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Stima dell'umidità del suolo da dati SAR: analisi di sensibilità

In questo elaborato di laurea sono presentati tre metodi di inversione da dati SAR utili a determinare il livello di umidità del suolo.

Il metodo della matrice di coerenza polarimetrica, noto in letteratura come metodo Hajnsek, è stato presentato nella sua veste perfezionata, sviluppata in precedenti studi svolti nel DIBET. Tale estensione si basa sull’introduzione dei modelli frattali di superficie, sull’estensione dell’approccio a piccole perturbazioni ad un più ampio range di rugosità e su una caratterizzazione più fedele alla realtà dell’angolo di orientazione della polarizzazione.
Il metodo alternativo dei rapporti di copolarizzazione e crosspolarizzazione è stato sviluppato per sopperire ad alcune problematiche che affliggono l’uso pratico del metodo Hajnsek: la complessità computazionale, legata al calcolo degli autovalori e degli autovettori, e la complessità implementativa, connessa alla necessità di dover conoscere contemporaneamente i quattro coefficienti polarimetrici cosa che, per complessità di architettura, non è sempre realizzata dagli odierni sensori.
Il metodo del rapporto R, studiato per la prima volta in questo lavoro di tesi, ha il grosso pregio di essere totalmente indipendente dall’angolo di rotazione della polarizzazione e, quindi, dalla rugosità superficiale, reintrodotta nel precedente metodo per supportare l’estensione dell’approccio SPM.

Degli ultimi due metodi è stata sviluppata una dettagliata analisi di propagazione dell’incertezza di misura.

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Stima dell’umidità del suolo da dati SAR: analisi di sensibilità 1 INTRODUZIONE Il controllo del deflusso delle acque piovane, la prevenzione del fenomeno sempre più frequente delle inondazioni e degli smottamenti di terreno, l’organizzazione di serbatoi idrici e la pianificazione delle attività agricole sono solo alcuni esempi di attività che potrebbero enormemente giovarsi di una pronta e puntuale verifica del livello di umidità del terreno. In ragione di ciò, lo sviluppo di metodi per effettuarne la stima è un ambito di ricerca con molteplici risvolti pratici che coinvolgono aspetti economici, sociali e strategici di interesse per un vasto numero di agenzie governative e di aziende private. Ovviamente una misura dell’umidità del suolo può essere fortemente influenzata dal luogo e dal momento in cui viene effettuata, oltre che essere del tutto impossibile in aree caratterizzate da terreni accidentati e quindi non facilmente accessibili con le dovute apparecchiature. Una prima risposta a questo problema su vaste aree geografiche è stata ottenuta tramite l’uso di modelli di circolazione generale atmosferica, rappresentazioni matematiche computerizzate che tengono conto della natura del terreno, delle precipitazioni atmosferiche e di diversi fenomeni tra i quali quello dell’evaporazione. Queste tecniche, per quanto abbiano ampi margini di utilità, presentano intrinsecamente la limitazione di essere dei modelli, e quindi non necessariamente fedeli alla realtà. Nell’impossibilità di disporre sensori in maniera continua su vasti territori, la stima dell’umidità del terreno mediante inversione da dati SAR è l’unica

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Ingegneria

Autore: Giovanni Maglia Contatta »

Composta da 121 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.