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Los desafíos de la precipitación de medición en ambientes forestales y de selva de Dense para fines de ingeniería
Los sistemas de medición de la selva tropical pueden ser más resistentes que los sistemas de medición de la selva tropical.
Desafíos únicos en ambientes forestales y de selva de Dense
La estructura física de un bosque denso o selva interactúa con precipitaciones de maneras que alteran fundamentalmente la cantidad, el tiempo y la distribución espacial del agua que alcanza los instrumentos de medición. Ingenieros que tratan estos ambientes como extensiones simples de regímenes de precipitación abierto producirán diseños que son peligrosamente subconservadores o innecesariamente costosos. Las siguientes subsecciones detallan las principales fuentes de error de medición y variabilidad.
Intercepción de la canopy y distribución de la red
El reto más inmediato y bien documentado en la medición de precipitación forestal es la intercepción.Cuando la lluvia encuentra un cañón forestal, una fracción de las aguas se adhiere a hojas, ramas y crecimiento epifitico como moses, helechos y bromelias artificiales. Esta variación interceptada no alcanza el suelo inmediatamente; en cambio, se acumula hasta que se supere la capacidad de almacenamiento de cientos de metros de profundidad.
Efectos de pérdidas y microclima evaporativos
Los registros de la precipitación se pueden utilizar en los bosques de la selva, y los microesferas se reducen en los últimos meses. Los estudios de la humedad se reducen en los bosques de la selva, y los de la humedad se reducen en los niveles de la lluvia.
Variabilidad espacial originada por la orografía y la vegetación
Los bosques densos se encuentran frecuentemente en terrenos montañosos o escarpados: la transición de Andes-Amazon, las tierras altas de Vietnam, las pistas boscosas del escarpeo etíopes, donde el levantamiento orográfico crea gradientes de precipitación moderada. Un solo calibre en una estación meteorológica de fondo del valle puede capturar menos de la mitad de la precipitación anual descrita en los primeros kilómetros
Accesibilidad y fiabilidad del equipo
La dificultad logística de instalar y mantener equipos de medición de precipitación en selvas densas no puede ser exagerada. Muchas estaciones de bosque tropicales carecen de acceso a la carretera, que requieren equipos y personal para llegar en barco, helicóptero o a pie sobre distancias que pueden requerir múltiples días de viaje. Esta limitación impone graves limitaciones al número de medidores de agua que se pueden desplegar, la frecuencia de la recolección de datos y el nivel de mantenimiento de rutina.
Métodos de medición y tecnologías para superar los desafíos
Reconociendo las limitaciones de los medidores de lluvia convencionales en el terreno boscoso, la comunidad hidrológica y meteorológica ha desarrollado un conjunto de enfoques complementarios que, cuando se implementan en combinación, pueden producir estimaciones de precipitación significativamente más fiables. En las secciones siguientes se describen los métodos principales, sus fortalezas y debilidades, y su aplicabilidad a los proyectos de ingeniería en entornos de la selva.
Enfoques basados en tierra: estrategias de diseño y colocación de Gauge
El sistema de medición de la superficie de la superficie de la red [FLT] es un sistema de medición de la superficie de la superficie de la mano de la mano de la mano de la mano de la mano de la mano de la mano de la mano de la mano de la mujer.
Teleobservación de satélites y radar meteorológico
Los productos de precipitación basados en satélites, como los de la tecnología de la tecnología de la energía, pueden ser utilizados por el sistema de control de la energía, y los sistemas de control de la energía, y los sistemas de control de la energía, y los sistemas de control de la energía, y los sistemas de control de la energía, y los sistemas de transmisión de datos de la energía,
Estaciones de clima automático y redes de sensores de IoT
Los avances en la tecnología de baja potencia, la telemetría por satélite y la conectividad por IoT celular han permitido desplegar estaciones de tiempo automáticas en lugares remotos de la selva con intervalos de recuperación de datos de 15 minutos a 6 horas.
Modelización hidrológica y asimilación de datos
El modelo de medición de la tecnología de la energía, que se observa en forma constante, permite que los datos de la tecnología de la energía sean más adecuados y que sean más adecuados.
Implications for Engineering Projects
Las inexactitudes e incertidumbres inherentes a la medición de precipitaciones en entornos de la selva se propagan directamente en decisiones de diseño de ingeniería y planificación operacional. Los ingenieros no sólo deben cuantificar estas incertidumbres sino que también incorporarlas en marcos de diseño basados en riesgos, que pueden requerir márgenes de seguridad más grandes o parámetros de diseño más conservadores que los necesarios en regiones templadas bien interpretadas.
Diseño de infraestructura para lluvias extremas
[FLT]: El factor de seguridad de la lluvia [FV] se puede utilizar en el diseño de la tecnología de la lluvia [B.D.] [F.] [F.] [F.]] [F.]]
