Surveying a Floating Iceberg With the USV SEADRAGON

The calving, drifting, and melting of icebergs has local, regional, and global implications. Besides the impacts to local ecosystems due to changes in seawater salinity and temperature, the freshwater influx and transport can have significant regional effects related to the ocean circulation. The increased influx of freshwater ice due to increase calving from ice shelves and the destabilization of the continental ice sheet will affect sea levels globally. In addition, drifting icebergs pose threats to offshore operations because they could damage offshore installations, e.g., pipelines and subsea manifolds, and interrupt marine transportation. Iceberg drift and deterioration models have been developed to better predict climate change and protect offshore operations. Iceberg shape is one of the most critical parameters in these models, but it is challenging to obtain because of iceberg movement caused by winds, waves, and currents. In this paper, we present an algorithm for iceberg motion estimation and shape reconstruction based on in-situ point cloud measurements. The algorithm is developed based on point cloud matching strategies, policy-based optimization, and Kalman filtering. A down-sampling method is also integrated to reduce the processing time for possible real-time applications. The motion estimation algorithm is applied to a simulated data set and field measurements collected by an Unmanned Surface Vehicle (USV) on a free-floating, translating, and rotating, iceberg. In the field data, the above-water iceberg surface was measured with a scanning LIDAR, while the below-water portion (0–50 m) was profiled using a side-looking multi-beam sonar. When applying the motion estimation algorithm to these two independent point cloud measurements collected by the two sensing modalities, consistent iceberg motion estimates are obtained. The resulting motion estimates are then used to reconstruct the iceberg shape. During the field experiment, additional oceanographic measurements, such as temperature, ocean current, and wind, were collected simultaneously by the USV. We have observed water upwelling and a colder and fresher water plume at the sea surface downstream the iceberg. Combining the iceberg shape rendering and the surrounding environmental measurements, we estimated the iceberg melting parameters due to the sensible heat flux and surface wave erosion at different iceberg sections

Das Ernährungsverhalten österreichischer Schulkinder im Hinblick auf die Aufnahme verschiedener Lebensmittelgruppen

Ziel dieser Diplomarbeit war es das Ernährungsverhalten von 6- bis 15-jährigen österreichischen Schulkindern in Hinblick auf die Aufnahme einzelner Lebensmittelgruppen zu beschreiben. Die Datenerhebung erfolgte mittels 3 Tage Ernährungsprotokoll. Insgesamt konnten 780 Ernährungsprotokolle zur Auswertung verwendet werden. Die Auswertung erfolgte anhand der Einteilung der Lebensmittelgruppen der optimierten Mischkost. Zusätzlich erfolgte ein europäischer Vergleich der Lebensmittelaufnahme. Als Ergebnis dieser Studie lässt sich festhalten, dass die Aufnahme aus vielen Lebensmittelgruppen zu niedrig war. So ist nicht nur in Österreich, sondern auch in allen anderen verglichenen europäischen Ländern die Aufnahme von Getränken, Gemüse, Kartoffeln und Getreideprodukten sowie Brot und Cerealien stark verbesserungswürdig. Obst hingegen wurde, unter Berücksichtigung von 100%igen Fruchtsäften, in ausreichendem Maße aufgenommen. Der Konsum von Milch und Milchprodukten lag etwas unter den Empfehlungen. Die Aufnahme von Ei bei Kindern und Jugendlichen war dieser Studie zufolge zufriedenstellend. Aus der Gruppe der tierischen Lebensmittel wurden zu viel Fleisch und Wurstwaren gegessen. Fisch und Meeresfrüchte wurden im Vergleich zu den Empfehlungen zu wenig gegessen. Weiters konnte ein zu hoher Konsum von Lebensmitteln die der geduldeten Lebensmittelgruppe zugeordnet werden, beobachtet werden.The aim of the study was to assess the nutrition situation in Austrian pupils with a focus on the average intake of different food groups. Food consumption was assessed by a 3 day food record. The final study sample comprised 780 pupils aged 6 to 15 years. The average intake of the food groups was compared to the recommendation of the Optimized Mixed Diet (OMD). Furthermore a comparison of the average intake of the different food groups with different European countries was carried out. The results showed a significant low intake of beverages compared to the recommendation of the Optimized Mixed Diet, not only in Austria, but also in other European countries. The consumption of vegetables, potatoes and grain products, as well as bread and cereals were far below the recommended intake. These results were also found in other European studies. The average intake of fruit including fruit juice in this study was satisfying. The intake of milk and milk products was slightly under the recommended intake and should be forced up regarding to the fact that milk is a main source of calcium which is a nutrient of undersupply in Austrian pupils. Products like meat and meat products were eaten too much, whereas fish and seafood were eaten too less. It was also observed that the intake of the group 'tolerated food' was too high

