DOCUMENTAÇÃO DO SISTEMA

Como o Rio Caí é analisado e como as ondas são estimadas

A Central de Previsões do Rio Caí não procura simplesmente “qual será o próximo nível do rio”. O objetivo é identificar uma onda hidrológica em andamento, acompanhar sua evolução, medir sua velocidade, comparar seu comportamento com ondas históricas e estimar onde ela poderá atingir seu pico (máximo) ou seu fundo (mínimo).

Ideia central:
o nível atual é apenas uma fotografia. A previsão tenta interpretar o movimento que está acontecendo entre uma medição e outra — e atualiza essa interpretação a cada novo dado recebido.

ÍNDICE

O problema a resolver
O que é uma onda
Como o sistema encontra a onda
Por que a velocidade importa
Métricas extraídas do histórico
Comparação com ondas históricas
Limitação por velocidade (v5.4)
Direção obrigatória / pico ocorrido (v5.5)
Parâmetros por rio (v5.6)
Tendência lenta (v5.6)
Ponderação de velocidade (v5.6)
Nowcasting de curto prazo (v5.7)
Horizonte adaptativo (v5.8)
Estados possíveis da onda
Campos do JSON
Análise de montante
Fórmulas completas
Como interpretar a previsão
Ciclo de vida
Limitações
Resumo do processo
Transparência

1. O problema que o sistema precisa resolver

Um rio não sobe e desce de forma perfeitamente regular. Uma sequência de medições pode conter pequenas oscilações, ruído dos sensores, alterações locais, contribuição de afluentes e ondas de cheia que chegam de regiões situadas mais acima da bacia.

Por isso, simplesmente utilizar o último valor registrado não é suficiente para estimar um pico ou um fundo.

O nível atual

Informa quanto o rio está medindo neste momento, mas não explica sozinho se a água continuará subindo, estabilizará ou começará a baixar.

A evolução

Mostra a velocidade e a direção da mudança. É essa evolução que permite reconhecer uma onda em formação.

2. O que é uma onda hidrológica?

Para este sistema, uma onda é uma sequência organizada de variação do nível do rio: normalmente uma fase de subida, seguida de um ponto de máximo (pico) e posteriormente uma fase de descida até um ponto de mínimo (fundo).

Evolução do nível Pico Fase de descida

3. Como o sistema encontra uma onda

Recebimento das medições

O sistema recebe uma série temporal de níveis observados nas estações. Cada medição tem um timestamp e um nível em metros.

tempo → nível → tempo → nível → tempo → nível

Cálculo de variações

Em vez de olhar apenas para o último valor, o sistema calcula quanto o nível mudou em janelas de 1h, 3h, 6h e 24h.

v1h = (nível_atual − nível_1h_atrás) × 100 v3h = (nível_atual − nível_3h_atrás) × 100 / 3 v6h = (nível_atual − nível_6h_atrás) × 100 / 6 v24h = (nível_atual − nível_24h_atrás) × 100 unidades: v1h em cm; v3h/v6h em cm/h; v24h em cm

Determinação da tendência real

A tendência é calculada exclusivamente pelas medições (não depende do estado da onda). A partir da v5.6, os limiares foram suavizados para captar movimentos mais lentos.

SE v1h ≤ −0.8 E v3h ≤ −0.4 → descendo SE v1h ≥ +0.8 E v3h ≥ +0.4 → subindo SE v1h ≤ −0.5 OU v3h ≤ −0.25 → descendo SE v1h ≥ +0.5 OU v3h ≥ +0.25 → subindo caso contrário → estavel

Detecção de tendência lenta (v5.6)

Além da tendência real, o sistema conta quantos sinais de subida e descida aparecem em 1h, 3h, 6h e 24h. Se houver 3 ou mais sinais consistentes, a tendência é classificada como lenta.

sinaisSubida = 0 SE v1h > 0.3 → +1 SE v3h > 0.2 → +1 SE v6h > 0.1 → +1 SE v24h > 5.0 → +1 sinaisDescida = 0 SE v1h < −0.3 → +1 SE v3h < −0.2 → +1 SE v6h < −0.1 → +1 SE v24h < −5.0 → +1 SE sinaisSubida ≥ 3 → tendenciaLenta = "subindo_lento" SE sinaisDescida ≥ 3 → tendenciaLenta = "descendo_lento" caso contrário → tendenciaLenta = "estavel"

Identificação do início da onda

O sistema procura o último ponto em que o nível deixou de cair e passou a subir de forma consistente.

A partir desse ponto, o pico candidato é o maior nível observado desde o início.

