Sistema automático de información hidrológica de Morelia

Abstract

In developing countries, the high costs of monitoring devices of meteorological variables negatively affect the management of environmental risks (droughts, avenues, climate change) due to the low density in the location of the meteorological stations and wide time intervals of the data, together with a late update of the databases. The climate is very susceptible to changes, so, given the interest of generating sufficient information in quantity, quality and real time, as a solution to this problem, in this thesis the development of an Automatic Hydrological Information System SAIH is proposed. The system will be constituted by a monitoring network formed by weather stations, built with low-cost microcontrollers and sensors through Arduino, as well as a cloud database service that allows the administration, manipulation and analysis of large-scale data sent by weather stations, as well as generating alerts through SMS, Twitter and Facebook (when the variables are outside the tolerance range), a web platform and an APP that allows the user to view spatial and temporal information and download the precipitation, temperature and humidity databases of each station. The sensors of the meteorological stations that collect the data have undergone through a calibration process through controlled climates in the laboratory and by comparison of observations with a nearby station, and subsequently validated under the standards of the World Meteorological Organization and the Mexican Standard NMX-AA -166 / 1-SCFI- 2013. The SAIH delivers information in quantity and quality, is part of the early warning systems for decision making and generation of actions necessary for environmental risk management.

En países en desarrollo los altos costos de dispositivos de monitoreo de variables meteorológicas afectan negativamente a la gestión de riesgos ambientales (sequias, avenidas, cambio climático) debido a la baja densidad de ubicación de estaciones meteorológicas, así como intervalos de tiempo inadecuados en la adquisición de los datos, unido a una actualización tardía de las bases de datos en los que se incorporan. El clima es muy susceptible a cambios, por ello el interés de generar información suficiente en cantidad, calidad y en tiempo real. Como solución a este problema, en esta tesis se propone desarrollar un Sistema Automático de Información Hidrológica SAIH, constituido por una red de monitoreo formada por estaciones meteorológicas construidas con microcontroladores y sensores de bajo costo a través de Arduino, un servicio de base de datos en la nube que permite la administración, manipulación y análisis de datos en gran escala enviados por las estaciones meteorológicas, un Sistema que permita no solamente adquirir datos, sino también generar alertas a través de SMS, Twitter y Facebook (cuando las variables estén fuera del rango de tolerancia), una plataforma web y un APP que le permite al usuario la visualización de la información espacial y temporalmente y la descarga de las bases de datos de precipitación, temperatura y humedad de cada estación. Para ser confiables, los sensores de las estaciones meteorológicas que recogen los datos deben pasar por un proceso de calibración a través de climas controlados en laboratorio y por comparación de observaciones con estación cercana, posteriormente validados bajo las normas de la Organización Meteorológica Mundial y la Norma Mexicana NMX-AA-166/1-SCFI-2013. El SAIH propuesto debe entregar información en cantidad y calidad, y formará parte de los sistemas de alerta temprana para la toma de decisiones y generación de acciones necesaria para la gestión de riesgos ambientales.