Estimación mediante teledetección de la evapotranspiración real a partir de un modelo desacoplado de dos fuentes

RESUMEN En esta Tesis se propone un modelo simplificado de balance de energía de dos fuentes (STSEB) para el cálculo de los flujos energéticos en superficie, cuya principal característica es que los flujos de cada una de las fuentes se consideran totalmente desacoplados. La clave del modelo es la ponderación que se hace de las contribuciones de cada fuente, a cada uno de los flujos totales del sistema, a través de sus respectivas áreas parciales de ocupación. El modelo STSEB incluye, además, un nuevo esquema simplificado de distribución de la radiación neta total entre las componentes del suelo y de la vegetación. Como alternativa al uso de ecuaciones empíricas adicionales, se propone medir directamente las temperaturas del suelo y de la vegetación, o bien, estimarlas a partir de medidas direccionales de la temperatura efectiva del conjunto. La comparación de los resultados del modelo STSEB con los valores directamente medidos "in situ" en un cultivo de maíz, muestra errores entre 15 y 50 W m-2 para Rn, G, H y LE. En cuanto al bosque boreal estudiado, estos errores se sitúan por debajo de 15 W m-2 para Rn, G y S, y en torno a 50 W m-2 para H y LE. Un análisis de sensibilidad del modelo a escala regional, muestra que las variables de entrada con mayor impacto, y por tanto, las que requieren una atención especial, son las temperaturas radiométricas y la temperatura del aire. En cultivos como el maíz, los errores de estimación de la evapotranspiración son inferiores al 30% con independencia del estado de su desarrollo fenológico. Es posible extender la aplicación del modelo STSEB a escala regional empleando imágenes de satélite, si se dispone de una red de estaciones meteorológicas y de una clasificación de los usos de suelo de la zona. Para el caso concreto de imágenes de los sensores TM y ETM+, a bordo de los satélites Landsat 5 y Landsat 7, respectivamente, se obtienen mapas de LEd con un error de estimación en torno a 30 W m-2. En resumen, el esquema desacoplado del modelo de dos fuentes propuesto, STSEB, se muestra útil, operativo y fiable para el cálculo de flujos energéticos en superficie, tanto a escala local como regional, y bajo una amplia variedad de condiciones, tanto ambientales, como relacionadas con el tipo y estructura de la vegetación. En particular, la combinación del modelo STSEB con datos de teledetección, permite la estimación de la evapotranspiración real instantánea y diaria con errores aproximados de 50 W m-2 y 30 W m-2, respectivamente

Estimación de flujos de energía utilizando un modelo micrometeorológico e imágenes de satélite

El creciente interés de las comunidades científicas meteorológicas, climáticas e hidrológicas por los distintos componentes del balance energético de superficie, y especialmente por la evapotranspiración, ha fomentado el desarrollo de distintos modelos micrometeorológicos para evaluar los flujos de energía de superficie a escala local. Los recientes avances en las técnicas de teledetección satelitaria podrían permitir el seguimiento de estos flujos de energía de superficie sobre zonas extensas. Sin embargo, la mayoría de los modelos actuales requieren calibraje in situ o parámetros derivados empíricamente, cosa que limita su aplicación operacional a gran escala. El objetivo de este trabajo es presentar una aproximación micrometeorológica que potencialmente podría ser usada de modo operacional junto con las imágenes de satélite para hacer un seguimiento de los flujos de energía de superficie a escala regional. En primer lugar, introducimos el marco y los detalles del modelo micrometeorológico propuesto, basado en una representación de parcela de dos fuentes del sistema de suelo-vegetación-atmósfera. La viabilidad del modelo se explora a escala local usando datos recogidos de dos ecosistemas completamente distintos. Por un lado, datos recogidos de un cultivo de maíz en Beltsville, Maryland, EEUU, durante la estación de crecimiento del verano del año 2004. Por el otro, datos de una campaña experimental realizada en un bosque boreal de Finlandia en el 2002. La comparación de los resultados con las medidas del suelo muestra un error de entre 15 y 60 W m-2 para la recuperación de la radiación neta, el flujo del calor del suelo, y los flujos de calor sensible y latentes en los dos [email protected]; [email protected]

Validación de la evapotrasnpiración real y potencial del producto MOD16_A2 en la Pampa Húmeda Argentina

