Análisis de estacionalidad espacio-temporal de la nubosidad sobre el parque nacional Cajas y la zona urbana de Cuenca con productos satelitales (sentinel- 2) y estimación de la radiación solar mediante ecuaciones basadas en el porcentaje de nubosidad
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Date
2026-02-22
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Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Ciencias Químicas
Abstract
This research addressed the spatio-temporal variability of cloud cover in El Cajas National Park and the urban area of Cuenca, focusing on its impact on available solar radiation. The objective was to analyze this seasonality using Sentinel-2 satellite products to evaluate cloud cover and estimate solar radiation through equations based on cloud percentage, validating the results against pyranometer measurements from local stations. The methodology was based on the collection and processing of high-resolution satellite imagery, cloud cover classification, and the application of empirical and statistical models to estimate solar radiation, complemented by validation with observational data. The findings are consistent with the international, regional, and local literature reviewed, which shows that cloudiness is a determining factor in radiation variability; these analyses achieved correlation coefficients above 0.85 and acceptable error margins across various contexts, despite limitations in páramo ecosystems. An inverse relationship between cloud cover and radiation was observed, confirming the potential utility of satellite data in order to compensate for the scarcity of meteorological stations. In conclusion, the study established that integrating Sentinel-2 imagery with ground measurements improves solar radiation estimation, contributing to the sustainable management of energy and water resources, urban planning, and climate change adaptation in the Andean region.
Resumen
La presente investigación abordó el problema de la variabilidad espacio-temporal de la nubosidad en el Parque Nacional El Cajas y en la zona urbana de Cuenca, incidiendo en la radiación solar disponible. El objetivo fue analizar dicha estacionalidad mediante productos satelitales Sentinel-2 para evaluar la cobertura nubosa y estimar la radiación solar con ecuaciones basadas en el porcentaje de nubosidad, contrastando los resultados con mediciones de piranómetros en estaciones locales. La metodología se fundamentó en la recopilación y procesamiento de imágenes satelitales de alta resolución, la clasificación de la cobertura nubosa y la aplicación de modelos empíricos y estadísticos para estimar la radiación solar, complementados con validaciones frente a datos observacionales. Los resultados del presente estudio, están en concordancia con estudios internacionales, regionales y locales revisados, los que muestran que la nubosidad es un factor determinante en la variabilidad de la radiación, y cuyos análisis alcanzan coeficientes de correlación superiores a 0.85 y errores aceptables en diferentes contextos, aunque con limitaciones en ecosistemas de páramo. Se evidenció una relación inversa entre nubosidad y radiación, lo que confirma una potencial utilidad de datos satelitales para suplir la escasez de estaciones meteorológicas. En conclusión, la investigación planteó que integrar imágenes Sentinel-2 con mediciones terrestres permitió mejorar la estimación de radiación solar, lo cual es un aporte para la gestión sostenible de recursos energéticos e hídricos, la planificación urbana y la adaptación al cambio climático en la región andina.
Keywords
Ingeniería Ambiental, Cobertura nubosa, Modelos empíricos
Citation
Código de tesis
TIA; 295
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Ambiental