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| Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais | |
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Validação dos DadosVários fatores afetam a confiabilidade de dados medidos em campo por equipamentos automáticos. Relâmpagos, mau funcionamento ou mesmo acidentes com animais podem alterar as medições tornando-as incorretas. A rede SONDA de dados, antes de disponibilizar os dados de suas estações, submete-os a um processo de validação que objetiva identificar os dados suspeitos. Através desse processo é possível não só garantir a confiabilidade dos dados, mas também acionar a equipe de engenheiros responsável pela manutenção dos equipamentos, muitos localizados em regiões remotas. Os relatórios de controle de qualidade poderão ainda ser utilizados pelos cientistas da equipe envolvida como base para futuros aprimoramentos das estações. O processo de validação dos dados obtidos pelas estaçãos SONDA baseia-se na estratégia de controle de qualidade de dados adotada pela BSRN (Baseline Surface Radiation Network). Embora a BSRN trate apenas de radiação solar, sua estratégia de controle de dados foi também aplicada aos dados meteorológicos e anemométricos, sendo para isso adotados os critérios de análise estabelecidos pela Webmet.com. Assim como o WRMC (World Radiation Monitoring Center) procede com relação aos dados da BSRN, a rede SONDA não altera sua base de dados original. A execução do processo de controle de qualidade não corrige os dados, apenas sinaliza aqueles suspeitos de estarem incorretos, gerando um código de validação para cada dado coletado. Esses códigos numéricos de 4 dígitos são armazenados em arquivos a parte que podem ser obtidos e consultados pelos usuários, ficando a seu critério a utilização ou não do dado suspeito. Exemplo: o arquivo de dados PTR0707ED possui o arquivo de validação PTR0707ED_DQC.
ProcessoO processo de controle de qualidade é composto de 4 etapas sequenciais iniciadas com filtros mais grosseiros e terminadas com filtros mais refinados. Esses filtros sinalizam quando um dado é considerado suspeito de incorreção através da execução de algoritmos que adotam os seguintes critérios:
A aprovação em cada etapa é requisito para a continuidade do processo. Assim, somente quando um dado for considerado aprovado numa etapa, a etapa seguinte será iniciada. Se não ouver aprovação, o processo será interrompido e o dado receberá o código equivalente a suspeito. Se ouver aprovação, o dado receberá o código de aprovado e a etapa seguinte será iniciada, conforme explicado a seguir. CódigoO resultado de cada uma das etapas aplicadas no controle de qualidade é dado na forma de códigos numéricos, lidos da direita para a esquerda, que classificam o valor medido dentro dos seguintes parâmetros:
Cada dado, portanto, terá um qualificador de 4 dígitos como nos exemplos:
CritériosNos procedimentos de controle de qualidade, um dado será sinalizado como correto quando atender aos limites descritos na tabela abaixo. Esses limites são baseados nos critérios das seguintes organizações:
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| Fisicamente Possível (algoritmo 1) |
Extremamente Raro (algoritmo 2) |
Evolução Temporal (algoritmo 3) |
Comparação entre Sensores (algoritmo 4) |
| Temperatura (°C) | variáveis: tp_25m e tp_50m | ||
| min.: mínimo absoluto local max.: máximo absoluto local |
variação < 5° num período de 1 hora | variação > 0,5° num período de 12 horas consecutivas | não aplicado |
| Velocidade do Vento (ms-1) | variáveis: ws_25m e ws_50m | ||
| min.: 0 max.: 25 |
variação > 0,1 num período de 3 horas consecutivas | variação > 0,5 num período de 12 horas consecutivas | dado do sensor mais alto > dado do sensor mais baixo no mesmo momento |
| Direção do Vento (graus) | variáveis: wd_25m e wd_50m | ||
| min.: 0° max.: 360° |
variação > 1° num período de 3 horas consecutivas | variação > 10° num período de 18 horas consecutivas | não aplicado |
| Fisicamente Possível (algoritmo 1) |
Extremamente Raro (algoritmo 2) |
Evolução Temporal (algoritmo 3) |
| Temperatura (°C) | variável: tp_sfc | |
| min.: mínimo absoluto local (*) max.: máximo absoluto local (*) |
variação < 5° num período de 1 hora | variação > 0,5° num período de 12 horas consecutivas |
| Umidade (%) | variável: humid | |
| min.: 0 max.: 100 |
