Site selection for a network of weather stations using AHP and near analysis in a GIS environment in Amazonas, NW Peru

Abstract

Meteorological observations play a major role in land management; thus, it is vital to properly plan the monitoring network of weather stations (WS). This study, therefore, selected ‘highly suitable’ sites with the objective of replanning the WS network in Amazonas, NW Peru. A set of 11 selection criteria for WS sites were identified and mapped in a Geographic Information System, as well as their importance weights were determined using Analytic Hierarchy Process and experts. A map of the suitability of the territory for WS sites was constructed by weighted superimposition of the criteria maps. On this map, the suitability status of the 20 existing WS sites was then assessed and, if necessary, relocated. New ‘highly suitable’ sites were determined by the Near Analysis method using existing WS (some relocated). The territory suitability map for WS showed that 0.3% (108.55 km2) of Amazonas has ‘highly suitable’ characteristics to establish WS. This ‘highly suitable’ territory corresponds to 26,683 polygons (of ≥30 × 30 m each), from which 100 polygons were selected in 11 possible distributions of new WS networks in Amazonas, with different number and distance of new WS in each distribution. The implementation of this methodology will be a useful support tool for WS network planning.

Las observaciones meteorológicas juegan un papel importante en la gestión del territorio; por ello, es vital planificar adecuadamente la red de monitoreo de las estaciones meteorológicas (EM). Por lo tanto, este estudio seleccionó sitios "altamente adecuados" con el objetivo de replanificar la red de estaciones meteorológicas en Amazonas, en el noroeste de Perú. Se identificó un conjunto de 11 criterios de selección para los sitios de las estaciones meteorológicas y se mapearon en un Sistema de Información Geográfica, así como se determinaron sus pesos de importancia utilizando el Proceso de Jerarquía Analítica y expertos. Se construyó un mapa de la idoneidad del territorio para los sitios de WS mediante la superposición ponderada de los mapas de criterios. Sobre este mapa, se evaluó el estado de idoneidad de los 20 emplazamientos existentes para el consumo humano y, en caso necesario, se reubicaron. Se determinaron nuevos emplazamientos "muy adecuados" mediante el método de análisis de proximidad utilizando los WS existentes (algunos reubicados). El mapa de idoneidad del territorio para el PS mostró que el 0,3% (108,55 km2 ) del Amazonas tiene características "altamente adecuadas" para establecer el PS. Este territorio "altamente apto" corresponde a 26.683 polígonos (de ≥30 × 30 m cada uno), de los cuales se seleccionaron 100 polígonos en 11 posibles distribuciones de nuevas redes de WS en Amazonas, con diferente número y distancia de nuevos WS en cada distribución. La aplicación de esta metodología será una herramienta de apoyo útil para la planificación de las redes de WS.