Accounting for adaptation and its effectiveness in International Environmental Agreements

This paper analyses, within a standard International Environmental Agreement game, the effect of the introduction of adaptation on climate negotiation. The model expands the existing literature by considering a double relation between the two strategies. The common assumption that higher mitigation decreases the marginal benefit of adaptation and vice versa is enriched allowing for the possibility that mitigation, leading to lower and more manageable damages, determines a greater effectiveness of adaptive measures. We find the possibility for adaptation and mitigation to be strategic complements and not, as commonly believed, substitutes. Yet, as already known from the literature, the presence of adaptation can determine upward-sloping mitigation reaction functions regardless of the strategic relationship between mitigation and adaptation. When this is the case, the grand coalition can form. Nonetheless, large participation can induce substantive welfare gains only if adaptation and mitigation are strategic complements

Contributions to Wireless multi-hop networks : Quality of Services and Security concerns

Ce document résume mes travaux de recherche conduits au cours de ces 6 dernières années. Le principal sujet de recherche de mes contributions est la conception et l’évaluation des solutions pour les réseaux sans fil multi-sauts en particulier les réseaux mobiles adhoc (MANETs), les réseaux véhiculaires ad hoc (VANETs), et les réseaux de capteurs sans fil (WSNs). La question clé de mes travaux de recherche est la suivante : « comment assurer un transport des données e cace en termes de qualité de services (QoS), de ressources énergétiques, et de sécurité dans les réseaux sans fil multi-sauts? » Pour répondre à cette question, j’ai travaillé en particulier sur les couches MAC et réseau et utilisé une approche inter-couches.Les réseaux sans fil multi-sauts présentent plusieurs problèmes liés à la gestion des ressources et au transport des données capable de supporter un grand nombre de nœuds, et d’assurer un haut niveau de qualité de service et de sécurité.Dans les réseaux MANETs, l’absence d’infrastructure ne permet pas d’utiliser l’approche centralisée pour gérer le partage des ressources, comme l’accès au canal.Contrairement au WLAN (réseau sans fil avec infrastructure), dans les réseaux Ad hoc les nœuds voisins deviennent concurrents et il est di cile d’assurer l’équité et l’optimisation du débit. La norme IEEE802.11 ne prend pas en compte l’équité entre les nœuds dans le contexte des MANETs. Bien que cette norme propose di érents niveaux de transmission, elle ne précise pas comment allouer ces débits de manière e cace. En outre, les MANETs sont basés sur le concept de la coopération entre les nœuds pour former et gérer un réseau. Le manque de coopération entre les nœuds signifie l’absence de tout le réseau. C’est pourquoi, il est primordial de trouver des solutions pour les nœuds non-coopératifs ou égoïstes. Enfin, la communication sans fil multi-sauts peut participer à l’augmentation de la couverture radio. Les nœuds de bordure doivent coopérer pour transmettre les paquets des nœuds voisins qui se trouvent en dehors de la zone de couverture de la station de base.Dans les réseaux VANETs, la dissémination des données pour les applications de sureté est un vrai défi. Pour assurer une distribution rapide et globale des informations, la méthode de transmission utilisée est la di usion. Cette méthode présente plusieurs inconvénients : perte massive des données due aux collisions, absence de confirmation de réception des paquets, non maîtrise du délai de transmission, et redondance de l’information. De plus, les applications de sureté transmettent des informations critiques, dont la fiabilité et l’authenticité doivent être assurées.Dans les réseaux WSNs, la limitation des ressources (bande passante, mémoire, énergie, et capacité de calcul), ainsi que le lien sans fil et la mobilité rendent la conception d’un protocole de communication e cace di cile. Certaines applications nécessitent un taux important de ressources (débit, énergie, etc) ainsi que des services de sécurité, comme la confidentialité et l’intégrité des données et l’authentification mutuelle. Ces paramètres sont opposés et leur conciliation est un véritable défi. De plus, pour transmettre de l’information, certaines applications ont besoin de connaître la position des nœuds dans le réseau. Les techniques de localisation sou rent d’un manque de précision en particulier dans un environnement fermé (indoor), et ne permettent pas de localiser les nœuds dans un intervalle de temps limité. Enfin, la localisation des nœuds est nécessaire pour assurer le suivi d’objet communicant ou non. Le suivi d’objet est un processus gourmand en énergie, et requiert de la précision.Pour répondre à ces défis, nous avons proposé et évalué des solutions, présentées de la manière suivante : l’ensemble des contributions dédiées aux réseaux MANETs est présenté dans le deuxième chapitre. Le troisième chapitre décrit les solutions apportées dans le cadre des réseaux VANETs. Enfin, les contributions liées aux réseaux WSNs sont présentées dans le quatrième chapitre

