En los radares meteorológicos suele haber una gran confusión entre los términos: Procesamiento de Señales, Procesamiento de Datos y Procesamiento de Imágenes, tanto que se usan indistintamente y luego aparecen otros dos términos enigmáticos más: Procesamiento Primario y Procesamiento Secundario, para crear mayor confusión. Tanto es así que decidí escribir un post esclareciendo todos los diferentes estadios de la extracción y el procesamiento de la información de radar (Radares meteorológicos: aspectos informáticos). En este post nos centraremos en el procesamiento de los datos de radar.
Después del Procesamiento de las Señales, también llamado procesamiento Primario, la información de radar queda empaquetada en celdas de coordenadas cuasi esféricas (no son esféricas debido a la corrección por la curvatura de la Tierra). En cada celda viene un valor por cada uno de los parámetros que capta un radar Doppler (Z, V, W), más un valor por cada una de las variables polarimétricas si el radar es polarimétrico (ZDR, ADR, PHIDP, KDP, RHOHV). Las coordenadas que determinan la posición de la celda son la distancia hasta el radar (r), y los ángulos que determinan la posición de la antena en el plano acimutal y la elevación sobre el horizonte.
La misión del Procesamiento de los Datos, también llamado Procesamiento Secundario, es convertir los datos primarios, de coordenadas cuasi esféricas a coordenadas cartesianas georreferenciadas y generar los así llamados «productos«, El dato primario de radar es una matriz tridimensional en coordenadas esféricas, por tanto, no es una información que los humanos puedan ver directamente en su forma nativa. Para poderlo entender por medio de una computadora se requiere buscar cortes de la matriz tridimensional que puedan ser convertidos a planos bidimensionales, comprensibles para los humanos. A esto se dedican los procesadores de datos.
Existe una amplia gama de procesadores de datos, de hecho, cada fabricante de radar ofrece el suyo (la norteamericana EEC tiene el Edge, LEONARDO GERMANY tiene el Rainbow, la finlandesa VAISALA tiene el Iris, la red de radares WSR-88DP, NEXRAD tiene el CVG y el ORPG, LADETEC tiene el VESTA|Proceso y la implementación VESTA|ORPG), y hay algunos de propósito general que pretenden ser universales (TITAN, IDV, Frog-Muran, AWIPS, McIdas).
Los productos son matrices de datos que pueden ser cartesianas o polares, según el procesador de datos empleado. Estas matrices tampoco pueden ser “consumidas” directamente por el usuario final. Para que los productos puedan ser utilizados fácilmente por los meteorólogos, es necesario convertirlos a imágenes, de lo contrario, lo único que puede hacerse es explorar la matriz punto por punto para leer cada valor. Las imágenes son bidimensionales y cartesianas (ráster). De cada observación de radar (exploración tridimensional de la atmósfera) se genera una gran cantidad de productos (más de 70, dependiendo del procesador de datos utilizado) y de cada producto se pueden generar numerosas imágenes diferentes (diferentes paletas de colores, diferentes mapas de fondo, diferentes escalas del mapa…etc.).
Comúnmente el procesador de datos cumple la función de generar los productos (matrices de datos) y también permitir su visualización en forma de imágenes. Los procesadores de datos pueden trabajar de forma automática (cada vez que un radar hace una observación, genera y distribuye un grupo de productos prestablecidos de antemano), o bien puede trabajar de modo interactivo en el que el usuario selecciona la observación de radar que desea analizar y los productos que desea obtener y visualizar de esa observación.
Para el usuario resulta confuso saber que de una sola observación de radar se obtengan tantos productos diferentes y no saber cuál usar. Generalmente se usa el dato de radar nada más que para ver cómo está el tiempo y confirmar o refutar un pronóstico o para enfatizar una situación sobre la cual desea alertar el pronosticador. Digamos que se usa de forma decorativa. Este uso no amerita una inversión tan cara y tan costosa de mantener como son los radares meteorológicos (entre 4 y 6 millones USD la inversión inicial y un 10% de esta cifra para su sostenimiento anual).
Los servicios meteorológicos avanzados invierten en radares para usarlos de forma más intensiva. Hay dos direcciones principales para las que se usan los datos de los radares: la estimación cuantitativa de las precipitaciones y el pronóstico inmediato de tormentas severas locales. Las dos demandan una interacción desafiante. Los radares meteorológicos distan muchos de ser un pluviómetro distribuido en un área enorme o de ser un robot-pronosticador de tormentas. Son solamente herramientas que ayudan en la estimación de las precipitaciones y en el pronóstico inmediato, en algunos casos Usando IA para la detección automática de fenómenos.
LADETEC, ahora en su versión de empresa privada ha desarrollado un nuevo procesador de datos denominado LAMULA-ORPG con un nuevo visor web, LAMULA-WebViewer.
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