La humedad del suelo es una variable primaria para comprender el ciclo hidrológico global. En las disciplinas de ciencias de la Tierra y del medio ambiente, la estimación de este parámetro en alta resolución siempre ha sido una tarea difícil. En esta tesis se estudia un modelo simple para la estimación de la humedad del suelo. El modelo establece que en la banda L, la sección transversal de retro dispersión y la humedad volumétrica del suelo tienen una relación lineal tanto para superficies desnudas como con vegetación. Se han utilizado datos del radar de apertura sintética (SAR) para probar el modelo. Además, se ha implementado un enfoque de series temporales con conocimiento a priori de la humedad del suelo de baja resolución para mejorar la precisión de recuperación del contenido volumétrico de agua. Los datos de radar utilizados se obtuvieron con la misión UAVSAR de la NASA, un radar de apertura sintética de banda L en el aire que ofrece productos totalmente polarimétricos. Además, la misión SMAP de la NASA ha proporcionado los datos de humedad del suelo a baja resolución. Se han obtenido resultados interesantes a lo largo de este proyecto. Se ha visto que la sección transversal de retro dispersión y la humedad del suelo siguen una tendencia lineal creciente. Además, se ha notado un comportamiento diferente entre las superficies desnudas y la vegetación en términos de la señal de radar retro dispersada. El dosel de vegetación tiene un efecto importante en la sección transversal de retro dispersión que conduce a algunos requisitos especiales frente a superficies desnudas.
Soil moisture is a primary variable in understanding the global hydrologic cycle. In Earth and environmental science disciplines, the estimation of this parameter at high resolution has always been a difficult task. In this thesis a simple model for soil moisture estimation is studied. The model states that at L-band, the backscattering cross section and volumetric soil moisture have a linear relationship for both bare and vegetated surfaces. Synthetic Aperture Radar (SAR) data has been used to test the model. Moreover, a time-series approach with a priori knowledge of low-resolution soil moisture has been implemented to improve the retrieval accuracy of volumetric soil moisture. The radar data used has been obtained with the NASAs mission UAVSAR, an airborne L-band Synthetic Aperture Radar which offers fully polarimetric products. Also, NASA SMAP mission has provided the soil moisture data at low resolution. Interesting results have been obtained throughout this project. It has been seen that backscattering cross section and soil moisture do follow an increasing linear trend. Moreover, different behavior between bare and vegetation surfaces has been noticed in terms of the backscattered radar signal. Vegetation canopy has an important effect on the backscattering cross section leading to some special requirements in front of bare surfaces.
La humitat del terra és una variable primària en la comprensió del cicle hidrològic global. En disciplines de ciències ambientals, l’estimació d’aquest paràmetre a alta resolució és ha estat sempre una tasca difícil. En aquest treball s’estudia un model simple per l’estimació de la humitat del terra. El model afirma que, a banda L, la relació entre la secció radar equivalent i el contingut volumètric d’aigua és lineal. A partir de dades de radar d’obertura sintètica (SAR) s’ha provat aquest model. A més a més, un plantejament a partir de sèries temporals amb coneixement a priori del contingut d’humitat a baixa resolució ha estat utilitzat per millorar els resultats. Les dades de radar han estat obtingudes mitjançant la missió de la NASA UAVSAR, un radar d’obertura sintètica a banda L amb productes polarimètrics. A més, les dades a baixa resolució han estat obtingudes per la missió SMAP, també de la NASA. Al llarg d’aquest projecte s’han obtingut resultats interessants. S’ha comprovat que la secció radar equivalent i la humitat del terra segueixen una funció lineal creixent. També s’ha provat el model a superfícies nues i vegetades i s’ha notat un comportament diferent en el senyal radar reflectit. Les superfícies vegetades provoquen efectes importants sobre el senyal radar i necessiten una atenció especial davant de les superfícies nues.
