VEGLETA, Número 6, 2001 -2002 201

ELABORACIÓN DE MODELOS DIGITALES DE

PRECIPITACIÓN PARA LA ISLA DE GRAN CANARIA

Resumen: El presente artículo tiene

como objetivo mostrar, a través de un

cjcmplo, la elaboración de modelos digitales

de precipitaciiin (MDP) para 1'1 isla

de Gran Canaria. Los MDP, como otros

modelos digitales, permiten caracterizar

con gran detalle la variable precipitación

y se sustenta en técnicas de anilisis espacial.

Estas técnicas han tenido un gran

desarrollo en los últimos años a partir

del propio dcs,irrollo dc la inform5tica

en geografía y, con ello, de los Sistemas

de I~iform~icicíGn eográfica (5IG). 1.a importancia

que cobra la isla de Gran Canaria

en este campo, viene determinada

pcr 17 g r a ~ca Eti&.i de crtaciunec: ni->.

Y"'

viométricas que se sitúan en la isla, 10-

grdndo una densidad de red muy superior

a la existente en otras partes del Estado.

Palabras clave: Modelos Digitales de

Precipitaciones, hl(delos Iligitalei de

Elevaciones, bistemas de Informacicín

Geográlica, Gran Cdnrlrid, tt?cnicas de

análisis espacial, modelización cspnci;il,

L.. 2.. p..:-: 2- "'a. 1 niicv cic uuiiiifiuouri.

Abstract: One example of the realizatiori

of digital rainíall models in Gran

Canaria is sliowed by this paper. These

models, like other digitnl models, allow

us to s<~in, drtail ttir o b s ~ r v ~\,dir iable

(the rainfall, in this case) and is sustented

by spalial analysis tecliiiiqucs, witcli

have had a great expansion in the last

ve-ri thrcl-.O!l tho exF2EsieE =f cgn?7-77-

f -,

ter Lecliiiiques i i i Gei)grapliy arid, i r i special,

of the Geographical Information

Systems (GIS). The importance of Gran

Canaria in this field is due to the existence

of a great number of rainiall obscrvation

stntions in thc island, what

cause a high density, liiglier tlian in other

parts oi Spain.

Key words: Digital 12ainfal Models,

Digitdl Elevatiun Modcls, Geogrdphical

Information Systems, Gran Canaria, s p -

tia1 analysis tecl-iniques, spatial inode-

Iling, ravine of Guinigiiada

Las estaciones ineteorcilhgicas se encueiitrai-

i distribuidas de forma disperid

por el territorio, dejando entre ellas lagunas

de información respecto a los datos que

registran. Así, para caracterizar climáticamente

la totalidad del territorio se hace necesario

el cálculo de los valorcs climiiticos

en aquellas zonas duride éstos no han sido

registrados. Estos cálculos se realizan mediante

la aplicación de modelos de estimación,

que suelen estar basados en técnicas

de interpolación espacial a partir de los datos

existentes en las estaciones disponibles.

Este procedimiento permite estimar el valor

de una variable en una posición detcrminada

del espacio a partir de los valores

conocidos de esa variable en otras ubicaciones.

La variable climática de la que se poseen

mayor número de registros, tanto en

una escala temporal como desde el punto

de vista espacial es, sin duda alguna, la

precipitación. Esto se debe, entre otros factures,

a la importancia que ha tenido en el

Anc.q.-vnlln A,, las -,>F. &--L. - - A ..-- l,.-

L . . L L C L U I J C 1 i 3 , C a l lll, l L C L L U l 'llCJ

como sociales (agrícolas y turísticos, especialmente),

así como al papel que desempeña

de cara a una correcla plarii~icacióri

territorial, en la y ~ i elo s riesgos naturales

deben tenerse en consideración. Es por ello

por lo que el coiicrciniirnii> de lii disirib~ici611

espacial de esta variable cobra una especial

rrlrwancia. Así, diversos trabajos en

10s úiiiiiios d i ~ ~s)es i 1cl11 encaminado a s u

m»deIizciciiin espacial, bien con el fin de

caracterizar uri territorio (PONTE y BOSQUE,

1997), o bien de cara a la modelización

de determinados riesgos, como incendios

forestales (SALAS, 1994) o inundaciones

(,MÁYLI; ct 17/11, 1999).

En la estimación de la distribiición espacial

de esta variable, se recurre a la creacicín

dc modelos digitales de precipitaciones,

MDP (POUTE y BOSQUE, 1997). Estos

modelos pueden responder a estimaciones

realizadas sobre un espacio bidimeiisiurial,

0 considerar su variabilidad espacial con

relación a la topografí'i. En este último caso,

se basan en modelos digitales de elevaciones,

MDE (SALAS, 1994; HERNÁNElahoracih

de modrlos digitales de precipitaci6n para la isla de Gran Canaria 203

OUnversdad de a s Fanai d? Gran Canara i t o e c a Unuestsri aemmi Dgta le Caniris 20815

DEZ, 1996). En los últimos afios estas estimaciones

se han resuelto mediante la aplicación

de Sistemas de Información Geográfica,

SIG. Las ventajas de estas herramientas

informaticas derivan tanto de la

posibilidad de trabdjar los datos coiisiderando

su posición geográfica, como de la

exactitud y velocidad en los cálculos necesarios

para la elaboración de los documentos

definitivos (BOSQUE, 1992).

La realización de los MDP debe contar

con datos suficientes como para permitir

un ajuste adecuado del modelo, y no son

m~.ichris los twritoricis qur rumplen esta

pauta. Sin embargo, la isla de Gran Canaria

cuenta con una densidad muy alta de

estaciones pluviomCtricas (MÁYER ct alii,

1999), al disponer de más de 25U pluviómetros

repartidos por la superficie insular,

lo que nos da una cifra cercana a un pluviómetro

cada 6 km' (figura n." 1).

El trabajo que aquí presentamos desarroiia

un ejerripio iiieivdul0t;iru para la

elaboración de MDP tn la isla de Gran Camria,

lada la importancia que la red de

pluvicimrtros tirnr. En este sentido, consideramos

que este territoriu se convierte en

un espacio único, por lo que adqiiicw el carácter

de laboratorio de cara al estudio de

la distribución espacial de las precipitaciones,

al presentar un reparto desigual, iiiducido

por el abrupto relieve de la isla.

2. DISPONIBILIDAD Y FIABILIDAD

DE LOS DATOS CLIMÁTICOS EN

GRAN CANARIA

Resuita curioso que cn una isia con notoria

escasez de lluvia, con una precipitacicíli

media anual de 300 inm, frente a los

850 mm de media mundial, y en la que el

aprovechamiento anual del agua superficial

representa sólo el 10% del total de consumo

de la isla, se haya hecho un tsfucrzo

tan notable en el registro histórico de las

precipitaciories.

Este esfuerzo permite rn la actualidad

cuantificar con un alto grado de fiabilidad

las precipitaciones que se producen no sólo

en la superficie insular de forma general,

sino también rn sectores de menor extensión.

El nacimiento de la red de estaciones

pluviométricas en la isla de Gran Canaria

puede datarse hacia 1950. Durante estos

aiios se procedió a ampliar el númcro de

pluvi6metros que la Jefatura de Minas había

ido localizando desde 1933, de la mano

de D. Emiliano Frrnández. Los pluvióinetros

facilitadvs pvr la Jefatura Provincial

del Mando Aéreo (de quien entonces dependía

todo lo relacionado con ld nieteurulogía

y recopilación de datos analíticos),

permitían el análisis espacial de las precipitacionrs

por rl elevado número de pluviómetrus

(116) repartidos por toda la isla.

Los datos eran gestionados por el propio

D. Emiliano, el cual se encargó de repartir

por toda la isla los pluviómetros (normalmente

en los pozos o en lugares próximos

. éctm), .isi temo de capacitar a 10s nhsrrvadures.

Su eiiipefio para con esta labor

propició una alta fiabilidad en los datos, al

igual que el inicio de estudios pluviométricos

que abarcaban el conjunto de la isla.

En 1'1 década de los años sesenta, con el

impulso dado a la construcción de grandes

presas, se hizo necesario llevar a cabo toda

una serie de estudios Iiidrológicos. El Ser-

. .

\ icio i í i d i á ~ i l i cd~ei La3 Pa! l_i ln~9 e hizo CM

go del archivo de datos de la red, contiiiualido

y potenciando su control, mantenimiento

y explotdcií~ri.

En 1970 y, como consecuencia del SPA-

15', sr rcali76 una iniportante campaña de

revisión y controi de Las esiaciuries que

existían hasta el momento, colocándose

nuevos pluviómctros en aquellos lugares

en los que el estiidlo de los registros de

épocas anteriores indicaba un necesario

control. Asimismo, la campaña se extendió

a la captación y formación de los observadores.

D. Antonio Dols Viciano, ingeniero

de caniinos, canales y puertos, continuó la

organización de la Sección de Hidrología,

con la colaboración del ingeniero tecnico

Elaboración de modelos digitales de precipitación para la isla de Gran Canaria 205

rritorio, como son, en general, todas las relaciunacids

con la topografíd (SALAS,

1994). En las Islas Canarias se tiene constancia

de que este factvr dctcrrrii~ia considerablemente

la distrihiición de las precipitaciones

(MARZOL, 1988) y que, por tanto,

puede ser utilizado correctamente a la

hora dc realizar modelos digitales basados

en series temporales de datos (KOMhKO y

HERNANDEZ, 1996).

