Tesis

 Título:

Detección y Seguimiento de Vertidos de Hidrocarburo en el océano utilizando imágenes Radar ASAR , Sistemas de Información Geográfica y técnicas de Inteligencia artificial.

 Autor:

Luis González Vilas

 Lugar:

U. de Vigo, Departamento de Física Aplicada (Facultad Ciencias)

 Resumen:

En esta Tesis de Doctoramiento se presenta un sistema de detección, seguimiento y predicción de vertidos marinos accidentales en las costas gallegas. Dicho sistema se está desarrollado dentro del ámbito del proyecto CONTINMAR, surgido por la necesidad de diseñar e implementar un plan de contingencia para toda la zona dañada por la marea negra causada tras el accidente del petrolero Prestige en el año 2002. Los Objetivos están encaminados a las tareas de detección, caracterización geográfica y predicción de las zonas costeras afectadas en vertidos de hidrocarburos, utilizando técnicas de teledetección y neuro-simbólicas de inteligencia artificial  .

 Estos objetivos se enmarcan en las siguientes apartados:

 Análisis de Técnicas de Teledetección en la detección y seguimiento de la dinámica de vertidos de hidrocarburos en aguas oceánicas.

Se estudiarán las aplicaciones de la teledetección en lo concerniente a vertidos de hidrocarburo, utilizando imágenes de regiones espectrales del UV, Visible y Microondas. Se analizarán la problemática y el grado de eficacia de cada región espectral y los algoritmos utilizados para la detección automática, obtención de parámetros medioambientales y herramientas para la interpretación y monitorización de un vertido en estas zonas del espectro.  Para ello se recopilarán todas las imágenes existentes de la zona afectada por el Prestige en  la zona de Galicia,  desde la catástrofe hasta nuestros días, procedentes de los sensores ASAR, Meris (Dentro del proyecto AO-623 de la ESA), ERS-2 y las obtenidas mediante cámara  de UV.

Desarrollo de un sistema de información geográfico de vertidos en la zona de Galicia, para caracterizar geográficamente ( posición y extensión), los datos procedentes de la detección automática en cualquier zona del espectro (Visible, UV y Microondas) . Este sistema nos permitirá hacer un seguimiento de todas las manchas detectadas, junto con los vientos superficiales día a día desde la catástrofe y relacionarlo con las zonas del litoral afectadas por los vertidos. Así mismo integrará la información procedente de los distintos medios utilizados (barcos, aviones , observadores en costa..), para la detección de vertidos, correlacionando los datos de los observadores con las manchas detectadas por los sensores. Es por lo tanto , una herramienta de seguimiento y validación de la información de los vertidos, procedente de distintos campos y fuentes.

Monitorización y seguimiento de vertidos contaminantes en el océano. El sistema además permitirá estimar y predecir su evolución tanto física como temporal. Para ello se utilizarán modelos neuro-simbólicos que permiten utilizar tanto datos como reglas y que responden en tiempo real. Estos sistemas pueden integrar datos de vientos, mareas, temperaturas, etc. El objetivo construir un sistema que permita evaluar la evolución de vertidos pasados así como presentes en tiempo real y que esté dotado de la capacidad de simular y predecir la evolución de estos de forma efectiva.

Tesis

 Título:

Estudio de la variabilidad espacial y temporal de las condiciones medioambientales que rigen la circulación oceánica del Atlántico Norte y su repercusión en la productividad fitoplanctónica y pesquera en las costas Gallegas.

 Autor:

Raúl Vilela Pérez

 Lugar:

U. de Vigo, Departamento de Física Aplicada (Facultad Ciencias)

 Resumen:

 El objetivo de este proyecto de Tesis es el estudio de la Variabilidad espacial y temporal de las condiciones medioambientales que rigen la circulación de las masas oceánicas en el Atlántico Norte y su repercusión en la abundancia fitoplanctónica y de capturas de especies como la Sardina,  Jurel  y Caballa en las costas Gallegas.

 Contamos por un lado con datos procedentes de sensores ópticos que nos dan valores de clorofila y materia suspendida así como datos del AVHRR_NOAA que nos permite calcular valores de temperatura superficial marina (SST). Los mapas de presión atmosférica en superficie nos permite calcular valores de Oscilación del Atlántico Norte (NAO) así como índices de afloramiento costero. Los datos del altímetro TOPEX/POSEIDÓN nos permite calcular las grandes corrientes geostróficas que rigen la circulación oceánica del Atlántico Norte.

 Por otro lado contamos con los datos de ventas de capturas en lonja en Galicia para las especies objetivo, así como datos procedentes del  Centro de Control del Medio Marino relativos a el programa de monitorización que este centro lleva a cabo a lo largo de la costa gallega.

 En este campo es habitual que los datos tengan una componente espacial y/o temporal asociada a ellos y es de esperar que datos cercanos en el espacio o en el tiempo sean más semejantes que aquellos que están más alejados; en cuyo caso no deben ser modelados como estadísticamente independientes, siendo más conveniente emplear modelos que exploten adecuadamente dicha componente espacial o espacio-temporal. 

Por otra parte, a partir de la década de 1980 surgieron diferentes técnicas estadísticas de regresión no paramétricas que permiten el tratamiento, eficiente, de una variable respuesta en función de varias variables explicativas: modelos parcialmente lineales [Hardle, et al. 2000] y modelos aditivos [Hastie y Tibshirani, 1990] en el caso de v. respuesta continua y modelos aditivos generalizados [Hastie y Tibshirani, 1990] cuando la v. respuesta es discreta. 

En el presente proyecto de Tesis se pretenden realizar nuevos desarrollos metodológicos con la idea de combinar metodología espacial y no paramétrica. Es de esperar que modelos que consideren una tendencia parcialmente lineal o aditiva junto a un error con dependencia espacial o espacio-temporal aporten mejoras significativas en el análisis estadístico de datos espaciales.