Geração de redes funcionais a partir de séries temporais de um radar meteorológico.

Abstract

Séries temporais são formadas por um conjunto de observações sequenciais dispostas ao longo de tempo, sendo capazes de descrever variáveis presentes em diversas áreas da ciência, sejam elas naturais, humanas, exatas ou biológicas, motivando, portanto, o desenvolvimento de diversas metodologias para o estudo dessas séries e dos sistemas que elas descrevem. Unindo as séries temporais às redes complexas, estruturas que se utilizam de grafos para representar a dinâmica de um dado sistema, foi possível a geração de redes meteorológicas funcionais, onde cada série é mapeada em um nó e cada link é estabelecido por meio de critérios de similaridade. Cada par de série teve a similaridade avaliada usando o coeficiente de correlação de Pearson, informação mútua, dynamic time warping e sincronização de eventos. Os dados analisados neste trabalho foram gerados por um radar meteorológico e quantificam o volume de precipitação na região serrana do Rio de Janeiro em um período de 10 dias no ano de 2012. Observa-se que as redes geradas possuem estruturas de comunidades que se diferem pela demarcação espacial; algumas comunidades detectadas possuíam nós espacialmente distantes que se conectavam por meio de teleconexões. A presença de conexões de longo alcance foi notada especialmente nas redes DTW e nas redes backbone.