Entre los métodos de interpelación espacial,

Lino de los que resulta más simple

es el denominado polígonos Tlzit~ss~S~ei .t rata

de establecer los polígonos que definen

el área de dominio de una variable (en este

caso, la lluvia). Considerando que cada

punto no muestra1 del territorio es similar

a1 punto muestral m5s prbximo, se trata de

asignar a los primeros el valor de los segundos.

Para ello se crean unos polígonos

donde el valor para cada uno de los puntos

que quedan en su interior es el del punto

muestral que lo define. Como es de suponer,

el procedimie~ito solamente es aplicable

si la red muestral es densa y se

encuentra distribuida de forma homogénea

por el territorio. De igual manera, su aplicación

se ve condicionada por la euistencia

de importantes variaciones rn 6.1 relirve

que pueden reproducirse en los datos

captados por dos estaciones iiiciy yr6ximas

Fstc- m6tndn ha sido mliy iitili7adn

durante décadas, al no contarse con Iierr-amientas

que permitieran un mejor cálculo

espacial c l e 1~1csi atris.

Un segundo m h d o de intrrpolación es

el de las rricdias rriiizdrs iori pc~ridcr~7ciódrlc In

di r tni~cin.E ste mhtndn supnne q1.i~ la variable

estim;ida sigue unos gradientes lineales

con la distancia. De esta manera, el valor

de un punto 1x0 muestral es estimado en

función de la media de los valores de los

puntos muestrales más cercanos y en relac

i h in\,ersd '1 la distdncia que los scpcir~i;

es decir, cada dato se interpela por la media

ponderada de los datos de las cstacio-

iies ~ n i ~s e i c a i - ~S;U~ ~ex. p~eb. ,i ui-~ >be d e h e .

z,=, S ,, (Z,,,1 4',,,),, /S, , , w, ,,,

donde Z,, es el valor a estimar en el punto

no iiiuestral, Z,,, el estimado en el inuestral

y \Y,,,, es un factor de ponderacitin que

actúa sobre el valor de cdda punto muestral.

Este factor, relacionado con la distancia

existente entre un punto muestral vri y

uno no muestral 11, se calcula de la siguiente

forma:

Lv ,,,,, = 1 / d ,, 8 3 ,

siendo d , , ,,, la distancia entre el punto

muestra1 y el no muestral.

Este método es aplicable a zonas que no

presentan una gran variación de datos climáticvc

u que, el? c2x de precentar!2, nu es

posible establecer una relación directa con

otros factores, como los relativos a la topografía.

Su realización mediante SIG es 1-5-

pida. El producto cartográfico derivado es

útil cuando el objetil o es establecer u11 prinier

documento de trabajo, puesto que determina

una buena distribución de las precipitaciones

y permite, por tanto, un analijis

bastante aiei-tñdu. Cii esta misma Itiiea,

esta representación cartogrifica es de ~itilidad

cuando la escala de trabajo cs pequeiia,

y no se preleiide coiisiclerdr uri cletdlle

cxccsivo sino una visión global ( ~ L ~ Y Ect R

nlii, 1999).

A modo de comparación con otra vari'ible,

en la elaboración de modelos digitales

de elevaciones, este método resulta

váiido, dado que se aciapca mucho mejor ai

modelado de la altitud, que sí suele seguir

un gradiente lineal claro.

Los métodos de ir~terpolnricity~~ orfir~~ciofrcs

ilr rqrcsihi se basan en el análisis de las

relaciones espaciales entre algunas varia-

Dies ciei territorio. En ios estudios de ciima

suele ser usual el establecimiento de funciones

que expliquen las relaciones que se

establecen entre las variables climáticas y

las topográficas (principalmente altitud y

oricritación), así como la l o c a l i~a c i hg eográfica

(longitud, latit~id y distancia). La

iiiterpolación por funciones de regresión se

basa en la estimación de los datos no mucstrales

en función de esta relación, que suele

ser establecida utilizando una recta co206

Luis Hc u imd e z Ca l í l c~~/t olJ ahlo bloycv 5~ravrz/ Lldin lionicro hl17rtin

mo modelo, en la que la variable no climática

adquiere el carjctcr de independiente.

La ~i iayoer xylicacih de la variabilidad espacial

de la precipitación está marcada por

la altitud (SALAS, 1994), hecho que se

comprueba igualmente en Gran Canaria

(ROMERO y HERNÁNDEZ, 1996).

