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.