Evaluación de metodologías para el pronóstico de series de precipitación en la cuenca del rio Sogamoso en el departamento de Santander Colombia
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2019-01-29
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
Se presenta la evaluación de diferentes modelos de pronóstico de precipitación en la cuenca del rio Sogamoso en Santander, Colombia. Se partió del estudio de cada una de las metodologías seleccionadas, se realizó una recopilación de los datos de las estaciones meteorológicas de la zona de estudio, para la identificación de las variables que se utilizaron en cada uno de los modelos seleccionados. Se desarrollaron de acuerdo a los datos encontrados por cada uno de los modelos, el análisis de consistencia de la información en donde se realizan los respectivos estudios del comportamiento que tuvo cada modelo de acuerdo a sus condiciones iniciales e ideales.
Para el desarrollo del proyecto se establecieron por modelos combinaciones de estaciones meteorológicas y los datos correspondientes a las variables (precipitación, humedad relativa, evapotranspiración, temperatura media y brillo solar) que se analizaron de acuerdo a las necesidades de cada uno de los modelos, con estas combinaciones y los resultados obtenidos según cada modelo, se dio respuesta a cuál es el más apto para la zona de estudio. Los modelos que se analizaron en este proyecto fueron regresión lineal simple, regresión lineal múltiple, modelos lineales generalizados, análisis de componentes principales y filtro de Kalman, cada uno requirió datos diferentes, ya que las características de cada uno son distintas.
Con las combinaciones de cada uno de los modelos se realizó el proceso de análisis de cumplimiento de los criterios a evaluar, y para esto se utilizaron el 70% del total de datos de cada una de las estaciones para la simulación y con el 30% restante la validación de cada uno. Los cinco modelos planteados se desarrollaron a partir de algoritmos y series de las variables dependiendo de los criterios de cada uno, con base en los resultados de los pronósticos desarrollados en los modelos se realizó la evaluación de las metodologías aplicando las métricas de desempeño.
Con base al desempeño de cada uno de los modelos, sus resultados, las métricas de desempeño y otras características, se determinó cual modelo se adecua a los datos de las estaciones y los requerimientos del modelo en el que se ejecutó, se identificaron cuales modelos presentan más errores y son descartables para la zona de la cuenca. Como resultado, se encontró que, de acuerdo con los modelos realizados y analizados, junto con la familia Gamma, el modelo cuyos mejores resultados se obtuvieron son los modelos lineales generalizados (MLG).
Abstract
The evaluation of different precipitation forecasting models is presented in the Sogamoso River in Santander, Colombia. From the study of each of the selected methodologies, a compilation of the data of the meteorological stations of the study area was carried out, for the identification of the variables that were used in each of the selected models. They were developed according to the data found by each of the models, the consistency analysis of the information in which the respective studies of the behavior of each model were carried out according to their initial and ideal conditions.
For the development of the project, combinations of meteorological stations and data corresponding to the variables (precipitation, relative humidity, evapotranspiration, mean temperature and solar brightness) were established, which were analyzed according to the needs of each of the models, with these combinations and the results obtained according to each model, was answered which is the most suitable for the study area. The models that were analyzed in this project were simple linear regression, multiple linear regression, generalized linear models, principal component analysis and Kalman filter, each one required different data, since the characteristics of each are different.
With the combinations of each of the models, the process of analyzing compliance with the criteria to be evaluated was performed, and for this, 70% of the total data from each of the stations was used for the simulation and with the remaining 30% the forecast of each one. The five proposed models were developed from algorithms and series of variables depending on the criteria of each, based on the results of the forecasts developed in the models, the evaluation of the methodologies was carried out applying the performance metrics.
Based on the performance of each of the models, their results, performance metrics and other characteristics, it was determined which model fits the data of the stations and the requirements of the model in which it was executed, which models were identified. more errors and they are disposable for the area of the basin. As a result, it was found that, according to the models made and analyzed, together with the Gamma family, the model whose best results were obtained are the generalized linear models (MLG).
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Páez Canabal Alejandra, Camargo Rueda Laura Stephany. (2019). Evaluación de metodologías para el pronóstico de series de precipitación en la cuenca del rio Sogamoso en el departamento de Santander Colombia (Trabajo de pregrado de Ingeniería Ambiental). Universidad Santo Tomás. Bogotá, Colombia.
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