Deteccion de Valores Extremos e Imputación de Valores Faltantes para la Calidad de Agua en Series de Tiempo de Absorbancia UV-VIS

Contexto: El registro de la absorbancia UV-Vis mediante captores opticos en l ınea para la deteccion de la calidad del agua, en donde se pueden presentar valores atıpicos o valores faltantes. Por lo tanto, el pre-procesamiento para corregir dichas anomalıas es necesario para un mejor analisis de los datos de monitoreo. El objetivo de este estudio es proponer un metodo para detectar e imputar valores extremos como tambien completar valores faltantes en series de tiempo. Metodo: La deteccion de valores at ıpicos utiliza el procedimiento de enventaneo y la aplicacion de la Transformada Discreta de Fourier (DFT –Discrete Fourier Transform) y la inversa de la Transformada Rapida de Fourier (IFFT–Inverse of Fast Fourier Transform) para completar las series de tiempo. Estas herramientas fueron utilizadas para un caso de estudio compuesto por tres sitios en Colombia (i) PTAR-Salitre (Planta de Tratamiento de Aguas Residuales) Bogota D.C., afluente; (ii) Estaci on Elevadora de Gibraltar Bogota D.C.; y (iii) PTAR-San Fernando, area metropolitana de Medell ın, afluente) analizados mediante espectros UV-Vis (Ultravioleta y Visible). Resultados: La deteccion de valores at ıpicos con el metodo propuesto obtiene resultados prometedores cuando los valores de los parametros de la ventana son peque nos y auto-similares, esto ˜ a pesar de que las tres series de tiempo utilizadas presentan diferentes tamanos y comportamientos. ˜ Para validar la metodologıa propuesta, sub-conjuntos continuos (una seccion) de las series de tiempo de absorbancia sin valores ausentes o atıpicos, fueron removidos de las series original obteniendose tasas de error de 12 % en promedio para todos los tres sitios de estudio. Conclusiones: La aplicacion de la DFT y la IIFT, utilizando el 10 % de los harm onicos m as importantes de los valores utiles es crucial para su posterior uso en diferentes aplicaciones, especıficamente para series de tiempo de calidad y cantidad de agua en sistema de saneamiento urbano. Una posible aplicacion podr ıa ser la comparacion de los efectos de clima seco respecto a temporadas de lluvia, mediante la deteccion de valores que corresponden a comportamiento inusual en una serie de tiempo. Ademas, los resultados indican potencial aplicaci on futura en la correcci on de otras series de tiempo hidrologicas. Palabras clave: Absorbancia UV-Vis, calidad de agua, deteccion de valores extremos, enventaneo, imputacion de valores faltantes.