Confirmação do pico

Uma única oscilação não confirma o pico. É preciso observar uma queda consistente. O limiar de queda mínima é definido por rio (v5.6).

Pico confirmado apenas se: • queda total ≥ queda_minima_pico (parâmetro do rio) • pelo menos 3 quedas consecutivas ≥ 2 cm

Classificação do estado da onda

Com base no pico e nas quedas recentes, o sistema classifica a onda em um dos estados possíveis.

onda_em_construcao → pico ainda não confirmado onda_em_queda → pico confirmado + queda consistente onda_estabilizando → pico confirmado + queda fraca onda_terminada → fundo já ocorreu e nova subida iniciou

4. Por que a velocidade é importante?

Considere duas situações:

Situação	Nível	Variação	Interpretação
A	3,20 m	+1 cm/h	Subida lenta — provavelmente próxima do pico
B	3,20 m	+15 cm/h	Subida rápida — onda ainda em desenvolvimento

O nível é exatamente o mesmo nos dois casos, mas o estado da onda é completamente diferente. Uma previsão baseada somente no nível atual perde essa informação.

Regra do modelo:
a velocidade limita a projeção. Nenhuma previsão pode variar mais do que a velocidade observada permite em um horizonte temporal plausível.

5. As métricas extraídas do histórico

As ondas históricas vêm de ondas_rio.php. Para cada onda, o sistema extrai:

nivel_inicio_m

Nível em que a subida começou (m)

nivel_pico_m

Nível máximo atingido (m)

nivel_fim_m / fundo_m

Nível mínimo após o pico (m)

subida_m

Amplitude da subida (pico − início)

queda_m

Amplitude da queda (pico − fundo)

duracao_subida_h

Tempo entre início e pico (h)

duracao_descida_h

Tempo entre pico e fundo (h)

velocidade_media_subida_cm_h

Velocidade média da subida (cm/h)

velocidade_media_descida_cm_h

Velocidade média da descida (cm/h)

inicio / pico / fim

Timestamps ISO

A partir dessas métricas, o sistema calcula as medianas:

subida_mediana_m queda_mediana_m duracao_subida_mediana_h velocidade_subida_mediana_cm_h velocidade_descida_mediana_cm_h

As medianas são usadas como referência e como fallback quando não há velocidade específica disponível.

Fallback de velocidade de descida:
quando o campo velocidade_media_descida_cm_h não está disponível, o sistema calcula:

velocidade_descida = |nível_pico_m − fundo| × 100 / duracao_descida_h

6. Como a onda atual é comparada com ondas históricas

Cada onda histórica recebe um peso de similaridade com a onda atual. Ondas mais parecidas pesam mais na média.

6.1 Filtros de elegibilidade

• precisa ter nivel_inicio_m, nivel_pico_m e subida_m • subida_histórica ≥ subida_minima_historica (0.10 m) • pico_histórico ≥ nível_atual • proporcao = subida_atual / max(0.10, subida_histórica) deve estar entre 0.55 e 1.80

6.2 Cálculo dos pesos

dif_inicio = |inicio_histórico − inicio_atual| dif_subida = |subida_histórica − subida_atual| dif_fase = |1 − proporcao| dist_pico = |pico_histórico − nível_atual| peso_inicio = 1 / (0.50 + dif_inicio) peso_subida = 1 / (1.00 + dif_subida) peso_fase = 1 / (0.25 + dif_fase) peso_pico = 1 / (0.50 + dist_pico) peso = peso_inicio × peso_subida × peso_fase × peso_pico peso = min(100.0, max(0.0001, peso))

As 15 ondas com maior peso formam o conjunto ondasAnalise.

Exemplo de comparação

Característica	Onda atual	Evento A	Evento B
Nível no início	2,10 m	2,08 m	2,15 m
Velocidade inicial	4 cm/h	5 cm/h	3 cm/h
Velocidade máxima	15 cm/h	14 cm/h	17 cm/h
Duração da subida	em andamento	18 h	21 h
Pico	estimado	4,82 m	5,10 m

O objetivo não é afirmar que a onda atual será idêntica a uma onda antiga. O histórico funciona como referência para estimar a continuação mais compatível com o comportamento observado.

6.3 Análise específica de fundos históricos

Para projetar o fundo, o sistema monta um conjunto separado (fundosAnalise) contendo apenas ondas cujo fundo é mais profundo que a queda já realizada.

