Určování vlhkosti půdy s využitím radarových dat Sentinel-1

• Thesis title in Czech: Určování vlhkosti půdy s využitím radarových dat Sentinel-1
• Thesis title in English: Soil moisture estimation using Sentinel-1 radar data
• Key words: radar, SAR, Sentinel-1, vlhkost půdy, ISMN,
• English key words: radar, SAR, Sentinel-1, soil moisture, ISMN,
• Academic year of topic announcement: 2015/2016
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Applied Geoinformatics and Cartography (31-370)
• Supervisor: doc. RNDr. Přemysl Štych, Ph.D.
• Author: Mgr. David Outrata - assigned by the advisor
• Date of registration: 05.01.2016
• Date of assignment: 05.01.2016
• Date of electronic submission: 27.11.2017
• Date of proceeded defence: 01.02.2018
• Opponents: Ing. Markéta Potůčková, Ph.D.

Preliminary scope of work

Tématem této diplomové práce je určování vlhkosti půdy s využitím radarových dat Sentinel-1. Hlavním cílem je vypracování vhodné metodiky pro získání přesné informace o vlhkosti půdy z dat Sentinel-1. Hlavním úkolem je najít a kvantifikovat souvislost mezi intenzitou odraženého záření z dat Sentinel-1 a vlhkostí půdy v měřítku na úrovni zemědělských polí a vyhodnocení přesnosti zvolené metody na základě vlastního měření vlhkosti půdy v terénu.
Konkrétní řešené úlohy jsou:
· Zevrubná rešerše relevantních literárních zdrojů.
· Zhodnocení současných metod pro získání informace o vlhkosti půdy z radarových dat.
· Zpracování radarových dat Sentinel-1 open source softwarem SNAP v prostředí ESA Cloud Toolbox.
· Navržení vhodného postupu/metody aplikovatelného na konkrétní data Sentinel-1
· Vyhodnocení přesnosti zvolené metody na základě vlastního měření vlhkosti půdy v terénu a porovnání dosažených výsledků s dalšími metodami.
· Ověření přenositelnosti metody testováním na dalším území.
· Prezentace výsledků a závěrečné určení/diskuse vhodnosti a přesnosti navržené metody a dat Sentinel-1 pro měření vlhkosti půdy na úrovni zemědělských polí.

Seznam odborné literatury:

KORNELSEN, K. C., COULIBALY, P. (2013): Advances in soil moisture retrieval from synthetic aperture radar and hydrological applications. Journal of Hydrology, 476, s. 460 – 489.
FERRETTI, A., MONTI – GUARNIERI, A., PRATI, C., ROCCA, F. (2007): InSAR Principles: Guidelines for SAR Interferometry Processing and Interpretation, ESA publication TM19a, 48 s.
DOBSON, M. C., ULABY, F. T. (1998): Mapping Soil Moisture Distribution With Imaging Radar. In: Henderson, F. M., Lewis, A. J. (eds.): Principles & Applications of Imaging Radar. John Wiley & Sons, New York, s. 407 – 433.
HORNÁČEK, M., WAGNER, W., SABEL, D. (2012): Potential for High Resolution Systematic Global Surface Soil Moisture Retrieval via Change Detection Using Sentinel-1. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 5, č. 4, s. 1303 – 1311.
KOLÁŘ, J. (2008): Radarová obrazová data a jejich využití. Studie, Czech space office, Praha, 55 s.
OH, Y. (2004): Quantitative retrieval of soil moisture content and surface roughness from multipolarized radar observations of bare soil surfaces. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 42, č. 3, s 596 – 601.
WAGNER, W., SABEL, D., DOUBKOVA, M., BARTSCH, A., PATHE, C. (2009): The Potential of Sentinel-1 for Monitoring Soil Moisture with a High Spatial Resolution at Global Scale. ESA Special Publications SP-674. 5 s