Applica ion o he sha pening echnique o he L-band
using highe spa ial esolu ion adiome ic obse a ions
in p epa a ion o CIMR
T abajo inal de G ado
p esen ado po la Escola Tècnica Supe io
d'Enginye ia de Telecomunicació de Ba celona
de la Uni e si a Poli ècnica de Ca alunya
po
Ma c Lucena González
En cumplimien o pa cial
de los equisi os pa a la ob ención del
GRADO EN INGENIERÍA DE TECNOLOGÍAS Y SERVICIOS DE
TELECOMUNICACIÓN
Di ec o /a: Me cè Vall-llosse a y Mi iam Pablos
Ba celona, junio de 2024
1
Resumen
Los sa éli es de obse ación de la Tie a desempeñan una unción undamen al en el
p oceso de p opo ciona medidas globales y pe iódicas a ce ca de los pa áme os
geo ísicos. En el año 2028 se lanza á la misión CIMR (Cope nicus Imaging Mic owa e
Radiome e ) de la ESA, la cual lle a á emba cado un adióme o de mic oondas
mul i ecuencia con el obje i o p incipal de p opo ciona obse aciones de la
empe a u a del ma , concen ación del hielo ma ino y salinidad de la supe icie del ma .
Además, ambién oma á medidas sob e la ie a y p opo ciona á p oduc os como la
empe a u a y la humedad supe icial.
El obje i o p incipal de es e p oyec o es aplica y alida la écnica de pansha pening a
imágenes de adiome ía de mic oondas de dos bandas de ecuencia di e en es. Es a
écnica se pod á u iliza con los da os de CIMR pa a mejo a la esolución espacial de la
banda L con los da os de la banda X medidos con el adióme o mul i ecuencia que
lle a á emba cado. Pa a es e es udio se han u ilizado da os de senso es a es as
ecuencias que es u ie an en ó bi a simul áneamen e y con ca ac e ís icas simila es a
las del ins umen o que lle a á emba cado en un u u o la misión CIMR. Se ha abajado
con medidas de empe a u a de b illo de SMAP pa a las medidas en banda L. Mien as
que, pa a los da os en banda X se ha elegido el adióme o AMSR2.
2
Resum
Els sa èl·li s d'obse ació de la Te a exe ceixen una unció onamen al en el p océs de
p opo ciona mesu es globals i pe iòdiques sob e els pa àme es geo ísics. L'any 2028
es llança à la missió CIMR (Cope nicus Imaging Mic owa e Radiome e ) de l'ESA, la qual
po a à emba ca un adiòme e de mic oones mul i eqüència amb l'objec iu p incipal
de p opo ciona obse acions de la empe a u a del ma , concen ació del gel ma í i
salini a de la supe ície del ma . A més, ambé p end à mesu es sob e la e a i
p opo ciona à p oduc es com la empe a u a i la humi a supe icial.
L'objec iu p incipal d'aques p ojec e és aplica i alida la ècnica de pansha pening a
ima ges de adiome ia de mic oones de dues bandes de eqüència di e en s. Aques a
ècnica es pod à u ili za amb les dades de CIMR pe millo a la esolució espacial de la
banda L amb les dades de la banda X mesu ades amb el adiòme e mul i eqüència que
po a à emba ca . Pe a aques es udi s'han u ili za dades de senso s a aques es
eqüències que es iguessin en ò bi a simul àniamen i amb ca ac e ís iques simila s a
les de l'ins umen que po a à emba ca en un u u la missió CIMR. S'ha eballa amb
mesu es de empe a u a de b illan o de SMAP pe a les mesu es en banda L. Men e
que, pe a les dades en banda X s'ha escolli el adiòme e AMSR2.
3
Summa y
Ea h obse a ion sa elli es play a undamen al ole in he p ocess o p o iding global
and pe iodic measu emen s o geophysical pa ame e s. In 2028, he ESA's CIMR
(Cope nicus Imaging Mic owa e Radiome e ) mission will be launched, which will ca y
a mul i- equency mic owa e adiome e wi h he p ima y objec i e o p o iding
obse a ions o sea su ace empe a u e, sea ice concen a ion, and sea su ace salini y.
Addi ionally, i will also ake measu emen s o e land and p o ide p oduc s such as
su ace empe a u e and humidi y.
The main objec i e o his p ojec is o apply and alida e he pansha pening echnique
o mic owa e adiome y images o wo di e en equency bands. This echnique can
be used wi h CIMR da a o imp o e he spa ial esolu ion o he L-band wi h he X-band
da a measu ed wi h he mul i- equency adiome e i will ca y. Fo his s udy, da a om
senso s a hese equencies ha we e in o bi simul aneously and wi h simila
cha ac e is ics o hose o he ins umen ha he CIMR mission will ca y in he u u e
ha e been used. B igh ness empe a u e measu emen s om SMAP ha e been used o
he L-band measu emen s. Meanwhile, he AMSR2 adiome e was chosen o he X-
band da a.
4
Ag adecimien os
Me gus a ía ag adece a Me cè Vall-llosse a po da me la opo unidad de ealiza es e
TFG cuando acep o se mi u o a, po acili a me odo el ma e ial que he necesi ado,
guia me y ayuda me cuando lo he necesi ado. También, quie o ag adece a Mi iam
Pablos po su ayuda incansable, su dedicación y su cla idad a la ho a de simpli ica odos
los concep os, a ni el eó ico y sob e odo en el código. Además, quie o ag adece la
apidez en las espues as de los co eos elec ónicos y la disposición pa a lle a a cabo
euniones.
G acias a Me cè y Mi iam es e TFG se ha desa ollado de mane a sa is ac o ia.

5
His o ial de e isión y ap obación
Re isión
Fecha
Obje i o
0
25/03/2024
C eación del documen o
1
15/04/2024
Re isión de la in oducción y es ado del a e
2
06/05/2024
P ime a e isión me odología
3
20/05/2024
Segunda e isión es ado del a e y me odología
4
03/05/2024
P ime a e isión esul ados
5
10/06/2024
Segunda e isión esul ados
6
15/06/2024
Re isión conclusiones
7
18/06/2024
Re isión inal
Lis a de dis ibución del documen o
Nomb e
E-Mail
Ma c Lucena González
ma c.lucena@es udian a .upc.edu
Me cè Vall-llosse a Fe an
me ce. all-llose [email p o ec ed]
Mi iam Pablos He nández
[email p o ec ed]
Esc i o po :
Re isado y ap obado po :
Fecha
25/03/2024
Fecha
18/06/2024
Nomb e
Ma c Lucena
Nomb e
Me cè Vall-llosse a
Posición
Au o del p oyec o
Posición
Supe iso del p oyec o
6
Tabla de con enidos
Resumen ......................................................................................................... 1
Resum ............................................................................................................. 2
Summa y ......................................................................................................... 3
Ag adecimien os .............................................................................................. 4
His o ial de e isión y ap obación ...................................................................... 5
Tabla de con enidos ......................................................................................... 6
Lis a de igu as ................................................................................................. 8
Lis a de ablas ............................................................................................... 10
Lis a de ac ónimos y siglas ............................................................................. 11
1. In oducción ........................................................................................... 12
1.1. Obje i os ......................................................................................... 13
1.2. Reque imien os ................................................................................ 13
1.3. Me odología ..................................................................................... 13
1.4. Plan de abajo ................................................................................. 14
1.5. Incidencias ...................................................................................... 17
2. Es ado del a e .................................................................................... 18
2.1. Concep os de elede ección y adiome ía ......................................... 18
2.1.1. Telede ección ............................................................................ 18
2.1.2. Telede ección po mic oondas. Radióme o de mic oondas ......... 19
2.1.2.1 Rada y LIDAR ........................................................................... 21
2.2. Con ex o y componen es del P og ama Espacial Eu opeo de Obse ación
de la Tie a ................................................................................................. 23
2.2.1. Agencia Espacial Eu opea (ESA) ................................................. 23
2.2.1.1. Misión y unciones ................................................................... 23
2.2.2. P og ama Cope nicus ................................................................ 23
2.2.2.1. Obje i os y alcance .................................................................. 23
2.2.2.2. Sen inel .................................................................................. 24
2.2.2.3. CIMR ....................................................................................... 25
2.3. Sa éli es de obse ación de la Tie a .................................................. 26
2.3.1. Misión SMAP ............................................................................. 26
7
2.3.2. AMSR2 ...................................................................................... 28
2.4. Medidas de Tempe a u a de B illo (TB) ............................................... 29
2.5. Técnicas de p ocesamien o de da os ................................................. 30
2.5.1. Ag egación ................................................................................ 30
2.5.2. Mues eo .................................................................................. 30
2.5.3. In e polación ............................................................................ 30
2.5.4. Pansha pening .......................................................................... 31
3. Me odología/Desa ollo del p oyec o ........................................................ 32
3.1. Ag egación de los da os a 108 km ...................................................... 34
3.2. Mues eo de los da os a 36km ........................................................... 39
3.3. Reg esión lineal ................................................................................ 40
4. Resul ados ............................................................................................. 41
4.1. Mé odos de mues eo ....................................................................... 41
4.2. Compa ación mapas con p omediado del año en e o ......................... 43
4.3. Compa ación mapas con en ana de 15 días ..................................... 47
5. Análisis de sos enibilidad e implicaciones é icas ...................................... 51
5.1. Impac o medioambien al .................................................................. 51
5.2. P esupues o ..................................................................................... 53
6. Conclusiones y líneas u u as ...................................................................... 54
6.1. Conclusiones ................................................................................... 54
6.2. Líneas u u as .................................................................................. 55
Bibliog a ía .................................................................................................... 56
8
Lis a de igu as
Figu a 1. Espec o elec omagné ico: ipo de adiación, longi ud de onda, ecuencia y
empe a u a en la que la adiación es más in ensa pa a cada ecuencia [20]. .......... 19
Figu a 2. Radióme o de mic oondas diseñado en el labo a o io CommSensLab, oma
medidas desde ie a. Es á si uado encima módulo D3 Campus No d [21]. ............... 20
Figu a 3. Imagen a ís ica del sa éli e SMOS que lle a emba cado el adióme o
in e e omé ico MIRAS (Mic owa e Imaging Radiome e by Ape u e Syn hesis) [22].
..................................................................................................................... 21
Figu a 4. Imagen a ís ica de PAZ, p ime ada español en o bi a la Tie a [23]. ...... 22
Figu a 5. Imagen a ís ica de ICESAT-2 u ilizando LIDAR [24]. ................................. 22
Figu a 6. Imagen a ís ica de los sa éli es Sen inel en ó bi a [25]. ........................... 24
Figu a 7. Imagen a ís ica del p o o ipo del sa éli e CIMR [26]. .............................. 25
Figu a 8. Imagen a ís ica del sa éli e SMAP de la NASA [27].................................. 27
Figu a 9. Imagen a ís ica del sa éli e AMSR2 de la JAXA [28]. ................................ 28
Figu a 10. Mapa concep ual del p oceso seguido en es e es udio pa a la alidación de
la écnica de pansha pening en la mejo a de la esolución espacial de los mapas de
Tempe a u a de b illo de la banda L con da os de la banda X. ................................. 32
Figu a 11. Compa aciones de la huella de campo de isión ins an ánea en km pa a las
bandas L y X de CIMR con los canales de banda de es e es udio: SMAP ag egado (banda
L) y AMSR2 (banda X). ...................................................................................... 33
Figu a 12. La imagen supe io p esen a las empe a u as de b illo medidas po AMSR2
en un día. La imagen in e io son las TBs de AMSR2 p omedio de un año. Ambas
imágenes en T(K). ............................................................................................ 34
Figu a 13. Imagen de las p oyecciones de la malla EASE2 [17]. .............................. 35
Figu a 14. Fo ma o malla EASE 2 G id u ilizada espec o la longi ud y la la i ud. ....... 36
Figu a 15. Mapa de las TBs de SMAP an es de la ag egación (malla de 36 km) en T(K).
..................................................................................................................... 36
Figu a 16. Mapa de las TBs de SMAP después de aplica ag egación (malla de 108 km)
en T(K). .......................................................................................................... 37
Figu a 17. Mapa de las TBs de AMSR2 an es de la ag egación (malla de 25 km) en T(K).
..................................................................................................................... 38
Figu a 18. Mapa de las TBs de AMSR2 después de la ag egación (malla de 108 km) en
T(K). ............................................................................................................... 38
Figu a 19. Mapa de TBs de SMAP con la másca a de ma aplicada en T(K). .............. 40
Figu a 20. Mapa de TBs de SMAP a la esolución de 36 km a pa i de la esolución de
108 km aplicando in e polación lineal (linea ). ..................................................... 41
Figu a 21. Mapa de TBs de SMAP a la esolución de 36 km a pa i de la esolución de
108 km aplicando in e polación al ecino más ce cano (nea es ). ........................... 42
Figu a 22. Mapa en T(K) del é mino independien e ‘a’ de la ecuación (3). .............. 43
Figu a 23. Mapa en T(K) del é mino ‘b’ de la ecuación (3). ................................... 44
15
P oyec o: Implemen a y aplica el pansha pening.
WP e : (WP#2)
Desc ipción:
Implemen a pansha pening pa a se u ilizado con
SMAP de banda L y AMSR2 TB de banda X que
pe mi a mejo a la esolución de los mapas.
Fecha de inicio p e is a:
03/03/2024
Fecha de inalización p e is a:
05/05/2024
Inicio: 03/03/2024
Final: 05/05/2024
Ta ea in e na T1: C ea un sc ip pa a isualiza
co ec amen e los mapas SMAP y AMSR2.
Ta ea in e na T2: C ea sc ip s pa a ag ega y
emues ea los di e en es mapas en las di e en es
cuad ículas (25km, 36km y 108km).
Ta ea in e na T3: C ea un sc ip pa a calcula los
coe icien es del algo i mo de pansha pening
median e una eg esión lineal en e los da os SMAP
y AMSR2 pa a cada píxel sob e ie a, con una
en ana deslizan e de 15 días.
Ta ea in e na T4: C ea un sc ip pa a aplica los
coe icien es pa a cada píxel y día pa a es ima los
mapas con pansha pening.
En egables:
C i ical Re iew.
Mapas de TB
con el
algo i mo de
pansha pening
aplicado.
Fechas:
14/04/2024
05/05/2024
Tabla 2. Wo k package 2.

16
P oyec o: E aluación de los mapas ob enidos.
WP e : (WP#3)
Desc ipción:
A pa i de los esul ados ob enidos con el
algo i mo pansha pening, analiza los esul ados
y comp oba si son co ec os.
Fecha de inicio p e is a:
21/04/2024
Fecha de inalización p e is a:
19/05/2024
Inicio: 21/04/2024
Final: 19/05/2024
Ta ea in e na T1: Valida los mapas ob enidos.
En egables:
Tabla con
es adís icas de
alidación.
Fechas:
19/05/2024
Tabla 3. Wo k package 3.
P oyec o: Explicación inal y de ensa.
WP e : (WP#4)
Desc ipción:
Redac a e ilus a odos los pasos de la me odología
seguida pa a alcanza los esul ados y conclusiones y
ealiza el in o me inal del p oyec o. De ensa del
p oyec o.
Fecha de inicio p e is a:
20/05/2024
Fecha de inalización p e is a:
14/06/2024
Inicio: 20/05/2024
Final: 14/06/2024
Ta ea in e na T1: Redac a el in o me.
Ta ea in e na T2: De ensa del abajo.
En egables:
Final P ojec .
De ensa del
p oyec o.
Fechas:
19/06/2024
01/07/2024
Tabla 4. Wo k package 4.
A con inuación, se mues an los hi os que esumen odos los wo k packages y que han
enido g an impo ancia pa a el co ec o desa ollo del abajo.
17
WP#
Ta ea#
Ti ulo
Hi o/En ega
Fecha
(Semanas)
#1
T1
Ap ende a ce ca de
SMAP y AMSR2.
T abaja con los mapas de
da os e es es de los
sa éli es.
3
#1
T2
Ap ende a ce ca de
SMAP y AMSR2.
Desca ga odos los mapas.
6
#2
T1
C ea un sc ip .
C ea un sc ip pa a
isualiza los mapas de
SMAP i AMSR2.
7
#2
T2
C ea los sc ip s pa a
ag ega y emues ea .
Ag ega y emues ea .
9
#2
T3
Calcula los coe icien es
del algo i mo de
pansha pening.
Calcula los coe icien es de
la eg esión lineal en e los
da os SMAP y AMSR2 pa a
cada píxel sob e la ie a.
12
#2
T4
C ea un sc ip pa a
aplica los coe icien es.
C ea un sc ip pa a aplica
los coe icien es pa a cada
píxel y día pa a es ima los
mapas con pansha pening.
13
#3
T1
E alua los mapas
ob enidos
Valida los mapas.
14
#4
T1
Explicación inal
Esc ibi la memo ia.
18
#4
T2
Explicación inal
De ensa del abajo.
20
Tabla 5. Hi os de cada wo k package.
1.5. Incidencias
Al inicio del p oyec o, se decidió cambia la idea o iginal en la que se combinaban los
da os del sa éli e SMAP (banda L) con da os AMSR2 en banda C. Finalmen e, se decidió
sus i ui la banda C de AMSR2 po la banda X de AMSR2.
18
2. Es ado del a e
2.1. Concep os de elede ección y adiome ía
2.1.1. Telede ección
La elede ección es una écnica de adquisición de in o mación que consis e en ob ene
in o mación a dis ancia de obje os o enómenos sin ene con ac o di ec o (no pe u ba
dicho medio), median e la de ección y medición de la ene gía elec omagné ica que
emi e, e leja o i adia el obje o. Es o se mide a a és de senso es que pueden es a
ins alados en d ones, globos ae os á icos, a iones, sa éli es, o es, e c.
En el ámbi o de la obse ación de la Tie a, la elede ección se u iliza en campos muy
di e sos como son:
• Ag icul u a: ges ión de cul i os o p edicción de la p oducción ag ícola.
• Ciencias ambien ales: pa a moni o ea la ege ación, humedad del suelo, calidad
del suelo o del ai e.
• Geología: de ección de los ecu sos mine ales.
• U banismo: e aluación de c ecimien o u bano o de ección de cambios en
in aes uc u as.
Los ins umen os (senso es) de elede ección se pueden clasi ica dependiendo de
donde p ocede la po encia que ecibida:
• Ac i os: uncionan con su p opia uen e de emisión, de mane a que emi en una
señal, se p opaga y llega al obje o de es udio, se e leja pa e de la po encia que
se ecibe es a e lexión. Según el iempo en e emisión y ecepción y el cocien e
de po encias emi ida y ecibida se deducen di e en es aspec os, como dis ancia
del blanco ada y algunas de sus ca ac e ís icas. Ejemplos de senso es ac i os
son el ada (Radio De ec ion and Ranging) y los sis emas LIDAR (Ligh De ec ion
and Ranging).
• Pasi os: el ins umen o cap a la emisión espon ánea, e lejada o emi ida po el
obje o de es udio al es a a una empe a u a ísica más al a del 0 absolu o (0 K).
Ejemplos de senso es pasi os son los adióme os, las cáma as é micas o las
cáma as o og á icas.
19
2.1.2. Telede ección po mic oondas. Radióme o de mic oondas
Las mic oondas cub en un ango de ecuencias den o del espec o elec omagné ico
en e las ecuencias de adio y las in a ojas, como se mues a en la igu a 1. Es e ango
de ecuencias no malmen e se ex iende desde 300 MHz a 300 GHz (en é minos de
longi ud de onda en e 1 m y 1 mm). Exis en o as de iniciones como la de la IEEE
(Ins i u e o Elec ical and Elec onics Enginee s), que de ine la banda de ecuencias
desde 1 GHz has a 300 GHz (en e 30 cm y 1 mm). En la abla 6, se indican las bandas en
las que se di iden las ecuencias de mic oondas. Además, la ecuencia máxima y
mínima de cada banda, y sus co espondien es longi udes de onda mínima y máxima.
Figu a 1. Espec o elec omagné ico: ipo de adiación, longi ud de onda, ecuencia y
empe a u a en la que la adiación es más in ensa pa a cada ecuencia [20].
Banda
P
L
S
C
X
Ku
K
Ka
Q
U
V
E
W
F
D
F ec.
Mínima
(GHz)
0,2
1
2
4
8
12
18
27
30
40
50
60
75
90
110
F ec.
Máxima
(GHz)
1
2
4
8
12
18
27
40
50
60
75
90
110
140
170
Tabla 6. Tabla de bandas de ecuencia de mic oondas.
La azón undamen al po la que se u iliza la elede ección po mic oondas pa a la
obse ación de la Tie a es que las señales a ecuencias de mic oondas, especialmen e
las bandas de mic oondas bajas (L, S, C y X), ienen la capacidad de pene a la a mós e a
e es e, incluyendo nubes y llu ia. Además, en el caso de la banda L, es a capacidad de
pene ación pe mi e la obse ación de la supe icie e es e bajo la cobe u a ege al
baja o mode ada (has a con enidos de agua de la ege ación ≤ 5 kg/m²). Así mismo,
20
o a en aja del uso de las mic oondas es su independencia a la iluminación sola : se
pueden ob ene obse aciones de día y de noche. Es as son algunas de las azones po
las que ac ualmen e exis en a ias misiones con adióme os de mic oondas en ó bi a.
Po ejemplo, las misiones SMOS (Soil Mois u e and Ocean Salini y) de la ESA (Agencia
Espacial Eu opea) y SMAP de la NASA, dedicadas p incipalmen e a la medida de la
humedad del suelo y, en el caso de SMOS ambién a la salinidad de los océanos, lle an
emba cado un adióme o de mic oondas en banda L (1.4 GHz).
Exis en an o ada es como adióme os abajando a la ecuencia de mic oondas. En
es e p oyec o se desc ibe en de alle el uncionamien o de los adióme os de
mic oondas, po que los da os que se u ilizan han sido cap ados po es e ipo de
ins umen os emba cados en sa éli es.
Es os adióme os, como an e io men e se ha mencionado, se pueden diseña pa a
oma medidas en ie a, como es el caso del adióme o que se mues a en la igu a 2 y
ambién se pueden desa olla pa a se una ca ga ú il en sa éli es, como se puede e en
la igu a 3. Los adióme os pueden se emba cados en sa éli es geoes aciona ios o de
ó bi a baja, no malmen e. Los geoes aciona ios (ó bi a a 36.000 km) pe mi en un
moni o eo con inuo y en á eas muy amplias, pe o ienen meno esolución espacial. En
cambio, los sa éli es de ó bi a baja (no malmen e en o no a los 700 km-800 km) ienen
al a esolución espacial, pe o una cobe u a empo al limi ada. Po o a pa e, ambos
pueden p opo ciona da os egula es a escala global.
Figu a 2. Radióme o de mic oondas diseñado en el labo a o io CommSensLab, oma medidas
desde ie a. Es á si uado encima módulo D3 Campus No d [21].

21
Figu a 3. Imagen a ís ica del sa éli e SMOS que lle a emba cado el adióme o
in e e omé ico MIRAS (Mic owa e Imaging Radiome e by Ape u e Syn hesis) [22].
2.1.2.1 Rada y LIDAR
En los ins umen os ac i os se dis ingue en e los que gene an imágenes y los que no, el
ada y el LIDAR espec i amen e. El ada es un sis ema de de ección emo a que usa
las ondas elec omagné icas pa a de ec a la p esencia de obje os o o maciones
me eo ológicas y p opo ciona dis in as in o maciones. T abaja en el ma gen de las
mic oondas, conc e amen e en la banda del espec o en e 1mm y un 1m.
El LIDAR es un sis ema de de ección emo a pe o que, a di e encia del ada , u iliza pulsos
de luz lase . Es os pulsos son en iados al obje o y la luz e lejada es la que uel e al
ins umen o midiendo el iempo que a da en eg esa pa a de e mina la dis ancia de
las pa ículas de ec adas. También, puede analiza los cambios de ecuencia, elocidad
y di ección del obje o en mo imien o. T abaja en longi udes de onda desde ul a iole a
a in a ojo ce cano, 10 nm y 700-1400 nm espec i amen e.
Es os senso es, a pa i de sus p opiedades de mic oondas, pueden ope a de mane a
e icien e en cualquie condición me eo ológica, aunque sus capacidades y limi aciones
puedan di e i . En la imagen 4 se puede e imagen a ís ica de la misión PAZ, que lle a
emba cado el p ime ada español en o bi a la Tie a y, en la igu a 5, el sa éli e ICESAT-
2, que lle a emba cado un LIDAR.
22
Figu a 4. Imagen a ís ica de PAZ, p ime ada español en o bi a la Tie a [23].
Figu a 5. Imagen a ís ica de ICESAT-2 u ilizando LIDAR [24].
Po úl imo, menciona ambién que los sis emas de mic oondas ac i os ienden a se los
ins umen os más pesados y con mayo consumo de ene gía, además de que la
in e p e ación de sus da os no suele se simple. Es os ins umen os como poseen una
esolución espacial signi ica i amen e mayo que los adióme os pasi os, manejan y
almacenan olúmenes de da os inmensamen e supe io es.
23
2.2. Con ex o y componen es del P og ama Espacial Eu opeo de Obse ación de la
Tie a
2.2.1. Agencia Espacial Eu opea (ESA)
La ESA (Agencia Espacial Eu opea), c eada en 1975, es una o ganización in e nacional
dedicada a la explo ación de la Tie a y el Uni e so. La ESA p opiamen e se de ine como
la pue a de acceso al espacio del con inen e eu opeo [1].
2.2.1.1. Misión y unciones
La ESA se enca ga del diseño y lanzamien o de sa éli es pa a la obse ación de la Tie a,
na egación, as onomía y las elecomunicaciones, en iando sondas en el sis ema sola y
colabo ando en la explo ación del espacio con o as o ganizaciones como la NASA o la
JAXA. Su misión p incipal, apa e de con igu a el desa ollo de la capacidad espacial
eu opea, se en oca en ga an iza la in e sión en ac i idades espaciales y que sigan dando
bene icios a los ciudadanos eu opeos.
La ESA es á o mada po 22 es ados miemb os, como po ejemplo Alemania, España,
G ecia e I alia. La coo dinación de los ecu sos económicos e in elec uales en e odos
los es ados miemb o pe mi e lle a a cabo p og amas y ac i idades de mayo alcance de
los que pod ía ealiza cualquie país eu opeo indi idualmen e.
Lle a a cabo una a iedad de misiones espaciales que se pueden clasi ica en a ias
ca ego ías:
• Obse ación de la Tie a: ienen como obje i o moni o ea an o la supe icie
como la a mos e a e es e, po ejemplo, los sa éli es Sen inel [5].
• Cien í icas: diseñadas pa a esponde p egun as undamen ales sob e el
uni e so, el sis ema sola y la ísica.
• Explo ación humana: misiones ipuladas e in es igación pa a la u u a
explo ación humana del espacio.
• As onomía: se cen an en obse a el uni e so y es udia enómenos
as onómicos.
2.2.2. P og ama Cope nicus
2.2.2.1. Obje i os y alcance
Cope nicus es el p og ama c eado po la UE (Unión Eu opea), que sus i uye al p og ama
GMES (Global Moni o ing o En i onmen and Secu i y) del 2001 y que empieza en 2012.
El obje i o p incipal es obse a y moni o iza la Tie a pa a p opo ciona medidas de
o ma g a ui a, pa a desa olla aplicaciones que pe mi an, en e o os obje i os,
en ende mejo el plane a, p edeci y palia los e ec os del cambio climá ico y ges iona
de o ma sos enible el medio ambien e [2][3].
24
Jun o a es e p og ama ambién se ha gene ado la inicia i a CCI (Clima e Change
Ini ia i e) con el obje i o de de e mina y comba i los e ec os del cambio climá ico. La
ESA, como la NASA, dispone de egis os his ó icos de da os medidos con los
ins umen os emba cados en sus sa éli es que es án a disposición de los usua ios de
o ma g a ui a. Además, con el p og ama Cope nicus se p e ende da con inuidad
empo al a los da os pa a que las aplicaciones desa olladas engan ga an izado su
adquisición en un pe iodo la go de iempo. Los sa éli es ope acionales Sen inel o man
pa e del p og ama Cope nicus.