Filtros: • fundo_histórico < pico_histórico • queda_histórica ≥ 0.10 • queda_histórica > quedaDesdePico + 0.05 • queda_restante = queda_histórica − quedaDesdePico ≥ 0.05 Pesos: peso_inicio = 1 / (0.75 + |início_h − início_atual|) peso_pico = 1 / (0.75 + |pico_h − pico_atual|) peso_subida = 1 / (1.00 + |subida_h − subida_atual|) peso_queda = 1 / (0.75 + |queda_h − queda_mediana|) fase_queda = quedaDesdePico / max(0.10, queda_h) peso_fase = 1 / (0.50 + |0.70 − fase_queda|) peso = produto dos cinco pesos, limitado a [0.0001, 100]

7. Limitação por velocidade e horizonte temporal (v5.4)

Uma das principais fontes de erro era permitir que a média histórica projetasse valores absurdos. Exemplo: prever fundo de 3,53 m quando o rio está em 5,58 m caindo a 5 cm/h.

Problema original:
a média dos fundos históricos podia ser muito mais baixa que o plausível. O horizonte temporal não era limitado.

Solução (v5.4):
a previsão é limitada pela velocidade real × horizonte máximo.

7.1 Horizonte por rio (v5.6)

Rio	Horas máx. pico	Horas máx. fundo
Nova Palmira	36 h	18 h
Vale Real	48 h	24 h
Feliz	48 h	24 h
Bom Princípio	60 h	30 h
Montenegro	72 h	36 h
São Sebastião do Caí	96 h	48 h

8. Direção obrigatória e pico já ocorrido (v5.5)

A v5.5 corrige dois problemas que restavam:

8.1 — Onda em construção mas já caindo

Se o estado é onda_em_construcao (pico ainda não confirmado formalmente), mas a tendência real já é de queda — v3h e v6h negativas — o pico é tratado como provavelmente ocorrido.

picoJaOcorrido = estado == "onda_em_construcao" E tendência == "descendo" E v1h < 0 E v3h < 0 E v6h < 0 SE picoJaOcorrido: previsaoPico = null previsaoStatus = "pico_provavelmente_ocorrido" passa a projetar o FUNDO

8.2 — Direção obrigatória do fundo

Se o rio está descendo, o fundo projetado tem que ser abaixo do menor nível já observado desde o pico. Nunca pode “voltar para cima”.

menorNivelDesdePico = menor valor observado após o pico baseCalculo = min(nível_atual, menorNivelDesdePico) previsaoFundo = baseCalculo − queda_final SE previsaoFundo ≥ baseCalculo → previsaoFundo = null SE previsaoFundo < 0 → previsaoFundo = 0.01

Efeito prático:
em São Sebastião do Caí, quando o rio já estava caindo (v5.4), o modelo projetava pico de 12,00 m. Com a v5.5, o modelo entende que o pico já ocorreu e projeta o fundo — coerente com a realidade.

9. Parâmetros por rio (v5.6)

Até a v5.5, todos os rios usavam o mesmo limiar de movimento, a mesma queda mínima para confirmar pico e o mesmo horizonte temporal. Isso gerava erro sistemático: o modelo superestimava rios grandes (Montenegro) e subestimava rios pequenos (Nova Palmira). A v5.6 introduz parâmetros específicos por estação.

Rio	limiar_movimento	queda_minima_pico	horas_max_pico	horas_max_fundo	fator_velocidade
Nova Palmira	0.015	0.08	36	18	1.00
Vale Real	0.02	0.10	48	24	0.95
Feliz	0.02	0.10	48	24	0.95
Bom Princípio	0.03	0.15	60	30	0.90
Montenegro	0.03	0.20	72	36	0.85
São Sebastião do Caí	0.05	0.25	96	48	0.80

9.1 Como cada parâmetro é usado

limiar_movimento

Define o que conta como “movimento real” ao comparar medições consecutivas. Rios maiores precisam de variações maiores para não confundir ruído com sinal.

queda_minima_pico

Queda total mínima (em metros) desde o candidato a pico até o menor nível subsequente, para confirmar que o pico realmente ocorreu.

horas_max_pico

Horizonte temporal máximo, em horas, para projetar o pico. Limita o deslocamento máximo que a velocidade permite.

horas_max_fundo

Horizonte temporal máximo, em horas, para projetar o fundo.

fator_velocidade

Peso relativo da velocidade atual (1h/3h/6h) versus a velocidade histórica. Rios pequenos respondem rápido — peso alto no atual. Rios grandes respondem devagar — peso maior no histórico.

10. Tendência lenta (v5.6)

O modelo original só reconhecia movimento quando a variação ultrapassava limites fixos. Isso fazia com que rios em subida ou descida lentas fossem classificados como “estáveis” — e a previsão ficava travada enquanto o real continuava a evoluir.