La evaporación (Ev) representa la cantidad de agua que, en forma de calor latente, se transfiere a la atmósfera, proveniente del suelo y las masas de agua. En un suelo con cubierta vegetal, existe además otra aportación de agua a la atmósfera: la transpiración (T) de las plantas. En ellas se dan tres caminos para perder vapor de agua, en base a lo cual se distinguen tres tipos de T: estomática, cuticular y lenticular. Dado que la cutícula presenta un fuerte carácter hidrófobo, y que las lenticelas son mucho menos abundantes que los estomas, la T estomática es la responsable de la mayor parte del agua transpirada (Botella y Campos, 1993). La Ev y la T, son dos procesos físicos muy similares que consisten en el paso de agua desde un estado líquido a un estado de vapor, forma en la cual escapa hacia la atmósfera, diferenciándose únicamente uno del otro en el tipo de superficie evaporante (Brasa, 1997). En la naturaleza, ambos ocurren simultáneamente, sin que sea fácil distinguirlos. Por ello, se engloban bajo el término de evapotranspiración (ET). A través de teledetección se pueden estimar distintos parámetros del planeta Tierra de manera indirecta, como es el caso de la ET. Así pues, parte de este trabajo se centra en determinar la ET mediante teledetección. Para ello se empleará el producto MOD16_A2 del sensor MODIS a bordo del satélite EOS-Terra, que posee una resolución espacial de 1 km, una resolución temporal de 8 días y se encuentra a escala global

Evaluation of Disaggregation Methods for Downscaling MODIS Land Surface Temperature to Landsat Spatial Resolution in Barrax Test Site

Thermal infrared (TIR) data are usually acquired at a coarser spatial resolution (CR) than visible and near infrared (VNIR). Several disaggregation methods have been recently developed to enhance the TIR spatial resolution using VNIR data. These approaches are based on the retrieval of a relation between TIR and VNIR data at CR, or training of a neural network, to be applied at the fine resolution afterward. In this work, different disaggregation methods are applied to the combination of two different sensors in the experimental test site of Barrax, Spain. The main objective is to test the feasibility of these techniques when applied to satellites provided with no TIR bands. Landsat and moderate imaging spectroradiometer (MODIS) images were used for this work. Land surface temperature (LST) fromMODIS images was disaggregated to the Landsat spatial resolution using Landsat VNIR data. Landsat LST was used for the validation and comparison of the different techniques. Best results were obtained by the method based on a linear regression between normalized difference vegetation index (NDVI) and LST. An average RMSE = ±1.9 K was observed between disaggregated and Landsat LST fromfour different dates in a study area of 120 km

The current limitations of blockchain traceability: challenges from industry

Blockchain technology is a chain of cryptographically linked blocks. It was designed to be immutable, so that the identity and traceability of the information entered would be guaranteed. After analyzing several traceability solutions, in the context of a Spanish company project, it was found that in order for a traceability solution to be efficient and agile, an additional layer is necessary in the blockchain. Since this need originated in the industrial sector, the subject has awakened considerable interest in the research community. This paper explains why the extra layer is essential and why it should ideally be totally independent of the information that is recorded on the blockchain network. Although data in a blockchain network is immutable, the paper also outlines the need for additional verification mechanisms capable of determining whether the raw data was correct. Finally, it includes planned future work.Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades PID2019-105455GB-C31Junta de Andalucía CEI-12-TIC02

Evaluation of the MOD16A2 evapotranspiration product in an agricultural area of Argentina, the Pampas region

The Pampas Region is a big plain of approximately 520,000 km2 in Argentina. It is essential to estimate evapotranspiration (ET) in this region since the primary productivity is directly linked to water availability. Information provided by satellite missions allows monitoring the spatial and temporal variability of ET. In the current study, we evaluated the version 006 of MOD16A2 product (MOD16A2.006) of Potential Evapotranspiration (ETp) and Actual Evapotranspiration (ETa) in Argentinian Pampas Region (APR). MOD16A2.006 product was compared with Crop Evapotranspiration (ETc), calculated with local measurements from the Oficina de Riesgo Agropecuario (ORA), and Crop Coefficient (Kc) data (function of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)) in seven stations in the APR from 2009 to 2018. We evaluated ETa at two temporal scales: accumulated values (mm) per growth stages (soybean crop), and 8-day accumulated values (mm8d−1). The results showed a systematic overestimation around 65% for ETp(MOD16A2.006) (found and eliminated by means of a linear function) and underestimation (in most stations) for ETa(MOD16A2.006) in accumulated values per growth stages. Respect to mm8d−1, no systematic error was observed, but the relationship ETa(ORA) − ETa(MOD16A2.006) for soybean crop behaves similarly throughout APR

