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La información hidrometeorológica

Angel Luis Aldana Valverde

Consultor OMM

Coordinador de PROHIMET (http://www.prohimet.org)

angel.l.aldana@prohimet.org

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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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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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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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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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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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SIG: principales formatos

Formato vectorial Formato matricial

Entidades básicas: puntos, líneas, polígonos

Raster, malla, “grid”

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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

20

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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Combinación de mallas. Consideraciones geométricas

Centro de la

celda de interpolación

Celda de interpolación

Celdas de las mallas de

radar

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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

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.)