Design of a WSN for the sampling of environmental variability in complex terrain

Las mediciones de parámetros ambientales in situ utilizando sistemas de sensores conectados a una red inalámbrica se han generalizado, pero el problema de monitorear áreas grandes y montañosas por medio de una red de sensores inalámbricos (WSN) no está bien resuelto. Las principales razones de esto son: (1) la distribución de la variabilidad ambiental es desconocida en el campo; (2) sin este conocimiento, sería necesario un gran número de sensores para asegurar la cobertura completa de la variabilidad ambiental y (3) los requisitos de diseño de WSN, por ejemplo, la conectividad efectiva (intervisibilidad), las distancias límite y la redundancia controlada por prueba y error. Utilizando la temperatura como variable ambiental objetivo, proponemos: (1) un método para determinar las clases ambientales homogéneas a muestrear utilizando el modelo de elevación digital (DEM) y simulaciones geométricas y (2) un procedimiento para determinar un diseño eficaz de WSN en complejos Terreno en términos de número de sensores, redundancia, coste y distribución espacial. La metodología propuesta, basada en sistemas de información geográfica y programación de números enteros binarios, se puede adaptar fácilmente a una amplia gama de aplicaciones que requieren un monitoreo ambiental exhaustivo y continuo con alta resolución espacial. Los resultados muestran que el diseño WSN es perfectamente adecuado para la topografía y las especificaciones técnicas de los sensores, y proporciona una cobertura completa de la variabilidad ambiental en términos de exposición al sol. Sin embargo, estos resultados aún deben ser validados en el campo y el procedimiento propuesto debe ser refinado.In-situ environmental parameter measurements using sensor systems connected to a wireless network have become widespread, but the problem of monitoring large and mountainous areas by means of a wireless sensor network (WSN) is not well resolved. The main reasons for this are: (1) the environmental variability distribution is unknown in the field; (2) without this knowledge, a huge number of sensors would be necessary to ensure the complete coverage of the environmental variability and (3) WSN design requirements, for example, effective connectivity (intervisibility), limiting distances and controlled redundancy, are usually solved by trial and error. Using temperature as the target environmental variable, we propose: (1) a method to determine the homogeneous environmental classes to be sampled using the digital elevation model (DEM) and geometric simulations and (2) a procedure to determine an effective WSN design in complex terrain in terms of the number of sensors, redundancy, cost and spatial distribution. The proposed methodology, based on geographic information systems and binary integer programming can be easily adapted to a wide range of applications that need exhaustive and continuous environmental monitoring with high spatial resolution. The results show that the WSN design is perfectly suited to the topography and the technical specifications of the sensors, and provides a complete coverage of the environmental variability in terms of Sun exposure. However these results still need be validated in the field and the proposed procedure must be refined.peerReviewe

Heritage documentation techniques and methods

This methodology notebooks "Heritage documentation techniques and methods", contains • 3D modelling, digital photography and information dissemination • Creation of 3D models by using scanners • Low-cost desktop scanner • Photography notes: Exposure • Photography notes: Focal length, lenses and cross-polarization • White adjustment and colour calibration • Image-Based Modelling Systems • Focus stacking technique • Rollout photography and DStretch filter • Information dissemination • 3D diagram blocks • Simple animations of 3D modelsEsta serie de cuadernos tiene como objetivo difundir un conjunto de técnicas usadas principalmente para la construcción y documentación de modelos tridimensionales (3D) y fotografía de alta resolución de objetos arqueológicos. Estas técnicas posibilitan construir modelos con calidad métrica contrastada, color calibrado y alta resolución que se difunden por internet usando diversas plataformas.This series of notebooks aims to describe a set of techniques used mainly to construct and document the three-dimensional (3D) models and high-resolution photographs of archaeological objects. These techniques can be used to build models with a contrasting metric quality, calibrated colour and high resolution, to be disseminated on the Internet using various platforms and web services.Parte de la realización de estos cuadernos ha sido financiada a través del proyecto GR18028 (Grupo de investigación RNM026) el cual ha sido cofinanciado por los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) y el Gobierno de Extremadura

3D models of archaeological pieces of the Temple of Diana

En este proyecto se han realizado modelos digitales 3D con técnicas de fotogrametría y escaneo con luz estructurada de un conjunto de 15 piezas arqueológicas procedentes o relacionadas con el Templo de Diana, en Mérida.In this project, 3D digital models with photogrammetry and structured light scanning techniques were made for a set of 15 archaeological pieces extracted from or related to the Temple of Diana, in Merida

