Modelizaci��n tridimensional de una figura por m��todos fotogram��tricos y escaneado de precisi��n. Verificaci��n y comparaci��n de resultados.

El objetivo principal de este proyecto es la obtenci��n del modelo tridimensional de la escultura del patr��n San Isidoro de la E.T.S.I. Topograf��a, Geodesia y Cartograf��a fabricada en yeso con unas dimensiones de 225 mm de largo, 182 mm de ancho y 318 mm de alto. Se realizar�� mediante dos m��todos diferentes: por medios fotogram��tricos utilizando correlaci��n,y por m��todos de topograf��a industrial. En la toma de im��genes para la restituci��n fotogram��trica se utiliz�� una c��mara no m��trica, cuya calibraci��n tuvo que ser realizada comparando dos sistemas de coordenadas, el sistema imagen determinado por t��cnicas fotogram��tricas, y el sistema objeto o terreno determinado por t��cnicas de topograf��a cl��sica. De esta forma se obtienen los datos internos de la c��mara. La tolerancia establecida a priori para fotogrametr��a terrestre es de 1 mm, verificando y contrastando los resultados obtenidos con equipos de trazabilidad superior con los que se procede a la extracci��n del modelo digital por m��todos de topograf��a industrial, mediante escaneado de precisi��n. El modelo tridimensional obtenido podr��a ser ��til para m��ltiples tareas, como disponer de documentaci��n geom��trica digital de la figura, su estudio para una posible restauraci��n,etc.

