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ALTERNAR
En esta sección se describe la metodología utilizada para la elaboración de los mapas de potencial de Irradiación Solar, Biomasa y Viento presentes en el departamento de Nariño.
Irradiación Solar y Biomasa
A. Obtención de datos
Identificación de imágenes satelitales landsat con la cobertura adecuada del departamento y Descarga de Imágenes satelitales de un periodo considerable de tiempo.(el número de imágenes satelitales varía según el tamaño del departamento, tiempo a ser analizado y capturas de landsat), se utilizaron imágenes satelitales de Landsat 7. En la siguiente figura muestran 5 imágenes que fueron utilizadas en el departamento de Nariño
B. Preprocesamiento
Recorte, reproyección y de las imágenes satelitales según la delimitación territorial del departamento. Se utilizarón scripts desarrollados con el fin de que en este proceso sea automático, el sistemas de referencia de coordenadas usado fué en EPSG:3857 para que el la escala de medida sea en metros decimales. En la siguiente figura, se muestra una imagen recortada y re-proyectada del departamento de Nariño.
C. Procesamiento y limpieza de datos
En esta etapa se ingresa los datos de las imágenes satelitales a la base de datos y se elimina datos nulos o con nubosidad, este proceso se realiza a través de scripts posteriormente se realiza la conversión de Digital number (DN) a reflectance, según las especificaciones del sensor Landsat.
D. Análisis de regresión
Se realiza un análisis de regresión en la cual se encuentra el modelo tanto para biomasa como para solar, el cual será aplicable a los datos, para encontrar el modelo apropiado se prueban 13 modelos entre los que encontramos máquina de vectores, redes neuronales según la correlación y el R2 que mejor resulte se aplica el modelo a los conjuntos de datos utilizando 7 bandas landsat.
E. Construcción de mapas
En la construcción de mapas de biomasa y solar se utilizó el método Kriging que provee una solución al problema de la estimación basada en un modelo continuo de variación espacial estocástica, el objetivo de Kriging es el de estimar el valor de una variable aleatoria, Z, en uno o más puntos no muestreados o sobre grandes bloques, esto hace que se pueda construir mapas con una resolución de 450 metros. En la siguiente figura se muestra un mapa de biomasa.
mapa general Biomasa
mapas anuales Biomasa
F. Instalación, configuración de la aplicación
En esta etapa hay que subir todos los mapas del departamento a geoserver para luego poder ser visualizada en la herramienta GEOAlternar que se desarrollo.
Viento
A. Obtención de datos
Se realizó un muestreo en el departamento de Nariño para la adquisición de series de tiempo en los puntos seleccionados a través del proveedor VISALA INC. Para el departamento de nariño fueron necesarios 480 puntos de series de tiempo en formato MERRA(Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications) los cuales tienen una mayor resolución espacial (por hora). el muestreo realizado se observa en la siguiente figura.
B. Procesamiento de datos
Debido a que las series de tiempo entregadas por el proveedor están en formato csv, se debe subir estas series de tiempo a una base de datos con coordenadas reproyectadas al sistemas de referencia de coordenadas EPSG:3857.
C. Construcción mapas de velocidad de viento
Al igual que el anterior componente se utilizó Kriging para realizar la interpolación, y se crearon mapas de viento promedio en el departamento. Adicionalmente se interpoló la dirección del viento con la finalidad de generar y visualizar la rosa de los vientos y la curva de wibull.