Evaluación de la utilidad de los datos radar de Sentinel-1 para la detección de áreas de acumulación de plástico en entornos marinos

Date

2024

Authors

Ghiorma, Alexandra Luiza

Publisher

Acceso abierto / Sarbide irekia
Trabajo Fin de Máster / Master Amaierako Lana

Project identifier

Abstract

La contaminación por plásticos se considera un problema mundial y de gran preocupación actualmente debido a su persistencia en el tiempo y a sus efectos nocivos en el medioambiente y en la calidad vida de las personas. La localización de las áreas de plástico flotante mediante técnicas de teledetección permitiría una optimización en costes y tiempo para su posterior gestión, recogida y tratamiento, evitando que las masas de plástico acaben por hundirse y depositarse en el fondo marino, convirtiéndose en microplásticos. Este trabajo tiene como objetivo investigar la viabilidad de la detección de plásticos con observaciones radar Sentinel1. Para ello se sigue una metodología en tres fases, (1) se analiza la retrodispersión observada en unas zonas de test con plásticos instalados artificialmente, (2) se caracteriza el comportamiento multitemporal típico del mar cantábrico en las observaciones Sentinel-1 y (3) se evalúan los datos de alineamientos de plásticos levantados por barcos de recogida de residuos en el mar cantábrico. Los análisis realizados ilustran una separabilidad muy baja entre el plástico y el mar en las zonas de test. Esto, unido a la fuerte dinámica multitemporal de la retrodispersión causada por el viento en el mar cantábrico, apunta a que la detección de plástico flotante mediante este tipo de observaciones es a día de hoy inviable.


Plastic pollution is currently considered a global issue of great concern due to its persistence over time and its harmful effects on the environment and people's quality of life. Locating areas of floating plastic using remote sensing techniques would allow for cost and time optimization in its subsequent management, collection, and treatment, preventing plastic masses from sinking and settling on the seabed, eventually turning into microplastics. This study aims to investigate the feasibility of detecting plastics using Sentinel-1 radar observations. The methodology follows three phases: (1) analyzing the backscatter observed in test areas with artificially installed plastics, (2) characterizing the typical multitemporal behavior of the Cantabrian Sea in Sentinel-1 observations, and (3) evaluating plastic alignments data collected by waste-collection vessels in the Cantabrian Sea. The analyses demonstrate very low separability between plastic and the sea in the test areas. This, combined with the strong multitemporal dynamics of backscatter caused by wind in the Cantabrian Sea, suggests that the detection of floating plastics using this type of observation is currently unfeasible.

Description

Keywords

Teledetección, Radar, Plástico, Océano, Variabilidad, Remote sensing, Radar, Plastic waste, Ocean, Variability

Department

Faculty/School

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y Biociencias / Nekazaritzako Ingeniaritzako eta Biozientzietako Goi Mailako Eskola Teknikoa

Degree

Máster Universitario en Sistemas de Información Geográfica y Teledetección por la Universidad Pública de Navarra, Informazio Geografikoko Sistemetako eta Teledetekzioko Unibertsitate Masterra Nafarroako Unibertsitate Publikoan

Doctorate program

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