A novel Kluyveromyces marxianus strain with an inducible flocculation phenotype

Flocculation is a very useful phenotype for industrial yeast strains, since it facilitates cell harvest and represents an easy way of cell immobilization in continuous fermentation processes. The present work represents the first time that an inducible flocculation phenotype has been generated in a non flocculent strain of Kluyveromyces marxianus. This was accomplished by expressing Saccharomyces cerevisiae FLO5 gene in K. marxianus CECT 11769 strain. The FLO 5 gene was placed under the control of an EPG promoter, not repressed by glucose and induced by anoxia. Our experimental approach successfully generated two novel K. marxianus flocculent phenotypes: one inducible and one constitutive. The constitutive phenotype originated from deletions in the FLO5 promoter region, indicating the existence of putative upstream repressor site involved in oxygen regulation of the EPG1 promoter. The novel strains here generated had a unique set of characteristics that provided an advantage, over the wild-type strain, for the industrial co-production of ethanol and polygalacturonase.This work was supported by the AECID (Grant no. A/024951/09 and A/ 030029/10)S

Exploratory study on didactic aspects used in scientific-technical (STEM) dissemination conferences for students of secondary education

The connection between education and a country's economic and social development is unquestionable, and science and technology-related careers are of particular importance. Given the lack of vocations in these degrees, a number of mechanisms have been used to attract students, including science and technology conferences in secondary schools. Focusing on this type of lectures, this article aims to analyse the didactic aspects used by university lecturers who deliver this type of lectures. To this end, 16 teachers were interviewed using a structured interview. From the qualitative analysis of the interviews, we reached a series of results and conclusions, among which we would like to highlight the following: teachers see these lectures as a form of scientific dissemination which also helps to promote the degree courses they teach and serves as a support for attracting students; when choosing the content of the lecture, they mainly take into account the secondary school curriculum, including striking aspects and the results of their own research; the mediums used are mainly visual and supported by Do It Yourself techniques; the content is normally presented through presentations or practical laboratory exercises; finally, the documentation provided to students depends on the teacher giving the lecture, and there is no consensus on this pointPeer Reviewe

Luxación traumática de la rodilla

La luxación traumática de la rodilla es la lesión poco frecuente que se asocia a grandes lesiones cápsuloligamentosas y que a menudo afecta a estructuras neurológicas y vasculares. La lesión vascular es la complicación más importante. Todos los autores coinciden en que el diagnóstico precoz y tratamiento urgente de las lesiones de la arteria poplítea son esenciales. Sin embargo, no existe el mismo acuerdo en cuanto al tratamiento de las lesiones cápsuloligamentosas. Algunos autores publican buenos resultados con tratamientos no quirúrgicos, aunque otros consideran que el mejor tratamiento es la reparación completa de las lesiones ligamentosas. Hemos tratado en nuestro hospital siete casos de luxación traumática de rodilla en los últimos 20 años. Presentamos el tratamiento realizado, sus complicaciones y resultados.Traumatic knee dislocation is an uncommon injury associated with extensive soft tissue damage and often neurovascular involvement. Vascular injury is the most serious complication. There is genera agreement that early diagnosis and immediate treatment of popliteal artery disruption is essential. However there is no consensus about treatment of capsular and ligamentous injuries. Some authors reported good results advocated the repair of all ligaments in the best method. Seven traumatic knee dislocations have been treated in our hospital for last 20 years. Initial treatment, complications and results are presented

Cálculo de la evapotranspiración real diaria en la zona norte de Finlandia empleando técnicas de teledetección

J. M. Sánchez Tomás ([email protected])Hasta hace poco tiempo el estudio de la evapotranspiración (LE), fundamental en la ecuación de balance de energía, excluía zonas forestales debido a las dificultades experimentales de la toma de medidas en estas regiones. La teledetección acabó con dichas dificultades, facilitando el estudio de la LE real dentro de estas zonas, que suponen en torno a un 30% de toda la superficie terrestre. En este trabajo se presenta un método operativo para determinar la LE real a partir de medidas de temperatura de la superficie realizadas desde satélite. Este estudio se llevó a cabo de abril a junio de 2002 en Sodankylä, una región de bosque boreal en el norte de Finlandia, dentro del proyecto SIFLEX-2002 (Solar Induced Fluorescence Experiment-2002). Se ha realizado una validación del método, comparándolo con otras técnicas, y se ha obtenido para la zona de estudio un valor medio de LE diaria (LEd) de 2,6±0,5 mm/día. Finalmente hemos aplicado el método a una imagen del satélite Landsat 7-ETM+ de la zona para obtener un mapa de LEd a escala regional