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Estimación de precipitación a partir de radar meteorológico : evaluación y desarrollo de productos para la toma de decisiones en planificación agropecuaria

El conocimiento de la distribución espacial y temporal de las precipitaciones es
una herramienta de decisión en procesos de planificación de actividades
agropecuarias. Los registros de precipitación mediante datos puntuales de
pluviómetros, en redes de escasa densidad e irregular distribución, no reflejan
adecuadamente la variabilidad espacial característica de la lluvia. Los radares
meteorológicos ofrecen la capacidad de aportar información espacial detallada
con la posibilidad de integrarla temporalmente. El objetivo de este trabajo de
tesis fue evaluar el desempeño del radar meteorológico ubicado en la Estación
Experimental de INTA Anguil, provincia de La Pampa, como estimador de la
precipitación, y partir de la integración de sus medidas e información
complementaria, desarrollar productos que resulten de utilidad en procesos de
planificación de actividades agropecuarias en la región para poner a
disposición al público en general. Se generó el producto de precipitación
acumulada por radar en imágenes con resolución espacial de 1 km2,
utilizando una sola relación entre reflectividad y tasa de precipitación. Los
compuestos integrados diario, decádico y mensual se compararon con datos
provenientes de una red pluviométrica de superficie existente en la región
durante tres periodos: diciembre de 2011 a mayo de 2012, agosto a octubre
de 2012, y enero a marzo de 2013. Se aplicó una corrección meteorológica a
las estimaciones de radar y a partir de ésta junto con información
complementaria se desarrolló una serie de productos como cartografía de
base con indicadores a escala regional. Como resultado se halló una
correlación moderada a alta entre las estimaciones de radar y los registros de
referencia. El ajuste lineal entre ambos conjuntos de datos fue significativo
para los tres periodos (0,74; 0,59 y 0,89 p<0,05) y se verificó una tendencia a
la sobreestimación de la cantidad de lluvia de manera sistemática. La
precisión de las estimaciones desmejoró con el incremento de la distancia al
radar, haciéndose muy evidente a partir de los 90-100 km (RMSE 15,6 mm) en
coincidencia con una amplia referencia bibliográfica. A distancias superiores a
50 km la pérdida de precisión se relacionó con lluvias más cuantiosas. Los
eventos de precipitación de mayor intensidad fueron estimados con más
dispersión y magnitud del error respecto de lluvias menos intensas. Las
estimaciones de otoño y primavera presentaron menor error relativo (1,3 a
2,3%) respecto de los meses de verano (3,6 a 7,6%). Se concluyó que las
estimaciones de radar logran caracterizar la distribución espacial de las
precipitaciones con un error aceptable y poco variable en el tiempo, asimismo
los procedimientos de ajuste implementados resultaron eficaces al mejorar la
exactitud de las estimaciones. Se desarrollaron once productos mediante
distintas integraciones temporales de imágenes y en resolución espacial de 1
km2. La estimación de las reservas de agua en el suelo en lotes productivos
se validó con medidas tomadas directamente a campo y las correlaciones
resultaron positivas y significativas. Finalmente se expone una metodología
que constituye una herramienta operativa, de utilidad para el proceso de toma
de decisiones en planificación de actividades agropecuarias en la región. / The knowledge of the spatial and temporal distribution of rainfall is a decision
tool in planning processes farming. Precipitation records by point gauge data in
sparse networks and uneven distribution does not adequately reflect the
characteristic of rainfall spatial variability. Weather radars provide the ability to
provide detailed spatial information and the possibility of temporarily
integrating. The aim of this thesis was to assess the performance of weather
radar located in Anguil INTA experimental station in the province of La Pampa,
as an estimator of precipitation, and through integration of its measures and
supplementary information, to develop products that are useful in planning of
agricultural activities processes along the region in order to make them
available to the general public. The product of accumulated rainfall was
generated by radar images with spatial resolution of 1 km2 using a single
relationship between reflectivity and precipitation rate. The daily and monthly
integrated decadic compounds were compared with data from an existing
ground rainfall network placed in the region during three periods: December
2011 to May and August to October 2012, and January to March 2013. A
meteorological correction was applied to radar estimation and upon this, along
with complementary information, several products were developed as a base
mapping with indicators at regional level. As a result a moderate to high
correlation between radar estimates and reference records were found. The
linear fit between the two data sets was significant for all three periods (0,74;
0,59 y 0,89 p<0,05) and a trend was observed to overestimate the amount of
rain in a systematic way. The accuracy estimates decreases while increasing
distance from the radar, becoming very evident from 90-100 km (RMSE 15,6
mm) in conjunction with wide references. At distances greater than 50 km the
loss of precision was associated with more heavy rains. Precipitation events of
greater intensity were estimated with more dispersion and magnitude of the
error with regard to lighter rains. Estimates of fall and spring seasons showed
lower relative error (1,3 a 2,3%) of the summer months (3,6 a 7,6%). It was
concluded that radar estimations achieve a characterization of the spatial
distribution of rainfall with an acceptable and relatively constant error in time
also implemented adjustment procedures were effective to improve the
accuracy of estimates. Eleven products by different temporal integration
imaging and spatial resolution of 1 km2 were developed. The estimation of
water reserves in the soil productive batch was validated with measurements
taken directly in the field and the correlations were positive and significant.
Finally, a methodology that is an operational tool, useful for the process of
decision making in planning agricultural activities in the region is exposed.

Identiferoai:union.ndltd.org:uns.edu.ar/oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/2508
Date16 November 2015
CreatorsBelmonte, María Laura
ContributorsDi Bella, Carlos Marcelo, Lobartini, Juan Carlos
PublisherUniversidad Nacional del Sur
Source SetsUniversidad Nacional del Sur
LanguageSpanish
Detected LanguageSpanish
TypeElectronic Thesis or Dissertation, Text
Rights2

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