2.2.2.2. Sen inel
Sen inel es una se ie de sa éli es desa ollados desde el p og ama Cope nicus con el in
de p opo ciona una amplia gama de da os sob e la Tie a, incluyendo in o mación de la
a mós e a, océanos y supe icie e es e. Los da os ecogidos po los sa éli es Sen inel
son de acceso g a ui o y disponibles pa a usos in o ma i os o académicos.
Es a se ie de sa éli es ha desencadenado más de 6 lanzamien os, el p ime o ue Sen inel-
1 el 3 de ab il de 2014 pa a p opo ciona imágenes de ada diu nas y noc u nas en
cualquie condición me eo ológica pa a los se icios e es es y oceánicos [5]. En años
pos e io es se han seguido en iando sa éli es con o as unciones, como se puede e
en la igu a 6, y es án p e is as más misiones has a el año 2025.
Figu a 6. Imagen a ís ica de los sa éli es Sen inel en ó bi a [25].
Con un único sa éli e se suelen ene iempos de e isi a de unos 12 días. Pa a mejo a
es e iempo se suelen u iliza dos sa éli es idén icos sepa ados media ó bi a,
consiguiendo e isi as de unos 6 días.
31
En el con ex o de da os espaciales, es a écnica se u iliza pa a es ima alo es de una
a iable en ubicaciones especí icas basándose en ubicaciones ce canas.
Exis en a ios mé odos de in e polación:
• Lineal: se es ima el alo de un pun o in e medio en unción de la pendien e de
los dos pun os conocidos más ce canos.
• Polinómica: se es iman los alo es a pa i de un polinomio que se ajus a a los
pun os conocidos.
• K iginig: se es iman los alo es a pa i de un modelo de a iog ama y la
in o mación de los pun os conocidos.
• Po splines: se es iman los alo es a pa i de ajus a una unción compues a po
segmen os de polinomios.
• Po ce canía: se es iman los alo es de los pun os in e medios po asignación del
alo del pun o conocido más ce cano.
2.5.4. Pansha pening
Los ins umen os de elede ección pa a obse ación de la Tie a adquie en imágenes
mul iespec ales y panc omá icas, las p ime as incluyen una al a esolución espec al,
pe o ienen una esolución espacial educida. En cambio, las imágenes panc omá icas
con ienen una al a esolución espacial, pe o ienen un núme o educido de bandas
espec ales. La aplicación de imágenes mul iespec ales o panc omá icas po sí solas
supone desca a pa e de la in o mación. Las écnicas de usión de imágenes se u ilizan
con ecuencia pa a combina dos o más imágenes y p oduci imágenes mejo adas. El
mé odo que usiona imágenes mul iespec ales y panc omá icas de la misma escena
adqui idas po el mismo sa éli e iene el nomb e de pansha pening. El obje i o de los
mé odos de pansha pening es p oduci imágenes mul iespec ales sin e izadas que
con engan la in o mación espec al y espacial de las imágenes mul iespec ales y
panc omá icas de en ada [15][16].
Se puede encon a una axonomía de los mé odos de pansha pening. A g andes asgos,
pueden di idi se en cua o clases [16]:
• Sus i ución de componen es (CS): se basa en la subs i ución de un componen e
de la imagen mul iespec al po la imagen panc omá ica.
• Análisis mul i esolución (MRA): u iliza de alles espaciales ob enidos al
descompone la imagen panc omá ica en los da os mul iespec ales.
• Bayesiano: se basa en el uso de la dis ibución pos e io de la imagen obje i o de
esolución comple a dadas las imágenes mul iespec ales y panc omá icas
obse adas.
• Va iacional: es un caso pa icula de la bayesiana, en la que la imagen obje i o se
es ima maximizando la densidad de p obabilidad pos e io de la imagen de
esolución comple a.

32
3. Me odología/Desa ollo del p oyec o
Los sa éli es de SMAP y AMSR-2 p opo cionan da os de las TB a una esolución de 36 km
y 25 km, espec i amen e. Con el obje i o p incipal de e si la écnica de pansha pening
aplicada a imágenes de adiome ía de mic oondas de dos bandas de ecuencia
di e en es, mejo a la esolución espacial de la que iene esolución meno ( ecuencia
más baja). Pa a alida es a écnica con da os eales, se han c eado unos mapas a la
esolución de 108 km con la ag egación, pa a las ecuencias de es udio Después, se
mues ean los mapas a una esolución de 36 km pa a ob ene una ecuación de eg esión
con los da os a las dos ecuencias y después alida los con el mapa de TBs o iginal de
SMAP a 36 km. Con es e mé odo se in en a mejo a la esolución espacial de la banda L
de SMAP, con los da os de la banda X de AMSR2. Pa a es a alidación, se han u ilizado
écnicas de p ocesamien o de da os como la in e polación, la ag egación o el mues o
de imágenes. En la igu a 10 se puede e un mapa concep ual del p oceso seguido en
es e abajo. Se han elegido es os sa éli es po que miden a las bandas L (SMAP) y X
(AMSR2). Ambas bandas de ecuencias se medi án con el adióme o de la misión CMIR.
La igu a 11, se puede e la compa ación de huella de campo de isión pa a las bandas
de ecuencia de CIMR y las de es e es udio.
Figu a 10. Mapa concep ual del p oceso seguido en es e es udio pa a la alidación de la
écnica de pansha pening en la mejo a de la esolución espacial de los mapas de Tempe a u a
de b illo de la banda L con da os de la banda X.
33
Figu a 11. Compa aciones de la huella de campo de isión ins an ánea en km pa a las bandas L
y X de CIMR con los canales de banda de es e es udio: SMAP ag egado (banda L) y AMSR2
(banda X).
Los mapas de TB ob enidos de las medidas de un día no cub en odo el mundo, al como
demues a la imagen supe io de la igu a 12. En ella se iden i ican las ó bi as en las
zonas de paso y las zonas que no se miden en un día conc e o. Mien as que la imagen
in e io mues a un mapa p omedio de odo el año, de mane a que se cub e oda la
supe icie de la Tie a. Es as medidas han sido omadas con AMSR2.
34
Figu a 12. La imagen supe io p esen a las empe a u as de b illo medidas po AMSR2 en un
día. La imagen in e io son las TBs de AMSR2 p omedio de un año. Ambas imágenes en T(K).
Como se puede obse a , en la imagen supe io se iden i ican las ó bi as y las zonas no
cubie as. En cambio, en la imagen in e io no hay da os pa a cub i odo el mapa.
Lógicamen e, las zonas de ma se mues an más ías que las TBs sob e ie a.
3.1. Ag egación de los da os a 108 km
Pa a pode aplica la écnica del pansha pening se equie en medidas a dis in as
esoluciones. Las ecuencias más bajas ienen longi udes de onda mayo es y peo es
esoluciones. Como CIMR end á medidas de una misma zona a a ias ecuencias, las
ecuencias mayo es a mejo esolución, se quie e analiza el uso del pansha pening con
la combinación de a ias medidas. Como se ha explicado en el pun o 2.5.1, el mé odo
de la ag egación ha sido u ilizado con el obje i o de amplia la malla de 36 km y 25 km a
108 km, an o pa a SMAP como pa a AMSR2, espec i amen e. Al ag ega los mapas a
108 km, la esolución espacial disminuye y los píxeles se hacen más g andes, es o
p o oca que se ean menos de alles en el mapa po que cada píxel equi ale a una zona
más g ande del e eno. Es e p ocedimien o se ha lle ado a cabo a pa i de di e en es
unciones usadas en conjun o en un mismo código pa a p omedia los píxeles de las
celdas con iguas pa a ob ene las TB en una malla más g ande.
