Validación del algoritmo hidroestimador en la región de Puerto Rico

Abstract

A heavy convective storm that occurred over the eastern part of Puerto Rico was selected to conduct a validation of the Hydro Estimator (HE). HE is a rainfall estimation algorithm which utilizes data from the GOES satellite. The selected tropical storm occurred from the 11th to the 13th of November, 2003 and caused a significant flash flood over the urban and agricultural areas. Puerto Rico is a small island located in the Caribbean basin and has a dense rain-gauge network that provides a good data set to conduct an accurate validation. The US Geological Survey monitors 125 rain-gauges located through PR and records rainfall every 15 minutes. Estimation of precipitation was generated by the same spatial and temporal distribution using the HE algorithm and the closest grid to a particular rain gauge was used to perform rainfall comparisons. NEXRAD data were also compared with rain gauges and the HE data. Continuous and discrete events were compared and the following scores were computed: the probability of detection, the false alarm rate, the bias of estimation, and correlation between observed and estimated rainfall. Also regression techniques were used in order to improve the results of the Hydro-Estimator.

Una fuerte tormenta conectiva que ocurrió sobre la parte este de Puerto Rico fue seleccionada para realizar la validación del HE (Hidro-Estimador). El HE es un algoritmo de estimación de precipitación que utiliza datos del satélite GOES. La tormenta tropical seleccionada tuvo lugar desde el 11 al 13 de Noviembre del 2003 y la misma causo significativas inundaciones sobre las áreas urbanas y de agricultura. Puerto Rico es una pequeña isla localizada en el Caribe y cuenta con una densa red de medidores de lluvia. Esta red provee un buen conjunto de datos para la realización de una acertada validación. El US Geological Survey monitorea 125 medidores de lluvia localizados a través de Puerto Rico y colectan datos de precipitación cada 15 minutos. La estimación de precipitación fue generada en la misma resolución espacial y temporal usando el algoritmo Hidro-Estimador. El cuadrante más cercano a un medidor de lluvia en particular fue usado para realizar las comparaciones de precipitación. La data de NEXRAD también fue comparada con la data de los medidores de lluvia y la data del Hidro-Estimador. Eventos continuos y discretos fueron comparados y las siguientes medidas de precisión fueron realizadas: probabilidad de detección de precipitación, frecuencia de acierto, frecuencia de falsa alarma, estimación de sesgo, correlación entre la precipitación observada y la estimada. Además se utilizaron técnicas de regresión para mejorar los resultados del Hidro-Estimador y reducir el sesgo.