
La información hidrometeorológica
Angel Luis Aldana Valverde
Consultor OMM
Coordinador de PROHIMET (http://www.prohimet.org)
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2
Bases para la previsión. Medios y métodos existentes
Acceso a medidas de precipitaciones, niveles y caudales en tiempo real
SAIH: Sistemas automáticos de información hidrológica
Posibilidades que ofrecen las tecnologías de la información
Acceso a la informaciónEjemplo: Meteorología
Manejo de grandes volúmenes de información
Modelos operativos en tiempo real
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3
Necesidad de información
Los estudios básicos son necesarios para una adecuada definición de soluciones, ya sean de tipo estructural como no estructuralUnas bases de datos hidrometeorológicos son necesarias para la realización estudios básicosHay que contar con datos en cantidad suficiente y con una calidad aceptable.Algunos ejemplos
Evaluación de recursos hídricosDimensionamiento de obrasZonificación de áreas inundablesAnálisis de alternativas de operaciónPlanificación de actuaciones de emergenciasCalibración de modelos de previsión
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4
Clasificación de la información
En general, la información hidrológica puede clasificarse en:
Variables: niveles, caudales, …Atributos de caracterización: áreas de subcuencas, usos del suelo, …Parámetros de comportamiento / modelación: números de curva, …
Por su naturaleza, la información suele ser de tipo:Serie temporalGeográfica, con atributos alfanuméricos asociados a cada entidad
También cabe distinguir, desde el punto de vista de un servicio hidrológico, entre:
Información de origen externoInformación generada
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5
Variables de interés
PluviométricaAcumulaciones por periodosMallas e isoyetas
HidrométricaNiveles y caudales
EmbalsesNiveles, entradas, salidas, almacenamientoClasificación por usosReservas por sistemas de explotación
Masas de aguaSuperficiales naturales.- Niveles, volúmenes, balances.Subterráneas.- Niveles piezométricos
Calidad de aguaRecursos nivales
Extensión, manto, equivalente en aguaReservas y aportaciones
Referencia a valores históricosEstadísticas.- Medios, extremos, intervalos de confianza
Casos especialesCrecidas.- UmbralesSequías.- Indicadores
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6
Información complementaria
Ámbitos territoriales administrativosCuencasSubdivisiones políticasProvincias, municipios, núcleos de población, …
Subcuencas y red hidrográficaNaturales (nivel de desagregación/escala)Sistemas de explotación
Características del terrenoGeologíaUsos del sueloInfraestructuras
Delimitación de masas de aguaSubterráneasSuperficiales
Descripción de estaciones de medidaLocalización, esquema, instrumentación
ExplicacionesError e incertidumbreProceso
ValidaciónCálculos
Interpretación y discusión
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7
SIG: principales formatos
Formato vectorial Formato matricial
Entidades básicas: puntos, líneas, polígonos
Raster, malla, “grid”
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8
Mallas
0 5 10
1 2 6
0.9 3 4
0 1.1 2
0-1 1-2 2-5 5-10 10-20
Matriz Imagen
Tabla de colores (paleta)
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Atributos de la información
TemporalesDiscretizaciónRetraso (desfase entre instante de medida y de disponibilidad enun lugar determinado)
EspacialesDensidadRepresentatividad
CalidadPrecisiónErrorFallo
DisponibilidadPúblicaMedios especialesRetraso
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Difusión de información
Definición de productos y usoRecursos hídricos
ConcesionesSequíasCalidad
Crecidas
DisponibilidadAccesoDesfases temporales
Modos y mediosActiva, directa o dirigida
Destinatario concretoFax, teléfono, SMS, correo electrónico
Destinatario no específicoEn el lugar: Paneles y señalizaciones
Pasiva, por publicaciónLibrerías y bibliotecasServidores webMedios de difusión amplia
Radio, televisión
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Presentación de información
FormatoImpresoDigital
RecursosMapas
Variables espacialesAvisos
GráficosPeriodos y discretizaciones temporales
TablasBoletines
Intervalo de publicaciones periódicasInformes especialesReferencia a valores históricos
Servidores web o ftpMapas interactivosBoletines por fechaAcceso a datos
Atlas
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Boletines
Usuarios potencialesNecesidades de los usuarios
InformaciónPeriodicidadVentana de tiempoDisponibilidad / desfaseMagnitudes relevantes
Posibilidades de generaciónÁmbito geográficoVariablesTiempos
ResumenPeriodo anteriorPeriodo actual (último)Agregaciones
ReferenciasMáximos, mínimos
Por periodoHistóricos
Otras referencias
Diseño de la presentaciónValores relevantesEsquemas y mapasTablasClaridad de gráficos.
