Analysis of interpolation techniques for the spatialization of Rainfall in the Apodi–Mossoró River Basin (BHRAM), Northeast Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33237/2236-255X.2026.7897

Keywords:

Climatology, Rainfall spatialization, Brazilian semi-arid region

Abstract

The spatialization of rainfall constitutes a fundamental step for understanding climate dynamics and for environmental planning in semi-arid regions, which are characterized by high spatial and temporal variability of precipitation. In this context, the present study aimed to compare the performance of the spatial interpolation methods Inverse Distance Weighting (IDW), Ordinary Kriging, and Spline in representing the mean annual precipitation in the Apodi–Mossoró River Basin (BHRAM), located in the state of Rio Grande do Norte, Brazil. Rainfall data from 52 meteorological stations, covering the period from 1973 to 2002, provided by EMPARN, were used. The validation of the interpolators was carried out through cross-validation, with the random removal of five stations, following the methodology proposed by Caruso and Quarta (1998). The performance of the methods was evaluated using statistical indices of error, accuracy, and agreement, including RMSE, MSE, MAE, correlation and determination coefficients, Nash–Sutcliffe efficiency, Willmott’s index of agreement, and confidence index. The results indicated superior performance of Kriging, which presented the lowest errors and the highest statistical adjustment indices, followed by IDW with intermediate performance, while the Spline method proved inadequate for the analyzed variable. It is concluded that Kriging is the most appropriate method for rainfall spatialization in the BHRAM, reinforcing the importance of statistical validation in the selection of interpolators in climatological studies.

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Author Biographies

Vanessa Vitória Torres de Morais, Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN)

Mestra em Geografia pelo Programa de Pós-Graduação em Geografia (PPGEO) da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN), com bolsa da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Graduada em Licenciatura Plena em Geografia pela UERN, no Campus Avançado de Pau dos Ferros (CAPF). Durante a graduação, foi bolsista do Programa Institucional de Iniciação Científica (PIBIC). Desenvolve pesquisas na área de climatologia, com ênfase em variabilidade climática, precipitação, temperatura e análise de tendências em séries temporais aplicadas ao semiárido brasileiro.

Jacimária Fonseca de Medeiros, Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN)

Graduada em Geografia pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2002), Mestre em Desenvolvimento e Meio Ambiente pela Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (2005) e Doutora em Geografia pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2016). Compõe o quadro docente do Curso de Geografia da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte, Campus de Pau dos Ferros, como professora adjunta IV. Atualmente é coordenadora desse curso e primeira lí­der do Núcleo de Estudos Geoambientais e Cartográficos-NEGECART. Tem experiência na área de Geografia Fí­sica, com ênfase em Análise Sistêmica, Sistemas Ambientais, Climatologia, Pedologia e Brejos de Altitude

Francisco Jablinski Castelhano , Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)

Licenciado e Bacharel em Geografia pela Universidade Federal do Paraná (2014), Especialista em Data Science pela Universidade de São Paulo (2023), Doutor em Geografia pela Universidade Federal do Paraná (2019) e Pós-Doutor em Geografia pela Universidade Federal de Sergipe (2019-2021). Atuou como Professor de Geografia no ensino Fundamental e Médio (2016-2019), além de ter escrito livros didáticos na área da Geografia para o Ensino Fundamental I. Foi pesquisador visitante no Swedish Meteorological and Hydrological Institute (2016) trabalhando com Modelagem de Poluentes Atmosféricos. Autor de livros nas áreas de Climatologia, Meio Ambiente e Saúde. Atualmente é Professor do Departamento de Geografia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Natal, Professor do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal de Sergipe, Professor do Programa de Pós-Graduação em Demografia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Líder do Núcleo de Estudos Sobre Crise Climática (NECC), membro da Comissão de Climatologia da União Geográfica Internacional (COC-UGI) e Pesquisador no Centro de Estudos em Meio Ambiente e Saúde Pública da Fundação Getúlio Vargas - Brasília/DF, com interesse nos temas de Climatologia Geográfica, Mudanças Climáticas, Clima Urbano e Meio Ambiente.

References

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Published

2026-09-02

How to Cite

MORAIS, Vanessa Vitória Torres de; MEDEIROS, Jacimária Fonseca de; CASTELHANO, Francisco Jablinski. Analysis of interpolation techniques for the spatialization of Rainfall in the Apodi–Mossoró River Basin (BHRAM), Northeast Brazil. Journal Geotemas, Pau dos Ferros, v. 16, p. e02614, 2026. DOI: 10.33237/2236-255X.2026.7897. Disponível em: https://periodicos.apps.uern.br/index.php/GEOTemas/article/view/7897. Acesso em: 2 sep. 2026.

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Vol. 16 (2026): Revista Geotemas

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