Caracterização das diferenças entre precipitações estimadas por satélite e obtidas por pluviômetros
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/32660 https://orcid.org/0000-0002-8456-2179 |
Resumo: | O monitoramento das precipitações traz subsídios imprescindíveis para o planejamento e operação de diversos setores da sociedade. Entretanto, devido a sua intermitência, uma representação precisa de sua variabilidade espaço-temporal é extremamente difícil. As estimativas de precipitação por satélite são uma alternativa para superar essa objeção. Entretanto, essas possuem incertezas associadas as suas estimativas. Neste trabalho, foram avaliados o desempenho de três produtos de satélite (TMPA 3B42, CMORPHv1.0-CRT e PERSIANN), por meio de índices categóricos (POD, FAR e fBIAS) e métricas contínuas (MAE e KGE’) nas escalas temporais diária, mensal e anual sobre a bacia do rio Paranaíba. Posteriormente, foram aplicadas técnicas para a correção do viés dessas estimativas com o intuito de aproximá-las de observações in situ. Os resultados demostram que os produtos apresentam boa capacidade de identificar eventos de chuva, mas baixa precisão em classificar suas intensidades, e não há um único produto que desempenhe superiormente em todas as análises realizadas. Porém, em termos médios, o produto TMPA se sobressai aos demais em todas as escalas temporais. O coeficiente de eficiência de Kling-Gupta modificado (KGE’) mostrou-se ser um índice de avaliação útil, porque decompõe o erro em parâmetros de correlação linear, viés e variabilidade. As técnicas de correção de viés avaliadas foram capazes de corrigir o primeiro momento das distribuições dos dados de satélites. O mapeamento de quantis por distribuições não paramétricas, em especial, também foi capaz de aprimorar o segundo momento das distribuições. Entretanto, o erro médio absoluto se manteve praticamente inalterado. Conclui-se que, apesar da evolução contínua das estimativas de precipitação por satélite, seu emprego em estudos hidrológicos deve ser precedido de uma análise criteriosa, orientada pelos objetivos e importância relativa da introdução de novas fontes de incertezas à análise. |
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Francisco Eustáquio Oliveira e Silvahttp://lattes.cnpq.br/3563298533127201Taciana Toledo de Almeida AlbuquerqueVéber Afonso Figueiredo CostaOtto Corrêa Rotunno Filhohttp://lattes.cnpq.br/2358725620704203Fernando Henrique Pires de Oliveira2020-03-03T19:03:34Z2020-03-03T19:03:34Z2019-08-27http://hdl.handle.net/1843/32660https://orcid.org/0000-0002-8456-2179O monitoramento das precipitações traz subsídios imprescindíveis para o planejamento e operação de diversos setores da sociedade. Entretanto, devido a sua intermitência, uma representação precisa de sua variabilidade espaço-temporal é extremamente difícil. As estimativas de precipitação por satélite são uma alternativa para superar essa objeção. Entretanto, essas possuem incertezas associadas as suas estimativas. Neste trabalho, foram avaliados o desempenho de três produtos de satélite (TMPA 3B42, CMORPHv1.0-CRT e PERSIANN), por meio de índices categóricos (POD, FAR e fBIAS) e métricas contínuas (MAE e KGE’) nas escalas temporais diária, mensal e anual sobre a bacia do rio Paranaíba. Posteriormente, foram aplicadas técnicas para a correção do viés dessas estimativas com o intuito de aproximá-las de observações in situ. Os resultados demostram que os produtos apresentam boa capacidade de identificar eventos de chuva, mas baixa precisão em classificar suas intensidades, e não há um único produto que desempenhe superiormente em todas as análises realizadas. Porém, em termos médios, o produto TMPA se sobressai aos demais em todas as escalas temporais. O coeficiente de eficiência de Kling-Gupta modificado (KGE’) mostrou-se ser um índice de avaliação útil, porque decompõe o erro em parâmetros de correlação linear, viés e variabilidade. As técnicas de correção de viés avaliadas foram capazes de corrigir o primeiro momento das distribuições dos dados de satélites. O mapeamento de quantis por distribuições não paramétricas, em especial, também foi capaz de aprimorar o segundo momento das distribuições. Entretanto, o erro médio absoluto se manteve praticamente inalterado. Conclui-se que, apesar da evolução contínua das estimativas de precipitação por satélite, seu emprego em estudos hidrológicos deve ser precedido de uma análise criteriosa, orientada pelos objetivos e importância relativa da introdução de novas fontes de incertezas à análise.The monitoring of precipitation brings essential subsidies for the planning and operation of various sectors of society. However, due to its intermittence, an accurate representation of its spatiotemporal variability is extremely difficult. Satellite precipitation estimates are an alternative to overcome this objection. However, these have uncertainties associated with their estimates. In this work, we evaluated the performance of three satellite products (TMPA 3B42, CMORPHv1.0-CRT and PERSIANN) using categorical indices (POD, FAR and fBIAS) and continuous metrics (MAE and KGE') on daily, monthly and annual time scales on the Paranaíba river basin. Subsequently, techniques were applied to correct the bias of these estimates in order to approximate them with in situ observations. The results show that the products have good ability to identify rainfall events, but poor accuracy in classifying their intensities, and there is not a single product that performs superiorly in all analyzes performed. However, on average, the TMPA product outperforms the others on all time scales. The modified Kling-Gupta efficiency coefficient (KGE') proved to be a useful evaluation index because it decomposes the error into linear correlation, bias and variability components. The bias correction techniques evaluated were able to correct the first moment of satellite data distributions. The quantile mapping by nonparametric distributions, in particular, was also able to improve the second moment of the distributions. However, the mean absolute error remained virtually unchanged. It is concluded that, despite the continuous evolution of satellite precipitation estimates, its use in hydrological studies should be preceded by a careful analysis, guided by the objectives and relative importance of introducing new sources of uncertainty to the analysis.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos HídricosUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICAhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia sanitáriaRecursos hídricos - DesenvolvimentoPluviômetrosMeteorologia por satéliteParanaíba, Rio, Bacia (MG)PluviômetrosErros sistemáticosEstimativas de precipitação por satélitesBacia do rio ParanaíbaCorreção de viésCaracterização das diferenças entre precipitações estimadas por satélite e obtidas por pluviômetrosCharacterization of the differences between rainfall estimated by satellite and obtained by rain gaugesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINAL18022020-Dissertação_vfinal_corrigida-mesclado.pdf18022020-Dissertação_vfinal_corrigida-mesclado.pdfapplication/pdf6313222https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/32660/1/18022020-Disserta%c3%a7%c3%a3o_vfinal_corrigida-mesclado.pdf88208719eb4a594cbcafd958efb0d14aMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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