La medida de la temperatura de la superficie del mar (TSM) desde satélite parecía ser un problema resuelto mediante aproximaciones que partían de la homogeneidad para esta superficie. Sin embargo, en los últimos años han surgido nuevas exigencias en cuanto a la precisión en la determinación de esta magnitud clave para el estudio de los procesos de intercambio en la interfase océano-atmósfera. En esta Tesis Doctoral, y en el marco de la Misión Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) de la Agencia Espacial Europea, se abordan dos temas pendientes en el campo del desarrollo de algoritmos para la determinación precisa de la TSM a partir de observaciones desde el espacio. Se propone, en primer lugar, una metodología operativa y autónoma para la medida de la TSM in situ, que pueda servir como referencia para el desarrollo y validación de dichos algoritmos. Para ello, muchos trabajos han considerado medidas realizadas mediante sondas contacto a cierta profundidad, sin embargo la estratificación térmica de la capa más superficial del océano hace que exista una discrepancia significativa y no simple entre ambas temperaturas, apuntando a la necesidad de la medida de la TSM mediante radiometría térmica. La metodología propuesta parte de un análisis de las magnitudes participantes en el modelo radiativo para la superficie del mar, con el objetivo de establecer la mejor estrategia de medida para la obtención de la TSM con la máxima precisión posible. Dicha metodología permitió la medida de la TSM con una precisión de ± 0,15 K durante las campañas WInd and Salinity Experiment (WISE) 2000 y 2001, desarrolladas en la fase experimental de la misión SMOS. En segundo lugar, la emisividad de la superficie del mar (ESM), magnitud necesaria para la determinación de la TSM a partir de observaciones radiométricas, presenta unas dependencias que, de no estar bien caracterizadas, comportarían errores importantes en dicha temperatura. Para ello, se llevaron a cabo medidas angulares de la ESM para diferentes estados de la rugosidad del mar, que permitieron estudiar sus dependencias y, además, analizar la validez de los modelos teóricos existentes para su determinación. La comparación de estos valores experimentales con el modelo de Masuda et al. (1988) demuestra que éste estima adecuadamente la ESM para ángulos de observación inferiores a 50º, pero la subestima para ángulos superiores. Sin embargo, el modelo de Wu y Smith (1997), incorporando el efecto de la emisión reflejada de la propia superficie, consigue reproducir con mayor exactitud la ESM para cualquier geometría de observación y rugosidad de ésta. Comprobada la bondad de este modelo, pero teniendo en cuenta su complejidad matemática, la cual dificulta una aplicación operativa del mismo, el paso final fue el desarrollo de una parametrización simple pero precisa para la determinación de la ESM en función del ángulo de observación y de la velocidad del viento en superficie, la cual consigue reproducir dicha emisividad con un error inferior a ± 0,0010. Además, se proporcionan los coeficientes necesarios para el uso de dicha parametrización asociada a las bandas térmicas de sensores actualmente a bordo de satélite con posible visión para ángulos elevados: AATSR-ENVISAT, AVHRR-NOAA, MODIS-EOS Aqua/Terra y SEVIRI-MSG. La inclusión de dicha parametrizacion en los algoritmos de determinación de la TSM desde satélite permitiría corregir el decrecimiento de la ESM con el ángulo de observación, además del efecto de la rugosidad, mejorando su precisión para visiones apartadas del nadir, tanto en algoritmos de tipo multicanal como multiangular. / Sea Surface Temperature (SST) measurement from satellite seems to be solved. However, a higher accuracy in the SST is required nowadays to study the interchange processes produced in the sea-atmosphere interface. This Thesis, in the framework of the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) Mission of the European Space Agency, deals with two pending issues in the development of algorithms for an accurate SST retrieval from space. First, an operational and autonomous methodology is proposed for the in situ SST measurement, which could be a reference for the development and validation of these algorithms. Most of the previous works have been using values measured by contact probes in depth, but there is a significant difference between both temperatures due to the surface thermal stratification and so a SST determination by thermal radiometry is required. The methodology development begins with an analysis of each term of the sea radiative model to establish the best measurement strategy to obtain the maximum SST accuracy. This methodology permitted us to determine SST with an uncertainty of ±0.15K during the WInd and Salinity Experiment (WISE) 2000 and 2001, carried out within the SMOS Mission. Secondly, the Sea Surface Emissivity (SSE), which is necessary for the SST retrieval from radiometric observations, shows physical dependences that need an accurate characterization. Thus, angular SSE measurements were carried out under a wide range of sea surface roughness conditions, which allowed us to study these dependences and to analyse the soundness of the theoretical models for SSE estimate. The model proposed by Masuda et al. (1988) works only for observation angles up to 50º, but the Wu and Smith model (1997) reproduces accurately SSE for any viewing geometry and surface roughness. Once the soundness of this last model was checked as well as its mathematical complexity, the final step was the development of a simple parametrization to obtain the SSE as a function of the observation angle and the surface wind speed. This operational algorithm is provided for several current satellite sensors: AATSR-ENVISAT, AVHRR-NOAA, MODIS-EOS Aqua/Terra and SEVIRI-MSG; and permits the SSE determination with an uncertainty lower than ±0.1%.