não aplicado | não aplicado |
| Pressão Atmosférica (mb) | variável: press | |
| min.: mínimo para a altitude (*) max.: máximo para a altitude (*) |
variação < 6 num período de 3 horas consecutivas | não aplicado |
| Precipitação (mm) | variável: rain | |
| min.: 0 por minuto (*) max.: máximo absoluto local (*) |
variação < 25 num período de 1 hora | variação < 100 num período de 24 horas consecutivas |
| Velocidade do Vento (ms-1) | variável: ws_10m | |
| min.: 0 max.: 25 |
variação > 0,1 num período de 3 horas consecutivas | variação > 0,5 num período de 12 horas consecutivas |
| Direção do Vento (graus) | variável: wd_10m | |
| 1. desvio padrão ≠ 0 (zero) 2. min.: 0° max.: 360° | variação > 1° num período de 3 horas consecutivas | variação > 10° num período de 18 horas consecutivas |
| (*) Segundo as Normais Climatológicas do INMET Observação: o algoritmo 4 ainda não é aplicado a essas variáveis. |
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| Fisicamente Possível (algoritmo 1) |
Extremamente Raro (algoritmo 2) |
Comparação entre Sensores (algoritmo 3) |
| Global Horizontal (Wm-2) | variável: glo_avg | |
| 1. desvio padrão ≠ 0 (zero) 2. min.: -4 max.: Sa × 1,5 × µ01,2 + 100 |
min.: -2 max.: Sa × 1,2 × µ01,2 + 50 |
(Global) / (Sum) deve estar entre ± 10% de 1,0 para AZS < 75°, Sum > 50 (Global) / (Sum) deve estar entre ± 15% de 1,0 para 93° > AZS > 75°, Sum > 50 Obs.: este teste não é possível para Sum < 50 |
| Direta Normal (Wm-2) | variável: dir_avg | |
| 1. desvio padrão ≠ 0 (zero) 2. verificação do estado de operação do rastreador solar (onde existente) 3. min.: -4 max.: Sa |
min.: -2 max.: Sa × 0,95 × µ00,2 + 10 |
Direta × µ0 - 50 ≤ direta horizontal (Global - Difusa) ≤ Direta × µ0 + 50 |
| Difusa (Wm-2) | variável: diff_avg | |
| 1. desvio padrão ≠ 0 (zero) 2. verificação do estado de operação do rastreador solar (onde existente) 3. min.: -4 max.: Sa × 0,95 × µ01,2 + 50 |
min.: -2 max.: Sa × 0,75 × µ01,2 + 30 |
(Difusa) / (Global) < 1,05 para AZS < 75°, Global >
50 (Difusa) / (Global) < 1,10 para 93° > AZS >75°, Global > 50 Obs.: este teste não é possível para Global < 50 |
| Onda Longa (Wm-2) | variável: lw_avg | |
| 1. desvio padrão ≠ 0 (zero) 2. verificação do estado de operação do rastreador solar (onde existente) 3. min.: 40 max.: 700 |
min.: 60 max.: 500 |
0,4 × σTa4 < LWdn < σTa4 + 25 |
| PAR (µmols s-1m-2) | variável: par_avg | |
| 1. desvio padrão ≠ 0 (zero) 2. min.: -4 max.: 2,07 × (Sa × 1,5 × µ01,2 + 100Wm-2) |
min.: -2 max.: 2,07 × (Sa × 1,2 × µ>01,2 + 50Wm-2) |
Comparação com estimativas obtidas a
partir dos dados de Iluminância e Global Horizontal. Os limites para aceitação do dado como "não suspeito" são determinados em função do AZS. |
| Iluminância (klux) | variável: lux_avg | |
| 1. desvio padrão ≠ 0 (zero) 2. min.: -4 max.: 0,1125 × (Sa × 1,5 × µ01,2 + 100Wm-2) |
min.: -2 max.: 0,1125 × (Sa × 0,95 × µ01,2 + 50Wm-2) |
Comparação com estimativas obtidas a partir dos
dados de PAR e Global Horizontal. Os limites para aceitação do dado como "não suspeito" são determinados em função do AZS. |
| Observação: o algoritmo 4 ainda não é aplicado a essas variáveis. | ||
| Legenda |
| AZS = ângulo do zênite solar |
| µ0 = Cos (AZS) Nota: nas fórmulas acima, se AZS > 90°, µ0 é considerado 0,0 |
| S0 = constante solar a distância média Terra-Sol |
| UA = distância Terra-Sol em Unidades Astronômicas, 1 UA = distância média Terra-Sol |
| Sa = S0/UA2 = constante solar ajustada para distância Terra-Sol |
| Sum = [Difusa + (Direta Normal) × µ0] |
| σ = constante Stephan-Boltzmann = 5,67 × 10-8 Wm-2 K-4 |
| Ta = temperatura do ar em graus Kelvin Nota: deve estar entre 170K < Ta < 350K |
| Global = radiação solar medida por um piranômetro sem sombreador |
| Difusa = radiação solar medida por um piranômetro com sombreador |
| Direta Normal = componente direta normal da radiação solar incidente na superfície |
| LWdn: radiação de onda longa descendente medida por um pirgeômetro |
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INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais |
Ouvidoria: http://inpe.br/ouvidoria |
Importante
Para facilitar a visualização da validação dos dados de cada estação,
estão disponíveis, na mesma área de download, os gráficos
com o resultado mês a mês, onde podem ser vistos os percentuais
de aprovação em cada uma das etapas. 
