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Acceso a la página de análisis

El acceso a la página de análisis de los datos de concentración de contaminantes se realiza a través de la interfaz webGIS basada en Lizmap.

Al activar la capa Celdas de la retícula el usuario visualiza las celdas que componen el área de análisis. Por encima de cierto nivel de zoom se activa también la capa Centroides de las celdas. Pasando a la herramienta popup se puede pulsar sobre el centroide de interés. Aparece una tabla en la que el enlace Evoluciones temporales lleva a la página de análisis referida a la celda que contiene ese centroide.

Visualización de los centroides de las celdas (a la izquierda) y consulta del centroide y enlace a la página de análisis (a la derecha).

Gráficos temporales estándar (2D)

Al abrir la página, el sistema usa el id de la celda enviado por la interfaz webGIS para inicializar seis instancias de gráficos dibujados en formato vectorial SVG, para maximizar la nitidez de los textos, la interactividad y la escalabilidad del diseño.

• Gráficos diarios: representan la evolución horaria detallada de las concentraciones de NO₂, O₃, PM₁₀, PM_2.5 y SO₂ en un único día elegido por el usuario.
• Gráficos de las medias (Avg): analizan las medias históricas agregadas en tres escalas temporales distintas, es decir diaria (con deslizadores de zoom inteligentes), mensual y anual.
• Gráficos de los máximos (Max): muestran los valores máximos registrados en las mismas agregaciones temporales, para controlar la superación de los límites legales.

Concentración media mensual de NO₂, O₃, PM₁₀, PM_2.5 y SO₂ para los años 2024 y 2025.

Algoritmos de procesamiento estadístico

El sistema ejecuta cálculos matemáticos directamente del lado del cliente para determinar la evolución y la solidez de las relaciones lineales entre los distintos pares de contaminantes muestreados, con particular atención a los fenómenos de interacción fotoquímica.

• Coeficiente de Pearson: calcula el índice de correlación lineal entre dos variables instante a instante, devolviendo un valor comprendido entre -1 y +1, o bien null cuando el número de puntos del conjunto es inferior a 2.
• Significación estadística (p-valor): determina la robustez estadística de la correlación extrayendo el estadístico t de Student y calculando su aproximación a dos colas con n-2 grados de libertad.
• Niveles de significación: clasifica visualmente los resultados en los cuatro intervalos estándar de la literatura científica: *** (p < 0.001), ** (p < 0.01), * (p < 0.05), o bien n.s. (no significativo).

Análisis avanzado y visualizaciones 3D

Al pulsar el botón de cálculo fotoquímico, el sistema realiza una petición asíncrona AJAX enviando los filtros temporales establecidos y genera una matriz de correlación Hora × Mes que alimenta simultáneamente varias modalidades de visualización avanzadas.

• Diagrama de dispersión bidimensional: muestra la dispersión de los puntos para evidenciar el efecto de anticorrelación fotoquímica, y admite el cambio dinámico de coloreado según la paleta de los meses o la franja horaria.
• Histograma 3D cartesiano: aprovecha ECharts GL para generar barras tridimensionales dispuestas sobre los ejes Hora y Mes, en las que la altura y el color divergente (del azul al rojo) reflejan el valor del índice r de Pearson.
• Gráfico radial de superficie: una proyección espacial 3D en la que las coordenadas polares trazan círculos concéntricos para los meses y radios guía para las horas, coronados por una superficie continua que refleja la evolución de la correlación.

Anticorrelación fotoquímica entre NO₂ y O₃: tematización horaria (a la izquierda) y mensual (a la derecha).

Histograma 3D cartesiano del índice r de Pearson.

Gráfico radial de superficie del índice r de Pearson.

El modelo toroidal

El sistema modela la matriz Hora × Mes sobre la geometría de un toro (rosquilla), resolviendo el problema de la continuidad temporal en el que el final de un ciclo enlaza de manera fluida con el comienzo del siguiente.

• Continuidad temporal: el anillo mayor del toro une sin interrupciones las 23:00 con las 00:00, mientras que la sección circular del tubo cierra el paso entre el mes de diciembre y el de enero.
• Mapeado cromático: colorea los vértices de la malla geométrica aplicando una escala divergente del azul oscuro (fuerte anticorrelación) al rojo intenso (fuerte correlación positiva), pasando por el amarillo como punto de neutralidad.
• Gestión de la oclusión de las etiquetas: emplea un algoritmo de Raycasting que calcula la línea de visión desde la cámara a cada etiqueta horaria o mensual (CSS2DRenderer), y anula su opacidad si la estructura del toro se interpone visualmente.
• Interactividad y tooltip: permite la rotación tridimensional arrastrando el ratón e integra un raycaster para interceptar la superficie geométrica, mostrando una ventana informativa con los datos precisos de hora, mes, valor r y p-valor correspondiente.

Modelo toroidal del índice r de Pearson.