Search and evaluation of P-band signals of opportunity for reflectometry measurements of root zone soil moisture.
Tutor/a - Director/a
Ribó Vedrilla, Serni
Estudiant
Herencia Ruiz, Daniel
Tipus de document
Projecte Final de Màster Oficial
Data
2024
rights
Accés restringit per acord de confidencialitat
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Resum
In recent years, the agricultural sector has faced major challenges due to climate variability. Droughts and floods are severely affecting harvests, even altering the properties of farmland. Rising global temperatures also have a direct impact on soil moisture. This is why it is so important today to obtain accurate information on soil moisture down to the root zone in a practical way. P-band is well suited for remote sensing of Root Zone Soil Moisture (RZSM) thanks to the improved penetration depth, as compared to shorter wavelengths. Unfortunately, the P-band spectrum is very crowded with communications signals, and standard radar or radiometric measurements are not always possible. Therefore, the use of Signals of Opportunity (SoOp) at P-band, i.e. existing radio frequency signals or emissions originally intended for other purposes, as a source of information for remote sensing is the solution that this work aims to explore. This Master Thesis investigates the potential P-band SoOp, evaluates their suitability for remote sensing of RZSM, and experimentally demonstrates how to retrieve RZSM information from a crop field with reflectometry measurements using the most promising SoOp option.
En los últimos años, el sector agrícola se ha enfrentado a grandes retos debido a la variabilidad climática. Las sequías e inundaciones están afectando gravemente a las cosechas, alterando incluso las propiedades de los campos de cultivo. El aumento de la temperatura global también tiene un impacto directo en la humedad del suelo. Por eso es tan importante hoy en día obtener de forma práctica información precisa sobre la humedad del suelo hasta la zona de las raíces. La banda P es muy adecuada para la teledetección de la humedad del suelo en la zona radicular (RZSM) gracias a su mayor profundidad de penetración, en comparación con longitudes de onda más cortas. Desgraciadamente, el espectro de la banda P está muy saturado de señales de comunicaciones, y no siempre es posible realizar mediciones con radares convencionales o mediante radiometría. Por tanto, el uso de Señales de Oportunidad (SoOp) en banda P, es decir, señales de radiofrecuencia existentes o emisiones originalmente destinadas a otros fines, como fuente de información para teledetección es la solución que este trabajo pretende explorar. Este Trabajo de Fin de Máster investiga las potenciales SoOp en banda P, evaluando su idoneidad para la teledetección de la RZSM, y demuestra experimentalmente cómo obtener información de la RZSM de un campo de cultivo con medidas de reflectometría utilizando la opción de SoOp más prometedora.
Durant els darrers anys, el sector agrari s'ha enfrontat a grans reptes a causa de la variabilitat climàtica. Les sequeres i les inundacions estan afectant greument les collites, fins i tot alterant les propietats de les terres de cultiu. L'augment de la temperatura global també té un impacte directe sobre la humitat del sòl. Per això avui dia és tan important obtenir informació precisa sobre la humitat del sòl fins a la zona de les arrels d'una manera pràctica. La banda P és molt adequada per a la detecció remota de la humitat del sòl a la zona radicular (RZSM) gràcies a la millora de la profunditat de penetració, en comparació amb longituds d'ona més curtes. Malauradament, l'espectre de la banda P està molt ple de senyals de comunicacions i no sempre són possibles les mesures estàndard de radar o radiomètriques. Per tant, l'ús de Senyals d'Oportunitat (SoOp) en banda P, és a dir, senyals de radiofreqüència existents o emissions originalment destinades a altres finalitats, com a font d'informació per a la teledetecció és la solució que pretén explorar aquest treball. Aquest Treball de Fi de Màster investiga les potencials SoOp a la banda P, avaluant la seva idoneïtat per a la teledetecció de la RZSM, i demostra experimentalment com obtenir informació de la RZSM d'un camp de cultiu amb mesures de reflectometria utilitzant l'opció SoOp més prometedora.
Entitat col·laboradora
Institute of Space Sciences
Professorat participant
- Ribó Vedrilla, Serni