Water Resource Management and Hydropower
Para el aprovechamiento de los embalses, la evaluación del rendimiento de los hidroeléctricos y la planificación del agua, el factor de precipitación crítica es la precipitación media a largo plazo y su variabilidad interanual. La subestimación sistemática de las precipitaciones debido a la intercepción de los dos tipos de precipitación y la pérdida de evaporación, que puede alcanzar el 15 al 25 por ciento en los bosques tropicales si no se corre
Control de la Erosión y Estabilidad de la pendiente
La intensidad y duración de la precipitación son los principales impulsores de la erosión del suelo y la inestabilidad de la pendiente en el terreno boscoso. El Revisado Universal Soil Los bosques de la Ecuación (RUSLE) y sus variantes requieren el factor de erosividad de la precipitación, que es una función de la energía cinética del impacto de la lluvia y la intensidad máxima de 30 minutos
Environmental and Ecological Considerations
Los proyectos de ingeniería en entornos forestales y de selva deben cumplir con las normas de evaluación de impacto ambiental que requieren la cuantificación de los cambios en el equilibrio de agua y el hábitat acuático.Los errores de medición de precipitación se propagan en estimaciones de cambios del régimen de flujo en aguas abajo, alteración de frecuencias de inundaciones y recarga de aguas subterráneas.
Estudios de casos de las principales cuencas forestales tropicales
Las consecuencias reales de los problemas de medición de precipitaciones se ilustran en estudios de casos de las tres regiones forestales tropicales más grandes, donde los proyectos de ingeniería han tenido que enfrentarse con graves limitaciones de datos.
La Cuenca del Amazonas
El sistema de seguridad de la cuenca del Brasil Agência Nacional de Águas (ANA)] opera una red de aproximadamente 2.000 calibres de lluvia en un área de 7 millones de kilómetros cuadrados, que combinan un medidor por 3,500 kilómetros cuadrados, que está muy por debajo del mínimo recomendado para la hidrología de la fuente.
África central y la cuenca del Congo
El proyecto de seguridad de la cuenca del Congo es una de las regiones más fragmentarias de la Tierra para la medición de precipitaciones. Un proyecto de rehabilitación de carreteras y ferrocarriles en la República Democrática del Congo, financiado por el Banco Africano de Desarrollo, diseño requerido de estructuras de drenaje para un corredor de 500 kilómetros que cruzan bosques tropicales densos y terrenos pantanos.
Selvas de Asia Sudoriental
El sistema de medición de la energía de los hidroeléctricos se utilizaba en el sistema de control de la energía, y el sistema de control de la energía de los usuarios, y el sistema de control de la energía de los usuarios, que se utilizaba en el sistema de control de la energía, y que se utilizaba en el sistema de control de la energía.
Tecnologías emergentes y futuras direcciones
En el próximo decenio se prometen mejoras significativas en la capacidad de medir la precipitación en los entornos forestales y de la selva. Varias trayectorias tecnológicas convergen para abordar los retos específicos que se describen en este artículo.
Los sistemas aéreos no utilizados (UAS) o drones equipados con radiométricos de microondas ligeros y de aspecto descendente pueden volar bajo el cañón del bosque para medir la humedad del suelo y inferir lluvia, o volar por encima del cañón para captar la distribución espacial de la humedad del canopy. Las campañas experimentales en Costa Rica y Malasia han demostrado que los sensores de la selva pueden mapear mejor
El aprendizaje y el aprendizaje profundo de la maquinaria se aplican al problema de corregir los prejuicios sistemáticos en los productos de precipitación por satélite. Las redes neuronales capacitadas en redes de medición escasas en los bosques tropicales pueden aprender las relaciones complejas y no lineales entre los rayos de satélite y la precipitación superficial, contando con la intercepción de la cría, la evaporación y los efectos orográficos.
Las redes de sensores de bajo costo (FLT:1) se componen de indicadores de lluvia de código abierto y microcontroladores conectados a través de redes de área de bajo consumo (LoRaWAN) pueden ser implementados en densidades mucho más altas que las estaciones automáticas tradicionales.
Las misiones de radar de la fase espacial más allá de la actual constelación de la GPM están en las etapas de planificación. La misión NASA-ISRO Sintética de la abertura Radar (NSAR), programada para el lanzamiento en 2024, proporcionará observaciones de radar de banda L y de banda S que pueden medir la humedad espacial y la estructura de la vegetación.
Conclusión
El análisis de la infraestructura de los sensores de la intemperie y los datos de la ingenuidad de los sistemas de medición de los riesgos, que se utilizan en el sistema de medición de los riesgos, y que se utilizan en el sistema de medición de los riesgos, y que se utilizan en el sistema de control de los riesgos, y que se utilizan en el sistema de seguridad de los países.