Performance Evaluation Of SMOS Soil Moisture Retrieval Parameters For Hydrological Application

Microwave remote sensing has high potential for soil moisture retrieval. However, the efficient retrieval of soil moisture depends on optimally choosing the soil moisture retrieval parameters. In this study first the initial evaluation of SMOS L2 product is performed and then four approaches regarding soil moisture retrieval from SMOS brightness temperature are reported. The radiative transfer equation based tau-omega rationale is used in this study for the soil moisture retrievals. The single channel algorithms (SCA) using H polarisation is implemented with modifications, which includes the effective temperatures simulated from ECMWF (downscaled using WRF-NOAH Land Surface Model (LSM)) and MODIS. The retrieved soil moisture is then utilized for soil moisture deficit (SMD) estimation using empirical relationships with Probability Distributed Model based SMD as a benchmark. The square of correlation during the calibration indicates a value of R2 =0.359 for approach 4 (WRF-NOAH LSM based LST with optimized roughness parameters) followed by the approach 2 (optimized roughness parameters and MODIS based LST) (R2 =0.293), approach 3 (WRF-NOAH LSM based LST with no optimization) (R2 =0.267) and approach 1(MODIS based LST with no optimization) (R2 =0.163). Similarly, during the validation a highest performance is reported by approach 4. The other approaches are also following a similar trend as calibration. All the performances are depicted through Taylor diagram which indicates that the H polarisation using ECMWF based LST is giving a better performance for SMD estimation than the original SMOS L2 products at a catchment scale.

An intelligent system to real time rainfall prediction using radar data

This work presents a new approach for rainfall measurements making use of weather radar data for real time application to the radar systems operated by institute of Meteorological Research (IPMET) - UNESP - Bauru - SP-Brazil. Several real time adjustment techniques has been presented being most of them based on surface rain-gauge network. However, some of these methods do not regard the effect of the integration area, time integration and distance rainfall-radar. In this paper, artificial neural networks have been applied for generate a radar reflectivity-rain relationships which regard all effects described above. To evaluate prediction procedure, cross validation was performed using data from IPMET weather Doppler radar and rain-gauge network under the radar umbrella. The preliminary results were acceptable for rainfalls prediction. The small errors observed result from the spatial density and the time resolution of the rain-gauges networks used to calibrate the radar.

Geoestatística aplicada à acumulação da precipitação pluviométrica com radar meteorológico

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Analisi di dati telerilevati ottici e radar per la gestione dei disastri: le alluvioni nel Bangladesh.