Local-scale models reveal ecological niche variability in amphibian and reptile communities from two contrasting biogeographic regions

Los modelos de nicho ecológico (ENMs) son ampliamente usados para describir cómo los factores ambientales influyen en la distribución de las especies. Su modelización en una escala local, frente a una gran escala dentro de un alto gradiente ambiental, pueden mejorar nuestra comprensión de los nichos ecológicos de las especies. El principal objetivo de este estudio es evaluar y comparar la contribución de variables ambientales ENMs de anfibios y reptiles en dos parques nacionales españoles ubicados en regiones biogeográficas contrastantes, es decir, el Mar Mediterráneo y la zona atlántica. Los ENMs fueron construidos con modelado de entropía máxima, utilizando 11 variables ambientales en cada territorio. Las contribuciones de estas variables para los modelos fueron analizadas y clasificadas utilizando diversos procedimientos estadísticos (U de Mann Whitney, análisis de componentes principales y modelos lineales generales). La distancia a la red hidrológica fue siempre la variable más relevante para ambos parques y clases taxonómicas. Las variables topográficas (es decir, la altitud y la pendiente) fueron la segunda variable más predictiva, seguida por las variables climáticas. Las diferencias en la variable de contribución fue observada entre los parques y las clases taxonómicas. Las variables relacionadas con la disponibilidad de agua, tuvieron la mayor contribución en los modelos del parque mediterráneo, mientras que la variable topográfica fue decisiva en el parque atlántico. Las curvas de respuesta específica a variables ambientales estaban de acuerdo con la afinidad biogeográfica de especies (Mediterráneo y no especies mediterráneas) y taxonomía (anfibios y reptiles). Curiosamente, estos resultados fueron observados para especies que se encuentran en ambos parques, particularmente los situados en sus límites. Nuestros resultados muestran que el modelo de nicho ecológico construidos a escala local revelan diferencias en las preferencias de hábitat dentro de un amplio gradiente ambiental. Por lo tanto, la modelización en escalas locales en lugar de asumir modelos a gran escala podría ser preferible para el establecimiento de estrategias de conservación de especies de reptiles en parques naturales.Ecological Niche Models (ENMs) are widely used to describe how environmental factors influence species distribution. Modelling at a local scale, compared to a large scale within a high environmental gradient, can improve our understanding of ecological species niches. The main goal of this study is to assess and compare the contribution of environmental variables to amphibian and reptile ENMs in two Spanish national parks located in contrasting biogeographic regions, i.e., the Mediterranean and the Atlantic area. The ENMs were built with maximum entropy modelling using 11 environmental variables in each territory. The contributions of these variables to the models were analysed and classified using various statistical procedures (Mann-Whitney U tests, Principal Components Analysis and General Linear Models). Distance to the hydrological network was consistently the most relevant variable for both parks and taxonomic classes. Topographic variables (i.e., slope and altitude) were the second most predictive variables, followed by climatic variables. Differences in variable contribution were observed between parks and taxonomic classes. Variables related to water availability had the larger contribution to the models in the Mediterranean park, while topography variables were decisive in the Atlantic park. Specific response curves to environmental variables were in accordance with the biogeographic affinity of species (Mediterranean and non-Mediterranean species) and taxonomy (amphibians and reptiles). Interestingly, these results were observed for species located in both parks, particularly those situated at their range limits. Our findings show that ecological niche models built at local scale reveal differences in habitat preferences within a wide environmental gradient. Therefore, modelling at local scales rather than assuming largescale models could be preferable for the establishment of conservation strategies for reptile species in natural parks.Trabajo financiado por: Universidad de Extremadura. Ayuda de Research Group Kraken Fundaçao para a Ciência e Tecnologia. Beca postdoctoral SFRH/BPD/73176/2010peerReviewe

Assessing the impact of climate change on the forests of northern and central Andes

La Cordillera de los Andes es una de las regiones de mayor biodiversidad del mundo. En las próximas décadas, sus ecosistemas pueden verse afectados por el cambio climático global de forma más o menos intensa. El objetivo de este trabajo es realizar estimaciones de esos cambios en los principales sistemas forestales de la región. Para ello se analiza la distribución actual de los bosques y se utilizan métodos de modelado predictivo para la delimitación de las áreas de distribución potenciales actuales y futuras. Se consideran tres escenarios diferentes bajo el modelo global CCCma. Los resultados muestran los cambios previstos en el área de distribución de forma tabular y cartográfica. Los bosques se ven afectados negativamente de forma general aunque hay algunas excepciones bajo algunos escenarios como es el caso del bosque de piedemonte del SO de la Amazonía que aumenta de una forma significativa y el bosque siempre verde subandino del Oeste de la Amazonía se reduce significativamente. Se discute la interpretación de los resultados y las incertidumbres que afectan a este tipo de modelos.The Andes is one of the most biodiverse regions in the world. In the coming decades, ecosystems may be affected by global climate change more or less intensively. The objective of this paper is to estimate the potential changes in major forest systems in the region. The current spatial distribution of forests is analyzed and predictive modeling methods used for identifying areas of current and future potential distribution. Three different scenarios under global model CCCma are considered. The results show the expected changes as tables and maps. Forests are generally adversely affected although there are some exceptions under some scenarios. The interpretation of results and uncertainties affecting such models are discussed.peerReviewe

