Impacto da advecção nas estimativas de precipitação por radar

dc.contributor.advisor1Bourscheidt, Vandoir
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8224261649535795
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5419-323X
dc.contributor.authorRibeiro, Julia
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0483620309869130
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-0509-9161
dc.date.accessioned2025-02-24T17:51:55Z
dc.date.issued2024-02-17
dc.description.abstractExtreme precipitation events have become increasingly frequent due to current climate changes. These episodes, characterized by heavy rainfall, bring various consequences such as floods, landslides, and harm to human health. In this context, rainfall estimates derived from radar imagery can be valuable tools in mitigating these impacts, especially with the use of nowcasting tools, which predict these extreme events in advance and aid in rapid decision-making by public authorities. However, rainfall estimates often have certain limitations, and some techniques can be applied to optimize results, such as advection, which uses temporal interpolation to reduce errors associated with the temporal limitations of rainfall estimates. Thus, this project aims to evaluate potential improvements achieved by incorporating advection techniques (specifically the Lucas-Kanade/LK and Variational Echo Tracking/VET methods) into radar-based rainfall estimates, using rain gauge measurements as a reference and validating the results with the R², Nash-Sutcliffe, and Mean Absolute Error (MAE) indices. The data treated with advection showed a slight improvement in relation to the rain gauge data, with average R² values ​​(all hourly groupings) of 0.2573 for the VET method and 0.2533 for the LK method, while the untreated data presented an R² of 0.2237. On the other hand, the MAE values ​​worsened in relation to the original data, indicating a possible offset in the data after the adjustments. The VET method proved more efficient than the LK method (in terms of R²) for all temporal data groupings, although its processing was slower than the LK method, indicating a potential limitation for use with large datasets. Moreover, the LK method showed a closer approximation to the average accumulated precipitation (15.31 mm/h) compared to the same parameter obtained from in situ rainfall data (23.08 mm/h). The results demonstrated that advection can be considered useful in precipitation estimates, but its cost-benefit in terms of computational processing may be a factor to consider in practical applications.eng
dc.description.resumoEventos extremos de precipitação vem se tornando cada vez mais frequentes em decorrência das mudanças climáticas atuais. Diversas consequências acompanham esses episódios com grandes volumes de precipitação, como inundações, deslizamentos de terra, danos econômicos e na saúde humana. Desta forma, estimativas de precipitação realizadas por imagem de radar podem ser grandes aliados na mitigação dessas consequências, principalmente com o uso de ferramentas de nowcasting, que antecipam esses eventos extremos e auxiliam na tomada de decisão rápida do poder público. Porém, as estimativas de precipitação costumam apresentar certas limitações e algumas técnicas podem ser aplicadas na otimização dos resultados, como é o caso da advecção, que usa a extrapolação no tempo para reduzir os erros associados à limitação temporal das estimativas de precipitação. Desta forma, o presente projeto pretende avaliar as eventuais melhorias obtidas com a incorporação de técnicas de advecção (especificamente os métodos Lucas-Kanade/LK e Variational Echo Tracking/VET) nas estimativas de precipitação por radar, utilizando como referência as medidas de pluviômetros e validando os resultados com os índices estatísticos R², Nash-Sutcliffe e erro médio absoluto (MAE). Os dados tratados com a advecção mostraram ligeira melhoria nas relação com os dados dos pluviômetros, com valores de R² em média (todos os agrupamentos horários), de 0,2573 para o método VET, e de 0,2533 para o método LK, enquanto os dados sem tratamento apresentaram um R² de 0,2237. Por outro lado, os valores do MAE pioraram em relação aos dados originais, indicando um possível offset nos dados após as correções. O método VET se mostrou mais eficiente do que o método LK (R²) para todos os agrupamentos temporais de dados, porém seu processamento foi mais lento do que o método LK, demonstrando possível limitação em seu uso para grandes conjuntos de dados. Além disso, o método LK apresentou uma aproximação maior da precipitação média acumulada (15,31 mm/h) em comparação ao mesmo parâmetro obtido a partir de dados pluviométricos in situ (23,08 mm/h). Os resultados demonstraram que a advecção pode ser considerada útil nas estimativas de precipitação, mas seu custo benefício em termos de processamento pode ser um fator a considerar em aplicações práticas.
dc.identifier.citationRIBEIRO, Julia. Impacto da advecção nas estimativas de precipitação por radar. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Gestão e Análise Ambiental) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21445.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21445
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseGestão e Análise Ambiental - GAAm
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/br/
dc.subjectChuva
dc.subjectSensoriamento remoto
dc.subjectValidação
dc.subjectRadar
dc.subjectLK
dc.subjectVET
dc.subjectPrecipitationeng
dc.subjectAdvectioneng
dc.subjectRainfall estimateseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
dc.titleImpacto da advecção nas estimativas de precipitação por radar
dc.title.alternativeImpact of advection on weather radar precipitation estimateseng
dc.typeTCC

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