Comparative analysis of continuous simulation hydrological models in high-mountain watersheds: Chinchiná River case

La modelación hidrológica es la base para la gestión integral del recurso hídrico; en cuencas de alta montaña, e involucra una compleja interacción de procesos físicoquímicos. Este estudio, realizado en la cuenca del río Chinchiná, Colombia, plantea un análisis multimodelo para capturar la incertidumbre asociada con la modelación hidrológica, mediante la aplicación de siete modelos hidrológicos, lluvia-escorrentía de simulación continua, agregados a escala mensual, con diferentes niveles de complejidad. La capacidad de reflejar la respuesta hidrológica fue analizada por métodos gráficos y estadísticos. Los resultados expresados en los indicadores estadísticos, los hidrogramas y las curvas de duración de caudales permiten una mejor compresión de la escorrentía en cuencas de alta montaña. Los modelos conceptuales Tetis, abcd y el modelo autoregresivo ARMA (1,1) Salas & Smith capturaron de manera satisfactoria la descarga media y podrían ser aplicados para la estimación en cuencas no aforadas en la zona de estudio.Hydrological modelling is the basis for the comprehensive management of hydrological resources, and in the case of high-mountain watersheds, it involves a complex physicochemical process interaction. This study, conducted in the Chinchiná river watershed (Colombia), poses a multimodel analysis in order to capture the uncertainty associated with the hydrological modelling by means of seven hydrological models, continuous simulation rain-runoff, monthly-scale aggregates, with different complexity levels. The capability to reflect the hydrological response was analyzed through graphical and statistical methods. The results exhibited in the statistical indicators, the hydrographs, and the discharge durationcurves allow a better compression of the runoff in high-mountain watersheds. The Tetis and abcd concept models, as well as the ARMA (1,1) Salas & Smith auto-regressive model, satisfactorily captured the mean discharge, and they could be applied for the estimation in non-appraised watersheds in the zone of the study

Una Visión del Recurso Agua desde la Dinámica Fluvial

Durante los últimos años se ha creado una competencia por los recursos renovables y no renovables disponibles en el país, en especial por el recurso hídrico; por tanto, hay que destacar el papel de la dinámica fluvial en el contexto de los recursos hídricos

Análisis comparativo de modelos hidrológicos de simulación continua en cuencas de alta montaña: caso del Río Chinchiná

Hydrological modelling is the basis for the comprehensive management of hydrological resources, and in the case of high-mountain watersheds, it involves a complex physicochemical process interaction. This study, conducted in the Chinchiná river watershed (Colombia), poses a multimodel analysis in order to capture the uncertainty associated with the hydrological modelling by means of seven hydrological models, continuous simulation rain-runoff, monthly-scale aggregates, with different complexity levels. The capability to reflect the hydrological response was analyzed through graphical and statistical methods. The results exhibited in the statistical indicators, the hydrographs, and the discharge durationcurves allow a better compression of the runoff in high-mountain watersheds. The Tetis and abcd concept models, as well as the ARMA (1,1) Salas & Smith auto-regressive model, satisfactorily captured the mean discharge, and they could be applied for the estimation in non-appraised watersheds in the zone of the studyLa modelación hidrológica es la base para la gestión integral del recurso hídrico; en cuencas de alta montaña, e involucra una compleja interacción de procesos fisicoquímicos. Este estudio, realizado en la cuenca del río Chinchiná, Colombia, plantea un análisis multimodelo para capturar la incertidumbre asociada con la modelación hidrológica, mediante la aplicación de siete modelos hidrológicos, lluvia-escorrentía de simulación continua, agregados a escala mensual, con diferentes niveles de complejidad. La capacidad de reflejar la respuesta hidrológica fue analizada por métodos gráficos y estadísticos. Los resultados expresados en los indicadores estadísticos, los hidrogramas y las curvas de duración de caudales permiten una mejor compresión de la escorrentía en cuencas dealta montaña. Los modelos conceptuales Tetis, abcd y el modelo autoregresivo ARMA (1,1) Salas & Smith capturaron de manera satisfactoria la descarga media y podrían ser aplicados para la estimación en cuencas no aforadas en la zona de estudio

