Metodología técnica.
Fórmula, fuentes, validación y limitaciones del Índice de Vulnerabilidad Hídrica v4 de TerraNava. 66 tablas en base de datos · 279,299 filas verificadas · validado contra eventos históricos conocidos (ρ = +0.87 Spearman).
1 · Fórmula IVH v4
El Índice de Vulnerabilidad Hídrica (IVH v4) es un puntaje compuesto 0-100 calculado a nivel municipal para los 343 municipios de Bolivia. Mayor IVH = mayor vulnerabilidad al estrés hídrico.
Cada componente está escalado [0, 100] donde 100 = máxima vulnerabilidad observada.
| Nivel | Rango IVH | Significado operativo |
|---|---|---|
| CRÍTICO | 60–100 | Atención urgente · intervención prioritaria |
| ALTO | 45–59 | Vulnerabilidad significativa · planificación necesaria |
| MEDIO | 30–44 | Monitoreo continuo · prevención |
| BAJO | 0–29 | Vulnerabilidad reducida · seguimiento estándar |
2 · Componentes desglosados
2.1 · Sequía/Clima (30%)
- SPI-12 (50% del componente): Standardized Precipitation Index 12 meses, promedio 2020-2025. Computado desde CHIRPS v2.0 (UCSB) con baseline 1981-2010.
- SPEI-12 (35%): Incorpora demanda evaporativa (importante para clima cambiante). Computado desde ERA5-Land + CHIRPS.
- Anomalía precipitación ERA5 (15%): cambio porcentual 2018-2025 vs baseline 1981-2000 WMO.
2.2 · Agua Segura (30%)
Único componente calculado a nivel MUNICIPAL real (no proxy departamental). Censo INE 2024 (Marzo 2024).
- Cobertura agua potable %: porcentaje de hogares con acceso a fuente segura.
- Score = (100 − cobertura_pct) normalizado al rango observado nacional.
2.3 · Eventos Históricos (20%)
- Fuente: DesInventar Sendai · 5.528 eventos Bolivia 1970-2024.
- Peso 1x eventos pre-2000 · peso 2x eventos 2000-2024 (período de cambio climático observado).
- Eventos contados: inundaciones, sequías, lluvias intensas, granizadas, heladas, deslizamientos.
2.4 · Vulnerabilidad Social (15%)
- NBI 2024: indicador multidimensional de pobreza estructural, Censo INE 2024 (departamental, proxy municipal).
2.5 · Estado Hídrico Estructural (5%)
- GRACE-FO TWSA (60%): Total Water Storage Anomaly NASA Mascons RL06.3 V4. Anomalía 2020-2026 vs baseline 2002-2019.
- JRC superficie agua (40%): ocurrencia media de agua superficial v1.4 (Pekel et al. 2016).
3 · Fuentes de datos
Todas las fuentes son científicas, abiertas y citables. 279,299 filas verificadas en 66 tablas DuckDB.
4 · Cómputo y procesamiento
Pipeline ETL
- Ingestión: APIs oficiales (CDS, Earthdata, EU C3S).
- Normalización: agregación temporal mensual y espacial municipal/departamental usando shapefiles GADM v3.6.
- Cómputo de índices: SPI/SPEI con librería
climate_indicesNOAA · baseline 1981-2010 WMO. - Cómputo IVH v4: script
calcular_ivh_v4.py(343 municipios × 5 componentes). - Validación: backtest contra DesInventar.
- Publicación: regeneración de 344 fichas + 9 reportes + JSON API (714 endpoints).
Stack técnico
- Base de datos: DuckDB columnar embebida (66 tablas · 279,299 filas).
- Procesamiento: Python 3.11+ (pandas, geopandas, xarray, rasterio).
- Frontend: HTML5 + design system v1 con MapLibre GL 4.7 y globe.gl.
- Hosting: Hostinger (terranava.org) con Apache + .htaccess CORS.
5 · Validación científica (backtest)
El IVH v4 fue validado contra eventos históricos conocidos. Ver backtest completo →
5.1 · Detección de sequías documentadas
9 eventos de sequía documentados por SENAMHI, UNICEF y prensa cruzados con SPI/SPEI/PDSI en el mes-año exacto del evento. Criterio: detección si SPI < -1 o SPEI < -1 o PDSI < -2.
5.2 · Correlación con frecuencia de desastres
Correlación Spearman muy fuerte entre IVH v4 actual y frecuencia histórica de eventos hidrométricos DesInventar normalizada por población.
6 · Limitaciones y supuestos
- Cobertura municipal heterogénea: el componente agua segura tiene datos a nivel municipal (Censo 2024); SPI/SPEI/GRACE-FO/NBI están a nivel departamental por resolución original.
- Censo 2024 estático: los componentes social y agua se mantienen constantes hasta el próximo censo (2034).
- Validación regional: backtest validado para Bolivia. Aplicar el IVH a otros países requiere recalibración.
- Forecast IVH 2030/2040/2050: proyecta SÓLO el componente climático (CMIP6 SSP2-4.5) e hídrico (tendencia GRACE-FO). No incluye cambios futuros en políticas, infraestructura o demografía.
- Resolución temporal: actualización mensual. Eventos sub-mensuales no se reflejan inmediatamente.
7 · Frecuencia de actualización
| Componente | Frecuencia | Latencia |
|---|---|---|
| SPI / SPEI / PDSI | Mensual | ~2 meses (CHIRPS lag) |
| GRACE-FO TWSA | Mensual | ~3 meses (JPL lag) |
| SEAS5 forecast | Mensual | ~1 mes (init forecasts) |
| Censo 2024 agua/NBI | Decenal | Próx: 2034 |
| DesInventar eventos | Anual | ~6 meses |
| JRC Surface Water | Anual | ~12 meses |
8 · Cómo citar
Terrazas Nava, P. A. (2026). TerraNava — Índice de Vulnerabilidad Hídrica v4 para los 343 municipios de Bolivia. Sistema de Inteligencia Hídrica. Disponible en: https://terranava.org/algoritmo/ (consultado: [fecha]).
BibTeX
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Última revisión metodológica: Mayo 2026 · IVH v4.0 · Pablo Arturo Terrazas Nava · Hidrólogo · pablo@terranava.org