Correção:
a v5.6 conta sinais consistentes em quatro janelas temporais. Se houver 3 ou mais sinais na mesma direção, a tendência é tratada como lenta (subindo_lento ou descendo_lento) — mesmo que a tendência real (calculada por limiares rígidos) diga “estável”.

10.1 Regra de sinais

Janela	Sinal de subida	Sinal de descida
1h	> +0.3 cm/h	< −0.3 cm/h
3h	> +0.2 cm/h	< −0.2 cm/h
6h	> +0.1 cm/h	< −0.1 cm/h
24h	> +5 cm total	< −5 cm total

10.2 Efeito no cálculo

SE tendenciaLenta == "subindo_lento" E velocidadeInstantanea > 0: velocidadeBase = max(velocidadeBase, velocidadeInstantanea) SE tendenciaLenta == "descendo_lento" E velocidadeInstantanea < 0: velocidadeFundo = max(velocidadeFundo, |velocidadeInstantanea|)

Ou seja: quando o rio está subindo ou descendo devagar mas de forma consistente, a previsão acompanha essa velocidade instantânea mínima, em vez de travar em uma velocidade histórica menor.

11. Ponderação de velocidade (v5.6)

Cada rio tem um fator_velocidade que define o quanto a velocidade atual pesa contra a velocidade histórica no cálculo da velocidade base.

pesoAtual = fator_velocidade pesoHistorico = 1 − fator_velocidade

11.1 Velocidade de subida usada no pico

velocidadeSubidaAtual = max(0, (v1h × 0.5) + (v3h × 0.3) + (v24h/24 × 0.2)) velocidadeBase = (velocidadeSubidaAtual × pesoAtual) + (velocidadeProjetada × pesoHistorico) velocidadeBase = max(0.5, min(100.0, velocidadeBase))

11.2 Velocidade de descida usada no fundo

velocidadeDescidaAtual = max(0, (-v1h × 0.5) + (-v3h × 0.3) + (-v24h/24 × 0.2)) velocidadeFundo = (velocidadeDescidaAtual × pesoAtual) + (velocidadeDescidaHistorica × pesoHistorico) velocidadeFundo = max(0.5, min(100.0, velocidadeFundo))

11.3 Ajuste no cálculo de subida lenta

SE tendenciaLenta == "subindo_lento" E velocidadeSubidaAtual > 0: subidaPorVelocidade = (velocidadeSubidaAtual × horizonteAtual) / 100 subidaBruta = min(subidaBruta, max(subidaPorVelocidade, subidaBruta × 0.7))

Isso evita que o pico seja projetado muito acima do que a velocidade atual permitiria alcançar dentro do horizonte.

12. Nowcasting de curto prazo (v5.7)

Até a v5.6, o modelo projetava pico ou fundo para horizontes longos (24–96h), usando extrapolação linear da velocidade. Isso gerava previsões que “travavam” por horas seguidas: durante todo o horizonte, o valor previsto permanecia o mesmo, enquanto o rio real já havia mudado de fase.

Problema observado na v5.6:
Montenegro previsto em 7,49 m por mais de 10 horas, enquanto o real caía de 6,39 para 6,24 m. Erro médio absoluto acima de 1,2 m.

Solução (v5.7):
a previsão passa a ser de curto prazo. Em vez de “onde o rio estará em 48h”, o modelo estima onde o rio estará nas próximas horas (com teto por rio).

12.1 Fórmula da projeção de curto prazo

A projeção simula a evolução hora a hora, aplicando uma desaceleração progressiva à velocidade inicial. Rios desaceleram quando se aproximam de um extremo.

fatorDesaceleracao = 0.85 // 15% por hora deslocamento = 0 vel = velocidadeCmH PARA h = 1 ATÉ horas: deslocamento += vel vel *= fatorDesaceleracao retorno = deslocamento / 100 // metros

12.2 Interpretação do fator 0.85

Hora	Velocidade relativa	Exemplo (vel. inicial = 10 cm/h)
1ª	100%	10,0 cm
2ª	85%	8,5 cm
3ª	72%	7,2 cm
4ª	61%	6,1 cm
5ª	52%	5,2 cm
6ª	44%	4,4 cm

Isso significa que uma onda que começa subindo a 10 cm/h não sobe 60 cm em 6h — sobe aproximadamente 41 cm, porque a velocidade cai progressivamente.