Así, podemos establecer una correlacion

entre la variable altitud (z) y las precipitaciones

(P) para una serie de puntos

muestrales. Estos podrían ser, claramente,

las estaciones pluviométricas localizadas

en la isla, de las que conocemos ambos datos.

Una vez establecida la correlación, sería

sencillo aplicar los valores que determinan

la variación de los datos de P al resto

de altitudes del territorio, donde no

existan datos relativos a la precipitación.

IJara ello, podemos realizar la operación

mediante la aplicación del algoritmo lineal:

Y = a + b X

donde Y' es ia varia'uie dependiente, X

la independiente, mientras a y h son los parámetrus

que definen la recta, siendo 1) el

coefiriente de regresion de Y sobre X, que

expresa la pendiente de la recta, y n un \alor

que indica la distancia del origen al

punto en el que la recta corta al eje Y. kn

nuestro caso, la ecuación podría tener la siguiente

expresión:

P = i ? + D z

Además de la regresión lineal, se pueden

señalar otras como la potencial o multiplicativa

(R = n z"), la exponencial (R = csp

111 + b 2 ) ) y la recíproca ( 1 / R = n + b 2).

Paiñ e! cáktilu de lus r l u i e s de íi y i; 5t.

suele utilizar un método sencillo, como el

denominado de mínimos cuadrados, que

hace referencia a que la recta obtenida hace

mínima la suma de los cuadrados de las

diferencias entre los valores empíricos y los

teoricos proporcionados por dicha recta.

Así, a cada altitud de nuestro territorio

le podrá ser asignado un valor relati\,o a la

precipitación, conforme al modelo establecido

a partir de los datos de las estaciones.

En caso de que nuestra búsqueda tuviese

como objetivo uno o varios puntos rcpartidos

por el Lerrilurio, la solución es muy- rdpida.

Sin embargo, cuando el objetivo es la

caracterización climática de toda un área,

se hace imprescindible contar con una z fijada

en un mapa de altitud continuo, es decir,

un Modelo Digital de Elevaciones.

De cualquier forma, una vez establecido

el modelo, es necesario conocer su bondad

de ajuste, con el fin de saber si es válido

desde un punto de vista científico o si,

por el contrario, en su aplicación estariamos

cometiendo un grave error. El método

que presentd mejores resultados es el de

comparar los datos de precipitación teóricos

con los obtenidos Lras la dplicació~di el

modelo en las estaciones pluviométricas.

El grado de relaci0ri que existe entre las

variables precipitación y altitud piiede ser

determinado de manera cuantitativa a partir

de los valores predichos (tehricos), IJr, y

los observados (empíricos) obtenidos en

función de la correlación, a los que denominaremos

P,,, en estas estaciones. La razón

entre las varianzas de los valores observados

de la variable dependiente (SP,)y la

varianza de los valores predichos de esta

misma variable (S'P,,) otorga, como resultado,

un valor que representa la proporción

de la variación total de la variable dependiente

que es explicada por la independiente

si se aplica alguno de estos modelos.

Así se define el coeficiente de determinación

r.', que permite estimar hasta qué punto

la regresión explica la variación de los

valores observados de la variable dependiente,

es decir, la bondad de ajuste. Si el

resultado se aproxima a 1, las varianzas

son idénticas y la variable depei-idieiite (en

niiestro caso, la precipitación) sería explicada

en su totalidad por la variable independiente

(la altitud). Su expresih es:

r.' = S'P, / S'P,,

El cálculo de los errores obtenidos al

aplicar la ecuación, también es útil a la hora

de estimar la validez del modelo. 4sí, se

suelen considerar dos tipos: el error medio

Elaboración dc modclos digitalcs dc prccipitacih para la isla de Gran Canaria 207

cuadrático (EMC) y el error máximo. Este

último puede aportar información muy válida,

al posibilitarnos comprobar variaciones

puntuales que, en caso de no estar relacionadas

con un error en los datos de entrada,

explicaría rasgos particulares sobre

cl carácter de alguna de las estaciones, como

variaciones producidas por la existencia

de sombras topográficas.

Para comprobar la validez de los resultados

obtenidos, se debe realizar igualmrntr

algúii tipo dr trbt de signilicacicín

estadística, como el test de significación de

correlación, que permite determinar la

bondad de ajuste entre un conjunto cie datos

observados a partir de una investigación

y una distribución teórica.

En nuestro ejemplo, &te será el metodo

que se va a aplicar, dado que presenta uria

característica fundamental: se trata de un

área que presenta una variación altitudi~ial

muy grande, desde el nivel del mar hasta

los 1866 metros. Este hecho determina una

influencia notable en la variación de las

precipitaciones (desde los 144,6 rrirn de niedia

anual de la estación de Las Palmas,

hasta los K29,7 mm de la Hoya del Gamonal,

a 1363 m).

