SkyGraph: visualización de vientos en Costa Rica

Abstract

La influencia que tiene el relieve del territorio del país sobre el movimiento de los vientos es muy notable. Las barreras naturales, como las montañas que conforman las cordilleras de Costa Rica modifican el flujo del viento y definen la distribución de la humedad y la variación de otras magnitudes físicas en las distintas regiones del país. El objetivo del proyecto fue desarrollar skyGraph, una herramienta para visualizar cada una de las componentes del viento en tres dimensiones y su interacción con la superficie de Costa Rica. Por la experiencia del grupo iReal en la visualización de datos científicos, ya se contaba con un sistema para visualizar la geografía 3D de Cota Rica, gracias a la colaboración con el laboratorio PRIAS-CeNAT. Sin embargo, este nuevo proyecto nos obligó (por la gran cantidad de datos) a migrar todo el sistema a uno nuevo sobre la base de C++, utilizando la biblioteca OpenFrameworks . Para la elección de la base de datos se tomó en cuenta que la fuente de información más confiable para conocer la velocidad del viento son los datos de las estaciones meteorológicas, ya que son mediciones directas de la magnitud y dirección del viento. Sin embargo, estas estaciones requiere de una gran inversión económica y en capital humano para garantizar su funcionamiento de manera correcta. Por esta razón no existen muchos puntos en el país en los cuales se generen datos confiables para monitorear el movimiento de la atmósfera sobre Costa Rica. Debido a esta situación se decidió, en conjunto con el Centro de Investigaciones Geofísicas, Universidad de Costa Rica (CIGEFI), utilizar datos provenientes de modelos computacionales mediante el proceso de re-análisis. Este método utiliza mediciones directas, observaciones satelitales y modelos teóricos de predicción para generar un set de datos uniformes que cumplan las ecuaciones de movimiento planteadas, las que funcionan también a modo de validación. Estos datos permiten un primer acercamiento a la visualización de las corrientes sobre Costa Rica en distintas capas de la atmósfera y al análisis de su relación con el relieve del territorio. En conjunto con los científicos de CIGEFI se establecieron las necesidades que el sistemas debía satisfacer y en un proceso de constante retroalimentación se desarrolló skyGraph. Herramienta que permite la visualización de vientos en 11 niveles de altura (capas isobáricas), durante 12 meses y con la posibilidad de establecer perfiles de datos en cualesquier zona del país.