Modelación lineal con datos temporales

Integrantes:
Luis Eduardo Cambindo
Cristian Camilo Rivera
Manuel Felipe Rincón
Sara velazco

2023-06-23

introduccion

Lo que se propone a realizar en el presente trabajo es un análisis de datos correspondientes a la calidad del aire, los datos son medidos en la estación Compartir, la cual está ubicada en el oriente de la ciudad de santiago de Cali y es una estación automática que reporta información horaria al centro de control del DAGMA

O3 (ug/m3)

Representa la concentración de ozono en el aire y se mide en microgramos por metro cúbico (ug/m3). Esta variable indica la cantidad de ozono presente en la atmósfera en un área determinada. El ozono es un gas que puede tener efectos tanto positivos (en la estratosfera) como negativos (en la troposfera) sobre la salud humana y el medio ambiente.

Velocidad del Viento (m/s)

Es la magnitud de la velocidad del viento, que se expresa en metros por segundo (m/s). Esta variable indica la rapidez con la que se mueve el aire en una determinada dirección. La velocidad del viento es importante para comprender la dispersión de contaminantes, la formación de nubes y la sensación térmica.

Dirección del Viento (Grados)

Representa la orientación de la dirección del viento en grados. Esta variable indica hacia qué punto cardinal o dirección geográfica se dirige el viento en un lugar específico. Por ejemplo, 0 grados indica viento que viene desde el norte, 90 grados desde el este, 180 grados desde el sur y 270 grados desde el oeste.

Temperatura (C°)

Es la medida de la energía térmica o el calor en un sistema y se expresa en grados Celsius (C°). Esta variable indica qué tan caliente o frío está el aire en un lugar específico. La temperatura influye en la evapotranspiración, la formación de nubes y el desarrollo de fenómenos meteorológicos. .

Humedad (%)

Es la cantidad de vapor de agua presente en el aire en relación con la cantidad máxima que el aire podría contener a una temperatura y presión específicas. Se expresa en forma de porcentaje (%). La humedad relativa indica la saturación del aire con vapor de agua y puede afectar la sensación de confort, la formación de nubes y la precipitación.

Radiación Solar (Watt/M2)

Es la cantidad de energía radiante proveniente del sol que llega a una unidad de área en un período de tiempo dado. Se mide en vatios por metro cuadrado (Watt/M2). Esta variable indica la intensidad de la radiación solar que alcanza la superficie terrestre y tiene un impacto en la fotosíntesis de las plantas, el calentamiento del aire y la generación de energía solar.

Lluvia (mm)

Representa la cantidad de precipitación líquida que cae en forma de lluvia en un área específica durante un período de tiempo determinado. Se mide en milímetros (mm). Esta variable indica la cantidad de agua que cae del cielo y es importante para comprender el ciclo del agua, la hidrología y la disponibilidad de agua dulce en un lugar determinado.

METODOLOGÍA

La metodología empleada en este caso implica la aplicación de un análisis de regresión lineal múltiple a una serie de tiempo. El objetivo es examinar la relación entre una variable dependiente y seis variables independientes. A través de este análisis, se busca determinar la relación lineal entre estas variables y crear un modelo que pueda predecir el comportamiento de la variable de respuesta Y utilizando los valores conocidos de las variables explicativas Xit.

Descripcion de las variables


Explicación del modelo

Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
(Intercept) 168.9434 28.401 5.9485 *** (0.0000)
prom_vel_viento 0.1982 1.3398 0.1479 (0.8826)
prom_dir_viento -0.0138 0.014 -0.9875 (0.3247)
prom_temperatura -2.2682 0.6801 -3.3351 ** (0.0010)
prom_humedad -1.3668 0.1536 -8.8965 *** (0.0000)
prom_radiacion 0.0722 0.0155 4.6615 *** (0.0000)
prom_lluvia 0.6479 0.5502 1.1777 (0.2404)
## El R-cuadrado ajustado es: 0.6541
## El valor p es: 0.2403925


Gráfico del modelo con valores Reales vs Ajustados

##          prom_o3  prom_vel_viento  prom_dir_viento prom_temperatura 
##      "character"      "character"      "character"      "character" 
##     prom_humedad   prom_radiacion      prom_lluvia 
##      "character"      "character"      "character"


Gráfico de valores reales (eje x) y valores ajustados(eje y), dispersión


Gráfico de correlaciones de variables


Residuales del modelo

HOMOCEDASTICIDAD = 0.1455

## 
##  Breusch-Godfrey test for serial correlation of order up to 10
## 
## data:  Residuals from Linear regression model
## LM test = 40.089, df = 10, p-value = 1.634e-05


Gráficas de disperción de los variables para datos residuales

Gráficas de disperción de residuales del modelo

Predicciones

Escenario 1 Variación de temperatura

##        1        2        3        4 
## 24.20425 29.12619 32.58289 36.51590

Escenario 2 Variando la Humedad

##         1         2         3 
##  3.013876 22.877864 34.540250

Escenario 3 Variando la Radiación Solar

##        1        2        3 
## 33.30408 31.85561 33.29554

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS