Procesamiento digital de imágenes de satélites para la obtención de mapas de radiación solar. Aplicación a Cataluña

• Autores: Henry Flores Tovar
• Directores de la Tesis: José María Baldasano Recio (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2002
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Javier Martín Vide (presid.), Joan Jorge (secret.), Jordi Cunillera i Graño (voc.), Santiago Gasso Domingo (voc.), Josep Calbó i Angrill (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Óptica
  • Ciencias tecnológicas
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• Resumen

  • En el presente trabajo se emplea un modelo estadístico para la determianción de la radiación solar global superficial a través de imágenes NOAA AVHRR, las cuales presentan una amplia cobertura conjuntamente con una adecuada resolución espacial (del orden de 1.1 km2 en el nadir).

    El proceso se divide en tres pasos, el primero consiste en un procedimiento de detección de nubes, en el segundo se obtiene el albedo planetario visible y se determinan los indices de nubosidad para cada píxel de la imagen de satélite, los cuales son utilizados en el tercer paso para la aplicación del modelo estadístico. Los coeficientes de regresión del modelo se determinan a partir de los datos de once estaciones de medición en superficie (estaciones de calibración) ubicadas en Cataluña.

    Una vez obtenidos los coeficientes para cada una de las estaciones de calibración, se aplica el método Kriging de interpolación en superficie, para obtener el campo de coeficientes de la zona de estudio para luego aplicar el modelo y obtener el mapa de radiación solar global. Las estimaciones realizadas por el modelo se compararon con datos de otras diez estaciones de medición en superficie (estaciones de validación) en Cataluña para comprobar la validez de los resultados.

    Este modelo fue comprobado durante 12 meses consecutivos del año 1998,obteniendo una excelente correlación entre la estimación realizada por el modelo y los registros de las estaciones de validación, al obtenerse un coeficiente de determinación superior a 0.98 en todos los casos, conjuntamente con un error cuadrático medio entre 9.7% y 15.9% y un bias que varia entre -9.8% y 1.2%.

    Adicionalmente, la radiación solar global horaria estimada por medio de satélite, se comparo con la obtenida mediante interpolación en superficie de los datos de las estaciones de medición y con las mediciones realizadas por piranómetros en las estaciones de validación.