Atlas y topolog��a del error como un sistema productivo en la arquitectura

En nuestra cultura, asumimos el error como algo vergonzoso, como un resultado ajeno a nuestra consciente autor��a. Normalmente queremos desentendernos de ��l, pues se suele asociar a que ha sido el resultado de un accidente involuntario. Sin embargo, tambi��n es cierto que se suele usar como un mecanismo que despierta nuestro humor, la curiosidad, el extra��amiento y la sorpresa. El error en nuestra cultura se esconde en inveros��miles mensajes que nos rodean. Si se toma como ejemplo los errores que se encierran en la serie humor��stica de dibujos animados "El-coyote-y-el-correcaminos"1, se puede descubrir las numerosas consecuencias y actitudes encriptadas donde el error participa. A modo resumen estos son cinco de los mensajes capturados donde los errores participan. 1- El Coyote, siempre hambriento, y con ganas de atrapar al Correcaminos, tiene una gran variedad de modos acercamiento y decisiones de caza. Las t��cticas parecen perfectas pero siempre tienen un error que, aunque hacen que no lleguen a su fin, cada vez son m��s divertidas y locas. El Coyote se enfrenta continuamente al c��mo hacerlo con una creatividad, tan abierta como errada. 2- El Correcaminos en cambio, inconscientemente es capaz de usar las trampas que construye el Coyote sin que est��s funcionen. Sin saber que pueden atraparle, las usa como si supiera que el no va a errar. El Coyote en cambio es incapaz de hacer esto, y las trampas siempre se vuelven contra ��l. 3- El Coyote en ocasiones se ve inmiscuido en un proceso de construcci��n de trampas laborioso. Este proceso, a su vez, tambi��n suele estar cargado de errores. A pesar de que por ensayo y error termina haciendo las cosas como preve��a, todo acaba saltando por los aires y no funciona. 4- M��s all�� de los fallos constructivos de las trampas de caza, el Coyote erra a menudo cuando piensa que es ���normal���, es decir se da cuenta que no puede hacer unas series de cosas y finalmente no las hace. Por ejemplo, unas veces en medio del aire cae porque piensa que le afecta la gravedad, otras, justo cuando va a atrapar el Correcaminos se extra��a por ser m��s r��pido y al final no lo consigue. 5- Por ��ltimo, el Coyote cansado de artilugios, recurre a la estrategia. Asume que el Correcaminos es m��s r��pido que ��l y por ello le dibuja en una pared un t��nel con una carretera. El Correcaminos entonces, utiliza el t��nel o la carretera como uno ya existente se tratara. Mientras, el Coyote sorprendido intenta seguirlo pero no puede, se choca con la pared, cae en su propia trampa. De estos lugares que se encuentran en la cultura y donde campa el error, se sirve la tesis para localizar su correspondencia con la arquitectura. Por lo que se plantean estos contextos de estudio: 1- La historia de la arquitectura est�� llena de diferentes modos de hacer y tomar decisiones, de proyecto. Existen diversos planteamientos para enfrentarse a una teor��a y una pr��ctica. Todos parecen seguros y certeros, en cambio se tiene la convicci��n de que no es as��. La historia de la arquitectura siempre ha sido tan ca��tica, divertida y llena de errores como son los autores que la construyen. De ah�� que se plantee la b��squeda de los errores en el estudio de la teor��a de los conocimientos y procesos l��gicos que han guiado a la ciencia hasta donde estamos hoy, la b��squeda del error en la arquitectura a trav��s del error en la epistemolog��a. 2- En la cotidianidad de la arquitectura se "juntan" dibujos hechos en planta con los hechos en secci��n, se viaja por los planos buscando referencias de secciones, se buscan entradas o salidas, se llevan parcialidades de una planta a otra, se leen pies de plano para interpretar lo que ocurre, se dialoga sobre un proyecto buscando un concepto, se montan vol��menes de documentos que te lo dan en planta, se intentan comprender situaciones volum��tricas de dibujos en hechos en "2d" o se intenta comprender un montaje gravitatorio. Situaciones donde somos conscientes y otras no, donde se pone en marcha un ejercicio mental de acoplamiento estructural de todas las partes que se ���juntan���, a pesar de que estas entre s�� no est��n realmente relacionadas y s�� llenas de errores. Aprovech��ndose de la confianza del intercambio de informaci��n, los errores se cuelan hasta el final y no llegamos a reconocerlos. 