Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions

Premi extraordinari doctorat UPC curs 2015-2016, àmbit Enginyeria de les TIC The first three of a series of new generation satellites operating at L-band microwave frequencies have been launch in the last decade. L-band is particularly sensitive to the presence of water content in the scene under ob...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Pablos Hernández, Miriam
Other Authors: Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions, Piles Guillem, Maria, Vall-Llossera Ferran, Mercedes Magdalena
Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
Language:English
Published: Universitat Politècnica de Catalunya 2016
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/2117/105814
http://hdl.handle.net/10803/403991
https://doi.org/10.5821/dissertation-2117-105814
id ftupcatalunyair:oai:upcommons.upc.edu:2117/105814
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Universitat Politècnica de Catalunya, BarcelonaTech: UPCommons - Global access to UPC knowledge
op_collection_id ftupcatalunyair
language English
topic Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació
Interferometria
Radiació -- Mesurament
Radar
spellingShingle Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació
Interferometria
Radiació -- Mesurament
Radar
Pablos Hernández, Miriam
Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions
topic_facet Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació
Interferometria
Radiació -- Mesurament
Radar
description Premi extraordinari doctorat UPC curs 2015-2016, àmbit Enginyeria de les TIC The first three of a series of new generation satellites operating at L-band microwave frequencies have been launch in the last decade. L-band is particularly sensitive to the presence of water content in the scene under observation, being considered the optimal bandwidth for measuring the Earth's global surface soil moisture (SM) over land and sea surface salinity (SSS) over oceans. Monitoring these two essential climate variables is needed to further improve our understanding of the Earth's water and energy cycles. Additionally, remote sensing at L-band has been proved useful for monitoring the stability in ice sheets and measuring sea ice thickness. The ESA's Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS, 2009-2017) is the first mission specifically launched to monitor SM and SSS. It carries on-board a novel synthetic aperture radiometer with multi-angular and full-polarization capabilities. NASA's Aquarius (2011-2015) was the second mission, devoted to SSS monitoring with a combined real aperture radiometer/scatterometer system that allows correcting for sea surface roughness. NASA's Soil Moisture Active Passive (SMAP, 2015-2018) is the second mission dedicated to measure SM. It carries on-board a real aperture full-polarimetric radiometer and a synthetic aperture radar (SAR) for enhanced spatial resolution and freeze/thaw detection. This Ph.D. Thesis is focused on analyzing the geophysical information that can be obtained from L-band SMOS, Aquarius and SMAP observations. The research activities are structured as follows: -Inter-comparison of radiometer brightness temperatures at selected targets. A novel methodology to measure the consistency between SMOS and Aquarius radiometric data over the entire dynamic range of observations (land, ice and ocean) is proposed. It allows detecting spatial/temporal differences or biases without latitudinal limitations neither cross-overs. This is a necessary step to combine observations from different ...
author2 Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions
Piles Guillem, Maria
Vall-Llossera Ferran, Mercedes Magdalena
format Doctoral or Postdoctoral Thesis
author Pablos Hernández, Miriam
author_facet Pablos Hernández, Miriam
author_sort Pablos Hernández, Miriam
title Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions
title_short Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions
title_full Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions
title_fullStr Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions
title_full_unstemmed Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions
title_sort earth remote sensing with smos, aquarius and smap missions
publisher Universitat Politècnica de Catalunya
publishDate 2016
url http://hdl.handle.net/2117/105814
http://hdl.handle.net/10803/403991
https://doi.org/10.5821/dissertation-2117-105814
genre Sea ice
genre_facet Sea ice
op_source TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
op_relation Pablos Hernández, M. Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions. Tesi doctoral, UPC, Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions, 2016. DOI 10.5821/dissertation-2117-105814 .
http://hdl.handle.net/2117/105814
doi:10.5821/dissertation-2117-105814
http://hdl.handle.net/10803/403991
op_rights ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Open Access
op_doi https://doi.org/10.5821/dissertation-2117-105814
_version_ 1810478796602605568
spelling ftupcatalunyair:oai:upcommons.upc.edu:2117/105814 2024-09-15T18:35:36+00:00 Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions Pablos Hernández, Miriam Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions Piles Guillem, Maria Vall-Llossera Ferran, Mercedes Magdalena 2016-10-03 173 p. application/pdf http://hdl.handle.net/2117/105814 http://hdl.handle.net/10803/403991 https://doi.org/10.5821/dissertation-2117-105814 eng eng Universitat Politècnica de Catalunya Pablos Hernández, M. Earth remote sensing with SMOS, Aquarius and SMAP missions. Tesi doctoral, UPC, Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions, 2016. DOI 10.5821/dissertation-2117-105814 . http://hdl.handle.net/2117/105814 doi:10.5821/dissertation-2117-105814 http://hdl.handle.net/10803/403991 ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. Open Access TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació Interferometria Radiació -- Mesurament Radar Doctoral thesis 2016 ftupcatalunyair https://doi.org/10.5821/dissertation-2117-105814 2024-07-25T11:01:09Z Premi extraordinari doctorat UPC curs 2015-2016, àmbit Enginyeria de les TIC The first three of a series of new generation satellites operating at L-band microwave frequencies have been launch in the last decade. L-band is particularly sensitive to the presence of water content in the scene under observation, being considered the optimal bandwidth for measuring the Earth's global surface soil moisture (SM) over land and sea surface salinity (SSS) over oceans. Monitoring these two essential climate variables is needed to further improve our understanding of the Earth's water and energy cycles. Additionally, remote sensing at L-band has been proved useful for monitoring the stability in ice sheets and measuring sea ice thickness. The ESA's Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS, 2009-2017) is the first mission specifically launched to monitor SM and SSS. It carries on-board a novel synthetic aperture radiometer with multi-angular and full-polarization capabilities. NASA's Aquarius (2011-2015) was the second mission, devoted to SSS monitoring with a combined real aperture radiometer/scatterometer system that allows correcting for sea surface roughness. NASA's Soil Moisture Active Passive (SMAP, 2015-2018) is the second mission dedicated to measure SM. It carries on-board a real aperture full-polarimetric radiometer and a synthetic aperture radar (SAR) for enhanced spatial resolution and freeze/thaw detection. This Ph.D. Thesis is focused on analyzing the geophysical information that can be obtained from L-band SMOS, Aquarius and SMAP observations. The research activities are structured as follows: -Inter-comparison of radiometer brightness temperatures at selected targets. A novel methodology to measure the consistency between SMOS and Aquarius radiometric data over the entire dynamic range of observations (land, ice and ocean) is proposed. It allows detecting spatial/temporal differences or biases without latitudinal limitations neither cross-overs. This is a necessary step to combine observations from different ... Doctoral or Postdoctoral Thesis Sea ice Universitat Politècnica de Catalunya, BarcelonaTech: UPCommons - Global access to UPC knowledge