4. LOS MDE COMO BASE PARA LA

OBTENCI ~ND E MDP

Como hemos comentado con anterioridad,

si el objetivo de nuestro trabajo es la

caracterizacióii climática de toda un área, p

se pretende, además, alcanzar un gran nivel

de exactitud, es necesario contar con un

documento relativo ci la altitud del territorio

q~ie presente esta variable de modo

continuo. Es lo que se clenoriiiiia un Llodeln

nigital de Elevaciones, MDE.

Este modelo debe estar en un formato

adeciiado que permita la realización de los

cálculos necesarios para ser transformado

en el Modelo Digital de Precipitacione5,

MDP. En el entorno de los SIG, la estruc-

L 2- 2 - L . . - -..---"-,,-A,. r u l a ut- u a r u a YLLCI C J ~ < , I ~ C L Ca: este ~ G I Y X C ~ ~ V

es la raster, donde los datos quedan expresados

por pixcls o teselas que son producto

del cruce de filas y columnas. La razón

de ello estriba en qiic los programas raster

permiten una mayor velocidad y exactitud

en el proceso de aricílisis de los datos, a través

de operaciones matemáticas con las

matrices numéricas que los definen (BOSQUE,

1992).

Dada su naturaleza simbólica y numérica,

los MDE permiten una gran precisión

en la modelización de algunos procesos,

gracias a las relaciones dc corrcspoi-idcncin

que establecen con la realidad (FELIC~SIMO,

1994). Así, son muchos los trabajos en

i ~ q~ues e sius iiir~dehsi irnrn ap:icñci6i-i, a

lo cual no es ajeno nuestro ámbito geográfico,

donde existen experiencias de iiivestigación

en las que han sido elaborados, como

para el estudio del relieve y de sus variaciones

(SAN'I'ANA y NARANJO, 1992),

la realizacion de modelos de riesgo erosi-

1 7 0 , en los que las variables topográficas

juegan un papel decisivo (HERNANDEZ,

1996) o, precisamente, en la elaboración de

MDP (ROMERO HERNÁNDEZ, 1996).

Sin duda alguna, la complejidad orográfica

de nuestra isla, p lo que ello significa,

tanto desde el punto de vista ambiental

como desde el punto de vista humano,

determina el que los MDE sean de gran utilidad

a la hora de estudiar nuestro medio

y establecer modelos sobre su funcionamiento.

De este modo, resulta recomendable

su utilización cuando se pretende abordar

estudios climáticos, especialmente si

éstos tienen como objetivo la caracterizacicín

de la precipitación.

La captación de los datos para la realiración

de un MDE piiede realizarse mediante

la digitali~acióidi e una red uriifurme

de puntm, o mediante la introduccihn

en el sistenia de la información relativa a

las curvas de nivel (FELIC~SIA~1O99,4 ). En

el primer caso, suele ser habitual considerar

los piintos correspondientes al cruce de

las coordenadas, es decir, los vértices de la

cun&..ci;!u &! docGrncnfu cnrf G,-- A':-,.

h""""

fuente (LIÁYER, et alii, 1999) o, si se pre208

Luis H~ . r r i h d e zC nl zwto / Pnblo Mr i y e~C i~iírrz/ L i d i o Rotrrero Mnrtíiz

tende mayor detalle, datos de altitud relativos

a divisiones realizadas considerando

estas cuadrículas como referencia (SANTANA

y NARANJO, 1992). Si bien es verdad

que cl método presenta buenos resultados,

maynr aplicacibn tiene el método indirecto

de la digitalización manual de los

mapas topográficos (FELIC~SIMO1,9 94),

para lo que se hace muy útil el uso de sistemas

vectoriales.

Al igual que señalamos en relación a la

selección de los datos relativos a la precipitación,

conviene considerar la digitalización

de las curvas en un área superior a la

de estudio, con e: fin de que, en la iilielpolación

posterior, el límite de nuestro territorio

no sea considerado como una cota

con un ~ a l odr e O, pues esto supondría un

serio problema si se pretende realizar calculos

relativos a las pendientes. Con el fin

de garantizar la mayor precisión del modelo,

la digitalización se debe abordar considerando

la totalidad de las curvas de nivel.

Del mismo modo deben ser integrados

en el sistema todos los puntos acotados, así

como la información auxiliar, correspondiente

a alturas que no guardan un orden

regular con estas curvas.

Para la interpolación de los datos suele

ser habitual la irileryulacií~nl ineal entre

puntoso curvas de nivel, ya que resulta

ser el método que permite una mayor precisión

final (BOSQUE r7f nlii, 1990; ROSQUE,

1992). Este método se basa en la intercepción

de dos puntos de dos líneas que

sigan la misma dirección (la de máxima

pendiente), estableciendo sobre ella la interpolación

lineal y asignándose a cada tesela

el valor calcillado de los datos intermedios.

