Predicción no lineal de caudales utilizando variables macroclimáticas y análisis espectral singular

Resumen

La estrecha relación no lineal entre la hidrología colombiana y los procesos climáticos globales justifican el estudio de modelos no lineales de predicción. Este estudio presenta la dinámica no lineal de los caudales de los ríos de Colombia, utilizando un modelo periódico de predicción basado en el Análisis Espectral Singular (AES). El modelo periódico fue desarrollado y aplicado para ventanas de predicción de tres y seis meses. Se hacen comparaciones para los casos univariado y multivariado; este último incluye variables macroclimáticas. El modelo propuesto se estudia a través del análisis de componentes principales, la estructura de correlación con variables macroclimáticas y parámetros de reconstrucción de las series. Los esquemas desarrollados con base en el AES se aplican a las series de caudales mensuales de los ríos San Carlos, Río Grande II, Guatapé, Magdalena, Guavio y Batá. Los resultados indican que los modelos propuestos reproducen aceptablemente las principales características estadísticas de las series de caudales, obteniéndose predicciones cercanas a las observaciones históricas; además, la inclusión de variables macroclimáticas en el esquema multivariado mejora de forma significativa la capacidad de predicción.