12.3 Horizonte máximo por rio (v5.7)

Rio	horizonte_nowcasting
Nova Palmira	4 h
Vale Real	5 h
Feliz	5 h
Bom Princípio	6 h
Montenegro	8 h
São Sebastião do Caí	10 h

13. Horizonte adaptativo à velocidade (v5.8)

A v5.7 introduziu o nowcasting, mas com horizonte fixo por rio. Isso ainda causava um efeito colateral: quando o rio está em transição lenta (subindo ou descendo poucos centímetros por hora), projetar 6–10h à frente é arriscado — pequenas variações acumulam muito erro.

A v5.8 torna o horizonte adaptativo à velocidade instantânea do rio:

Rios lentos (poucos cm/h) recebem horizonte curto — porque a previsão se torna imprecisa rapidamente.
Rios rápidos (muitos cm/h) recebem horizonte longo — porque o movimento é bem definido e a previsão ainda é informativa.

13.1 Novo parâmetro por rio

Rio	horizonte_min	horizonte_nowcasting (máx)
Nova Palmira	1,0 h	4,0 h
Vale Real	1,0 h	5,0 h
Feliz	1,0 h	5,0 h
Bom Princípio	1,5 h	6,0 h
Montenegro	2,0 h	8,0 h
São Sebastião do Caí	2,0 h	10,0 h

13.2 Velocidade absoluta usada

Para escolher o horizonte, o modelo calcula a velocidade absoluta como o maior valor entre as variações de 1h, 3h e 6h:

velocidadeAbsoluta = max(|v1h|, |v3h|, |v6h|)

13.3 Interpolação do horizonte

O horizonte efetivo é interpolado linearmente entre o mínimo e o máximo do rio:

velMin = 0.5 cm/h // abaixo: muito lento velMax = 10.0 cm/h // acima: muito rápido SE velocidadeAbsoluta ≤ velMin: horizonte = horizonte_min SENÃO SE velocidadeAbsoluta ≥ velMax: horizonte = horizonte_nowcasting SENÃO: fator = (velocidadeAbsoluta − velMin) / (velMax − velMin) horizonte = horizonte_min + fator × (horizonte_nowcasting − horizonte_min) // Sanidade horizonte = min(horizonte, 12.0) horizonte = max(horizonte, 0.5) // Arredonda para múltiplos de 0,5h (30 min) horizonte = round(horizonte × 2) / 2

13.4 Efeito prático por rio

Rio	Lento (0,5 cm/h)	Médio (5 cm/h)	Rápido (10+ cm/h)
Nova Palmira	1,0 h	2,5 h	4,0 h
Vale Real	1,0 h	3,0 h	5,0 h
Feliz	1,0 h	3,0 h	5,0 h
Bom Princípio	1,5 h	3,8 h	6,0 h
Montenegro	2,0 h	5,0 h	8,0 h
São Sebastião do Caí	2,0 h	6,0 h	10,0 h

Exemplo real:
Montenegro descendo a 1 cm/h → horizonte ≈ 2,5h. O modelo não fica 8h “chutando” o fundo; concentra-se em prever as próximas 2–3 horas, onde a confiança é maior.

13.5 Campos novos no JSON

previsao.horizonte_horas

Horizonte efetivamente usado (após interpolação)

previsao.horizonte_min_horas

Piso do rio (parâmetro horizonte_min)

previsao.horizonte_max_horas

Teto do rio (parâmetro horizonte_nowcasting)

previsao.velocidade_absoluta

Velocidade que disparou o horizonte (max de |v1h|, |v3h|, |v6h|)

14. Os estados possíveis da onda

Estado	Quando ocorre	O que o modelo projeta
onda_em_construcao	Pico ainda não confirmado e rio subindo/estável	Pico (com horizonte adaptativo)
pico_provavelmente_ocorrido	Estado de construção, mas rio já caindo consistentemente	Fundo (obrigatoriamente abaixo do mínimo)
onda_em_queda	Pico confirmado + queda consistente	Fundo (com horizonte adaptativo)
onda_estabilizando	Pico confirmado, mas queda fraca	Fundo (peso maior no histórico)
onda_terminada	Fundo já ocorreu e nova subida iniciou	Pico da próxima onda

15. Todos os campos do JSON

A API previsao_rio.php?rio=… retorna um JSON com todos os blocos abaixo. Cada campo tem um papel específico na leitura da onda.

