Estudio espacial de los campos de precipitación y temperatura para el departamento de Santander usando información observacional y satelital o de reanálisis

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dc.contributor.advisorVillamizar Amaya, Sandra Rocío
dc.contributor.advisorÁvila Diaz, Álvaro Javier
dc.contributor.advisorBlanco Silva, Kevin David
dc.contributor.authorGarcía Rivera, Kevin Mauricio
dc.contributor.authorMoreno Ortiz, Daniel Ricardo
dc.contributor.evaluatorMarquez Molina, Jhon Jairo
dc.contributor.evaluatorPineda Vargas, Sergio Manuel
dc.date.accessioned2024-02-28T18:05:03Z
dc.date.available2024-02-28T18:05:03Z
dc.date.created2024-02-27
dc.date.embargoEnd2025-02-27
dc.date.issued2024-02-27
dc.description.abstractLas variables climatológicas precipitación y temperatura son fundamentales para estudios aplicados de ingeniería, ambientales, salud pública, su calidad depende de la existencia de una red de estaciones in-situ de alta densidad y mantenimiento frecuente. Alternativamente, existen bases de datos satelitales y de reanálisis que pueden suplir la necesidad de este tipo de datos en zonas con poca densidad de estaciones o con disponibilidad de datos para ventanas de tiempo insuficientes; su uso para estudios regionales o locales requiere un proceso de escalamiento (downscaling). Este estudio utilizó datos CHIRPSv2 (precipitación) y ERA5-Land (temperatura máxima y mínima) en la ventana de tiempo 1990- 2010 para generar una base de datos diarios en una resolución adecuada para estudios regionales a locales (0.01°, ~1000 m) en el departamento de Santander (Colombia). Los datos descargados fueron escalados usando el método Kriging universal con el modelo digital de elevación de la zona de estudio como covariante. Con esta información se generaron superficies que muestran la distribución espacial de los promedios anuales y mensuales de precipitación y temperatura en el Departamento, evidenciando una clara concordancia con los promedios publicados por el IDEAM, pero con la ventaja de una mayor resolución espacial. Se evaluó el desempeño de los datos escalados realizando una comparación punto-píxel con los datos observacionales de las estaciones IDEAM. En general, se obtuvieron errores aceptables, aunque fueron mucho mayores para la precipitación. Adicionalmente, para esta variable los errores fueron mayores durante los meses más lluviosos del año (marzo-mayo y septiembre-noviembre). Para el caso de la temperatura, las métricas estadísticas son mucho mejores al hacer la comparación punto-píxel entre datos escalados y observados vs. datos crudos y observados. Para la precipitación las métricas de error son similares en los dos casos lo cual es un resultado satisfactorio teniendo en cuenta que se obtiene una mejor resolución y el grado de incertidumbre se mantiene. Se incluye en los apéndices de este trabajo las bases de datos consolidadas, las superficies generadas y los códigos implementados de tal manera que es factible reproducir el trabajo realizado o utilizar los recursos para generar datos similares en otras zonas de interés.
dc.description.abstractenglishClimatological variables such as precipitation and temperature are fundamental for applied engineering, environmental and public health studies, and their quality depends on the existence of a high density and frequently maintained network of in-situ stations. Alternatively, there are satellite and reanalysis databases that can supply the need for this type of data in areas with low station density or with data availability for insufficient time windows; their use for regional or local studies requires a downscaling process. This study used CHIRPSv2 (precipitation) and ERA5-Land (maximum and minimum temperature) data in the 1990-2010 time window to generate a daily database at a resolution suitable for regional to local studies (0.01°, ~1000 m) in the department of Santander (Colombia). The downloaded data were scaled using the universal Kriging method with the digital elevation model of the study area as covariant. With this information, surfaces were generated showing the spatial distribution of the annual and monthly averages of precipitation and temperature in the Department, showing a clear agreement with the averages published by IDEAM, but with the advantage of a higher spatial resolution. The performance of the scaled data was evaluated by performing a point-pixel comparison with observational data from IDEAM stations. In general, acceptable errors were obtained, although they were much higher for precipitation. Additionally, for this variable, errors were higher during the rainiest months of the year (March-May and September- November). In the case of temperature, the statistical metrics are much better when making the point-pixel comparison between scaled and observed data vs. raw and observed data. For precipitation the error metrics are similar in both cases which is a satisfactory result considering that a better resolution is obtained, and the degree of uncertainty is maintained. The appendices of this work include the consolidated databases, the generated surfaces, and the implemented codes in such a way that it is feasible to reproduce the work done or to use the resources to generate similar data in other areas of interest.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15913
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenieria Civil
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPrecipitación
dc.subjecttemperatura
dc.subjectCHIRPSv2
dc.subjectERA5-Land
dc.subjectKriging
dc.subjectReducción de escala
dc.subject.keywordPrecipitation
dc.subject.keywordTemperature
dc.subject.keywordKriging
dc.subject.keywordERA5-Land
dc.subject.keywordCHIRPSv2
dc.subject.keywordDownscaling
dc.titleEstudio espacial de los campos de precipitación y temperatura para el departamento de Santander usando información observacional y satelital o de reanálisis
dc.title.englishSpatial study of precipitation and temperature fields for the department of Santander using observational and satellite or reanalysis data
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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