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Martes 26 de febrero de 2019 [Investigacion]

La rugosidad superficial de suelos agrícolas en Navarra y su caracterización centra una tesis defendida en la UPNA

La investigación, realizada por el ingeniero Alejandro Martínez de Agirre, ha obtenido la máxima cualificación, sobresaliente “cum laude”

zoomAlejandro Martínez de Agirre, nuevo doctor por la UPNA

Alejandro Martínez de Agirre, nuevo doctor por la UPNA

La rugosidad superficial del suelo, esto es, las variaciones de elevación de la superficie del suelo, es un elemento clave en diferentes áreas de estudio que ha sido analizado en la tesis que ha defendido en la Universidad Pública de Navarra (UPNA) el ingeniero Alejandro Martinez de Agirre Escobar. El trabajo, dirigido por Jesús Álvarez Mozos, ha obtenido la máxima calificación, sobresaliente “cum laude”.

Tal y como explica el autor de la tesis, el objeto de estudio resulta relevante porque la rugosidad afecta a diferentes procesos hidrológicos importantes como el almacenamiento superficial, la infiltración, la escorrentía y la erosión del suelo. Además, también determina las observaciones satelitales realizadas por sensores radar. “La caracterización y cuantificación de la rugosidad superficial del suelo es muy relevante en diferentes áreas científicas como la hidrología y la teledetección radar. Además, en suelos agrícolas, la rugosidad superficial puede verse afectada también de muy diferentes maneras por la acción del laboreo”, explica Martínez de Agirre. “Se espera que los resultados obtenidos a lo largo de esta tesis doctoral contribuyan a una mejor comprensión del fenómeno de la rugosidad superficial en suelos agrícolas”, indica.

En la tesis doctoral se ha llevado a cabo una experimentación en suelos agrícolas en Navarra afectados por diferentes tipos de tratamientos que son típicos de la Comunidad foral, “con el objetivo de analizar diferentes cuestiones como la caracterización de diferentes parámetros de rugosidad, la influencia de la escala de medida y el tamaño de la muestra para su caracterización en la teledetección radar”, explica el investigador. Además, se han evaluado nuevas técnicas de medida como el láser escáner terrestre (TLS) y la denominada “Structure from Motion” (SfM).

Detalle del proceso investigador

En un primer análisis, se ha realizado una evaluación detallada de los parámetros de rugosidad más utilizados en la literatura científica, con el objetivo de determinar su capacidad para discriminar entre las diferentes clases de rugosidad superficial del suelo típicas en suelos laboreados. “Con todo ello, los mejores parámetros de rugosidad para discriminar entre diferentes clases de laboreo han sido el parámetro vertical LD y el combinado MUD”, asevera Martínez de Agirre.

Por otro lado, “la rugosidad superficial tiene un claro componente multi-escala y afecta fuertemente la retrodispersión observada por los sensores radar”, explica. Debido a esto, en la tesis doctoral se han analizado diferentes aspectos para determinar las escalas de rugosidad que intervienen en el proceso de retrodispersión. “Los resultados obtenidos confirman una clara dependencia entre las escalas de medición de la rugosidad y los valores de los parámetros, lo que sugiere que las componentes de rugosidad más relevantes para la retrodispersión en banda C oscilan entre 5 y 100 cm”, indica el autor. En la investigación, también se ha estudiado el tamaño de muestra requerido para una estimación precisa de los parámetros de rugosidad para aplicaciones radar en suelos agrícolas. “Los resultados obtenidos evidencian la antes mencionada correlación entre escalas de rugosidad menores a 1 m y la retrodispersión en banda C”, detalla Martínez de Agirre.

Por último, en la tesis doctoral se han evaluado y comparado las técnicas de medición de rugosidad 3D recientemente desarrolladas de láser escáner terrestre (TLS) y “Structure from Motion” (SfM) con la técnica 2D de perfilómetro láser, más utilizada para la caracterización de la rugosidad superficial en diferentes suelos agrícolas. “Los resultados han mostrado un ajuste razonable entre los perfiles de elevación obtenidos con TLS y SfM y los obtenidos con el perfilómetro láser”, indica el investigador.

Con todo esto, la tesis presenta algunas pautas sobre los parámetros más apropiados para la caracterización de la rugosidad superficial en suelos agrícolas. Además, se han abordado las escalas de rugosidad involucradas en la retrodispersión radar y el tamaño de muestra necesario para una precisa estimación de los parámetros en aplicaciones de teledetección radar. Y finalmente, se ha evaluado la viabilidad de diferentes técnicas de medición 3D para la caracterización de la rugosidad superficial.

Breve CV del autor de la tesis

Alejandro Martínez de Agirre es ingeniero técnico en Topografía por la Universidad del País Vasco, ingeniero Superior en Geodesia y Cartografía (con premio extraordinario fin de carrera) por la Universidad de Alcalá de Henares y máster en Clima, Energía y Riesgo Ambiental por la misma universidad.

De 2013 a 2017, durante la realización de su tesis, trabajó como investigador en el proyecto “Análisis de procesos y factores erosivos en zonas agrarias de Navarra mediante experimentación, modelado y teledetección” (UPNA). En la actualidad, se encuentra trabajando en el proyecto “Estimación de la humedad del suelo en zonas agrícolas a partir de observaciones hipertemporales Sentinel-1: aplicación a la optimización de la gestión del riego” (UPNA), así como de colaborador docente en el Máster Universitario de SIG y Teledetección (MUSIGT) de la UPNA.