Aplicación de distancias no euclídeas en la interpolación espacial de precipitación

• Autor: Claros Chagua, Erick Kevin
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2022
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/23839
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/23839
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Precipitación atmosférica; Obras de ingeniería; Hidrología; Ecuaciones No euclídeas; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

Cuando se formulan modelos hidrológicos para predecir la escorrentía es fundamental caracterizar la distribución espacial y temporal de la precipitación. Sin embargo, la baja densidad de estaciones es un limitante para lograr este propósito. Por este motivo se debe emplear información adicional que esté disponible para mejorar la estimación de la precipitación. En la presente investigación se estudió la precisión de un método de interpolación espacial, que hace uso de distancias no euclídeas asociadas a la elevación, para la estimación de precipitación a paso mensual (periodo 1970-2017) en la región andina peruana. Este método considera un componente lineal que representa el gradiente altitudinal de la precipitación y un componente calculado por una ponderación en base a distancias no euclídeas. En esta aplicación, las distancias no euclídeas pretenden representar el efecto de accidentes y separaciones topográficas. Considerando que el cálculo de las distancias no euclídeas planteadas puede ser computacionalmente pesado, se evaluaron tres variantes. La primera distancia no euclídea representa la menor distancia por sobre el perfil topográfico entre dos ubicaciones, mientras que la segunda variante se estima como la longitud del más corto recorrido espacial entre estas ubicaciones considerando posibles trayectorias en la superficie topográfica y atmósfera. La tercera variante sigue un proceso de cálculo similar a la segunda, con la diferencia de que los recorridos en la atmósfera no están permitidos. Además, dada la gran variabilidad espacial, se consideraron doce zonas en el área de estudio, seis en la vertiente del Pacífico, cinco en la vertiente del Atlántico y una en la vertiente del Titicaca. Asimismo, los resultados de esta metodología fueron comparados con los de otros cinco métodos, tres de los cuales hacen uso de la elevación; y se evaluó su aplicación en el modelamiento hidrológico de dos cuencas con el modelo GR2M. Los resultados obtenidos muestran que el uso del método en base a distancias no euclídeas permite obtener una estimación más precisa de la precipitación en comparación a otras metodologías en casi todas las zonas; y entre las tres variantes planteadas, la segunda muestra mejor performance. Asimismo, los métodos de interpolación que usan la elevación mostraron un mejor desempeño en comparación a los otros métodos en la mayoría de las zonas, especialmente en las que hay mayores cambios topográficos. Además, en la evaluación realizada del modelamiento hidrológico de dos cuencas, los resultados fueron también satisfactorios en comparación a otros métodos de interpolación.