Humedad del suelo y humedad de superficie » De la observación a los productos »     Selección de canales

Humedad del suelo y humedad de superficie » De la observación a los productos »     Selección de canales

En la mayoría de los casos, la extracción de los datos de humedad del suelo emplea una estrategia común para seleccionar los canales de frecuencia de microondas empleados en sus algoritmos. Por una serie de motivos, las frecuencias de microondas más bajas producen la evaluación más exacta de la humedad de superficie.

En primer lugar, y como ya vimos, la radiación de menor frecuencia penetra a mayor profundidad en el suelo y devuelve una señal de «humedad del suelo» más representativa. En segundo lugar, las frecuencias más bajas se ven afectadas en menor medida por la vegetación y la rugosidad de la superficie. Finalmente, el efecto dieléctrico es mayor a frecuencias más bajas (es decir, la emisividad del suelo húmedo es menor), lo cual nos ayuda a estimar mejor el nivel de humedad presente en el suelo.

Emisividad de microondas para la polarización vertical en función de la cantidad de superficie cubierta de agua en el cual se destaca la porción de frecuencias más bajas del espectro.

Sin embargo, las frecuencias más bajas tienen varias limitaciones, y la principal está relacionada con su resolución espacial, que es intrínsecamente inferior, de modo que estos canales requieren una huella más grande para detectar las mismas estructuras. Encontrará material pertinente a esta explicación en las secciones 6.5 y 3.6 de la lección sobre recursos de microondas: Microwave Remote Sensing Resources (en inglés).

Forma y tamaño de la huella de cada canal por su frecuencia en el sistema pasivo de generación de imágenes por microondas WindSat del satélite Coriolis.

Las frecuencias más bajas son también vulnerables a interferencias de radiofrecuencia en la región cerca de 7 GHz. Esto es particularmente común sobre Norteamérica, debido al uso de ciertas frecuencias de microondas en redes de teléfonos móviles.

Imagen AMSR-2 del canal de 6,9 GHz con polarización vertical tomada sobre el noreste de los Estados Unidos que muestra la contaminación provocada por interferencias o zonas calientes de radiofrecuencia.

Recurrimos a varias estrategias para minimizar el impacto de estas limitaciones. Las frecuencias intermedias, principalmente de 18 a 37 GHz, se emplean como parte de un enfoque multicanal para maximizar la exactitud y la resolución. Además de la mayor resolución espacial que ofrecen, los canales de frecuencia más alta son más sensibles a los efectos de la vegetación, la topografía compleja y las precipitaciones, motivo por el cual resultan de utilidad en el proceso de identificación de los aspectos que podrían alterar las estamaciones de la humedad en el suelo.

Espectros de emisividad de microondas (polarización vertical) para diferentes tipos de superficies terrestres en los cuales se destacan las frecuencias más bajas.

Los canales de microondas de los instrumentos pasivos (como SSMIS, WindSat, MIRAS, AMSR-2, GMI y SMAP) más usados para caracterizar las estructuras de superficie están centrados en estas longitudes de onda: 1,4 GHz; 6,9 GHz; 7,3 GHz; 10,6 GHz; 18,7 a 23 GHz; y 85 a 89 GHz.

Espectros de emisividad de microondas (polarización vertical) para diferentes tipos de superficies terrestres en los cuales se destacan las frecuencias usadas para caracterizar las características de superficie.