In this thesis, we tackle several open problems in the study of large-scale structure through the clustering of galaxies. To this end, we analyse data from some of the latest surveys, and we also develop new statistical techniques needed for this analysis in specific cases. In the first part, we focus on small and intermediate scales, where the relation between galaxy properties and their clustering (known as segregation) is important. The work in this part is driven by the exploitation of data from the ongoing Advanced Large Homogeneous Area Medium-Band Redshift Astronomical (ALHAMBRA) survey, which is perfectly suited to study the evolution of segregation trough cosmic time. We developed a method for the recovery of the real-space clustering from photometric surveys with the characteristics of ALHAMBRA. This method is based on the use of the projected correlation function, and is adapted to data with typical photometric redshift errors Dz < 0.015(1+z). We tested the method using N-body simulations, and then applied it to the calculation of the correlation function for several samples drawn from the ALHAMBRA survey. We divided our sample in three redshift bins, and selected several galaxy samples in each of them based on B-band luminosity. In the range of scales studied, the correlation function for all samples was well fitted by a power law. We observed as well the effects of evolution, and of luminosity segregation. We also reviewed the basic tools available in the framework of the statistics of marked point processes to study galaxy segregation. We illustrated their application using a galaxy sample drawn from the 2dFGRS, characterised by a spectral classification parameter. We introduced the mark connection function, showing that it gives valuable information when analysing different galaxy populations defined by some set of galaxy characteristics. In the second part, we focus on the study of a large scale feature of the galaxy distribution, the baryon acoustic oscillations (BAO). We measured the two-point correlation function for several samples drawn from the largest surveys to date, 2dFGRS and SDSS. We obtained a peak corresponding to BAO at the expected scale in all cases, which shows the reliability of the detection of this feature. Finally, we developed a new method for the analysis of the BAO phenomenon. This method makes use of the possibilities of wavelets methods to look for the actual structures in configuration space which are responsible for the BAO. It is also based on the use of two complementary mass tracers, and we illustrated it using a catalogue formed by 'Main' and Luminous Red Galaxy samples from SDSS. In this way, we showed how we were able not only to detect BAO in the samples, but also to localise regions giving lower or higher BAO signal. This kind of information is completely lost when using the traditional two-point statistics methods. / En aquesta tesi, estudiem diferents problemes oberts en l'estudi de l'estructura a gran escala mitjançant l'agrupament de les galàxies. Per aquest fi, analitzem dades provinents de diversos cartografiats, i desenvolupem noves tècniques estadístiques necessàries per aquesta anàlisi en casos específics. En la primera part, ens centrem en escales petites i intermèdies. El treball en aquesta part està dirigit a l'explotació de les dades del cartografiat Advanced Large Homogeneous Area Medium-Band Redshift Astronomical (ALHAMBRA) survey, que és apropiat per l'estudi de l'evolució de la segregació amb el temps còsmic. Desenvolupem un mètode per la recuperació de la funció de correlació en l'espai real a partir de cartografiats fotomètrics com ALHAMBRA. Provem aquest mètode emprant simulacions, i posteriorment l'apliquem al càlcul de la funció de correlació per diferents mostres del cartografiat ALHAMBRA, seleccionades en funció del redshift i la lluminositat. Obtenim que la funció de correlació de les diferents mostres es comporta com una llei de potències, i s'observen els efectes de l'evolució i de la segregació per lluminositat. També examinem les eines bàsiques disponibles en el formalisme de l'estadística de marques per a l'estudi de la segregació de galàxies, i il•lustrem la seua aplicació emprant dades del cartografiat 2dFGRS. En la segona part, ens centrem en l'estudi d'una característica de la distribució de galàxies a gran escala, les oscil•lacions acústiques bariòniques (BAO). Mesurem la funció de correlació per diferents mostres dels cartografiats 2dFGRS i SDSS, obtenint un pic corresponent a les BAO a l'escala esperada en tots els casos, el que mostra la fiabilitat de la detecció. Finalment, desenvolupem un nou mètode per l'anàlisi de les BAO, basat en un mètode d'ondetes per cercar les estructures responsables per les BAO en l'espai de configuració. Il•lustrem el funcionament del mètode emprant una mostra del SDSS, i mostrem com no només podem detectar les BAO en la mostra, sinó també localitzar les regions que donen un menor o major senyal de les BAO.