Abstract L’utilizzo dei dati satellitari per la gestione dei disastri naturali è fondamentale nei paesi in via di sviluppo, dove raramente esiste un censimento ed è difficile per i governi aggiornare le proprie banche dati con le tecniche di rilevamento e metodi di mappatura tradizionali che sono entrambe lunghe e onerose. A supporto dell’importanza dell’impiego del telerilevamento e per favorirne l’uso nel caso di catastrofi, vi è l’operato di diverse organizzazioni internazionali promosse da enti di ricerca, da agenzie governative o da organismi sopranazionali, le quali svolgono un lavoro di cruciale valore, fornendo sostegno tecnico a chi si occupa di far giungere alle popolazioni colpite gli aiuti umanitari e i soccorsi nel più breve tempo possibile. L’attività di tesi è nata proprio dalla collaborazione con una di esse, ITHACA (Information Technology for Humanitarian Assistance, Cooperation and Action), organizzazione no-profit, fondata dal Politecnico di Torino e SiTI (Istituto Superiore sui Sistemi Territoriali per l’Innovazione), la quale a sua volta collabora con il WFP (World Food Programme) delle Nazioni Unite, realizzando cartografie speditive necessarie per la valutazione delle conseguenze di un evento catastrofico, attraverso l’impiego di dati acquisiti da satellite. Su questo tema si è inserito il presente lavoro che ha come obiettivo quello di dimostrare la valenza dei dati telerilevati, siano essi di tipo ottico o Radar, nel caso di alcuni dei disastri naturali più catastrofici, le alluvioni. In particolare è stata studiata la vulnerabilità del Bangladesh, il quale annualmente si trova ad affrontare eventi alluvionali, spesso di grave intensità. Preliminarmente allo studio, è stata condotta una ricerca bibliografica al fine di avere una buona conoscenza dell’area sia in termini geografici e fisici che di sviluppo e tipologia di urbanizzazione. E’stata indagata in particolare l’alluvione che ha colpito il paese nel Luglio del 2004, attraverso delle immagini satellitari multispettrali, in particolare Landsat 7, per un inquadramento pre-evento, ed ASTER per studiare la situazione a distanza di tre mesi dall’accaduto (immagine rilevata il 20 Ottobre 2004). Su tali immagini sono state condotte delle classificazioni supervisionate con il metodo della massima verosimiglianza che hanno portato la suddivisione del territorio in quattro classi di destinazione d’uso del suolo: urbano (Build-up), campi e vegetazione (Crops&Vegetation), sabbia e scavi (Sand&Excavation), idrografia e zone alluvionate (Water). Dalla sperimentazione è emerso come tali immagini multispettrali si prestino molto bene per l’analisi delle differenti caratteristiche del territorio, difatti la validazione condotta sulla mappa tematica derivata dall’immagine Landsat 7 ha portato ad un’accuratezza del 93% circa, mentre la validazione dell’immagine ASTER è stata solo di tipo qualitativo, in quanto, considerata l’entità della situazione rilevata, non è stato possibile avere un confronto con dei punti da assumere come verità a terra. Un’interpretazione della mappa tematica derivante dalla classificazione dell’immagine ASTER è stata elaborata incrociandola in ambiente GIS con dati forniti dal CEGIS (Center for Environmental and Geographic Information Services) riguardanti il landuse della zona in esame; da ciò è emerso che le zone destinate alla coltivazione del riso sono più vulnerabili alle inondazioni ed in particolare nell’Ottobre 2004 il 95% delle aree esondate ha interessato tali colture. Le immagini ottiche presentano un grosso limite nel caso delle alluvioni: la rilevante copertura nuvolosa che spesso accompagna siffatti eventi impedisce ai sensori satellitari operanti nel campo dell’ottico di rilevare il territorio, e per questo di frequente essi non si prestano ad essere impiegati per un’indagine nella fase di prima emergenza. In questa circostanza, un valido aiuto giunge dall’impiego di immagini Radar, le quali permettono osservazioni ad ogni ora del giorno e della notte, anche in presenza di nuvole, rendendole di fondamentale importanza nelle situazioni descritte. Per dimostrare la validità di questi sensori si sono analizzati due subset derivanti da un mosaico di immagini della nuova costellazione italiana ad alta risoluzione CosmoSkymed: il primo va dalla città di Dhaka al Golfo del Bengala ed il secondo copre la zona più a Nord nel distretto di Sylhet. Dalla sperimentazione condotta su tali immagini radar, che ha comportato come ovvio problematiche del tutto differenti rispetto alle elaborazioni tradizionalmente condotte su immagini nel campo dell’ottico, si è potuto verificare come l’estrazione dei corpi d’acqua e più in generale dell’idrografia risulti valida e di veloce computazione. Sono emersi tuttavia dei problemi, per esempio per quanto riguarda la classificazione dell’acqua in presenza di rilievi montuosi; tali complicazioni sono dovute alla presenza di zone d’ombra che risultano erroneamente assegnate alla classe water, ma è stato possibile correggere tali errori di attribuzione mascherando i rilievi con l’ausilio di una mappa delle pendenze ricavata da modelli di elevazione SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission). La validazione dei risultati della classificazione, condotta con un grande numero di check points, ha fornito risultati molto incoraggianti (ca. 90%). Nonostante le problematiche riscontrate, il Radar, in sé o in accoppiamento con altri dati di diversa origine, si presta dunque a fornire in breve tempo informazioni sull’estensione dell’esondazione, sul grado di devastazione, sulle caratteristiche delle aree esondate, sulle vie di fuga più adatte, diventando un’importante risorsa per chi si occupa di gestire l’emergenza in caso di eventi calamitosi. L’integrazione con i dati di tipo ottico è inoltre essenziale per pervenire ad una migliore caratterizzazione del fenomeno, sia in termini di change detection che di monitoraggio post-evento.

