Interpolaciones para variables climáticas

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Interpolaciones para variables climáticas
« en: Lunes 11 Abril 2016 18:36:33 pm »
¡Buenas tardes!

Hace poco descubrí el SIGA (si, tiene delito...) y su extensa base de datos. Viendo las posibilidades, decidí indagar algo más sobre interpolación para hacer un mapa de temperatura anual media para la provincia de Guadalajara, en la cual yo vivo. Tras varios intentos y mucho tiempo (sobre todo para conseguir ordenar bien los datos) he conseguido hacer un mapa de la Tº media anual estimada por interpolación para esta provincia.

Aparte de las estaciones de Guadalajara, he tenido que usar las Termopluviométricas de las provincias circundantes para que el mapa de interpolación inicial ocupase toda la provincia.
Posteriormente, he procedido a calcular un nuevo mapa usando el de interpolación (método Krigring) y el MDT25 de Guadalajara (tuve que descargar todas las hojas de la provincia, unirlas, recortar...).

Todos los datos son del SIGA (y el MDT del IGN). Únicamente el mapa es elaboración propia.

A ver que os parece, si creeis que está acertado o no (siempre se le puede dar más precisión, bien sea por el MDT o por la interpolación con mayor precisión/más estaciones de otras provincias). Como dato, decir que el factor R2 de la correlación era de 0.7, bastante elevado.



Enlace al tamaño original (ojo, imagen pesada) -> https://farm2.staticflickr.com/1556/26372230325_640f2474b5_o.jpg

Una última cuestión. Estaciones pluviométricas hay muchísimas más, y he pensado en hacer lo mismo con la precipitación y el relieve. Sé que la correlación entre esas dos variables es mucho menor que la de la Tº con la orografía, pero hice la prueba para ver cuanto factor R2 salía con las estaciones de Guada y era de 0.33, lo que me pareció bastante elevado para ser datos de preci y altitud.

¡Un saludo! :)

Horche, Alcarria de Guadalajara
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Desconectado Paco Bnk

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Re:Interpolaciones para variables climáticas
« Respuesta #1 en: Martes 31 Mayo 2016 15:51:52 pm »
Elear, para el de temperaturas generalmente salen buenas cifras de R2 con la altimetría, pero probaría a hacerlo, en vez de con Kriging, con modelos de regresión (generalmente te enseñan con SPSS, pero si no lo tienes también se puede hacer simplemente con Excel).
Pd. Importante, que veo que sigues el tema de las inversiones, es jodidísimo pillarlas haciendo interpolaciones.

Para las precipitaciones prueba a meterle latitud, longitud, orientación...ve probando, pero solo altimetría es normal que salga malo. De todas formas hacer climatologías provinciales es complicado, por el tamaño total. Es decir, si quieres una buena interpolación para una provincia  necesitas un grado de detalle potente en las estaciones.

Mirate esto: http://www.unizar.es/mdla/publications_archivos/072_Saz_et_al.,_2010_(AEC).pdf
« Última modificación: Martes 31 Mayo 2016 15:53:49 pm por Paco Bnk »
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Desconectado Roberto-Iruña

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Re:Interpolaciones para variables climáticas
« Respuesta #2 en: Miércoles 01 Junio 2016 16:11:04 pm »
En la web climate-data .org me imagino que hacen algo parecido para obtener las temperaturas y precipitaciones de un montón de lugares de todo el mundo. En precipitaciones yo creo que es mucho menos fiable pero en temperaturas está bastante bien.
Por ejemplo Sigüenza:
http://es.climate-data.org/location/29537/




Desconectado Elear

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Re:Interpolaciones para variables climáticas
« Respuesta #3 en: Sábado 04 Junio 2016 13:45:40 pm »
Buenos días!

Muchas gracias por las respuestas, y perdón por la tardanza en responder. Acabo de terminar los exámenes y estaba disfrutando de unos días de relax jeje

Respecto a lo del mapa de Tº, probaré a hacerlo con regresión pues. De todos modos, dejo por aquí los cálculos que hice, por si queréis echarles un vistazo:

1) Obtención de las coordenadas X,Y,Z de las estaciones y su correspondiente Tº media.
2) Su representación sobre el MDT25 total de la provincia (puntos vaya)
3) En excel, calculé una Tº "estandarizada" usando una altitud determinada (Z=900, se calcula para cada una de las estaciones) ->
Tdet = Tanual + (r(Zdet-Zestación))
Siendo:
Zdet=900
r= Valor de "m" en el modelo de regresión (el coeficiente que multiplica a x)

4) Posteriormente, se introduce en el programa (ArcMap) y se calcula una interpolación por Krigring/IDW (el que se prefiera) para todas las estaciones disponibles (yo usé una resolución de celda de 25m, igual al MDT).
5) Se calcula mediante el proceso de ArcMap "" el mapa resultante con la siguiente fórmula (importante tener el MDT cargado) ->
Test = "interpolación" + (r(MDT-Zdet))
6) Se obtiene el mapa final de Tº estimada por interpolación en base al relieve.


