Wireless underground communication networks (WUCNs) per la stima indiretta dell'umidità del suolo tramite trasmissione di onde radio

Il monitoraggio del tasso di umidità del suolo riveste particolare importanza nella previsione di flussi sotterranei e di fenomeni di trasporto di inquinanti in zona vadosa, Inoltre, la conoscenza di tale parametro riveste notevole importanza nel settore agricolo, a causa della crescente scarsità della risorsa idrica. Il metodo di rilevamento basato su WUCNs (Wireless Underground Communication Networks) costituisce una delle applicazioni più promettenti per la valutazione del contenuto d’acqua del suolo in zona vadosa. Questo metodo appartiene alla famiglia dei metodi di trasmissione di onde radio, che impiegano sensori comunicanti tra loro, posti a profondità variabile nel terreno. La stima del contenuto volumetrico d’acqua del suolo avviene indirettamente, per mezzo di un modello che deriva dalle equazioni dell’elettromagnetismo, all’interno del quale vengono introdotte delle equazioni di natura empirica per esprimere le costanti dielettriche del suolo in funzione delle caratteristiche tessiturali. In definitiva, il contenuto d’acqua viene stimato a partire dalla valutazione del decadimento del segnale che si registra sperimentalmente durante la comunicazione tra i sensori che costituiscono la rete. Oltre a fornire l’inquadramento concettuale alla base di questa tecnica, la tesi include una descrizione della stima del tasso di umidità a partire da prove sperimentali condotte su un campo destinato a uso agricolo.