ContenidoVentanas de tiempo
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Gestión de información
Datos originales / brutosMedidaRecolecciónCálculo de valores derivados
CaudalesVolúmenes y acumulacionesInterpolaciones
AlmacenamientoTiempo realBD histórica
Datos revisados / validadosValidaciónRelleno de huecosRecálculo de derivadosAlmacenamiento
Análisis y previsiónHistórico de parámetros y caracterizacionesUso y difusión
Tiempo realPosiblemente sin validación
Datos históricosMedios y soportes
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Procesos y automatización
Medida
Transmisión
Recepción
Validación y corrección inmediatas
BD Tiempo
real
BD históricaValidación y
corrección
Cálculos
Recálculos
Productos de difusión
inmediata
Presentación de
información
Presentación de
información
Productos de difusión diferida
Automático Supervisión recomendable Supervisión necesaria Manual
Medida
Digitalización
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Algunos detalles de la información hidrometeorológica
Base de tiemposUTC y husos horarios
Unión de series temporalesCombinación de mallasDiscretización temporal
Ver presentacionesRedes de medidaSAIHProtocolos
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Base de tiempos UTC y husos horarios
Fuente del gráfico: http://es.wikipedia.org/wiki/Huso_horario
El tiempo universal coordinado (UTC.-Universal Time Coordinated), es el estándar de tiempo internacional.Es equivalente al tiempo solar medio en el meridiano primero (longitud 0°), expresado antes en el GMT (Greenwich Mean Time). Es también equivalente a la hora Z (Zulu time).
Ejemplo:La hora estándar española en la península y Baleares es UTC+1, siendo UTC+2 en horario de verano.El horario de verano en la península es: Desde el último domingo de marzo a las 02:00 (UTC+1=01:00) hasta el último domingo de octubre a las 03:00 (UTC+2=01:00 UTC)
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Ventajas de la base UTC
Estadísticas con días de 24 horas23 o 25 horas en cambios de verano o invierno
+- 4 % en volumen diario
Intercambios de datosReferencia común
Cambios históricos de horariosErrores estadísticos
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Episodio como matriz
Intervalo j
Variable X
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Unión de episodios. Caso 1
Serie Tipo A
Serie Tipo B
Serie Tipo C
Episodio1
Episodio2
Solape temporal de los episodios
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Unión de episodios. Caso 2
Serie Tipo A
Serie Tipo B
Serie Tipo C
Episodio1
Episodio2
Un episodio contiene al otro
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Unión de episodios. Caso 3
Serie Tipo A
Serie Tipo B
Serie Tipo C
Un episodio es anterior a otro y no hay solape
Episodio2
Episodio1
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22
Combinación de mallas. Consideraciones geométricas
Centro de la
celda de interpolación
Celda de interpolación
Celdas de las mallas de
radar
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23
Discretización temporal e hidrogramas
Pérdida de puntas y errores volumétricos
0
50
100
150
200
250
300
0 4 8 12 16 20 24
m3 /s
Horas
Discretización 1 h Discretización 3 h Discretización 8 h
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
0 4 8 12 16 20 24
hm3
Horas
Discretización 1 h Discretización 3 h Discretización 8 h
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24
Discretización temporal y hietogramas
Error de punta y de fase
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
01 15:00 01 17:00 01 19:00 01 21:00 01 23:00 02 01:00 02 03:00 02 05:00 02 07:00
mm (p
ara acum
ulacione
s)
mm
P 60 min P 5 min P acum 60 min P acum 5 min
0.0
500.0
1000.0
1500.0
2000.0
2500.0
01 15:00 01 17:00 01 19:00 01 21:00 01 23:00 02 01:00 02 03:00 02 05:00 02 07:00
m3/s
Q 60 min Q 5 min
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0
m3/
s/m
m
t (h.)