Resumo

ROJAS-AVELLANEDA, D.. Spatial interpolation techniques for stimating levels of pollutant concentrations in the atmosphere. Rev. mex. fis. [online]. 2007, vol.53, n.6, pp.447-454. ISSN 0035-001X.

Las técnicas de interpolación espacial, peso inverso con la distancia (IDW) y kriging, son las mas comúnmente usadas para la estimación de niveles de contaminante en regiones que tienen un limitado número de estaciones de monitoreo. Los valores del pico de contaminación por ozono, medidos en la atmosfera de la región de la Ciudad de México, se consideran como un conjunto de datos muestreados cuya media no es estacionaria. Con el fin de estudiar el efecto de una media no estacionaria sobre el desempeño de los métodos de interpolación IDW y kriging, se transforma el conjunto de datos al remover de cada uno de ellos el valor de su tendencia. El conjunto residual obtenido se considera como un conjunto de variables aleatorias estacionarias. Para este caso se considera inicialmente el conjunto residual obtenido de los datos medidos en las 20 estaciones para concentración de ozono a las 15 horas por un periodo de 21 días del mes de Diciembre del 2001. Este conjunto de 420 datos constituye el conjunto de entrenamiento. Para determinar el valor de los parámetros que definen los pesos en cada uno de los métodos IDW y kriging que se analizan en este trabajo, se considera un método de validación cruzada mediante el cual se suponen para los parámetros valores iniciales, que se van ajustando iterativamente hasta obtener el valor que produce el mínimo error cuadrático medio entre los datos medidos y los estimados en cada una de las estaciones, para lo cual hacemos uso de los datos que constituyen el conjunto de entrenamiento. Una vez determinados, por el procedimiento anterior, los valores de los parámetros que definen los pesos de cada uno de los métodos IDW o kriging, se usan estos métodos para hacer estimaciones de los valores de las concentraciones de ozono, a las 15 horas en las estaciones para los 10 días de Diciembre de 2001 no considerados en el conjunto de entrenamiento. El error cuadrático medio entre datos medidos y estimados es calculado para este conjunto de prueba y se muestra en porcentaje en la Tabla I. Estos valores y el parámetro de generalización G pueden ser usados para medir el desempeño y habilidad de los modelos para predecir y reproducir el pico de ozono tanto para los residuales como para los datos originalmente muestreados sin ninguna transformación. Se muestran gráficas de dispersión de los datos de prueba para cada método de interpolación. Se da una interpretación de los niveles de contaminación de ozono obtenidos para Diciembre 21 de 2001 a las 15 horas usando el campo de vientos preexistente en la región, a las 14:00 horas del mismo día.

Palavras-chave : Interpolación espacial; modelamiento estadístico; contaminantes en el aire.

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