Comparador de Series GNSS vs InSAR

El paso de validación más directo en un proyecto de monitoreo es comparar la serie temporal de una estación GNSS de referencia con la serie InSAR del píxel que contiene a esa estación. Si las dos historias coinciden, su producto InSAR es defendible ante el cliente y ante el revisor; si divergen, algo está mal en la conversión de proyección, en el DEM, en el marco de referencia o en el propio procesamiento. Esta herramienta toma dos columnas de números — la serie de la estación y la serie del satélite, ambas en milímetros respecto a su propia línea base — y calcula lo que un ingeniero necesita para juzgar la concordancia: el coeficiente de correlación de Pearson (R), el error cuadrático medio (RMSE), el sesgo medio (GNSS − InSAR) y la tendencia lineal de cada serie. La salida incluye la tabla punto a punto y un resumen numérico que puede copiarse directamente al informe de validación.

Un matiz práctico: la serie GNSS suele medirse en la componente vertical geodésica, mientras que la serie InSAR cruda está en línea de visión (LOS). Antes de comparar, lleve la serie InSAR a la misma referencia que la GNSS — vertical si la estación reporta vertical, o LOS si el GNSS fue proyectado. La herramienta de conversión LOS le da el factor de proyección por punto; esta comparación presupone que ya lo aplicó. Si compara series sin esa corrección, verá un sesgo sistemático del orden del 20–30 % que no es un error de medición, es un error de geometría.

Cómo interpretar los indicadores

• R (correlación de Pearson): entre −1 y 1, mide si las dos series se mueven juntas. Un R ≥ 0,90 con RMSE pequeño es el estándar de calidad en publicaciones de validación; R entre 0,75 y 0,90 es aceptable para cribado pero justifica revisar la selección de píxel o el filtrado; R por debajo de 0,70 indica un problema estructural, no ruido.
• RMSE (mm): el error típico de una predicción InSAR frente a la GNSS. Recuerde que el RMSE incluye el error de la propia GNSS: valores bajo 3 mm son excelentes, 3–6 mm típicos de banda C sobre terreno urbano, y por encima de 8 mm conviene revisar el presupuesto de error con la calculadora de Presupuesto de Error.
• Sesgo medio (GNSS − InSAR, mm): un sesgo sistemático grande casi siempre indica referencia mal alineada (dátum vertical, órbita o conversión de proyección), no ruido aleatorio.
• Tendencia lineal de cada serie (mm/año): la pendiente por regresión de mínimos cuadrados. La comparación de tendencias es el resumen que el cliente entiende: "GNSS −11,8 mm/año contra InSAR −11,2 mm/año" es una frase de informe.

Formato de entrada

Pegue o cargue dos columnas separadas por coma, punto y coma, tabulador o espacio; también acepta la salida del Conversor LOS pegada desde Excel (una fila por punto con las columnas elegidas). Cada fila debe contener exactamente dos números: la serie de referencia (GNSS) primero y la serie a validar (InSAR) después. Los encabezados se ignoran si aparecen; las filas con datos no numéricos se omiten y se reporta cuántas filas válidas se usaron. Si sus series tienen distinta longitud, la herramienta compara sobre los índices comunes (las primeras N filas) y lo indica en el resumen.

Fuentes de sesgo que verá en la práctica

Cuando el RMSE es pequeño pero el sesgo medio supera los 5 mm, la causa casi nunca está en el procesamiento InSAR: es la diferencia de marco. La estación GNSS reporta desplazamientos en un marco geocéntrico (ITRF) con su propia referencia vertical; el producto InSAR entrega tasas relativas a una referencia local (el píxel estable que el proveedor eligió). Un desajuste de referencia vertical de medio metro entre EGM96 y el geoide local se traduce en un escalón constante en las series y en un sesgo "perfectamente correlacionado" con la topografía. Antes de interpretar, verifique: (1) el marco vertical del proveedor y el de su estación, (2) la distancia de la estación al píxel de referencia del producto, y (3) si la estación y el píxel comparten la misma celda de ruido atmosférico — a más de 3 km de distancia, la troposfera deja de correlacionarse y aparecen diferencias de 5–15 mm por época.

La orientación geométrica también importa. El InSAR mide en línea de visión (LOS); si su estación GNSS está cerca de un talud, la componente horizontal del movimiento se proyecta en LOS solo parcialmente y la comparación directa con la serie GNSS total mostrará un RMSE inflado sin que ninguna de las dos esté mal. El protocolo correcto: convierta primero la serie InSAR al eje vertical (o al eje del talud) con la conversión LOS, y compare en ese eje común. Esta herramienta reporta R, RMSE y sesgo sobre los números que usted ingresa: úsela después de esa corrección geométrica, no antes.

En la práctica, repita la comparación por tramos (tres meses, estación seca vs. lluviosa) además del total: un sesgo que aparece solo en la temporada de lluvias apunta a corrección atmosférica incompleta, mientras que un sesgo constante apunta a referencia vertical. Registre ambos resultados en el informe con el número de épocas por tramo.

Si sus dos series tienen resoluciones temporales distintas (GNSS diaria, InSAR mensual), compare sobre épocas comunes y no interpole: la interpolación de la serie de mayor frecuencia introduce autocorrelación que infla R artificialmente. La herramienta usa los índices comunes y reporta cuántos puntos válidos entraron en cada métrica.

Preguntas frecuentes

¿Puedo comparar series de un solo punto?

Sí, el caso típico es una estación GNSS y el píxel que la contiene. Para validar un mapa completo, repita por estación y promedie R y RMSE del conjunto.

¿Por qué mi R es alto pero el sesgo también?

Las dos series pueden moverse juntas (R alto) pero desplazadas en nivel o en escala (sesgo alto): suele ser la conversión de proyección o el datum. Revise el factor de proyección y el marco vertical antes de tocar el procesamiento.

¿Qué hago si R es bajo?

Revise en orden: (1) la proyección y la selección del píxel, (2) la coherencia del punto (la herramienta de Prechequeo ayuda), (3) el filtrado atmosférico, (4) la escala temporal: series cortas con ruido atmosférico pueden mostrar R bajo aunque el sitio sea medible.

¿El RMSE incluye el error GNSS?

Sí, y esto importa: el RMSE real de la validación no puede ser menor que el error de la referencia. No atribuya a InSAR todo el residuo; declare el error GNSS en el informe.

Herramientas relacionadas

Validación GNSS de puntos (RMSE por conjunto de puntos) · Conversor LOS · Análisis de Series de Tiempo · Presupuesto de Error.