[ca] La missió de la ESA (Agència Espacial Europea) SMOS (Soil Moisture Ocean Salinity) genera continua i globalment mapes d'humitat del sòl i salinitat oceànica superficial. El seu payload, MIRAS (Microwave Imaging Radiometer with Aperture Synthesis) és un radiòmetre interferomètric de banda L (1400 MHz - 1427 MHz), que aconsegueix resolucions sense precedents a aquesta freqüència. Es va llençar amb èxit el 2 de novembre de 2009 sota el programa de l'ESA Earth Explorers, i actualment adquireix dades d'alta precisió. Tot i que la present tesi s'ha fet sota el marc d'SMOS, les seves conclusions són també vàlides per altres missions utilitzant radiòmetres interferomètrics per observar superfícies planetàries des de l'espai. Aquest treball analitza l'error de reconstrucció observat en les imatges de temperatura de brillantor d'SMOS, per millorar encara més la precisió dels productes, el que permetria nous avenços científics. L'error de reconstrucció es defineix com l'ondulació espacial residual que roman després d'un procediment de reconstrucció de la imatge, assumint el coneixement perfecte de l'instrument i que no hi ha errors de calibratge. Per tant, l'ondulació espacial és completament independent del soroll radiomètric o la presència d'errors de modelatge, sent llavors exclusivament relacionat amb el procés de reconstrucció, que es resumeix amb la matriu de reconstrucció G. Una condició que indueix a aquest error a aparèixer és tenir petites diferències entre els patrons d'antena dels receptors. En el cas de SMOS, els patrons de antena difereixen fins a un 5% del valor màxim nominal. Aquestes diferències, entre altres contribucions més petites, introdueixen ondulacions espacials no desitjades en les imatges processades, les quals no es poden millorar utilitzant tècniques basades en reducció de l'efecte Gibbs. Després de diversos anys en òrbita que han proporcionat dades molt útils a la comunitat científica, ha quedat clar que per fer possible nous avenços científics, una nova avaluació completa del procés de reconstrucció ha de portar-se a terme, amb èmfasi en les no idealitats de l'instrument. La comprensió de les arrels teòriques de l'error de reconstrucció en el cas no ideal és el primer pas per millorar el rendiment de l'instrument. Per tant, l'error de reconstrucció és definit aquí amb precisió utilitzant àlgebra lineal, i els seus orígens són investigats. Per validar els resultats teòrics, diverses simulacions s'han realitzat utilitzant un simulador de SMOS fet a mesura. A més, aquest treball proposa una nova família de tècniques de correcció d'error, que no utilitzen cap model de l'escena. Aquestes tècniques es basen en un predistorsió de la reconstrucció de la matriu G, per tal de mitigar l'ondulació espacial. La seva capacitat de millorar l'error de reconstrucció és avaluada primer a través de simulacions i, finalment, amb dades reals d'SMOS.

[en] The European Space Agency (ESA) Soil Moisture and Ocean Salinity mission (SMOS) provides continuous global maps of soil moisture and ocean surface salinity. Its payload MIRAS (Microwave Imaging Radiometer with Aperture Synthesis) is an L-band (1400 MHz - 1427 MHz) interferometric radiometer which achieves unprecedented spatial resolution at this frequency. It was successfully launched on the 2nd November 2009 under the European Space Agency Earth Explorer program, and is now acquiring high precision data. Although the analysis presented here has been performed in the framework of SMOS, the conclusions are also valid for other types of missions using Synthetic Aperture Radiometers for observing planetary surfaces from space. This work analyzes the observed reconstruction error in SMOS brightness temperature images, to improve further the accuracy of the products, which would allow new scientific advances. The reconstruction error is defined as the residual spatial ripple that remains after an image reconstruction procedure, assuming perfect knowledge of the instrument and no calibration errors. The spatial ripple is therefore completely independent of the radiometric noise or the presence of modeling errors, being then solely related to the reconstruction process, summarized by the reconstruction matrix G. It will be shown that a condition which makes this error to appear is to have small antenna patterns differences between the receivers. In the case of SMOS, antenna voltage patterns differ by up to 5% of the nominal peak value. These differences, among other smaller contributions, introduce the undesired spatial ripple in the processed images, which cannot be improved using Gibbs-reduction techniques. After several years in orbit providing very useful data to the scientific community, it has become clear that to make new scientific breakthroughs possible, a complete re-assessment of the reconstruction process must be carried on, emphasizing on the non-idealities of the real instrument. The understanding of the theoretical roots of the reconstruction error in the non-ideal case is the first step on improving the performance of the instrument. Therefore, the reconstruction error is defined precisely using linear algebra, and its origins are investigated. To validate the theoretical results, several simulations have been performed using a custom-built SMOS simulator. In addition, this work proposes a new family of error correction techniques, which do not use any model of the scene. These techniques are based in a pre-distortion of the reconstruction matrix G, to mitigate the spatial ripple. Their performance is first assessed through simulations and, finally, with real SMOS data.