Comparación del filtro de Kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río Huaynamota, Nayarit, México

La asimilación de datos integrada para el pronóstico de caudales puede brindar flexibilidad y reducción de errores sistemáticos en los modelos. En este trabajo se evalúan la capacidad predictiva del filtro de Kalman discreto, filtro de Kalman de conjuntos y su integración, utilizando registros horar...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autores principales: Ildefonso Narváez-Ortiz, Laura Alicia Ibáñez-Castillo, Ramón Arteaga-Ramírez, Mario Vázquez-Peña, Carlos Cíntora-González
Formato: article
Lenguaje:ES
Publicado: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua 2021
Materias:
Acceso en línea:https://doaj.org/article/f84d24ced0894cc99e89c1d4398a9a2a
Etiquetas: Agregar Etiqueta
Sin Etiquetas, Sea el primero en etiquetar este registro!
id oai:doaj.org-article:f84d24ced0894cc99e89c1d4398a9a2a
record_format dspace
spelling oai:doaj.org-article:f84d24ced0894cc99e89c1d4398a9a2a2021-11-03T18:25:39ZComparación del filtro de Kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río Huaynamota, Nayarit, México0187-83362007-242210.24850/j-tyca-2021-06-06https://doaj.org/article/f84d24ced0894cc99e89c1d4398a9a2a2021-11-01T00:00:00Zhttp://revistatyca.org.mx/index.php/tyca/article/view/2507https://doaj.org/toc/0187-8336https://doaj.org/toc/2007-2422La asimilación de datos integrada para el pronóstico de caudales puede brindar flexibilidad y reducción de errores sistemáticos en los modelos. En este trabajo se evalúan la capacidad predictiva del filtro de Kalman discreto, filtro de Kalman de conjuntos y su integración, utilizando registros horarios de caudal de las estaciones Chapalagana y Platanitos ubicadas sobre el río Huaynamota, región hidrológica 12. La cuenca se ubica al noroeste de la república mexicana, y se comparte entre los estados de Durango, Nayarit, Zacatecas y Jalisco. Para el análisis se utilizaron series con 1 360 registros horarios del año 2017 comprendidos entre el 2 de agosto a las 9:00 horas hasta el 28 de septiembre a las 0:00 horas. Se realizaron pronósticos a 1, 2, 3, 4, 5 y 6 pasos hacia adelante, combinados con tamaños de conjunto de 5, 8, 10, 20, 50 y 100 miembros utilizando caudales de la estación Platanitos como variable exógena. El ajuste entre la serie observada y las pronosticadas se estimó mediante el coeficiente de Nash-Sutcliffe y la raíz del cuadrado medio del error para determinar que el filtro de Kalman discreto alcanza mejor ajuste y actualización con base en el tiempo de retraso entre series. El filtro de Kalman de conjuntos genera un suavizado de la serie pronosticada, y al igual que la integración de filtros aumenta el efecto de desplazamiento de la serie pronosticada. El filtro de Kalman discreto alcanza ajuste superior a ARX y a la combinación ARX-DKF.Ildefonso Narváez-OrtizLaura Alicia Ibáñez-CastilloRamón Arteaga-RamírezMario Vázquez-PeñaCarlos Cíntora-GonzálezInstituto Mexicano de Tecnología del Aguaarticlefiltro de kalmanconjuntosmodelos autorregresivospronósticos de caudales a corto plazoHydraulic engineeringTC1-978Water supply for domestic and industrial purposesTD201-500ESTecnología y ciencias del agua, Vol 12, Iss 6, Pp 239-281 (2021)
institution DOAJ
collection DOAJ
language ES
topic filtro de kalman
conjuntos
modelos autorregresivos
pronósticos de caudales a corto plazo
Hydraulic engineering
TC1-978
Water supply for domestic and industrial purposes
TD201-500
spellingShingle filtro de kalman
conjuntos
modelos autorregresivos
pronósticos de caudales a corto plazo
Hydraulic engineering
TC1-978
Water supply for domestic and industrial purposes
TD201-500
Ildefonso Narváez-Ortiz