Bone implants based on Fe

Předkládaná práce se zabývá možností použití kovových materiálů při výrobě kostních implantátů. V práci jsou zahrnuty informace o stavbě a vlastnostech kostí, obsaženy jsou i informace o tělních tekutinách a obsahu a metabolismu železa v lidském organismu. Další část této práce je věnována osteosyntéze, tedy metodám používaným pro léčení defektů kostí. V neposlední řadě je tématem práce problematika biomateriálů a jejich biokomplatibility a také biodegradabilní kovové materiály. Dále je uveden postup výroby vzorků, elektrochemická koroze a mikroskopické pozorování spolu s případnou obrazovou dokumentací.This thesis deals with usage of metal materials in bone implats creation process. This work also includes information about structure and attributes of bones, body fluids and content of iron in human organism. Following part of the paper deals with osteosynthesis, therefore commonly used methods of treating bone defects. Next part of this bachelor’s thesis is discussing the issue of biomaterials, biocompatibility and biodegradability of metal materials. Sample preparion procedure and description of samples, electrochemical corrosion and microscopic observation is included altogether with a pictorial documentation at the last chapters of this paper.

Die Auswirkungen der Veränderungen in Alfred Adlers Persönlichkeitstheorie auf dessen "Erziehungskonzept" in Hinblick auf Elternhaus und Schule

Diese Diplomarbeit fokussiert sich auf das individualpsychologische „Erziehungskonzept“ Alfred Adlers im Bereich des Elternhauses und der Schule sowie auf dessen mögliche Veränderung in Korrespondenz zu Adlers Persönlichkeitstheorie. Der Fokus meiner Auseinandersetzung mit der Lehre Adlers liegt demnach darin, dass dieser seine Theorie im Laufe seiner Schaffensperiode in grundlegenden Zügen veränderte, was sich v.a. in seinen Texten und in den darin vorkommenden Grundbegriffen niederschlägt. Infolgedessen werden in einer textanalytischen Untersuchung ausgewählte Artikel Alfred Adlers zunächst quantitativ untersucht, um chronologische Veränderungen von Auflage zu Auflage ausfindig machen zu können. Im Anschluss daran erfolgt eine inhaltliche Textanalyse vor dem wissenschaftsanalytischen Hintergrundmodell des Empirischen Zirkels. Im Zuge dessen wird in einem ersten Schritt einer Veränderung in den von Adler verwendeten Grundbegriffen nachgegangen, um darauf aufbauend auch das „Erziehungskonzept“ Adlers unter diesem Aspekt zu untersuchen. Ziel dieser Arbeit ist es, die textlichen Korrekturen Alfred Adlers sowohl quantitativ als auch inhaltlich zu erfassen, um dadurch die Auswirkungen der Veränderungen in Adlers Persönlichkeitstheorie auf dessen „Erziehungskonzept“ im Bereich des Elternhauses und der Schule aufzeigen zu können

Nachhaltige Entwicklung und Agenda 21 in Österreich

Lokale Agenda 21-Prozesse basieren auf den Ideen eines auf der Weltumweltkonferenz in Rio de Janeiro 1992 verabschiedeten Aktionsprogramms für nachhaltige Entwicklung. Die Vereinten Nationen haben detaillierte Maßnahmen und Handlungsvorschläge für Kommunen bzw. Städte und Gemeinden in den Bereichen Ökologie, Ökonomie und Soziales erarbeitet. Die gegenständliche Arbeit befasst sich mit der Umsetzung nachhaltiger Prozesse in Österreich auf Gemeindeebene, mit deren AkteurInnen sowie mit den Spannungsfeldern und Chancen, die solch eine Entwicklung mit sich bringt. Außerdem wird der Frage nachgegangen, ob die Prozesse und Verfahren im lokalen Raum den theoretischen Maßnahmen bzw. Überlegungen, die sich im globalen Diskurs entwickelt haben, gerecht werden. Dazu dient eine empirische Fallstudie über eine niederösterreichische Gemeinde, in der ich einen Nachhaltigkeitsprozess aus verschiedenen Blickwinkeln untersucht habe. Außerdem soll in der vorliegenden Arbeit dargestellt werden, was Nachhaltigkeit bedeutet und wie unterschiedliche globale Diskurse, Institutionen und internationale Umweltkonferenzen das heutige Verständnis von nachhaltiger Entwicklung geformt haben. Aus der Sicht der Kultur- und Sozialanthropologie ist es äußerst wichtig, ein Nachhaltigkeitskonzept zu unterstützen, das die Handlungsfelder Ökologie, Ökonomie und Soziales als gleichwertig und integrativ betrachtet. Diese Bereiche nehmen reziprok Einfluss, rein wirtschaftliche Schwerpunktsetzungen sind daher nicht förderlich. Gerade soziale Nachhaltigkeitsprojekte, die Partizipationsprozesse fördern, können neue Formen der Demokratie und der Mitbestimmung sowie eine Neuordnung von bestehenden Machtverhältnissen herbeiführen. Auch auf die Situation von Frauen, denen in den theoretischen Maßnahmen der verschiedenen Nachhaltigkeitsstrategien eine bedeutende Rolle zugeschrieben wird, soll in dieser Arbeit eingegangen werden. Um Antworten auf die Frage: „Was kann BürgerInnenbeteiligung im lokalen Raum eigentlich leisten?“ zu erhalten, habe ich im Rahmen der empirischen Studie über eine Gemeinde sowohl Interviews mit AkeurInnen aus der Politik, als auch mit BürgerInnen durchgeführt. Der Auswertung der empirischen Daten, die ein BürgerInnenbeteiligungsverfahren offenlegt, folgen Handlungsvorschläge, um die Chancen einer erfolgreichen Umsetzung von Lokalen Agenda 21-Prozessen zu erhöhen

