Análise e Previsão da Cota Fluviométrica do Rio Negro em Manaus. Autores: Glauco Yared UEA Naziano Filizola UEA Jochen Schöngart MaxPlank/INPA

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Edson Nunes Lencastre
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1 Análise e Previsão da Cota Fluviométrica do Rio Negro em Manaus Autores: Glauco Yared UEA Naziano Filizola UEA Jochen Schöngart MaxPlank/INPA

2 Resumo da Apresentação Introdução Modelagem de Sistemas Análise da série temporal da Cota Análise da Amplitude da Cota Modelo de Regressão Múltipla Resultados dos Testes Estatísticos e de Correlação Previsão do Nível Máximo da Cota Análise das Distribuições Anuais da Cota dos Rios Negro e Madeira Discussões Conclusão e Proposta de Continuidade do Trabalho

Estatísticos e de Correlação Previsão do Nível Máximo da Cota Análise das Distribuições

3 Introdução Contexto Mudanças climáticas Ação do homem sobre o meio ambiente Comportamento da cota fluviométrica Importância Econômica Planejamento das atividades que dependem dos rios, tais como pesca, geração de energia elétrica, etc. Social Planejamento das comunidades localizadas ao longo das margens dos rios no que tange a enchentes, secas, etc.

que dependem dos rios, tais como pesca, geração de energia elétrica, etc.

4 Introdução Objetivo geral Determinar modelos probabilísticos capazes de prever o nível da cota fluviométrica Objetivos específicos Investigar o comportamento de métricas extraídas da série temporal da cota, tais como: Nível médio diário Nível médio mensal Nível máximo anual Nível mínimo anual Amplitude anual

comportamento de métricas extraídas da série temporal da cota, tais como:

5 Modelagem de Sistemas Gráficos, modelos polinomiais, RNAs, modelos de Markov, etc. Aquisição de Dados Processamento Determinação do tipo de representação Análise da freqüência de amostragem, precisão numérica, etc. Filtragem, detecção de nãolinearidades, transformadas, estacionariedade, etc. Detecção da estrutura, algoritmo de treinamento e estimação de parâmetros Determinação do Modelo Verificação da validade ou capacidade de generalização do modelo Validação do Modelo

numérica, etc. Filtragem, detecção de nãolinearidades, transformadas, estacionariedade, etc.

6 Análise da Série Temporal da Cota 3 0 Cota do Rio Negro F l o o d - f l u x f r o m t o Análise da estacionariedade do sinal da cota ANOVA F l o o d - F l u x l e v e l ( m ) Y e a r s d a y s Y e a r s

m ) 2 2 2 0 Y e a r s 1 9 5 2 1 9 6 2 1 9 7 2 1 8 1 9 8 2 1 6 1 9 9 2 1 4 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3

7 Análise da Amplitude da Cota 1 5 F l o o d A m p l i t u d e C o m p a r i n g t h e M e a n F l o o d A m p l i t u d e p e r D e c a d e A m p l i t u d e ( m ) y e a r s y e a r s y e a r s A u t o c o r r e l a t i o n f u n c t i o n o f t h e l o w p a s s f i l t e r e d f l o o d a m p l i t u d e C o m p a r i n g t h e l o w p a s s f i l t e r e d m e a n f l o o d a m p l i t u d e p e r d e c a d e s i g n a l 0 y e a r s L a g y e a r s

9 4 2 1 9 5 2 1 9 6 2 1 9 7 2 1 9 8 2 1 9 9 2 2 0 0 2 y e a r s A u t o c o r r e l a t i o n f u n c t i o n o f t h e l o w p a s s f i l t e r e d f l o o d a m p l i t u d e 1 0.

8 Modelo de Regressão Múltipla Modelo de regressão múltipla (Schöngart et al., 2007). SOI Feb : é o valor de Southern Oscilation Index em fevereiro. WL Feb : é o valor do nível médio da cota em fevereiro. FL max : é o valor do nível máximo previsto SOI Feb WL Feb Modelo Linear FL max Fevereiro Julho (ano anterior)

WL Feb : é o valor do nível médio da cota em fevereiro.

9 Resultados dos Testes de Correlação e ANOVA O mês que apresenta máximo coeficiente de correlação entre os SOI e o nível máximo da cota do Rio Negro em Manaus não é fixo, o que aponta para indícios de mudanças na estrutura do modelo. Além disso, também devem existir mudanças nos parâmetros dos modelos, visto que a análise das distribuições das cotas diárias mostraram diferenças anuais significativas

10 Previsão do Nível Máximo da Cota Através de Modelos com Parâmetros Fixos ou Variáveis 3 0 Water Level of Negro River Water level (m) R e a l v a l u e s P r e d i c t i o n f r o m a f i x e d m o d e l P r e d i c t i o n f r o m a n a d a p t i v e m o d e l Years Redução de aproximadamente 30% no MSE

i c t i o n f r o m a f i x e d m o d e l P r e d i c t i o n f r o m a n a d a p t i v e m o d

11 Análise das Distribuições Anuais da Cota do Rio Negro e do Rio Madeira M e a n w a t e r l e v e l a n a l y s i s f o r t h e M a d e i r a r i v e r f r o m t o M e a n w a t e r l e v e l a n a l y s i s f o r t h e N e g r o r i v e r f r o m t o Y e a r s ( ) Y e a r s ( ) Y e a r s ( ) Y e a r s ( )

5 Y e a r s ( 1 9 6 8-2 0 0 2 ) 1 9 8 0 1 9 8 5 1 9 9 0 Y e a r s ( 1 9 6 8-2 0 0 2 ) 1 9 8 0 1 9 8 5 1 9 9 0 1 9 9 5 1 9 9 5 2 0 0 0 2 0 0 0 1 9 7 0 1 9 7

12 Discussões Parâmetros do modelo probabilístico de previsão da cota varia com o tempo (sistema não-estacionário???) A estrutura do modelo sugerido varia com o tempo (mudanças na relação dinâmica entre as variáveis do sistema???)

13 Conclusão A previsão do nível máximo da cota do Rio Negro deve ser realizada por modelos variantes no tempo

14 Proposta de Continuidade do Trabalho Investigação dos fatores físicos responsáveis pela mudança do comportamento do modelo Investigação mais detalhada sobre a possível variação do comportamento dinâmico do nível da cota Investigação mais detalhada sobre o tamanho da janela temporal de treinamento

detalhada sobre a possível variação do comportamento dinâmico do nível da

15 Fim! Obrigado.

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