35
Pa a es e código se u ilizó la malla EASE2 (Equal-A ea Scalable Ea h G id 2), que es un
sis ema de mallas c eado po la NASA que se u iliza pa a analiza y o dena los da os
geoespaciales sob e la supe icie e es e. Es a malla o ece di e en es en ajas:
• Igual amaño: odas las celdas ienen la misma á ea y se asegu a una
ep esen ación uni o me de la supe icie e es e.
• Fácil uso: simpli ica el análisis y o ece una es uc u a cohe en e y me ódica pa a
da os p oceden es de dis in as uen es.
• Escalabilidad: puede adap a se a di e en es esoluciones pe mi iendo análisis a
di e en es escalas.
Como se puede obse a en la igu a 13, la malla EASE2 iene cua o p oyecciones que
incluyen dos p oyecciones azimu ales de á ea igual pa a los hemis e ios No e y Su , una
p oyección global cilínd ica de á ea igual y una p oyección cilínd ica de á ea igual pa a
la zona emplada [17].
Figu a 13. Imagen de las p oyecciones de la malla EASE2 [17].
La malla de 25 km iene un amaño de 1388x584 píxeles, la de 36 km un amaño de
964x406 píxeles y la de 108 km un amaño de 136x322 píxeles. Es a malla iene la
ca ac e ís ica de u iliza las coo denadas x e y, po que la malla es á equiespaciada en
coo denadas x e y (el sal o en e un pun o y el siguien e siemp e es el mismo), pe o no
es á equiespaciada en coo denadas la i ud/longi ud. Se u iliza el código que
co esponde a EASE2 (6933) pa a calcula las la i udes/longi udes a pa i de las x e y. En
la igu a 14 se puede e el o ma o de dicha malla.
36
Figu a 14. Fo ma o malla EASE 2 G id u ilizada espec o la longi ud y la la i ud.
En la igu a 15 se p esen a el mapa de TB a 36 km de SMAP (malla o iginal) y en la igu a
16 el mapa ag egado a 108 km. Pa a que se pueda ap ecia mejo el cambio de
esolución (malla), se ha hecho un zoom a los mapas en la zona de Eu opa.
Figu a 15. Mapa de las TBs de SMAP an es de la ag egación (malla de 36 km) en T(K).

37
Figu a 16. Mapa de las TBs de SMAP después de aplica ag egación (malla de 108 km) en T(K).
Y, en la igu a 17 se puede e el mapa o iginal de TBs AMSR2 a 25 km y en la igu a 18
el mapa ag egado a 108 km.
38
Figu a 17. Mapa de las TBs de AMSR2 an es de la ag egación (malla de 25 km) en T(K).
Figu a 18. Mapa de las TBs de AMSR2 después de la ag egación (malla de 108 km) en T(K).
39
Como se puede obse a en las imágenes, la ag egación a una malla de 108 km se pie de
mucho de alle po que la esolución espacial disminuye.
Cuando ya enemos los mapas de los dos sa éli es ag egados a la malla de 108 km, se
puede pasa al siguien e paso: el mues eo.
3.2. Mues eo de los da os a 36km
Como se ha explicado en el apa ado 2.5.2, el mues eo es ú il pa a aumen a el núme o
de mues as, y en es e caso pa a aplica la eg esión lineal. In e esa ene los máximos
da os posibles pa a hace la eg esión con la máxima p ecisión. En es e paso no se
aumen a la esolución espacial, aunque los píxeles del mapa esul an e sean más
pequeños, es solamen e p esen a los alo es en una malla más es echa. Es como ene
los mismos mapas a 108 km, pe o con más mues as pa a pode hace el cálculo de la
ecuación.
Pa a es e código se ha u ilizado la unción in e p2. Es a unción ealiza una in e polación
pa a encon a alo es in e medios en una ma iz de da os que ep esen an una malla.
Es a unción de Ma lab pe mi e elegi en e di e en es mé odos de in e polación, pe o
los u ilizados en es e p oyec o han sido, la in e polación al ecino más ce cano (nea es )
e in e polación lineal (linea ). La p ime a da el alo que iene más ce cano sin in en a se
ninguno, es deci , los píxeles del mapa de 36 km esul an e que caen den o de un píxel
del mapa de 108 km ienen el mismo alo que el píxel de 108 km. Habi ualmen e, se
pueden e algunos e ec os no deseados en algunas zonas de los mapas, como pueden
se los lími es de los píxeles g andes. Es e e ec o puede no desapa ece al aplica la
ecuación de la eg esión lineal y puede aslada se al esul ado inal. El segundo ipo,
hace una in e polación lineal con los alo es de los lados y sua iza las ansiciones
haciendo p omedios en alo es medios. En el caso de los píxeles g andes de la malla de
108 km, si ienes un alo muy al o y el siguien e muy bajo, la in e polación lineal, lo que
hace es que los píxeles de 36 km esul an es no engan odos el mismo alo , sino que
aya disminuyendo p og esi amen e.
Después de ob ene los mapas mues eados, de 25 km a 36 km del AMSR2 y de 108 km
a 36 km de ambos sa éli es, con los dos ipos de in e polación, se han gua dado odos
los esul ados en una ma iz pa a pode u iliza los en cualquie momen o.
Como los da os impo an es pa a es e es udio son los que es án en ie a y no las
medidas sob e ma , se aplica una másca a que elimina oda la pa e de da os del agua.
En la igu a 19 se puede e un ejemplo de mapa de TB de SMAP a la malla o iginal de
36 km con la másca a de ma .
40
Figu a 19. Mapa de TBs de SMAP con la másca a de ma aplicada en T(K).
3.3. Reg esión lineal
Una ez se ienen los mapas gua dados después del mues eo, se c ea un código pa a
aplica una eg esión lineal con la ó mula que se puede e a con inuación. Es a
eg esión lineal lo que pe mi e es modela y analiza la elación en e una a iable
dependien e y una o más independien es.
𝑇𝐵𝑆𝑀𝐴𝑃,36𝑘𝑚 = 𝑎 + 𝑏 × 𝑇𝐵𝑆𝑀𝐴𝑃,108𝑘𝑚 ×𝑇𝐵𝐴𝑀𝑅𝑆2,36𝑘𝑚
𝑇𝐵𝐴𝑀𝑆𝑅2,108𝑘𝑚
(3)
El obje i o es calcula los coe icien es a ( é mino independien e) y b (pendien e) de la
ec a, donde ‘a’ ep esen a el desplazamien o de la TB en las bandas y ‘b’ como cambian
los alo es de TB a esoluciones bas as y medias en e las bandas. Los o os é minos
son las ma ices con odos los mapas del año, dependiendo de su subíndice. A pa i de
es a ó mula, se c ea un código con la unción poly i n pa a hace la eg esión. La unción
poly i n se u iliza, de igual mane a que la unción de base de MATLAB poly i , pa a
encon a los coe icien es del polinomio que mejo se ajus a a los da os p opo cionados,
pe o con la en aja de pode e más in o mación que con poly i . En es e es udio se ha
enido en cuen a que SMAP y AMSR2 no pasan po el mismo si io el mismo día, en onces,
pa a ene da os de ambos sa éli es, se ha u ilizado una en ana de 15 días pa a ene
da os su icien es en el mapa. También, se ha epe ido el mismo cálculo, pe o sin e ec ua
el p omediado de 15 días, si no que se ha abajado con el mapa p omediado de odo el
año. Después se han analizado las di e encias en e ambos Finalmen e, se ha hecho el
análisis es adís ico de los esul ados.