15.1 Bloco rio

codigo

Identificador curto (ex.: sao_sebastiao_cai)

nome

Nome exibido

tabela

Tabela no banco (ex.: nivel)

15.2 Bloco atual

nivel_m

Nível mais recente em metros

variacao_hora_cm_h

Variação em 1h (cm)

variacao_3h_cm_h

Média por hora nas últimas 3h

variacao_6h_cm_h

Média por hora nas últimas 6h

variacao_24h_cm

Diferença total em 24h (cm)

medicao

Timestamp da última medição

tendencia

subindo / descendo / estavel

15.3 Bloco onda_atual

estado

Estado da onda (ver seção 14)

pico_confirmado

true/false

pico_m

Maior nível desde o início

pico_em

Timestamp do pico

inicio_m

Menor nível antes do pico

inicio_em

Timestamp do início

subida_atual_m

pico − início

nivel_atual_m

Nível agora

queda_desde_pico_m

pico − nível atual

queda_desde_pico_cm

Mesmo, em cm

fundo_identificado

true se houve subida confirmada após o mínimo

fundo_m

Menor nível após o pico (se confirmado)

fundo_em

Timestamp do fundo

observacao

Texto humano do estado

15.4 Bloco historico

periodo_dias

365 ou 1100

ondas_historicas

Total no histórico

ondas_semelhantes

Ondas com fase similar

ondas_analisadas

min(15, ondas_semelhantes)

ondas_com_fundo_historico

Ondas com fundo utilizável

subida_mediana_m

Mediana das subidas

queda_mediana_m

Mediana das quedas

duracao_subida_mediana_h

Mediana da duração da subida

velocidade_subida_mediana_cm_h

Mediana da velocidade de subida

velocidade_descida_mediana_cm_h

Mediana da velocidade de descida

15.5 Bloco previsao

estado

Estado da previsão

horizonte_horas

Horizonte efetivo usado (v5.8)

horizonte_min_horas

Piso do rio (v5.8)

horizonte_max_horas

Teto do rio (v5.8)

velocidade_absoluta

Velocidade que disparou o horizonte (v5.8)

pico_estimado_m

Pico futuro (se tipo=pico)

subida_estimada_m

Quanto ainda falta subir

horas_estimadas

Tempo até o pico (h)

pico_estimado_em

Timestamp previsto do pico

confianca_historica

alta / media / baixa / muito_baixa

mostrar_pico

true/false

tipo

pico / fundo / null

fundo_estimado_m

Fundo futuro (se tipo=fundo)

fundo_estimado_em

Timestamp previsto do fundo

horas_ate_fundo

Tempo até o fundo (h)

mostrar_fundo

true/false

fundos_historicos_analisados

Quantos fundos entraram

15.6 Bloco confiabilidade_onda

nivel

alta / media / baixa / muito_baixa

percentual

0–100

base

Origem do cálculo

amostra

Quantas ondas entraram

15.7 Bloco confiabilidade_previsao

onda_atual.disponivel

true se há previsão

onda_atual.nivel

alta / media / baixa / muito_baixa

onda_atual.percentual

0–100

onda_atual.tipo

pico / fundo / null

proxima_onda.disponivel

true se há previsão da próxima onda

proxima_onda.nivel

Nível de confiança

proxima_onda.percentual

0–100

proxima_onda.tipo

pico / null

15.8 Bloco proxima_onda

disponivel

true se há fundo observado/projetado

fundo_base_m

Nível do fundo usado como base

fundo_observado

true se o fundo já ocorreu

pico_estimado_m

Pico da próxima onda

subida_estimada_m

Amplitude esperada

horas_ate_pico

Tempo até o pico da próxima onda

pico_estimado_em

Timestamp previsto

confianca

Nível de confiança

confianca_percentual

0–100

ondas_historicas_analisadas

Amostra

diferenca_media_fundo_m

Quão próximo o fundo está dos históricos

15.9 Bloco montante

tendencia

entrada_de_agua / perda_de_agua / indefinida_ou_estavel

estacoes_subindo

Contagem

estacoes_descendo

Contagem

sinais

Detalhes por estação

15.10 Bloco gravacao_previsao

executada

true/false

tendencia

Tendência no momento da gravação

tipo

pico / fundo

erro

Mensagem de erro, se houver

motivo

Motivo de não gravar (duplicado, sem tipo, etc.)

db_dados

Tabela do rio

metros

Valor gravado

data

Data prevista (arredondada para 15 min)

data_original

Data prevista sem arredondamento

criado_em

Momento da gravação

16. Análise de montante (propagação)

O sistema consulta as estações a montante da estação atual e calcula uma tendência agregada.

