Microwave scattering of statistically described vegetation covers

Resumo

En los últimos años se ha incrementado el número de misiones para estudiar el planeta a través de la teledetección. En concreto la teledetección por microondas presenta ciertas ventajas ya que permite hacer medidas las 24 horas del día y no le afecta la climatología. Parte de estos estudios se centran en zonas forestales o en zonas agrícolas. Para entender y procesar la información obtenida es necesario disponer de modelos que expliquen como las ondas vegetales interactúan con las masas vegetales y que se puedan aplicar a algoritmos de inversión para obtener los parámetros biofísicos. A lo largo de los años han sido muchos los investigadores dedicados a desarrollar y mejorar modelos de dispersión para estructuras vegetales, el objetivo es obtener modelos sencillos fácilmente invertibles y lo más precisos posibles con la realidad. En la actualidad casi todos los investigadores modelan el entorno como un medio discreto en el que cada elemento de vegetación es modelado como un dispersor con una forma geométrica sencilla. Además, muchos de los modelos desarrollados se basan en fractales para obtener la estructura de la vegetación, lo que es clave para el cálculo de los efectos coherentes. El inconveniente de este tipo de modelos es la carga computacional ya que se ven obligados a realizar simulaciones de Montecarlo para modelar la variabilidad del medio. Para evitar simulaciones de Montecarlo se ha desarrollado un modelo estadístico que describe las diferentes topologías que presentan las estructuras vegetales. La posición, tamaño y orientación de los dispersores se ha modelado a través de sencillos procesos de Markoff, esto permite no sólo obtener los estadísticos de primer orden sino los estadísticos de segundo orden que son los que determinan las correlaciones entre las posiciones, orientaciones y tamaño de los elementos y que son responsables de los efectos coherentes. Se ha desarrollado un modelo de dispersión discreto donde el campo dispersado se calcula como la suma coherente de las contribuciones de todos y cada uno de los dispersores. El modelo de dispersión ha sido alimentado con este modelo estadístico, se han tenido en cuenta cuatro tipo de contribuciones: dispersión directa, dispersión-reflexión planta-suelo, reflexión-dispersión suelo-planta y reflexión-dispersión-reflexión suelo-planta-suelo. A pesar de que no se han tenido en cuenta las dispersiones múltiples entre elementos sí se ha desarrollado una aproximación para el cálculo de dispersión en cilindros finitos que es válida tanto en campo cercano como lejano, al ser válida en campo cercano permitiría ser utilizada para el cálculo de las dispersiones múltiples. Se han hecho validaciones tanto del modelado estadístico a través de fotogrametría como del modelo de dispersión a través de resultados previos de otros investigadores.