El resultado que se ohtirnr nunca r5 drl

todo correcto, ya que el territorio modelado

se manifiesta con un aspecto aterrazado.

Este hecho es producto de la concentración

de los datos calculados muy cerca

de la posiciUn geugráfica que ocupan las

,,-,,,7,w .-.,c-, ,,, dc r.i.:c! digito!izodns (ISLIC~CIMO,

1994). Para corregir este efecto, se hace

necesario establecer algún proceso, siendo

el más normal la aplicación de un filtro

de paso bajo (ROS(Z1JE rt alii, 199n) rrnplpando

una ventana de cada 3 x 3 teselas. Este

método, de medias móviles, produce un

suavizado que asemeja más el modelo al

aspecto real del territorio.

Al igual que en el caso de las precipitacioncs,

cs ncccsario, una vcz realizado el

modelo, analizar los resultados con el fin

de comprobar su validez. Resulta útil, para

este cometido, la toma de pares de datos

en puntos de control: los relativos a la

cartografía original y los relativos al mapa

resuitante cic ia eiaboración aei IvíDE. Para

ello, se hace práctico la elaboración de un

muestre0 sistemático (CHUVIECO, 1990),

tomando como referencia los puntos coincidentes

con la cuadrícula de la cartografía

fiient~ de información. Una vez tomados

los puntos, se debe proceder al cálculo de

los errores máximo y cuadrático medio con

un método idéntico al explicado con anterioridad

para las precipitaciones. Conforme

a los datos obkenicios, se puede comprobar

la calidad del n~odelo,p ara lo que

se hacen útiles las definiciones establecidas

por el US Geological Survey (FELICISI~~IO,

1994). De cualquier forma, también sería

necesario realizar algún test de significación

estadística, como el mencionado test

de significación de correlación.

Una vez comprobado que el modelo

presenta una calidad suficiente como para

ser ntili7ado para desarrollar nuestro MDP,

tan sólo queda aplicar la ecuación hallada

a través del método de interpolación por

funciGiies de rcgrcs:.= ,r ,, s U s t i ~ ~, r - - A - LLLUV c!

MDE por la z, en la ecuación P = a + b 2.

5. ELABORACIÓN DEL MUIJ DE LA

CUENCA DEL GUINIGUADA

Para la realización del MDP de la cuenca

del Guiniguada se contó con 25 estaciones

pluviométricas, 18 de las cuáles se localizan

en e! interior de !a cüriicii, ixierttrñs

que las 7 restantes lo hacen en la periferia.

OUnversdad de a s Fanas d? Gran Canara i t o e c a Unuestsri Memmi Dgta le Caniris 20815

Elaboración de iiiodelos ciigitales dc precipitación para la isla de Gran Canaria 209

La razón de este hecho estriba en que, en los valores más cercanos. En la tabla 1 se

un proceso de interpelación, es necesario muestran las estaciones pluviomí.tricas secontar

con puntos muestralcs cn las drcas leccionadas (se marcan en cursiva las que

periféricas, pues de no ser así el sistema se localizan en la periferia de la cuenca), así

tiende a considerar un gradiente lineal, se- como sus valores de precipitación media

gún la tendencia creciente o dccrccicnte de anual y de altitud.

1. Lomo Aljorradero 1075 629,2 66. Tafira-V~~ero 337 328

2. Hoya del Gamonal 1365 829,7 67. Mesas de Ana López 1548 775,l

3 Las P a h ~ 6Y 144,9 5% Lngundaq ,.,-n

l l l V

"r.0 r.

I LO,L

15. Tentmtguada 745 530,8 69. Aitoiia-Gafianías 1110 739,8

27. Monte Coeilo 470 388 70. Utiaca 850 626,6

29 Santa Rrigida 485 425,3 71. Draguillo-San Matco 740 516,l

33. Cuevas Blancas 2 690 890,1 94. Solana presa 1010 587

38 Lomo del Polvo 160 197,7 102 La Milagrosa 395 391,l

39. Mddroñal 59 5 497,4 136 San Mateo pueblo 830 535,8

40. Llano de Las Brujas 100 208 1 ti4 Ojem Teror 770 693,s

43. Cruz de Tejeda 1525 754,s 166. Cueva Grande 1335 821,6

58. Faro Espartero 81 8 566.2 1 bí Cumwllac 1160 744

59 Sat7 Lorenzo 235 308,7

A partir de estos datos, se realizaron los

cálculos relativos a la relación existente entre

las dos variables comentadas (precipit

a c i h y altitud), con el fin de conocer cómo

esta última variable condiciona la dis-

Lribucióri de las lluvias en la cuenca. Para

rllo, se procediíi al cálculo de los parámetros

estddísticos que definen la recta de

ajuste (la pendiente, b, y la intersección, o),

según el ~r i t tudod e mínimos cuadrados,

dando como rrsilltado 197,50 para n, mientras

el valor de O es 0,434. Esta función se

representa en la figura 3, donde se puede

observar el buen ajuste que presentan las

cios vdriables en los puntos muestrales seleccionados.