3- En la arquitectura uno de los modos m��s habituales de enfrentarse al proyecto es a trav��s del m��todo de ensayo y error, a trav��s del cual se hacen continuos dibujos o maquetas, una y otra vez. En arquitectura es com��n necesitar de la insistencia para localizar algo, reiterar la b��squeda de un deseo. Cada una de ellas con modificaciones de la anterior, con nuevas posibilidades y tanteos. Afrontar este proceso m��s all�� de lo que es enfrentarse a un error, encierra actitudes, voluntades, potencialidades y afecciones diferentes entre s��. A la vez, este ejercicio, suele ser personal, por lo que cada acci��n de ensayo y error es dif��cil que se deba a un s��lo nivel de funcionamiento, hay factores que se escapan del control o de la previsibilidad. Aunque a priori parece que el proceso por ensayo y error en el hacer arquitect��nico intenta eliminar el error, hay ocasiones donde ��ste desvela nuevas posibilidades. 4- Las fichas de patolog��as de los edificios en arquitectura suelen ser documentos t��cnicos que aluden a los problemas constructivos de manera directa; humedades, grietas, fisuras, desprendimientos. Errores constructivos que sin embargo se olvidan de lo que pueden ser ���errores arquitect��nicos���. Es decir, el proceso de construcci��n, la espacialidad, el programa, el contexto o la iluminaci��n se pueden trabar err��neamente, pero no necesariamente con fallos constructivos. Errores arquitect��nicos que no se suelen registrar como tal. Se cree que hay un mundo de arquitectura patol��gica que va m��s all�� de la situaci��n de la normalidad edificatoria que se suele tratar. Errores integrados en el hacer arquitect��nico que han terminado por generar una arquitectura singular pero no exc��ntrica, anormal y dif��cilmente gen��rica. Arquitecturas creadas bajo un ���error de vida���, las cuales demuestran que se pueden alcanzar equilibrios ajenos a los que la raz��n habitual impone en el hacer. 5- Es tambi��n com��n en la arquitectura, la capacidad de proyectar futuro a trav��s de los diferentes campos de oportunidad que se generan. Las oportunidades unas veces las ofrecen las normativas, pero otras son los errores que estas tienen las que se convierten en resquicios para construir realidades que se escapan a sus rigideces. Alturas m��ximas, edificaciones l��mites, espacios libres, alineaciones de fachada, programa permitido���, normalmente leyes de control que se imponen en la ciudad y que a veces se convierten en un modo de dominaci��n. Reglas que antes de su puesta en funcionamiento se creen cerradas y l��gicas e infranqueables, pero en su puesta en uso, empiezan a errar. Los resultados no salen como deb��an, y las palabras son interpretadas de forma diferente, por lo que el usuario empieza a aprovecharse de estos errores como v��a de escape sobre ellas. Una vez planteados estos cinco lugares vinculados a sistemas arquitect��nicos y que a la vez encierran de alguna forma la mirada positiva que en ocasiones la cultura ofrece, cabr��a ser m��s espec��ficos y plantearse la pregunta: .Como el error ha sido y puede ser productivo en la arquitectura? Para responder en estos cinco contextos descritos y habituales en el hacer arquitect��nico, se crean cinco ���planos secuencia��� como respuesta. Que usados como t��cnica de planificaci��n de un pensamiento, permiten responder sin cortes y durante un tiempo prolongado reflexiones concatenadas entre s��. De este modo, los cinco planos secuencias son respuestas a la pregunta pero desde distintos ��mbitos. Respuestas donde los resultados del error no averg��enzan a la arquitectura, sino que animan a usarlo, a experimentar con ello. Los planos secuencias son una cantera que contiene las marcas de los errores, tanto de un pasado como de un futuro inmanente. Un modo de ordenar la informaci��n, donde el tiempo no es una marca de linealidad cronol��gica, sino la b��squeda hacia delante y hacia atr��s de la maduraci��n de un concepto.