47
4.3. Compa ación mapas con en ana de 15 días
En es e apa ado, pa a hace un análisis empo al de los coe icien es ‘a’ y ‘b’ de la
ecuación (3), se ha calculado el mapa dia io de es os coe icien es, pe o al habe poca
coincidencia de paso de ambos sa éli es un mismo día, no había da os su icien es pa a
analiza . Po ello, se ha hecho el es udio ealizando mapas p omedio con una en ana
empo al de 15 días. De es a mane a se ga an iza la cobe u a o al.
En la igu a 27 se puede e el mapa de TB del é mino ‘a’ de la ecuación (3).
Figu a 27. Mapa en T(K) del é mino ‘a’ de la ecuación (3) con en ana de 15 días.
Como se puede e en la imagen, los alo es ‘a’ es án ce canos a 0, pe o se obse a más
dispe sión y el alo medio es más al o. Aho a los alo es oscilan desde -150 K a 300 K y
la media y de la des iación son 33.3 y 148.82, espec i amen e. En es e caso, ambién
coincide que las zonas con alo es supe io es a 0 son las de ege ación más densa y
mayo can idad de á boles.
Los alo es del é mino ‘b’ de la ecuación (3) se pueden obse a en la igu a 28. Los
alo es son ce canos a 1, al como se deduce del mapa y el his og ama.

48
Figu a 28. Mapa en T(K) del é mino ‘b’ de la ecuación (3) con en ana de 15 días.
Los alo es in e io es a 1 se encuen an en las zonas con ege ación más densa y donde
hay más á boles. Los alo es más bajos (al ededo del 0) ambién se encuen an en las
zonas cos e as. La media iene un alo de 0.89 y la des iación de 2.15.
Después de habe analizado los mapas de los é minos ‘a’ y ‘b’ de la ecuación (3), se pasa
a hace la compa ación de los mapas de TBs de SMAP o iginal a 36 km y el mapa de la
ecuación (3) con la en ana de 15 días. En la igu a 29, se isualizan los dos mapas.
49
Figu a 29. Compa ación mapa SMAP o iginal (malla de 36 km) con en ana, en la imagen
supe io , y el mapa ob enido aplicando la ecuación (3) con los é minos 'a' y 'b' con en ana de
15 días en T(K).
Los dos mapas e his og amas son muy pa ecidos. Pa a ap ecia las di e encias y alida
el mé odo se ha calculado la co elación y el e o cuad á ico medio de dichos alo es.
La co elación se mues a en la igu a 30.
50
Figu a 30. Mapa de co elación al cuad ado con en ana de 15 días en T(K).
Las co elaciones cuando se hace la alidación usando la en ana empo al de 15 días no
son an al as en es e caso. Es o pod ía suge i una dependencia empo al de los
pa áme os ‘a’ y ‘b’ de la ecuación.
Finalmen e, se analiza el e o cuad á ico medio en la igu a 31.
Figu a 31. Mapa de e o cuad á ico medio con en ana de 15 días en T(K).
El mapa del e o cuad á ico ambién sigue el mismo pa ón. En las zonas cos e as y
densidades más al as se ob ienen e o es mayo es.
51
5. Análisis de sos enibilidad e implicaciones é icas
5.1. Impac o medioambien al
A con inuación, se ealiza el es udio sob e el impac o medioambien al que ha supues o
la ealización de es e TFG. Se iene en cuen a odas las posibles emisiones que han
podido ene los co eos elec ónicos, el uso del po á il y el anspo e a la uni e sidad
pa a las euniones de seguimien o. También, se menciona el impac o posi i o que iene
es e abajo.
Emisiones po el uso del po á il:
Pa a la ealización de es e abajo, el o denado po á il se ha u ilizado una media de 35
ho as semanales du an e las 20 semanas de abajo. Es e uso da un o al de 700 ho as.
El o denado po á il iene un consumo medio de 50 W o 0,05 kW, po lo an o:
• Consumo semanal de ene gía:
0.05 kW × 35 h/semana = 1.75 kWh/semana
• Consumo o al du an e las 20 semanas:
1.75 kWh/semana × 20 semanas = 35 kWh
La can idad de CO2 emi ida po kWh puede a ia , pe o un p omedio global es de
ap oximadamen e 0.5 kg de CO2 po kWh.
• Emisión du an e las 20 semanas:
35 kWh × 0.5 kg CO2/kWh = 17.5 kg CO2
El impac o es imado pa a el uso del po á il pa a es e p oyec o es de 17.5 kg CO2.
Emisiones de co eos elec ónicos:
En elación con es e TFG, el impac o causado po los co eos elec ónicos es el siguien e.
Se han en iado un o al de 266 co eos elec ónicos, de los cuales 80 lle an a chi os
adjun os. Según el es udio del in es igado Mike Be ne s-Lee [19], se es iman los
siguien es ac o es de emisión pa a los co eos elec ónicos:
• Co eos sin a chi os adjun os: 0.3 g CO2eq/co eo
• Co eos con a chi os adjun os: 50 g CO2eq/co eo
Po an o, las emisiones o ales causadas po el en ío de co eos elec ónicos es el
siguien e:
• Sin a chi os: 186 co eos × 0.3 g CO2eq/co eo = 55.8 g CO2eq
• Con a chi os: 80 co eos × 50 g CO2eq/co eo = 4000 g CO2eq
Con es os cálculos se ob iene un o al de 4055.8 CO2eq o 4.05 kg CO2eq en emisiones
po co eos elec ónicos.
52
Emisiones anspo es en coche:
Pa a el desplazamien o del domicilio has a la uni e sidad, donde enían luga las
euniones de seguimien o con las u o as del abajo, se ha u ilizado el coche. Se iene
en cuen a que desde la localidad del au o del TFG has a la uni e sidad hay una dis ancia
de 29 km y, se iene en cuen a el ayec o de ida y uel a con un Kia Ceed que iene unas
emisiones de 115 g CO2/km. Po lo an o, cada iaje gene a:
• Emisiones coche: 58 km × 115 g CO2/km = 6670 g CO2
En o al se han enido 12 euniones. En onces, las emisiones de CO2 en los
desplazamien os ha sido de 6670 g CO2 × 12 = 80040 g CO2.