Monitoring system for monitoring of laboratory processes

Předkládaná práce se zabývá vývojem Monitorovacího systému pro sledování chodu laboratoře. V teoretické části práce jsou zahrnuty informace o bezpečnosti provozu a práce v biologických laboratořích, měřených fyzikálních veličinách a principu jejich měření. Monitorovací systém je postaven na kompaktní kameře ESP32-CAM a vývojové desce WeMos D1. Praktická část se skládá z návrhu a realizace zadaného systému a tvorby full-stack aplikace pro zobrazení živého vstupu z laboratoře monitorování měřených veličin v reálném čase.The presented work deals with the development of a monitoring system for monitoring the operation of the laboratory. The theoretical part of the work includes information on the safety of operation and work in biological laboratories, measured physical quantities and the principle of their measurement. The monitoring system is built on a compact ESP32-CAM camera and a WeMos D1 development board. The practical part consists of the design and implementation of a given system and the creation of a full-stack application for displaying live input from the laboratory for monitoring measured quantities in real time.

A parameterized geometric magnetic field calibration method for vehicles with moving masses with applications to underwater gliders

Author Posting. © The Author(s), 2016. This is the author's version of the work. It is posted here by permission of John Wiley & Sons for personal use, not for redistribution. The definitive version was published in Journal of Field Robotics 34 (2017): 209-223, doi:10.1002/rob.21660.The accuracy of magnetic measurements performed by autonomous vehicles is often limited by the presence of moving ferrous masses. This work presents a parameterized ellipsoid eld calibration method for magnetic measurements in the sensor frame. In this manner the ellipsoidal calibration coe cients are dependent on the locations of the moving masses. The parameterized calibration method is evaluated through eld trials with an autonomous underwater glider equipped with a low power precision uxgate sensor. A rst set of eld trials were performed in the East Arm of Bonne Bay, Newfoundland in December of 2013. During these trials a series of calibration pro les with the mass shifting and ballast mecha- nisms at di erent locations were performed before and after the survey portion of the trials. Further trials were performed in the Labrador Sea in July of 2014 with two reduced sets of calibration runs. The nominal ellipsoidal coe cients were extracted using the full set of measurements from a set of calibration pro les and used as the initial conditions for the polynomials which de ne each parameterized coe cient. These polynomials as well as the sensor misalignment matrix were then optimized using a gradient descent solver which minimizes both the total magnetic eld di erence and the vertical magnetic eld variance between the modeled and measured values. Including the vertical eld in this manner allows for convergence in spite of severe limitations on the platform's motion and for computation of the vehicle's magnetic heading.This work was supported by the Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) through the NSERC Canadian Field Robotics Network (NCFRN), the Research Development Corporation, the Marine Institute and Memorial University of Newfoundland.2017-06-0

Manoeuvring Experiments Using the MUN Explorer AUV

Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) are self-propelled robotic platforms that can perform a predetermined mission completely unmanned. A series of manoeuvring experiments were performed using the MUN Explorer AUV during the summer of 2006 and a selection of these experimental results are presented in this paper. The purpose of these experiments was to collect a set of useful data for validating a hydrodynamic model of the dynamic performance of the vehicle. This paper aims at explaining the methods and measures adopted in accomplishing this task. Apart from providing a data set for validation of the hydrodynamic model, the data record also shows the ability of the AUV to perform extreme manoeuvres and the accuracy with which it can follow a pre-planned mission