EXPLORING CHANGES IN DETRITAL FLOCCULENT LAYER DYNAMICS DUE TO SHIFTS IN MACROPHYTE COMMUNITIES IN THE NORTHERN EVERGLADES

A shift in plant communities of the Water Conservation Areas (WCAs) within the Everglades has been linked to changes in hydrology and high levels of nutrient loading from surrounding agicultural areas. This has resulted in the encroachment of dense cattail stands (Typha domingensis) into areas that had previously been a ridge and slough landscape populated primarily by native sawgrass (Cladium jamaicense). In order to study ecological management solutions in this area, WCA-2A was broken into study plots; several of which became open water areas through the application of herbicide and burning regimens. The open water areas allowed for Chara spp (a submersed algal species) to replace Typha domingensis as the dominant macrophyte. This study investigated the polymer and ionic profiles of Chara spp, Typha domingensis and Cladium jamaicense and their contributions to detrital flocculent (floc) in the study plots where they are the dominant macrophytes. Floc is not only an important food source for aquatic species; it also supports many algal, fungal and bacterial communities. Data gathered in this study indicated that the floc sample from a phosphorus enriched open water study plot (EO1) where Chara spp was the dominant macrophyte may contain cell wall polymers from sources other than Chara spp (most likely Typha domingensis), while the chemical and polymeric profile of the floc of the study plot where Typha domingensis is the dominant macrophyte (EC1) suggests that the floc layer has contributions from algal sources as well as Typha domingensis. Additionally, monoclonal antibodies to Arabinoglalactan protein (AGP) and (1,4)-β-D galactan were identified as possible biomarkers for distinguishing algal dominated floc layers from layers dominated by emergent vegetation. Calcium labeling could be a useful tool for this as well because of the high amount of Ca2+ associated with Chara spp cell walls. When looking into the soluble phosphorus content of the macrophytes and paired floc samples of WCA-2A, it was found that Chara spp may be contributing a greater amount of Ca-bound phosphorus to floc layers where it is the dominant macrophyte when compared to floc layers from study plots dominated by emergent macrophytes. Floc layers also appear to be acting as a nutrient sink for soluble phosphorus. The findings of this study support the overall hypothesis that the shift from native emergent macrophyte communities to submersed macrophyte communities in study sites of the northern Everglades is affecting the polymeric/chemical profile and ionic content of detrital floc layers. The effects of this shift may contribute to changes in complex flocculent community dynamics.

Origin and evolution of reactive and noble gases dissolved in matrix pore water

Reactive and noble gases dissolved in matrix pore water of low permeable crystalline bedrock were successfully extracted and characterized for the fist time based on drillcore samples from the Olkiluoto investigation site (SW Finland). Interaction between matrix pore water and fracture groundwater occurs predominately by diffusion. Changes in the chemical and isotopic composition of gases dissolved in fracture groundwater are transmitted and preserved in the pore water. Absolute concentrations, their ratios and the stable carbon isotope signature of hydrocarbon gases dissolved in pore water give valuable indications about the evolution of these gases in the nearby-flowing fracture groundwaters. Inert noble gases dissolved in matrix pore water and their isotopes combined with their in-situ production and accumulation rates deliver information about the residence time of pore water.