Laura Alicia Ibáñez-Castillo
Ramón Arteaga-Ramírez
Mario Vázquez-Peña
Carlos Cíntora-González
Comparación del filtro de Kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río Huaynamota, Nayarit, México
description La asimilación de datos integrada para el pronóstico de caudales puede brindar flexibilidad y reducción de errores sistemáticos en los modelos. En este trabajo se evalúan la capacidad predictiva del filtro de Kalman discreto, filtro de Kalman de conjuntos y su integración, utilizando registros horarios de caudal de las estaciones Chapalagana y Platanitos ubicadas sobre el río Huaynamota, región hidrológica 12. La cuenca se ubica al noroeste de la república mexicana, y se comparte entre los estados de Durango, Nayarit, Zacatecas y Jalisco. Para el análisis se utilizaron series con 1 360 registros horarios del año 2017 comprendidos entre el 2 de agosto a las 9:00 horas hasta el 28 de septiembre a las 0:00 horas. Se realizaron pronósticos a 1, 2, 3, 4, 5 y 6 pasos hacia adelante, combinados con tamaños de conjunto de 5, 8, 10, 20, 50 y 100 miembros utilizando caudales de la estación Platanitos como variable exógena. El ajuste entre la serie observada y las pronosticadas se estimó mediante el coeficiente de Nash-Sutcliffe y la raíz del cuadrado medio del error para determinar que el filtro de Kalman discreto alcanza mejor ajuste y actualización con base en el tiempo de retraso entre series. El filtro de Kalman de conjuntos genera un suavizado de la serie pronosticada, y al igual que la integración de filtros aumenta el efecto de desplazamiento de la serie pronosticada. El filtro de Kalman discreto alcanza ajuste superior a ARX y a la combinación ARX-DKF.
format article
author Ildefonso Narváez-Ortiz
Laura Alicia Ibáñez-Castillo
Ramón Arteaga-Ramírez
Mario Vázquez-Peña
Carlos Cíntora-González
author_facet Ildefonso Narváez-Ortiz
Laura Alicia Ibáñez-Castillo
Ramón Arteaga-Ramírez
Mario Vázquez-Peña
Carlos Cíntora-González
author_sort Ildefonso Narváez-Ortiz
title Comparación del filtro de Kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río Huaynamota, Nayarit, México
title_short Comparación del filtro de Kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río Huaynamota, Nayarit, México
title_full Comparación del filtro de Kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río Huaynamota, Nayarit, México
title_fullStr Comparación del filtro de Kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río Huaynamota, Nayarit, México
title_full_unstemmed Comparación del filtro de Kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río Huaynamota, Nayarit, México
title_sort comparación del filtro de kalman discreto con el filtro de conjuntos para pronóstico de caudales horarios en el río huaynamota, nayarit, méxico
publisher Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
publishDate 2021
url https://doaj.org/article/f84d24ced0894cc99e89c1d4398a9a2a
work_keys_str_mv AT ildefonsonarvaezortiz comparaciondelfiltrodekalmandiscretoconelfiltrodeconjuntosparapronosticodecaudaleshorariosenelriohuaynamotanayaritmexico
AT lauraaliciaibanezcastillo comparaciondelfiltrodekalmandiscretoconelfiltrodeconjuntosparapronosticodecaudaleshorariosenelriohuaynamotanayaritmexico
AT ramonarteagaramirez comparaciondelfiltrodekalmandiscretoconelfiltrodeconjuntosparapronosticodecaudaleshorariosenelriohuaynamotanayaritmexico
AT mariovazquezpena comparaciondelfiltrodekalmandiscretoconelfiltrodeconjuntosparapronosticodecaudaleshorariosenelriohuaynamotanayaritmexico
AT carloscintoragonzalez comparaciondelfiltrodekalmandiscretoconelfiltrodeconjuntosparapronosticodecaudaleshorariosenelriohuaynamotanayaritmexico
_version_ 1718445493648883712