Estimación del tiempo de concentración y tiempo de rezago en la cuenca experimental urbana de la quebrada san luis, manizales

La cuenca de la quebrada San Luis es una pequeña cuenca experimental ubicada en la zona urbana de la ciudad de Manizales, típica de media montaña de la zona andina colombiana, que se encuentra muy bien instrumentada pues cuenta con cuatro estaciones pluviográficas y una de aforo dentro de ella para un área aproximada de 1,0 km². La información temporal se unificó para tenerla disponible a intervalos de 5 minutos. Este trabajo pretende estimar los tiempos de concentración y de rezago de la cuenca a partir de la información disponible en los hidrogramas y hietogramas registrados, para compararlos con los valores estimados mediante las ecuaciones empíricas disponibles en la literatura. Las principales conclusiones destacan que la ecuación empírica del tiempo de concentración que muestra un mejor ajuste a la observada en la cuenca experimental es el valor de la mediana de todas las ecuaciones, siendo las ecuaciones de Kirpich, Passini, California y Ventura-Heras las que muestran valores más conservadores para el diseño hidrológico, ya que muestran respuestas más rápidas a las observadas. En cuanto al tiempo de rezago, se observa una relación aproximada de 0.6 con respecto al tiempo de concentración medio estimado

Hydro-meteorological data analysis using olap techniques

The wealth of data recorded by meteorological networks provides a great opportunity for analyzing and discovering knowledge. However, efficient data storage and its effective handling are prerequisites for meteorological and hydro-climatological research and require strategies for capturing, delivering, storing and processing that guarantee quality and consistency of the data. The purpose of this work is to develop a conceptual model for a data warehouse in a star schema that allows the structured storage and multidimensional analysis of historical hydro-climatological data. Information registered by two telemetered networks of hydro-meteorological stations has been collected in the city of Manizales, Colombia. From the designed data warehouse schema, the data warehouse exploits the data (in some cases extending back more than 50 years) in order to apply online analytical processing (OLAP) techniques and discovery potential high-value hidden relationships, in a region particularly affected by climate change and climate variability phenomena. The core contribution of this paper encompasses the exploration of alternatives to the traditional storage and analysis methods and the presentation of a number of cases, showing the effectiveness of the proposed model in the evaluation of the data quality and the visualization of relationships among diverse variables in different scales and for specific cases

Reflexiones en torno al sector forestal en el departamento de Caldas como alternativa de paz y desarrollo sostenible

graficas, tablasEste artículo muestra cómo el manejo sostenible del sector forestal puede contribuir al proceso de paz en el departamento de Caldas. Mediante encuentros y entrevistas con los principales actores forestales se obtiene una visión de la situación actual del sector y sus potencialidades. Se concluyó que el fortalecimiento de la gobernanza puede potenciar y jalonar este desarrollo a través de la política forestal, incorporando espacios de participación formal e impulsando proyectos como deforestación cero, reducción de la ilegalidad, certificación forestal, y generación de empleo; este último, aprovechando el potencial de 164 000 ha para plantaciones forestales existente en la región cafetera

Análisis de las Señales de un Radar Pluviométrico Experimental

Los radares pluviométricos son instrumentos electrónicos que permiten realizar una representación espacial de la precipitación. Estos dispositivos dejan estimar cuantitativamente la precipitación de forma remota sobre grandes extensiones (1x1, 2x2 km2) a intervalos de tiempo breves, entre 5 y 10 minutos. Generalmente hacen un barrido volumétrico de 360° en un tiempo menor de 10 minutos, lo que permite obtener gran cantidad de información en poco tiempo (Rosengaus, 1999). De esta forma, los radares pluviométricos brindan información sobre la complejidad y características propias de las nubes (Ortiz et al., 1960). Miembros de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales han desarrollado un radar de vigilancia meteorológica cuyo objetivo inicial es detectar la presencia de nubes, medir su distancia y explorar la dinámica de la nube mediante el estudio de los pulsos reflejado