Contributions to GNSS-R earth remote sensing from nano-satellites

Premi extraordinari doctorat UPC curs 2015-2016, àmbit de CiènciesGlobal Navigation Satellite Systems Reflectometry (GNSS-R) is a multi-static radar using navigation signals as signals of opportunity. It provides wide-swath and improved spatio-temporal sampling over current space-borne missions. The lack of experimental datasets from space covering signals from multiple constellations (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou) at dual-band (L1 and L2) and dual-polarization (Right Hand Left Hand Circular Polarization: RHCP and LHCP), over the ocean, land and cryosphere remains a bottleneck to further develop these techniques. 3Cat-2 is a 6 units (3 x 2 elementary blocks of 10 x 10 x 10 cm3) CubeSat mission ayming to explore fundamentals issues towards an improvement in the understanding of the bistatic scattering properties of different targets. Since geolocalization of specific reflections points is determined by the geometry only, a moderate pointing accuracy is still required to correct for the antena pattern in scatterometry measurements. 3Cat-2 launch is foreseen for the first quarter 2016 into a Sun-Synchronous orbit of 510 km height using a Long March II D rocket. This Ph.D. Thesis represents the main contributions to the development of the 3Cat-2 GNSS-R Earth observation mission (6U CubeSat) including a novel type of GNSS-R technique: the reconstructed one. The desing, development of the platform, and a number of ground-based, airborne and stratospheric balloon experiments to validate the technique and to optimize the instrument. In particular, the main contributions of this Ph.D. thesis are: 1) A novel dual-band Global Navigation Satellite Systems Reflectometer that uses the P(Y) and C/A signals scattered over the sea surface to perform highly precise altimetric measurements (PYCARO). 2) The first proof-of-concept of PYCARO was performed during two different ground-based field experiments over a dam and over the sea under different surface roughness conditions. 3) The scattering of GNSS signals over a water surface has been studied when the receiver is at low height, as for GNSS-R coastal altimetry applications. The precise determination of the local sea level and wave state from the coast can provide useful altimetry and wave information as "dry" tide and wave gauges. In order to test this concept an experiment has been conducted at the Canal d'Investigació i Experimentació Marítima (CIEM) wave channel for two synthetic "sea" states. 4) Two ESA-sponsored airborne experiments were perfomed to test the precision and the relative accuracy of the conventional GNSS-R. 5) The empirical results of a GNSS-R experiment on-board the ESA-sponsored BAXUS 17 stratospheric balloon campaign performed North of Sweden over boreal forests showed that the power of the reflected signals is nearly independent of the platform height for a high coherent integration time. 6) An improved version of the PYCARO payload was tested in Octover 2014 for the second time during the ESA-sposored BEXUS-19,. This work achieved the first ever dual-frequency, multi-constellation GNSS-R observations over boreal forests and lakes using GPS, GLONASS and Galileo signals. 7) The first-ever dual-frequency multi-constellation GNSS-R dual-polarization measurements over boreal forests and lakes were obtained from the stratosphere during the BEXUS 19 using the PYCARO reflectometer operated in closed-loop mode.Global Navigation Satellite Systems Reflectometry (GNSS-R) es una técnica de radar multi-estático que usa señales de radio-navegación como señales de oportunidad. Esta técnica proporciona "wide-swath" y un mejor sampleado espacio-temporal en comparación con las misiones espaciales actuales. La falta de datos desde el espacio proporcionando señales de múltiples constelaciones (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou) en doble banda (L1 y L2) y en doble polarización (RHCP y LHCP) sobre océano, tierra y criosfera continua siendo un problema por solucionar. 3Cat-2 es un cubesat de 6 unidades con el objetivo de explorar elementos fundamentales para mejorar el conocimiento sobre el scattering bi-estático sobre diferentes medios dispersores. Dado que la geolocalización de puntos de reflexión específicos está determinada solo por geometría, es necesario un requisito moderado de apuntamiento para corregir el diagrama de antena en aplicaciones de dispersometría. El lanzamiento del 3Cat-2 será en Q2 2016 en una órbitra heliosíncrona usando un cohete Long March II D. Esta tesis representa las contribuciones principales al desarrollo del satélite 3Cat2 para realizar observación de la tierra con GNSS-R incluyendo una nueva técnica: "the reconstructed-code GNSS-R". El diseño, desarrollo de la plataforma y un número de experimentos en tierra, desde avión y desde globo estratosférico para validar la técnica y optimizar el instrumento han sido realizados. En particular, las contribuciones de esta Ph.D. son: 1) un novedoso Global Navigation Satellite Systems Reflectometer que usa las señales P(Y) y C/A después de ser dispersadas sobre la superficie del mar para realizar medidas altimétricas muy precisas. (PYCARO). 2) La primera prueba de concepto de PYCARO se hizo en dos experimentos sobre un pantano y sobre el mar bajo diferentes condiciones de rugosidad. 3) La disperión de las señales GNSS sobre una superfice de agua ha sido estudiada para bajas altitudes para aplicaciones GNSS-R altimétricas de costa. La determinación precisa del nivel local del mar y el estado de las olas desde la costa puede proporcionar información útil de altimetría e información de olas. Para hacer un test de este concepto un experimento en el Canal d'Investigació i Experimentació Marítima (CIEM) fue realizado para dos estados sintéticos de rugosidad. 4) Dos experimentos en avión con esponsor de la ESA se realizaron para estudiar la preción y la exactitud relativa de cGNSS-R. 5) Los resultados empíricos del experimento GNSS-R en BEXUS 17 con esponsor de la ESA realizado en el norte de Suecia sobre bosques boreales mostró que la potencia reflejada de las señales es independiente de la altitud de la plataforma para un tiempo de integración coherente muy alto. 6) Una versión mejorada del PYCARO fue testeada en octubre del 2014 por segunda vez durante el BEXUS 19 que también fue patrocidado por la ESA. Este trabajo proporcionó las primeras medidas GNSS-R sobre bosques boreales en doble frecuencia usando varias constelaciones GNSS. 7) Las primeras medidas polarimétricas (RHCP y LHCP) de GNSS-R sobre bosques boreales también fueron conseguidas durante el experimento BEXUS 19.Award-winningPostprint (published version

Derivatization in Analytical Chemistry

Derivatization is one of the most widely used sample pretreatment techniques in Analytical Chemistry and Chemical Analysis. Reagent-based or reagent-less schemes offer improved detectability of target compounds, modification of the chromatographic properties and/or the stabilization of sensitive compounds until analysis. Either coupled with separation techniques or as a “stand alone” analytical procedure, derivatization offers endless possibilities in all aspects of analytical applications

Winona Daily News

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