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Respecto a la precipitación: así es, tenía pensado hacerlo en relación a la diferencia de latitud, longitud y altitud básicamente, pero no consigo caer en una fórmula que pueda relacionarlo. ¿Alguna idea?

Un saludo!! ;)
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Re:Interpolaciones para variables climáticas
« Respuesta #4 en: Sábado 04 Junio 2016 18:19:17 pm »
Respecto a la precipitación: así es, tenía pensado hacerlo en relación a la diferencia de latitud, longitud y altitud básicamente, pero no consigo caer en una fórmula que pueda relacionarlo. ¿Alguna idea?

Un saludo!! ;)

te lo dejo así por partes para que lo puedas hacer bien:

1) cargas los puntos de las estaciones en arcmap
2) extrae para cada punto su latitud y su longitud (puedes crearle un nuevo campo, boton derecho: calculate geometry)
3) carga el mdt
4) extrae para cada punto su altitud: función extract multi values to points (en la toolbox de spatial analyst/extraction)
5) exporta la tabla de atributos del shape de puntos (tendrás para cada punto X,Y,Z y precipitacion)
6) llevate ese archivo a SPSS (por ejemplo), aunque en Excel lo puedes hacer también. Y ejecuta Analisis/Regresión
  variable dependiente: precipitacion
  variables independientes: X,Y,Z
  método: pasos sucesivos (o stepwise)

7) te generará unos coeficientes (al estilo: y' = a + bx + cx...). Te los apuntas

8 ) Te generas en arcmap un raster de latitudes y longitudes (hay videos por ahí de cómo se hace, sino preguntale al profe, no es muy complicado)

9) te vas al raster calculator y metes la fórmula de los coeficientes.

Es el método de regresión vaya.
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Re:Interpolaciones para variables climáticas
« Respuesta #5 en: Domingo 05 Junio 2016 01:21:49 am »
Buenas noches!
Ante todo, gracias por la explicación jeje

Valga que si bien sé como calcular una regresión por estadística del año pasado, no sé como hacer una regresión de múltiples variables en excel...

Y tampoco cómo aplicarlo en ArcMap nada de lo dicho (no nos enseñan mucho que digamos [emojifacepal02]... o yo voy adelantado)

He estado realizando lo que me has indicado y este es el resultado. En el mapa va incluída la fórmula de la regresión... me sigue pareciendo que tiene demasiada correlación con la altura (si hago una correlación mediante gráfico de altura con precipitación, el valor de la cte "m" pasa a ser de 0.45 o así... y también los de x e y varían). Como dato, he usado libre office (me ha costado encontrar la formulita adecuada) ya que no tengo ni excel ni SPSS; y en Libre office no me daba opción a elegir ningún método en concreto...



Aquí el tamaño original -> https://c3.staticflickr.com/8/7387/26855297954_d62b957f27_o.jpg

¿Os parece una estimación "razonable"?
« Última modificación: Domingo 05 Junio 2016 01:23:57 am por Elear »
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Re:Interpolaciones para variables climáticas
« Respuesta #6 en: Domingo 05 Junio 2016 14:39:45 pm »
¿Has podido meter en el Raster Calculator todos los parámetros, incluidos los de latitud y longitud, o no has conseguido crear un raster de latitud y otro de longitud?

De todas formas, es que la precipitación es complicada. Podrías ir probando más variables (distancia al mediterráneo, distancia al atlántico, orientación...). De todas formas lo idoneo es que desde el principio de todas tus estaciones quites unas cuantas y las reservas sin formar parte de los cálculos, y luego las usas para validar a ver qué error te da cada método.

Otra cosa, ¿cuántas estaciones tienes? a lo mejor el fallo es que no están bien repartidas, no son suficientes, o a saber. De todas formas para el nivel de detalle que estás buscando yo creo que necesitarías una red muy muy densa de estaciones. Pero vamos, que lo tienes muy bien, no te preocupes. [emoji106] [emoji106] [emoji106]
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Re:Interpolaciones para variables climáticas
« Respuesta #7 en: Domingo 05 Junio 2016 16:56:36 pm »
Buenas!

Sí, pude meter todos sin problemas. Conseguí extraer un mapa de latitud y otro de longitud mediante un comando en Python para realizar un proceso que se perdió en la versión 10 de ArcGis, lo encontré rebuscando un poco en google.

Sí, la orientación la había pensado justo esta mañana... además, realizar un mapa de orientaciones (N,S,E,W,plano) es bastante fácil en ArcMap, así que no estaría mal probar jeje
La distancia al mediterráneo o el atlántico no estaría mal, pero creo que eso ya se complica bastante jajaja

El número de estaciones usadas para Guadalajara es de 85  (56 en la propia provincia). El resto son de provincias limítrofes, las más cercanas

Están así repartidas en la provincia (mapa)



Ahora quiero hacer uno de Tº y otro de precipitaciones para CLM y Madrid... igual la fiabilidad del de preci aumenta un poco jeje...
Ya estoy en el proceso de unir los +200MDT25 que componen el total de las 2 CCAA... falta sacar los datos, que eso llevará más tiempo (ya que saco x,y,z además de Tº y P directamente, todo a la vez y luego ya simplemente represento).

Un saludo!
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