Tesis doctoral de Alejandro Egido Egido
La humedad del suelo y la biomasa de la vegetación son dos parametros clave desde un punto de vista tanto científico como económico. Por una parte son esenciales para el estudio del ciclo del agua y del carbono. Por otra parte, la humedad del suelo es esencial para la gesti¿on de las cosechas y los recursos h¿idricos, mientras que la biomasa es un parámetro fundamental para ciertos programas de desarrollo. Varias formas de teledetección se han utilizado para la observación remota de estos parámetros, sin embargo, la medición de la humedad del suelo y la biomasa de la vegetación con la precisión y resolución necesarias es todavía un importante reto tecnológico. esta tesis evalua la capacidad de medir humedad del suelo y biomasa de la vegetación con señales de sistemas satelitales de posicionamiento global (gnss, en sus siglas en inglés) reflejadas sobre la tierra. La t¿ecnica se conoce como reflectometr¿ia gnss (gnss-r), la cual ha ganado un creciente inter¿es dentro de la comunidad científica durante las dos últimas décadas. Experimentos previos a este trabajo ya demostraron la capacidad de observar cambios en la reflectividad del terreno con gnss-r. El uso de la componente copolar y contrapolar de la señal reflejada fue propuesto para independizar la medida de humedad del suelo de otros parámetros como la rugosidad del terreno. sin embargo, no se pudo demostrar una evidencia experimental de la viabilidad de la técnica. En este trabajo se analiza desde un punto de vista teórico y experimental el uso de la información polarim¿etrica de la se¿nales gnss reflejadas sobre el suelo para la determinación de humedad y biomasa de la vegetación. la tesis se estructura en cuatro parte principales. En la primera parte se eval¿uan los aspectos fundamentales de la técnica y se da una revisión detallada del estado del arte para la observaci¿on de humedad y vegetaci¿on. En la segunda parte se discuten los modelos de scattering sobre el suelo. Simulaciones con estos modelos fueron realizadas para analizar las componentes coherente e incoherente del scattering de la señal reflejada sobre distintos tipos de terreno. Durante este trabajo se desarrolló un modelo de reflexión simplificado para poder relacionar de forma directa las observaciones con los parámetros geofíisicos. La tercera parte describe las campañas experimentales realizadas durante este trabajo y discute el análisis y la comparación de los datos gnss-r con las mediciones in-situ. Como se predice por los modelos, la señal reflejada está formada por una componente coherente y otra incoherente. Una técnica de análisis de datos se propuso para la separación de estas dos contribuciones. Con los datos de las campañas experimentales se demonstró el beneficio del uso de la información polarimétrica en las señales gnss reflejadas para la medici¿on de humedad del suelo, para la mayor¿ia de las condiciones de rugosidad observadas. También se demostró la capacidad de este tipo de observaciones para medir zonas boscosas densamente pobladas. La cuarta parte de la tesis analiza la capacidad de la t¿ecnica para observar cambios en la reflectividad del suelo desde un satélite en orbita baja. Los resultados obtenidos muestran que la reflectividad del terreno podría medirse con gran precisión ya que la componente coherente del scattering sería la predominante en ese tipo de escenarios. en este trabajo de doctorado se muestran la potencialidades de la técnica gnss-r para observar remotamente parámetros del suelo tan importantes como la humedad del suelo y la biomasa de la vegetación. Este tipo de medidas pueden complementar un amplio rango de misiones de observación de la tierra como smos, smap, y biomass, esta última propuesta para la siguiente misión earth explorer de la esa.
Datos académicos de la tesis doctoral «Gnss reflectometry for land remote sensing applications«
- Título de la tesis: Gnss reflectometry for land remote sensing applications
- Autor: Alejandro Egido Egido
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 05/07/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Giulio Ruffini
- Tribunal
- Presidente del tribunal: jens Wickert
- james l. Garrison (vocal)
- (vocal)
- (vocal)