Sistemas de Información Geográfica para el tratamiento de datos hidrometeorológicos en Galicia

Abstract

[Resumo]: Nos últimos anos desenvolveuse unha extensa rede de estacións meteorolóxicas automáticas en Galicia. Considerouse a necesidade de desenvolver un Sistema de Información Xeográfica capaz de descargar datos meteorolóxicos da devandita rede de estacións e almacenalos nunha base de datos propia de dispoñibilidade pública co fin de proporcionar a enxeñeiros e científicos unha ferramenta útil para o deseño de infraestruturas terrestres e o aproveitamento dos recursos naturais. Pero as inferencias dos usuarios que poidan usar esta ferramenta serán erróneas se os datos están incompletos, por este motivo desenvolvéronse algoritmos que permiten analizar a información da base de datos. Para tentar completar as series temporais imputandoos datos ausentes ou erróneos, nesta tese proponse un método de validación que permita facer comparativas entre a gran variedade de métodos estatísticos de imputación.Este método de validación crea datos experimentais a partir de patróns de perda das estacións, para simular o mecanismo de perda real dos datos. Aplicouse a catro métodos de imputación e finalmente elixiuse o que mellores resultados achegaba,co que se xeraron series temporais completas de datos dezminutais de 12 anos para 60 estacións meteorolóxicas, sen alterar os datos orixinais. A partir desta basede datos meteorolóxica desenvolvéronse algoritmos que nos permiten crear desde a ferramenta SIG as curvas IDF correspondentes a cada estación, así como outras capas vectoriais de tipo punto con información meteorolóxica[Resumen]: En los últimos años se ha desarrollado una extensa red de estaciones meteorológicas automáticas en Galicia. Se ha considerado la necesidad de desarrollar un Sistema de Información Geográfica capaz de descargar datos meteorológicos de dicha red de estaciones y almacenarlos en una base de datos propia de disponibilidad pública con el fin de proporcionar a ingenieros y científicos una herramienta útil para el diseño de infraestructuras terrestres y el aprovechamiento de los recursos naturales. Pero las inferencias de los usuarios que puedan usar esta herramienta serán erróneas si los datos están incompletos, por este motivo se han desarrollado algoritmos que permiten analizar la información de la base de datos. Para intentar completar las series temporales imputando los datos ausentes o erróneos, en esta tesis se propone un método de validación que permita hacer comparativas entre la gran variedad de métodos estadísticos de imputación. Este método de validación crea datos experimentales a partir de patrones de pérdida de las estaciones, para simular el mecanismo de pérdida real de los datos. Se aplicó a cuatro métodos de imputación y finalmente se ha elegido el que mejores resultados aportaba, con el que se generaron series temporales completas de datos diezminutales de 12 años para 60estaciones meteorológicas, sin alterar los datos originales. A partir de esta base de datos meteorológica se han desarrollado algoritmos que nos permiten crear desde la herramienta SIG las curvas IDF correspondientes a cada estación, así como otras capas vectoriales de tipo punto con información meteorológica[Abstract] In recent years, an extensive network of automatic weather stations has been developed in Galicia. The need to develop a Geographic Information System capable of downloading meteorological data from this network of stations and storing them inits own publicly available database has been considered in order to provide engineers and scientists with a useful tool for the design of terrestrial infrastructures and the use of natural resources. But the inferences of users who may use this tool will be erroneous if the data are incomplete, for this reason algorithms have been developed that allow the information in the database to be analyzed. To try to complete thetime series by imputing missing or erroneous data, this thesis proposes a validationmethod that allows comparisons to be made between the wide variety of statistical imputation methods. This validation method creates experimental data from station loss patterns to simulate the actual data loss mechanism. Four imputation methodswere applied and finally the best performing one was chosen, generating completetime series of ten-minute data for 12 years in 60 meteorological stations, withoutaltering the original data. From this meteorological database, algorithms have beendeveloped that allow us to create from the GIS tool the IDF curves corresponding to each station, as well as other point vector layers with meteorological information