Modelos 3D de piezas arqueológicas del Templo de Diana

En este proyecto se han realizado modelos digitales 3D con técnicas de fotogrametría y escaneo con luz estructurada de un conjunto de 15 piezas arqueológicas procedentes o relacionadas con el Templo de Diana, en Mérida. .In this project, 3D digital models with photogrammetry and structured light scanning techniques were made for a set of 15 archaeological pieces extracted from or related to the Temple of Diana, in Merida

Técnicas y métodos de documentación del patrimonio

Este cuaderno de metodología “Técnicas y métodos de documentación del patrimonio”, contiene: • Modelización 3D, fotografía digital y difusión de la información • Construcción de modelos 3D con escáner • Escáner de escritorio de bajo coste • Apuntes de fotografía:Exposición • Apuntes de fotografíaistancia focal, objetios y polarización cruzada • Ajustes de blancos y calibración del color • Sisteas de modelado 3D basado en imágenes • La técnica del focus stacking • Fotografía rollout y filtro dstretch • Difusión de la información • Bloques diagrama en 3D • Animaciones simples de modelos 3DEsta serie de cuadernos tiene como objetivo difundir un conjunto de técnicas usadas principalmente para la construcción y documentación de modelos tridimensionales (3D) y fotografía de alta resolución de objetos arqueológicos. Estas técnicas posibilitan construir modelos con calidad métrica contrastada, color calibrado y alta resolución que se difunden por internet usando diversas plataformas.This series of notebooks aims to describe a set of techniques used mainly to construct and document the three-dimensional (3D) models and high-resolution photographs of archaeological objects. These techniques can be used to build models with a contrasting metric quality, calibrated colour and high resolution, to be disseminated on the Internet using various platforms and web services.Parte de la realización de estos cuadernos ha sido financiada a través del proyecto GR18028 (Grupo de investigación RNM026) el cual ha sido cofinanciado por los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) y el Gobierno de Extremadura

Extremadura desde el aire: 60 años de evolución del territorio. 40 poblaciones y sus cambios reflejados en fotografías aéreas antiguas y recientes

Se presentan imágenes aéreas de poblaciones de Extremadura con más de 50 años de diferencia, con lo que es posible ver claramente la evolución en su crecimiento y en los usos del suelo

A state-and-transition model of Iberian dehesas based on spatial patterns

Objetivo del estudio: En este trabajo se estudia un proceso que se basa en un Sistema de Información Geográfica (SIG). Se propone como una herramienta para el análisis de la estructura espacial de la dehesa, ecosistema mediterráneo. Área de estudio: occidente de la España peninsular. Material y métodos: El método se aplica a un estado de " Red semi-cuantitativa y transicional" (S&T), que proporciona información original derivada de patrones espaciales que no pueden obtenerse por otros medios. Principales resultados: Este análisis SIG también suministra una base espacial que complementa las propuestas para un marco conceptual de la serie de escalas de vegetación. Además, el método propuesto puede ser una herramienta útil para la comprensión de los cambios del paisaje. Aspectos destacados de la investigación: Nuestra labor no sólo propone un modelo descriptivo sino también una metodología basada en mediciones espaciales y las relaciones topológicas.Aim of study: In this study a process based on a Geographic Information System (GIS) is proposed as a tool for analyzing the spatial structure of the Mediterranean dehesa ecosystem. Area of study: Western Peninsular Spain. Material and methods: The method allows a semi-quantitative “state and transitions” (S&T) net that provides original information derived from spatial patterns that cannot be obtained by other means. Main results: This GIS analysis also supplies a spatial basis which complements the conceptual framework of vegetation series successional proposals. Moreover, the proposed method can be a useful tool for understanding landscape changes. Research highlights: Our work proposes not only a descriptive model but also a methodology based on spatial metrics and topological relationshipspeerReviewe