Alto Caí

Nova Palmira
Vale Real

Médio Caí

Feliz
Bom Princípio

Baixo Caí

São Sebastião do Caí
Montenegro

Para cada estação a montante: v3h = (nível_atual − nível_3h_atrás) × 100 / 3 v6h = (nível_atual − nível_6h_atrás) × 100 / 6 SE v3h ≥ +2 E v6h > 0 → subindo (+1.0) SE v3h ≤ −2 E v6h < 0 → descendo (−0.75) caso contrário → estável (0) forca = soma dos pesos SE forca > +0.5 → entrada_de_agua SE forca < −0.5 → perda_de_agua caso contrário → indefinida_ou_estavel

Quando há entrada_de_agua, o modelo aplica um ajuste de até +5 cm na previsão de pico (na v5.7+, o ajuste foi reduzido para respeitar o nowcasting).

SE tendenciaMontante == "entrada_de_agua": ajuste = min(0.05, max(0.0, forcaMontante) × 0.01) previsaoPico += ajuste

17. Fórmulas completas do modelo (v5.8)

17.1 Variações

17.2 Tendência real

17.3 Tendência lenta

sinaisSubida = (v1h>0.3) + (v3h>0.2) + (v6h>0.1) + (v24h>5.0) sinaisDescida = (v1h<−0.3) + (v3h<−0.2) + (v6h<−0.1) + (v24h<−5.0) SE sinaisSubida ≥ 3 → subindo_lento SE sinaisDescida ≥ 3 → descendo_lento caso contrário → estavel

17.4 Confirmação do pico

pico_confirmado = (queda_depois_pico ≥ queda_minima_pico) E (maior_sequencia_quedas ≥ 3)

17.5 Pesos das ondas semelhantes

17.6 Velocidades ponderadas

pesoAtual = fator_velocidade pesoHistorico = 1 − fator_velocidade velocidadeSubidaAtual = max(0, v1h×0.5 + v3h×0.3 + (v24h/24)×0.2) velocidadeDescidaAtual = max(0, −v1h×0.5 − v3h×0.3 − (v24h/24)×0.2) velocidadeBase = velocidadeSubidaAtual × pesoAtual + velocidadeProjetada × pesoHistorico

17.7 Horizonte adaptativo (v5.8)

velocidadeAbsoluta = max(|v1h|, |v3h|, |v6h|) velMin = 0.5 cm/h velMax = 10.0 cm/h SE velocidadeAbsoluta ≤ velMin: horizonte = horizonte_min SENÃO SE velocidadeAbsoluta ≥ velMax: horizonte = horizonte_nowcasting SENÃO: fator = (velocidadeAbsoluta − velMin) / (velMax − velMin) horizonte = horizonte_min + fator × (max − min) horizonte = clamp(0.5, 12.0, horizonte) horizonte = round(horizonte × 2) / 2

17.8 Projeção de curto prazo

deslocamento = 0 vel = velocidadeCmH PARA h = 1 ATÉ horizonte: deslocamento += vel vel *= 0.85 // fatorDesaceleracao retorno = deslocamento / 100 // metros

17.9 Projeção de pico

SE tendenciaLenta == "subindo_lento" E velocidadeSubidaAtual > 0: velocidadeBase = max(velocidadeBase, v1h) velocidadeBase = max(0.3, min(80.0, velocidadeBase)) subidaCurto = projetarCurtoPrazo(velocidadeBase, horizonte) SE subidaCurto > 0.02: previsaoPico = nível_atual + subidaCurto previsaoSubida = subidaCurto horasAtePico = horizonte

17.10 Projeção de fundo

SE tendenciaLenta == "descendo_lento" E v1h < 0: velocidadeFundo = max(velocidadeFundo, |v1h|) velocidadeFundo = max(0.3, min(80.0, velocidadeFundo)) quedaCurto = projetarCurtoPrazo(velocidadeFundo, horizonte) SE quedaCurto > 0.02: baseCalculo = min(nível_atual, menorNivelDesdePico) previsaoFundo = baseCalculo − quedaCurto SE previsaoFundo ≥ baseCalculo → null SE previsaoFundo < 0 → 0.01 horasAteFundo = horizonte

17.11 Detecção de pico já ocorrido (v5.5)

picoJaOcorrido = estado == "onda_em_construcao" E tendencia == "descendo" E v1h < 0 E v3h < 0 E v6h < 0 SE picoJaOcorrido: → projeta fundo em vez de pico → previsaoStatus = "pico_provavelmente_ocorrido"

17.12 Ajuste de montante

SE tendenciaMontante == "entrada_de_agua": ajuste = min(0.05, max(0.0, forca) × 0.01) previsaoPico += ajuste

17.13 Arredondamento para 15 minutos

Toda data de previsão (pico_estimado_em, fundo_estimado_em, proxima_onda.pico_estimado_em) é arredondada para o múltiplo de 15 minutos mais próximo (00, 15, 30 ou 45). O campo gravacao_previsao.data_original preserva o timestamp bruto antes do arredondamento.

