SpatialIDF-BR: High-Resolution Gridded Rainfall IDF Equations for Brazil / SpatialIDF-BR: Equações IDF de Chuvas Intensas em Grade de Alta Resolução para o Brasil

This dataset provides spatialized parameters for Rainfall Intensity-Duration-Frequency (IDF) equations across the Brazilian territory, generated through a hybrid approach combining Machine Learning and geostatistical modeling. 1. The IDF Equation The relationship between rainfall intensity (i), return period (TR), and rainfall duration (d) used in this mapping follows the mathematical model: i = (K * TR^a) / (d + b)^c Where: i: Rainfall intensity (mm/h). TR: Return period (years). d: Rainfall duration (minutes). K, a, b, c: Local adjustment parameters. 2. Data Structure (Grids) Data is provided in raster format (GeoTIFF), with each file containing four bands representing the pixel-adjusted IDF parameters: - Band 1: Parameter K. - Band 2: Parameter a. - Band 3: Parameter b. - Band 4: Parameter c. 3. Technical Specifications - Spatial Resolution: - 1 km resolution is available for the states of BA, ES, MG, MT, PA, PE, PR, RJ, RS, SC, and TO, which have a higher density of primary data. - 5 km resolution is available for the entire country. - Coordinate Reference System (CRS): SIRGAS 2000 / Brazil Polyconic - EPSG Code: 5880. 4. Methodology The generation of these grids integrates high-resolution environmental covariates: SRTM Digital Elevation Model, WorldClim bioclimatic variables, ERA5 convective available potential energy, and BR-DWGD precipitation extremes indices. Spatial modeling employed machine learning algorithms with simultaneous curve fitting via pixel-wise non-linear regression. = = = = = = Este conjunto de dados apresenta parâmetros espacializados das equações IDF para o Brasil, gerados através de uma abordagem que combina técnicas de Machine Learning e modelagem geoestatística. 1. A Equação IDF A relação entre a intensidade da precipitação (i), o tempo de retorno (TR) e a duração da chuva (d) segue o modelo matemático: i = (K * TR^a) / (d + b)^c em que: i: Intensidade da precipitação (mm/h); TR: Tempo de retorno (anos); d: Duração da precipitação (minutos); e K, a, b, c: Parâmetros locais de ajuste. 2. Estrutura dos Dados (Grids) Os dados são fornecidos em formato raster (GeoTIFF), onde cada arquivo é composto por quatro bandas representando os parâmetros da equação IDF ajustados por pixel: - Banda 1: K - Banda 2: a - Banda 3: b - Banda 4: c 3. Especificações Técnicas - Resolução Espacial: - 1 km: BA, ES, MG, MT, PA, PE, PR, RJ, RS, SC e TO. - 5 km: para a extensão total do país. - Sistema de Referência de Coordenadas (SRC): SIRGAS 2000 / Brazil Polyconic (EPSG: 5880). 4. Metodologia Para a geração dos grids integram covariáveis ambientais de alta resolução: Modelo Digital de Elevação SRTM, variáveis bioclimáticas do WorldClim, energia potencial convectiva do ERA5 e índices de extremos de precipitação do BR-DWGD. A modelagem espacial utilizou algoritmos de aprendizado de máquina com ajuste simultâneo das curvas via regressão não-linear por pixel.本数据集提供了巴西全境范围内的降雨强度-历时-频率（Intensity-Duration-Frequency，简称IDF）方程的空间化参数，采用机器学习（Machine Learning）与地统计建模相结合的混合方法生成。 1. IDF方程 本次制图所采用的降雨强度（i）、重现期（TR）与降雨历时（d）之间的关系遵循如下数学模型： i = (K * TR^a) / (d + b)^c 其中： i：降雨强度，单位为毫米每小时（mm/h）； TR：重现期，单位为年； d：降雨历时，单位为分钟； K、a、b、c：局地调整参数。 2. 数据结构（栅格） 数据以栅格格式（GeoTIFF）提供，每个文件包含四个波段，分别代表经像素校正的IDF方程参数： - 波段1：参数K - 波段2：参数a - 波段3：参数b - 波段4：参数c 3. 技术规格 - 空间分辨率： - 针对巴伊亚州（BA）、圣埃斯皮里图州（ES）、米纳斯吉拉斯州（MG）、马托格罗索州（MT）、帕拉州（PA）、伯南布哥州（PE）、巴拉那州（PR）、里约热内卢州（RJ）、南里奥格兰德州（RS）、圣卡塔琳娜州（SC）及托坎廷斯州（TO），提供1千米分辨率数据，该类区域原始观测数据密度更高。 - 全国范围提供5千米分辨率数据。 - 坐标参考系统（Coordinate Reference System，简称CRS）：SIRGAS 2000 / 巴西多圆锥投影，EPSG代码：5880。 4. 研究方法 本次栅格数据的生成整合了多类高分辨率环境协变量：SRTM数字高程模型、WorldClim生物气候变量、ERA5对流有效位能，以及BR-DWGD降雨极值指数。空间建模采用机器学习算法，并通过逐像素非线性回归实现曲线的同步拟合。