Normalización en desempeño de k-means sobre datos climáticos

Cluster analysis of climatological data is used in various investigations as it allows interesting results to be obtained for each proposed approach. Therefore, this paper presents the performance evaluation of the K-Means clustering algorithm from the use of standardization applied to a data set with four climatological variables (temperature, precipitation, relative humidity and solar radiation) for a station located in the city of Manizales, Colombia. This in order to determine the effect of applying, or not, the normalization in the quality of the clusters and to evaluate the computational cost of the algorithm according to the established characteristics. For this purpose, six execution scenarios are defined for 2, 3 and 5 clusters with differentquantity and grouping of variables using Euclidean distance as a distance measure, Davies-Bouldin as a quality evaluation method of the clusters and the application of normalization with Z-transformation and Range transformation. It is concluded that, through a comparison with k-medoides and STFT application (Fourier Transform of Reduced Time), the normalization improves the results and with Z-transformation the best grouping performances are obtained according to the Davis-Bouldin index.El análisis de clúster sobre datos climatológicos es usado en diversas investigaciones dado que permite obtener resultados interesantes para cada enfoque propuesto. Por tanto, en este trabajo se presenta la evaluación de desempeño del algoritmo de agrupamiento K-Means a partir del uso de normalización aplicada a un conjunto de datos con cuatro variables climatológicas (temperatura, precipitación, humedad relativa y radiación solar) para una estación ubicada en la ciudad de Manizales, Colombia. Esto con el fin de determinar el efecto de aplicar, o no, la normalización en la calidad de los clústeres y evaluar el costo computacional del algoritmo según las características establecidas. Para ello se definen seis escenarios de ejecución para 2, 3 y 5 clústeres con diferente cantidad y agrupación de variables utilizando distancia euclidiana como medida de alejamiento, Davies-Bouldin como método evaluación de calidad de los clústeres y la aplicación de normalización con Z-transformation y Range transformation. Se concluye que, a través de una comparación con k-medoides y aplicación STFT (Transformada de Fourier de Tiempo Reducido), la normalización mejora los resultados y con Z-transformation se obtienen los mejores desempeños de agrupamiento según el índice de Davis-Bouldin

Bodega de Datos Ambientales, Procesamiento y Análisis de Información Ambiental

La recolección, almacenamiento, procesamiento y análisis de información de tipo ambiental es un requerimiento que día a día exigen la comunidad y las entidades ambientales locales, con el fin de contribuir con los procesos de planificación ambiental y como apoyo a los procesos de investigación que realizan en la región. Es por este motivo que el monitoreo de condiciones ambientales como las climáticas, meteorológicas e hidrometeorológicas constituyen una fuente de datos que puede aumentar de manera exponencia

Entorno para el intercambio de instrumentos quirúrgicos en un simulador de otorrinolaringología WESST-ST

In this paper the development of a complementary module for the WESST - OT simulator is presented. The module allows the interchange of surgical instruments used in a nasal sinus surgery. This module was developed taking into account that in the original simulator it was possible to interact only with an endoscope and that the nasal sinus surgery requires more surgical instruments such as the Blakesley and Kerrison forceps, useful to support other techniques in addition to the orientation skill.En este artículo se presentan los resultados del desarrollo de un módulo complementario que permite el intercambio de instrumentos quirúrgicos a ser utilizados en una cirugía de senos paranasales, al simulador de otorrinolaringología WESST-OT (Web Environment For Surgical Skills Training in Otolaryngology). Este módulo se desarrolló teniendo en cuenta que en el entorno de simulación original sólo existía la posibilidad de interactuar con un endoscopio, y que la cirugía de senos paranasales requiere más instrumentos, tales como las pinzas Blakesley y Kerrison, útiles para apoyar didácticamente otras técnicas, aparte de la habilidad de orientación