18. Como interpretar a previsão na prática

Informação	O que significa
SUBINDO	Tendência de elevação compatível com onda em desenvolvimento.
PICO PARA ONDA ATUAL	Onda em desenvolvimento; máximo sendo projetado em horizonte curto.
PICO PROVAVELMENTE OCORRIDO	Pico não confirmado formalmente, mas rio já caindo; passa-se a projetar o fundo.
DESCENDO	Onda ultrapassou o máximo; projeta-se o fundo em horizonte curto.
PRÓXIMA ONDA	Onda anterior terminou; projeta-se o pico da próxima em horizonte curto.

18.1 Lendo o horizonte

O campo previsao.horizonte_horas informa por quantas horas a previsão é válida. Esse valor varia a cada execução, em função da velocidade observada:

Horizonte curto (1–2h) — rio em transição lenta. A previsão é conservadora, foca em poucas horas à frente.
Horizonte médio (3–5h) — rio com movimento moderado. Equilíbrio entre cobertura e precisão.
Horizonte longo (6–10h) — rio com movimento rápido e bem definido. A previsão cobre mais tempo porque a tendência é clara.

19. Ciclo de vida de uma previsão

1. Primeiras medições A onda começa a apresentar tendência.

2. Mais medições Velocidade e fase ficam mais conhecidas.

3. Projeção Sistema estima continuação com horizonte adaptativo.

4. Atualização Novos dados alteram a estimativa.

5. Confirmação Após inversão, extremo vira observação.

20. Limitações

Uma previsão hidrológica é uma estimativa, não uma garantia.

O comportamento real do rio pode se afastar da projeção quando ocorrerem situações diferentes daquelas observadas anteriormente.

Fatores que podem alterar o comportamento:

chuvas muito intensas ou concentradas;
distribuição espacial diferente da chuva;
contribuições excepcionais de tributários;
alterações bruscas na velocidade da subida;
falhas ou interrupções de dados;
comportamentos sem equivalentes suficientes no histórico;
diferenças entre a onda atual e eventos anteriores.

21. Resumo do processo

DADOS DAS ESTAÇÕES ↓ TRATAMENTO DA SÉRIE ↓ VARIAÇÃO DO NÍVEL (1h / 3h / 6h / 24h) ↓ TENDÊNCIA REAL + TENDÊNCIA LENTA ↓ VELOCIDADE PONDERADA POR RIO ↓ HORIZONTE ADAPTATIVO À VELOCIDADE ↓ DETECÇÃO DA ONDA (início, pico candidato) ↓ CONFIRMAÇÃO DO PICO (queda_minima_pico + 3 quedas) ↓ IDENTIFICAÇÃO DA FASE ↓ COMPARAÇÃO HISTÓRICA (pesos de similaridade) ↓ ANÁLISE DA PROPAGAÇÃO (estações a montante) ↓ DETECÇÃO DE PICO JÁ OCORRIDO ↓ PROJEÇÃO DE CURTO PRAZO (com desaceleração) ↓ DIREÇÃO OBRIGATÓRIA (fundo abaixo do mínimo) ↓ AJUSTE POR MONTANTE (máx +5 cm) ↓ ARREDONDAMENTO PARA 15 MINUTOS ↓ NOVAS MEDIÇÕES ↓ ATUALIZAÇÃO ↓ PICO / FUNDO OBSERVADO ↓ CONFIRMAÇÃO

22. Transparência sobre a previsão

As informações apresentadas pela Central de Previsões são derivadas das medições disponíveis para cada estação e dos cálculos realizados pelo sistema.

Uma estimativa pode ser revisada quando novos dados modificarem a interpretação da onda.

O valor observado posteriormente é a referência para avaliar se a projeção anterior se confirmou.

A versão documentada nesta página é a v5.8, que introduz horizonte adaptativo à velocidade, somando-se às melhorias das versões anteriores: parâmetros por rio (v5.6), detecção de tendência lenta (v5.6), nowcasting de curto prazo (v5.7) e detecção de pico já ocorrido (v5.5).

Sobre o sistema

Rio Caí — Central de Previsões

Sistema desenvolvido para análise automatizada do comportamento hidrológico e identificação de ondas, picos e fundos nas estações monitoradas.

Omeloton IA — omelhor.net