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Determinação da umidade do solo por meio da técnica de refletometria GNSS : primeiros resultados no Brasil
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/62323
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Krueger, Cláudia Pereira, 1964- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Nievinski, Felipe Geremia | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Terra. Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas | - |
| Autor(es): dc.creator | Euriques, Jorge Felipe, 1987- | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2019-08-22T00:07:48Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2019-08-22T00:07:48Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019-08-19 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019-08-19 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/62323 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/62323 | - |
| Descrição: dc.description | Orientadora: Profa. Dra. Claudia Pereira Krueger | - |
| Descrição: dc.description | Coorientador: Prof. Dr. Felipe Geremia Nievinski | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa : Curitiba, 14/03/2019 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui referências: p. 106-112 | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: A umidade do solo se refere ao conteúdo de água presente na zona insaturada do solo, a qual não se distribui espacialmente de maneira homogênea. Esta grandeza está relacionada: aos ciclos biogeoquímicos; aos fluxos de energia entre a superfície física da Terra e a atmosfera; à agricultura, sendo essencial nos sistemas de manejo e irrigação; ao projeto e monitoramento de obras de engenharia; e são dados fundamentais para modelos de delimitação de áreas de inundação, enchentes, ou mesmo de recarga de águas subterrâneas. A determinação da umidade do solo é efetuada por dois modos: 1) Métodos diretos como o Gravimétrico, que é acurado, mas é laborioso, pois requer a coleta de amostras do solo. 2) Métodos indiretos, onde explora-se propriedades que se relacionam com esta grandeza. Sondas de capacitância são autônomas e exploram a permissividade do solo, contudo, têm precisão limitada e também como no gravimétrico, proporcionam medidas pontuais. Sondas que determinam a umidade precisamente a partir da avaliação da moderação na intensidade de nêutrons rápidos, as quais abrangem uma área de centenas de metros, contudo têm custo elevado. Existem missões satelitais específicas para monitoramento global da umidade do solo, porém estas informações são muito generalizadas, tendo resolução espacial de dezenas de quilômetros. A Refletometria GNSS por Multicaminho (GNSS-MR), é uma recente técnica da Geodésia que permite realizar sensoriamento remoto à curta distância através das oscilações que o multicaminho gera na Razão Sinal-Ruído (SNR). O multicaminho é o efeito da combinação dos sinais GNSS diretos, de interesse ao posicionamento, e dos sinais que chegam a antena de maneira indireta, após refletirem e interagirem com as superfícies do entorno, os quais degradam as observáveis, prejudicando o posicionamento acurado. Dada esta interação, os sinais passam a conter informações que podem ser relacionadas às propriedades das superfícies de reflexão, tais como a umidade do solo. Neste âmbito, o GNSS-MR apresenta vantagens sobre os métodos tradicionais como: área de abrangência alcança cerca de 30 m para antenas com altura de ?2 m (Zonas de Fresnel); e utilização de dados de estações GNSS existentes. Nesta pesquisa efetuou-se a avaliação do desempenho do GNSS-MR na determinação da umidade do solo no entorno de uma estação localizada no município de Cachoeira Paulista - SP. Para isto, utilizou-se dados GNSS referentes a uma campanha com 16 meses de duração (Junho de 2014 a outubro de 2015) a partir dos quais se obteve séries temporais de umidade do solo por diferentes sinais via algoritmo refletométrico desenvolvido por Nievinski e Larson (2013, 2014a, 2014b, 2014c), o qual foi adaptado para emprego na determinação de umidade do solo por Tabibi et al. (2015). A avaliação foi efetuada mediante comparação com séries determinadas por 3 sondas de capacitância e 1 sonda de nêutrons da rede COSMOS. Obteve-se correlação superior a 73% entre o sinal GLONASS RS2P com os dados da sonda COSMOS, com RMSE 0,0157m³/m³. Desta forma, o GNSS-MR surge como método alternativo na determinação da umidade do solo. Palavras-chave: GNSS-R. Umidade do Solo. SNR. Multicaminho. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: Soil moisture refers to the water content present in the unsaturated zone of the soil, which is not spatially distributed in a homogeneous manner. This greatness is related to biogeochemical cycles, to the flows of energy between the physical surface of the Earth and the atmosphere, to agriculture, being essential in the management and irrigation systems, to the project and monitoring of engineering works and are fundamental data for models of delimitation of inundation areas, floods, or even of recharge of underground waters.Soil moisture determination is performed by two modes: 1) Direct methods such as gravimetric, which is accurate, but is laborious, because it requires the collection of soil samples. 2) Indirect methods, where it explores properties that relate to this greatness. Capacitance probes are autonomous and exploit the permissiveness of the soil, however, have limited precision and also as in gravimetric, provide punctual measurements. Probes that determine soil moisture precisely from the evaluation of moderation in the intensity of fast neutrons, which cover an area of hundreds of meters, however have high cost.There are specific satellite missions for global monitoring of soil moisture, however these measurements are very generalized, with spatial resolution of tens of kilometers. The GNSS Reflectometry by multipath (GNSS-MR), is a recent technique of Geodesy that allows to realize remote sensing at short distance through the oscillations that the multipath generates in the signal-to-noise ratio (SNR). The multipath is the effect of the combination of direct GNSS signals, of interest to positioning, and the signals that arrive at the antenna in an indirect way, after reflecting and interacting with the surrounding surfaces, which degrade the observables, damaging the accurate positioning.Given this interaction, the signals will contain information that may be related to the properties of reflection surfaces, such as soil moisture. In this context, GNSS-MR presents advantages over traditional methods such as: area of coverage reaches about 30 m for antennas with height of ? 2 m (Fresnel zones); and use of data from existing GNSS stations.In this research the GNSS-MR performance was evaluated in the determination of soil moisture in the vicinity of a station located in the city of Cachoeira Paulista-SP.For this, GNSS data collected during a 16-month campaign were used (June 2014 to October 2015) from which the temporal series of soil moisture was obtained by different signals via the reflectometric algorithm developed by Nievinski and Larson (2013, 2014a, 2014B, 2014c), which was adapted for use in determining soil moisture by Tabibi et al. (2015). The evaluation was performed by comparing the series determined by 3 capacitance probes and 1 neutron probe of the COSMOS network. A correlation higher than 73% between the GLONASS RS2P signal and the COSMOS probe data was obtained, with RMSE 0,0157m³/m³. In this way, GNSS-MR emerges as an alternative method for soil moisture determination. Keywords: GNSS-R. Soil Moisture. SNR. Multipath. | - |
| Formato: dc.format | 112 p. : il. (algumas color.). | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Solos - Umidade | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Sistema de Posicionamento Global | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Satelites artificiais em sensoriamento remoto | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Geodésia | - |
| Título: dc.title | Determinação da umidade do solo por meio da técnica de refletometria GNSS : primeiros resultados no Brasil | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
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