En o al, pa a ealiza es e TFG, se han gene ado las siguien es emisiones:
• Emisiones o ales: 17.5 kg CO2 + 4.05 kg CO2 + 80.04 kg CO2 = 101,59 kg CO2
• Emisiones o ales: 17.5 kg CO2 + 4.05 kg CO2 + 80.04 kg CO2 = 101,59 kg CO2
Impac o posi i o del p oyec o
En el análisis de la sos enibilidad ambién es impo an e des aca el impac o posi i o del
abajo. A pesa de las emisiones que p o oca hace el es udio, una ez ealizado, puede
u iliza se pa a ines posi i os como en ende mejo los enómenos geo ísicos, p edeci
enómenos a mos é icos o es udia el clima. Todos es os usos pueden ayuda a educi
posibles emisiones en un u u o, analiza y palia los e ec os del cambio climá ico.
Tal como se ha indicado en la in oducción, los sa éli es de obse ación de la Tie a al
ob ene medidas globales y pe iódicas ayudan a comp ende los enómenos geo ísicos.
El sa éli e CIMR iene como p incipal obje i o moni o iza los polos y e el e ec o del
cambio climá ico en ellos. Sin emba go, ambién oma á medidas sob e ie a y se
pod án moni o iza dis in os pa áme os como la humedad, la empe a u a supe icial,
los cue pos de agua y el es ado de la ege ación. Es as a iables son muy impo an es
pa a en ende y palia los e ec os del cambio climá ico: sequías, inundaciones y g andes
incendios cada ez más ecuen es. SMAP y SMOS ob ienen, ac ualmen e, medidas de
la humedad del suelo y el pa áme o VOD (Vege a ion Op ical Dep h) a esoluciones de
unos 36 km. G acias a las medidas mul iespec ales de CIMR, se in en a á mejo a la
esolución espacial de las TBs, con la combinación de las medias en banda L y bandas C
y/o X. Mapas de humedad y de VOD a mejo es esoluciones son ú iles pa a mejo a el
análisis de los e ec os del cambio climá ico y desa olla aplicaciones a escalas globales,
locales y egionales. Además, son da os imp escindibles pa a la oma de decisión en
di ección a palia los e ec os nega i os del cambio climá ico gene ado po la acción
humana.

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5.2. P esupues o
En es e apa ado se p esen a un es udio del p esupues o pa a ealiza es e p oyec o.
El equipo de abajo es á o mado po un ingenie o junio que iene un sala io de
10 €/ho a, donde se iene en cuen a el núme o de ho as o ales has a inaliza el
p oyec o. Se puede di idi en di e en es e apas, como se puede e en la abla 8.
Tabla 8. Tabla de cos es del pe sonal.
Respec o a los cos es de ma e ial, odo el p oyec o se ha ealizado a pa i de la e sión
R2023b de MATLAB de o ma g a ui a y, eniendo en cuen a que la du ación del p oyec o
ha sido de 20 semanas, los cos es son los de la abla 9.
Tabla 9. Tabla de cos es de ma e ial.
Una ez se ienen an o los cos es de ma e ial como los cos es de pe sonal, se puede
calcula el cos e o al del p oyec o, como se puede obse a en la abla 10.
Tabla 10. Tabla de p esupues o o al.
Po lo an o, el cos e inal del p oyec o con la du ación de 20 semanas es de 7.610 €.
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6. Conclusiones y líneas u u as
6.1. Conclusiones
Es e p oyec o se enma ca en el con ex o de la elede ección. Se ha ealizado en el g upo
CommSensLab del depa amen o de Teo ía de Señal y Comunicaciones de la Uni e si a
Poli ècnica de Ca alunya (UPC). Es e g upo de in es igación iene como línea de
in es igación la elede ección ac i a y pasi a. El p oyec o se ha bene iciado de una base
de in es igación sólida es ablecida en el g upo en adiome ía de mic oondas.
El obje i o p incipal de es e abajo ha sido aplica y alida la écnica de ni idez (en
inglés, pansha pening) a imágenes de adiome ía de mic oondas de dos bandas de
ecuencia di e en es y así mejo a la esolución espacial de los mapas ob enidos a baja
ecuencia. Conc e amen e, se ha aplicado es a écnica pa a mejo a la esolución
espacial de los mapas de TB ob enidos con medidas del adióme o en banda L del
sa éli e SMAP de la NASA. Pa a ello, se ha aplicado la écnica pansha pening con da os
en banda X ob enidos con el adióme o AMSR2 de la JAXA. Es e es udio se á ú il pa a
su aplicación a los da os adqui idos po la u u a misión CIMR.
Se ha ealizado la compa ación en e los mé odos de in e polación lineal (linea ) e
in e polación al ecino más ce cano (nea es ). El mé odo nea es in oduce el enómeno
boxing, donde a ios píxeles con iguos asumen el mismo alo , p o ocando una
apa iencia menos de allada y más segmen ada del mapa. En cambio, el mé odo linea ,
o ece una dis ibución más con inua y sua e, donde cada píxel oma un alo dis in o,
log ando una a iación de colo más g adual y una ep esen ación más ealis a de las
ansiciones en los da os, aunque, sin emba go, es a g aduación sea u o de la
in e polación y pueda no se exac a.
Po o a pa e, se ha ealizado el análisis de los esul ados de la eg esión lineal pa a e
si la écnica de pansha pening ha mejo ado la esolución espacial. Se han es udiado de
dos mane as, man eniendo los é minos ‘a’ y ‘b’ cons an es du an e el año y a iando
los é minos ‘a’ y ‘b’ con una en ana de 15 días. Con los é minos de la eg esión
con an es, se mues a que en la zona de ege ación más densa hay mayo disc epancia,
lo cual pod ía se debido a que las medidas omadas po ambas bandas disc epan más
que en zonas de suelo desnudo. Es a di e encia pod ía explica se po que la banda L
iene mayo p o undidad de pene ación que la banda X y po an o, pene a más la
ege ación que las medias de la banda X. Las di e encias an al as en la cos a pod ían
debe se a la con aminación ma - ie a.
Po o o lado, que las di e encias sean mayo es cuando se u iliza la en ana de 15 días
pod ían indica que hay los alo es ‘a’ y ‘b’ además de ene la dependencia espacial,
engan una dependencia empo al o es acional.
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Con los esul ados ob enidos, es e es udio apoya el alo de las mediciones de
mic oondas mul i ecuencia y el uso de la banda X a escalas más inas pa a la mejo a de
la esolución de la banda L. Lo cual sugie e que pod ía se una écnica ú il pa a u iliza se
en CIMR. En dicha misión, las medidas de las dos bandas se án colocadas en iempo y
espacio, y los esul ados debe ían se mejo es. La mejo a de esolución en las
empe a u as de b illo de i a á en la mejo a de esolución de los mapas de humedad y
del pa áme o elacionado con es ado de la ege ación VOD.
6.2. Líneas u u as
A pa i de los esul ados ob enidos como líneas u u as de abajo se pueden conside a
las siguien es:
• U iliza un mapa de cubie as del suelo y analiza la dependencia de los
pa áme os ‘a’ y ‘b’ de la ecuación 3 con espec o a las cubie as ege ales.
• Analiza la dependencia empo al de los alo es ‘a’ y ‘b’.
• Compa a los esul ados con el uso de o as bandas.
• Ve si se puede mejo a los e o es en las zonas de ege ación más densa y en
las zonas cos e as.
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