Comparación de las temperaturas de brillo en Banda L proporcionadas por SMOS y Aquarius sobre distintas zonas de la Tierra

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Publication date
2017
Reading date
29-09-2017
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En esta Tesis Doctoral se analizan datos procedentes de dos misiones espaciales de observación de la Tierra que han coincidido en el tiempo, SMOS (Soil Moisture Ocean Salinity), de la European Space Agency (ESA) y Aquarius, de la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Estas misiones miden la temperatura de brillo de la Tierra en la banda L de microondas, entre otras variables geofísicas. Este trabajo se centra, fundamentalmente, en la comparación de este parámetro proporcionado por ambas misiones. Las diferentes resoluciones espaciales que proporcionan los sensores de ambos satélites hace difícil la comparación y esto ha motivado la aplicación de diferentes técnicas o métodos comparativos – puramente geométricos, geofísicos y más puramente físicos- y para ello se han evaluado los errores respectivos de cada procedimiento sobre nueve diferentes zonas continentales y marinas con diferente grado de homogeneidad o heterogeneidad. Los métodos empleados han sido: método de las áreas, en el que se hace una media ponderada de las temperaturas de brillo de los pixeles de SMOS que están dentro del footprint de Aquarius, método de los usos de suelo, donde los pesos de la ponderación se obtienen de los diferentes usos del suelo dentro de los footprints de ambos instrumentos, método del TVDI (Temperature Vegetation Dryness Index), donde se considera el diferente grado de sequedad/humedad de la superficie y finalmente el método de la matriz de ganancia que, para ponderar, tiene en cuenta el diagrama de antena de los sensores. Se han tenido también en cuenta, lógicamente, otras diferencias importantes que existen entre ambos sensores, como por ejemplo, que SMOS consiste en un radiómetro interferométrico de apertura sintética, MIRAS (Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis), mientras que Aquarius tiene un radiómetro de apertura real, las diferencias en las horas respectivas de paso de ambos satélites, etc. Obtenemos unos resultados altamente significativos y novedosos al utilizar los diagramas de antena de los instrumentos. Los datos utilizados de SMOS corresponden a productos de nivel 3 de temperatura de brillo con ángulo de incidencia de 27.5º y proporcionados por CATDS (Centre Aval de Traitement des Données SMOS). Los datos de Aquarius corresponden a temperaturas de brillo adquiridas por el inner beam. En ambas configuraciones se consideran ambas polarizaciones, horizontal y vertical. Como era de esperar, es el método de la matriz de ganancia es el que consigue mejores resultados, reduciendo considerablemente los errores en todas las zonas y con ambas polarizaciones. El método del TVDI necesita datos complementarios de un tercer sensor MODIS (MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer), para poder aplicarse. Este método tiene la ventaja de que considera los aspectos dinámicos de la evolución de la superficie, lógicamente en el caso de las superficies continentales, lo cual representa una ventaja frente a los métodos más estáticos de las áreas y de los usos del suelo.
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