Una vez obtenidos estos datos, y con el

fin de conocer la bondad del ajuste. se prncedió

al cálculo de las precipitaciones para

las mismas altitudes a las que se Localizan las

estaciones pluviométricas. Los resultados se

presentan en la tabla 2, donde se muestran

los valores teóricos (Pmm) y los calculados

(Pmm') tras la aplicación de la ecuación.

Fisiirn 3. Relación entre la precipitación y la altitud.

n*.:L -6.u*u-LI c,,*-- !a fig::?? 4 reprecrnt-.

grlificaniente la relación existente entre la

altitiid y ambas precipitaciones (teórica y

calculdda), pudi&iidose aprccix el ajuste

entre ambas y la altitud, así coma la distribucibn

de lvs errores. E11 relación a éstos,

e! EMC fue de 33,15 nini, mientras e!

error máximo fuc dc 161,93 mm. Por su

parte, en cuanto a los valores estadísticos,

ei coeiicienic dc dcicriiii~l~tciid~air coiiiii

resi.!tado 0,9621, ln ciiai indica qiir rn rsta

cuenca la altitud explica más del 96% de

la distribución de la precipitación. Para

comprobar estadísticamente la validez de

los datos obtenidos, se procedió a la elaboración

dcl test dc significación de correlacicín.

El resultado obtenido es de 0,9613,

valor muy cercano a 1, que indicaría qiir

ambas muestras son exactamente i c i h

AL:1.C^.'.l J.

Elaboración de modelos digitales de precipitación para la isla dc Cran Canaria 21 1

L-~~titud - ~ m r n - ~rnrn' l

F i < y ~ ~4r.n R elación entre la altitud, la pi-ecipiiacihi Leíiricd y id calculada

A partir de !^S datos &tenidc>s, nn,-lomos

definir el mapa de las precipitaciones

de la cuenca, para lo que se hace necesario,

como se comentó con an~erioridad,

contar con u11 MDE que nos facilite la aplicacicíii

de la funcióii describ con anterioridad.

Para la realizacicín de este documento,

se procedió a la digitalización, en formato

\ ,~~cf<>dr ie~ ! , C G ~ S J ~ Y r .ix,.C~{ dC.lI i C S C C

ca del Guiniguada, así como de las áreas

inmediatamente cercanas. Una vez introducidos

los datos en el sistema, éstos fue

ron interpelados a través de un método de

medias móviles con ponderación de la distx-~

cia, ubteniénd::~~ cu-:: rcs::!tuc!ü ün

documento de altitudes, al que fue necesa-

11e7!;z11~1 t : a t r cfi !truc; dc -y-c.,. ~ t ~'"--64v-' u , 'L .LC-L- J

citirido uso de la mediana, con el fin de

proceder al suavizado del modelo.

Con el fin dc conocer la bondad de los

resultados obtenidos, fueron seleccionados

de forma sistemática 59 puntos de control,

correspondientes a los vértices de la r u a -

drícula UTM. Poniendo en relación los datos

obtenidos en estos puntos tras la realización

dci! procesc? di iiitci-piiliiciirii, ccili Icis

teóricos ("reales"), leídos directamente sobrc

el mapa topográfico, el error máximo

loc~lizado es de 96 metros, mientras el

EMC es de 42. En la tabla 3 se presenta la

altitud "real" en estos puntos, así coino la

ca!rü!nda tras el pincejii dt. iiiicipolació~yi

los errores en cada punto de control.

üe igual forma, en la figura 5 se prescnta

In distribución de ambos pares de datos,

clbí ~ ~ 1 1 l1 o~ e1~r r ures Irallados. pudibndoce

observar la bondad de ajuste, así como

la inexistencia de areas especificas

doridr bt. prc-id cizran errores. Sin embargo,

es de ~iutar, a partir de la lectura de este

gráfico q ~ i e ,m ientras en las cotas bajas los

res los valores obtenido del MDE), en las

cotas más altas sucede lo contrario. Igual

que en el caso anterior, se procedió a com

probar estadísticamente la validez de los

datos obtenidos, a través de la elabordciim

del test de significacicín dc corrcloción y, de

la misma forma que ocurriera para las precipitaciones,

el resultado (0,9312) indica

Figiirn 5, Altitudes rcales, altitudes en el MDE y errores observados.

