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Pronóstico de sequías meteorológicas con filtro de Kalman discreto en la Cuenca Del Río Fuerte, México
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Castillo-Castillo, Mónica Ibáñez-Castillo, Laura Alicia Valdés, Juan Arteaga-Ramírez, Ramón Vázquez-Peña, Mario Alberto |
| Copyright Year | 2018 |
| Abstract | espanolEl monitoreo y pronostico de sequias es importante para eva - luar riesgos, tomar decisiones, acciones efectivas y oportunas para evitar y reducir sus efectos negativos. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue realizar el pronostico de los in - dices de sequia SPI (Standard Precipitation Index) y SPEI (Standard Precipitation Evapotranspiration Index) para 14 estaciones meteorologicas de la cuenca del rio Fuerte en el Noroeste de Mexico. La hipotesis fue que es posible lograr tal objetivo mediante la implementacion del algoritmo del filtro de Kalman discreto (DKF). La cuenca del rio Fuerte, Sinaloa, Mexico, es importante por su produccion agricola y por su generacion de energia hidroelectrica. El pronostico de los in- dices de sequia SPI y SPEI se realizo para escalas temporales (duraciones de sequias) de 3, 6, 12 y 24 meses, durante el pe- riodo 1961-2011, y con 1, 2, 3 y 4 meses de anticipacion. Dos modelos se implementaron utilizando el filtro de Kalman Discreto: un autorregresivo de segundo orden (DKF-AR2), y un autorregresivo de segundo orden con entrada exogena (DKF-ARX). Las variables climaticas probadas como exoge- nas fueron la precipitacion (Pt), las temperaturas maximas y minimas (Tmax y Tmin) y la evapotranspiracion de referencia (ET 0 ); la variable exogena precipitacion, Pt, presento mejo - res resultados. La metodologia DKF-AR2 presento el mejor resultado en el pronostico de los indices para seis estaciones localizadas en la parte alta de la cuenca, con predominancia de climas templados y semifrios. La metodologia DKF-ARX- Pt fue mejor en las ocho estaciones restantes de la parte media y baja, ubicadas en climas calidos. Los mejores pronosticos se obtuvieron para escalas (duraciones de sequias) de 12 y 24 meses, y el pronostico de SPEI fue mejor que el de SPI. Los indices de Nash-Sutcliffe (E) para 12 y 24 meses llegaron a ser hasta de 0.92 y 0.96; en el caso de 3 y 6 meses, los indices de Nash-Sutcliffe fueron aproximadamente 0.5. La anticipacion del pronostico fue mejor para 1 y 2 meses. EnglishThe monitoring and forecasting of droughts are important to evaluate risks, take decisions, as well as undertake effective and timely actions to avoid and reduce their negative effects. Therefore, the objective of this study was to forecast the SPI (Standard Precipitation Index) and SPEI (Standard Precipitation Evapotranspiration Index) drought indices for 14 meteorological stations in the Fuerte River watershed in northwest Mexico. Our hypothesis was that it is possible to achieve such objective through the implementation of the Discrete Kalman filter algorithm (DKF). The Fuerte River watershed, Sinaloa, Mexico, is important for its agricultural production and generation of hydroelectric power. We did the forecast of the SPI and SPEI drought indices for time scales (drought durations) of 3, 6, 12 and 24 months, during the period 1961-2011, and with 1, 2, 3 and 4 months in advance. Two models were implemented using the Discrete Kalman filter: a second-order autoregressive (DKF-AR2), and a second-order autoregressive with exogenous input (DKF-ARX). The climatic variables tested as exogenous were precipitation (Pt), maximum and minimum temperatures (Tmax and Tmin) and reference evapotranspiration (ET 0 ); the exogenous variable precipitation, Pt, recorded better results. The DKF-AR2 methodology presented the best result in the forecast of the indices for six stations located in the upper part of the watershed, with predominance of temperate and semi-cold climates. The DKF-ARX-Pt methodology proved better in the remaining eight stations of the middle and lower parts, located in warm climates. The best forecasts were obtained for scales (drought durations) of 12 and 24 months, and the SPEI forecast was better than that of SPI. The Nash-Sutcliffe indices (E) for 12 and 24 months reached up to 0.92 and 0.96; in the case of 3 and 6 months, the Nash- Sutcliffe indices were approximately 0.5. The anticipation of the prognosis was better for 1 and 2 months |
| Starting Page | 911 |
| Ending Page | 932 |
| Page Count | 22 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Volume Number | 52 |
| Alternate Webpage(s) | http://www.scielo.org.mx/pdf/agro/v52n7/2521-9766-agro-52-07-911.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