Matrix pore water in low-permeable crystalline bedrock: An archive for the palaeohydrogeological evolution of the Olkiluoto Investigation Site

Matrix pore water in the connected inter- and intragranular pore space of low-permeable crystalline bedrock interacts with flowing fracture groundwater predominately by diffusion. Based on the slow exchange between the two water reservoirs, matrix pore water acts as an archive of past changes in fracture groundwater compositions and thus of the palaeohydrological history of a site. Matrix pore water of crystalline bedrock from the Olkiluoto investigation site (SW Finland) was characterised using the stable water isotopes (δ18O, δ2H), combined with the concentrations of dissolved chloride and bromide as natural tracers. The comparison of tracer concentrations in pore water and present-day fracture groundwater suggest for the pore water the presence of old, dilute meteoric water components that infiltrated into the fractures during various warm climate stages. These different meteoric components can be discerned based on the diffusion distance between the two reservoirs and be brought into context with the palaeohydrological evolution of the site.

Radar en la tormenta : la problemática de la selección de textos literarios infantiles

Fil: Pujalde Ibarra, Carmen Patricia. Universidad Nacional del Nordeste

Aplicación práctica transceptor BGT24MTR11 : radar Doppler

En los últimos tiempos, los radares han dejado de ser instrumentos utilizados únicamente en aviación, defensa y detección de velocidad. El avance de la tecnología de radiofrecuencia ha permitido la reducción de coste, tamaño y consumo de los componentes radar. Esto ha permitido que cada sea más frecuente el uso del radar en elementos de nuestra vida cotidiana tales como la automoción, la seguridad, la medida de líquidos… Este proyecto se basa en uno de estos nuevos componentes de bajo coste y pequeño tamaño, el transceptor BGT24MTR11. El BGTR24MTR11 integra transmisor, VCO y receptor, los elementos principales para la creación de un radar Doppler en la banda de frecuencia ISM 24-24,25 GHz. A partir de la placa de evaluación de ese transceptor, se aborda el diseño de un prototipo/demostrador de radar Doppler CW en la banda de 24 GHz. Para la generación de frecuencia se utiliza la placa de evaluación del PLL HMC702 y se ha diseñado un PCB a medida cuyas funciones son las de alimentación, programación y amplificación de las señales recibidas por el prototipo. Por último, se comprueba el correcto funcionamiento del prototipo y se verifica su funcionamiento mediante la simulación de dos escenarios de prueba. ABSTRACT. In the recent times, radar systems have changed of being tools used only in aviation, defence and speed detection. Radiofrequency technology improvements have allowed a cost, size and power consumption of the radar components. This is the reason because each time is more frequent the use of radar in elements of our daily life such as automotive, security, liquid measurements… This Project is base don one of this low power and size components, the MMIC transceptor BGT24MTR11. This transceptor integrates the main components needed to make a Doppler radar in the ISM Band (24-24 GHz), the transmitter, the receiver with the low noise amplifier and the VCO. Using the evaluation board of this transceptor, this Project approach the design of a CW Doppler radar prototype/demonstrator in the frequency band of 24 GHz. The frequency generation is based on the use of the HMC702 PLL evaluation board. Moreover, it has been designed a custom PCB whose funcionts are the power supply, programation and amplification of the signals received by the prototype. At the end, the correct operation of the prototype is verified and it is tested simulating two different test scenarios.

The effects of traffic radar guns on law enforcement officers : hearing before the Ad Hoc Subcommittee on Consumer and Environmental Issues of the Committee on Governmental Affairs, United States Senate, One Hundred Second Congress, second session, August 10, 1992.

Includes bibliographical references.

Measurement of power density from marine radar /

Mode of access: Internet.

Coastal Ocean Dynamics Applications Radar (CODAR) remote sensing demonstration program /

Mode of access: Internet.

Radioactive tracer techniques as an aid in resolving sedimentation problems /

Mode of access: Internet.