OUnuersdad de a s Fanai d? Gran Canara i t o e c a Unuestsri M e m r i Dgta le Caniris 20815

Eiabcir,iciOii iie 11ii)iicios cjigitdes de precipitdcion para la isla de Gran Canaria 713

A partir de este modelo de altitudes, se mo resultado, obtenemos el mapa de preprocedi6

a la aplicacion de la función ob- cipitaci6n n-iedia anual para la cuenca del

tenida anteriormente, mediante la sustitu- Guiniguada. En la figura 6 se puede obserción

de la z en la ecuación P = n + 17 z. Co- var este documento definitivo.

6. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

En un análisis en el que se deba tenrr

en cuenta la distribución espacial de cualqi~

ipvr ariahlp natiiral n socia!, la i p l i r a c i h

de un modelo 110s parece, n priori, una ventaja,

puesto que con ello conseguimos mostrar

algo que 110 es obvio a simple vista.

1,legados a este punto, podemos afirmar

que los modelos ayudan a percibir hechos

que son difíciles de ohservar en la realiciacl

cotidiana. Sin embargo, también es cierto

que la implernentcicicín de modelos iios Ileva,

en muchas ocasiones, a cometer errores

de análisis, bien porque se haya producido

una generalización de la informacicín, o

bien porque la información utilizada para

la generación del modelo sea erronea.

En el caso del estudio de la precipitación,

partimos de una información que

pueden contener errores (de lectura directa

de la probeta del pluviómetro, de introducción

en la base de dalos,...). La iniplementaciíin

de un modelo en estas condiciones,

desde luego, deja pocas dudas

sobre la escasa calidad del análisis que con

él se pucdc realizar. Sin embargo, los procesos

de dcpuracióii dc 10s datos pluriorn&

ricos, permiten su fiabilidxi. Por otro

l¿id», parrcr obvio que rn la representación

de esb variable se lia de Iiacer uso de estos

modelos para que los territorios puedan

ser estudiados y entendidos, por lo

que su modeli~dción se puede co~isiderar

como necesaria.

Pero esta necesidad no puede justificar

una modelización de cualquier modo, ya

suponga ésta la cscascz de datos de cntrada,

la mala calidad de éstos o la aplicación

de modelos no ajustados. Así, dcsdc un

punto de vista científico, se cuenta con métodos

válidos que se basan en el control dc

calidad de los datos y en la implementación

de modelos basados en ecuaciones que posibilitan

un análisis de los errores. Al mismo

tiempo, ciertas herramientas se ponen a

disposición de esta calidad en 10s modelos.

En relación a la cantidad y la calidad de

los datos, y por lo que se refiere a nuestro

territorio, Gran Canaria dispone de una

buena materia prima: en primer lugar, dispone

de una gran cantidad de estaciones

pluviométricas repartidas por todo su territorio,

lo que le permite tener tina den+

dad muy alta de red. Por otro I d o , las series

son amplias y el control sobre la calidad

de los datos permite no dudar sobre su

fiabilidad. Tan sólo queda el que los modelos

que se desarrollen permitan realizar

cálculos lo más apropiado posible.

Es en esta línea donde juegan un irnportante

papel los SIC; y la posibilidad de

desarrollar modelos de calidad, implcmcntando

sus posibilidades de análisis espacial.

I'recisainentc, cse es el cometido de es-

-

NOTAS

te artíciilo: mostrar las posibilidades metodológicas

que permiten los SIC en la búsqueda

de modelos más exactos de precipitaciones.

Teniendo en cuenta lo expuesto con anterioridad

y a modo de conclusión, sólo

nos resta considerar los siguientes puntos:

1. La isla de Gran Canaria posee una

red de estaciones pluviométricas de

excelente calidad y densidad. Los datos

que se recogen en estas estaciones

son la materia base sobre la que estudiar

las lluvias y su variabilidad espacia:

t;ii esta isla. Pero, asi misii-m,

esta isla puede funcionar a modo de

laboratorio, de modo que la modeli-

~aciór id e lds precipilaciwies y el estudio

de esta variabilidad espacial,

sea aplicable a otros lugares que, con

semejantes caractrrísticas naturales,

no dispvngari de tmta inlorriiaci6i-i

relativa a precipitaciones.

2. La elaboración de modelos digitales

de precipitación se i-nuestra como

tina herramienta válida a la hora de

modelizar estas variaciones climáticas.

Sin embargo, su establecimiento

debe hacerse siguiendo unos pasos

rigurosos que aseguren la bondad

del inodelo y que deben comenzar

desde el mismo momento de la toma

de datos.

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