Material, espacio y color en Mies van der Rohe. Caf�� Samt & Seide: Hacia una Propuesta Estructural

La aparici��n de varias fotograf��as del Caf�� Samt & Seide no publicadas hasta 2008 en las que se observaba la luz natural de la exposici��n; los planos a escala de la nave donde se realiz�� la exposici��n textil; y los croquis in��ditos de la instalaci��n de la seda localizados durante el transcurso de la Tesis Doctoral por el doctorando en el plano de la Sala de Cristal, han sido las principales aportaciones de la b��squeda documental que ha tenido por objeto el conocimiento espacial e interpretaci��n gr��fica del proyecto expositivo realizada durante el transcurso de la Tesis Doctoral para poder profundizar en el alcance de la propuesta protoarquitect��nica y, a trav��s de ella, en la obra y pensamiento de Mies van der Rohe. Material, espacio y color son elementos propuestos como cap��tulos que estructuran la disertaci��n y que son empleados por Mies van der Rohe como factores de una nueva expresi��n espacial en la exposiciones como ensayos identificados con su idea de arquitectura. En el Caf�� Samt & Seide, Mies van der Rohe y Lilly Reich proponen una sensibilidad en el empleo del material y color trasladada al espacio mediante una atm��sfera r��tmica y en movimiento de superficies abstra��das e iluminadas. La estructura visual de opuestos nace del doble material textil de la exposici��n despleg��ndose en un orden espacial y constructivo de elementos independientes iniciado en los apartamentos de la Colonia Weissenhof y Sala de Cristal de Stuttgart 1926-1927, y que ser�� trasladado desde los espacios experimentales de 1927 a las series de m��rmoles y cristales del Pabell��n Alem��n 1928-1929. La s��ntesis intelectual (arte-ciencia-filosof��a) gu��a el proceso de formalizaci��n y la t��cnica en una intenci��n que ser�� trasladada a su arquitectura en el empleo de la tecnolog��a. La creatividad y repercusi��n de las vanguardias en la instalaci��n muestra la voluntad integradora de la exposici��n y arquitectura como arte total. Los aspectos interpretativos de las artes pl��sticas, visuales y musicales se integran como criterios y sensibilidades aplicadas a las estructuras yuxtapuestas material, espacial y de color. Modernidad y tradici��n tect��nica convergen en este espacio construido cuyas superficies cubren un armaz��n met��lico oculto. La construcci��n m��nima textil ser�� incorporada como idea de forma en la futura construcci��n del pilar met��lico, la pared flotante de sus viviendas y pabellones abiertos a la naturaleza, y la gran fachada tecnol��gica del espacio p��blico de sus agrupaciones en la ciudad. El espacio total del Caf�� Samt & Seide dentro de la gran nave de Berl��n anticipa las exposiciones art��sticas e industriales realizadas junto a Lilly Reich en el interior de las espaciosas salas de estructura met��lica como instalaciones conceptuales de gravedad y luz antecedentes de los pabellones de grandes dimensiones y espacio universal. Arquitectura, construcci��n y lugar son integrados en la instalaci��n por el principio estructural como propuesta de una idea de arquitectura que es desarrollada en las exposiciones. Oscilador y bastidor son construcciones escaladas dentro de la gran nave iluminada, expresando el conjunto un orden de partes que reflejan un todo integrado en la naturaleza y lo universal. Las m��ltiples relaciones espaciales, constructivas y conceptuales de la exposici��n con su arquitectura desvelan al Caf�� Samt & Seide como un exponente y antecedente de su obra e idea a la que defini�� como una propuesta estructural. La estructura, entendida como un conjunto de valores culturales y medios t��cnicos, es el concepto con el que Mies van der Rohe identifica la s��ntesis intelectualtecnol��gica de su tiempo, constituyendo la finalidad de su expresi��n material, espacial y de color. ABSTRACT The unpublished pictures of the Caf�� Samt & Seide appeared in 2008 in which the natural light in the exhibition can be seen; the scaled plan of the nave where the textile exhibition was held; and the unpublished sketches of the silk exhibition located by the doctoral candidate while preparing his dissertation have been the main input of the data search aiming at a better understanding of the space and a graphic interpretation of the exhibition project made by the doctoral candidate during the dissertation as a basic requirement to deepen in the scope of this protoarchitectural proposal and, though it, into Mies van der Rohe���s work and thinking. Material, space and colour are the elements put forward as the chapters structuring this dissertation and were used by Mies van der Rohe as factors of a new spatial expression in expositions as tests identified with his idea of architecture. In Caf�� Samt & Seide, Mies van der Rohe and Lilly Reich present material and colour sensitivity transferred to space though a rhythmic and moving atmosphere made up by abstracted and lit surfaces. Such a visual grammar and oppositions unfolds into a space and constructive order of independent elements originated with the apartments of the Weissenhof Colony and Glass Room in Stuttgart 1926-1927, and which were transferred these test spaces 1927 to the series of marble and glass in the German Pavilion 1928-1929. The intellectual and formal will (art-science-philosophy) guides the technical expression, which is transferred to architecture through technology. The creativity and impact of avant-gardes in the installation reflects exhibition and architecture���s will to integrate as a Total Art. The interpretative aspects of plastic, visual and musical arts are part of a sensitivity applied to the overlapped structures of material, space and colour. Tectonic modernity and tradition converge in this space built with surfaces covering a hidden metal framework. The minimal textile construction is integrated as a shape idea in his subsequent construction of the metal pillar, floating wall in his housing and pavilions open to nature, and the great technological fa��ade of the public space of his urban clusters. The total space of the exhibition inside the great nave in Berlin anticipates the artistic and industrial exhibitions done together with Lilly Reich inside the spacious Halls built with exposed metal structures as conceptual installation of gravity and light prior to the big-dimensioned pavilions and universal space. Architecture, construction and place are integrated by the structural principle. Oscillator and framework are scaled constructions integrated inside the great, lit nave, and the whole conveys order of its parts reflecting a whole integrated in nature and the universal. The many conceptual, space and constructive link of the textile exhibition to his European and American architecture add a greater knowledge of the time when Mies van der Rohe stated he gained a ���new awareness��� 1926, revealing Caf�� Samt & Seide as a valuable example and the experimental precursor of his work and idea defined by himself as a ���structural proposal���. The structure, understood as a set of cultural and material values expressed by architecture, is the notion used by Mies van der Rohe to identify the intellectual-technological synthesis as the idea of a time and which is the goal of its material, space and colour expression.

Tarificaci��n, asignaci��n, rentabilidad y ahorro de agua: propuestas para un nuevo marco econ��mico del regad��o

Esta tesis propone estrategias novedosas para la toma de decisiones en aspectos relevantes del regad��o, tales como el reparto y la tarificaci��n del agua y la transformaci��n de sistemas de riego. En primer lugar, se presenta un sistema progresivo de tarificaci��n, que se complementa con otro de sanciones basadas en las p��rdidas econ��micas que conlleva una reducci��n de las dotaciones de riego, la cual se establece como objetivo. En teor��a, un sistema de tarifas diferenciadas, con el que se grave de manera discriminada el consumo por encima y por debajo de cada asignaci��n, resulta m��s interesante que un sistema de tarifa ��nica. A continuaci��n, se hace una propuesta de reparto ��ptimo de agua dentro de un colectivo de riego con diferentes unidades productivas. Se entiende por tal aqu��l que reporta un mayor beneficio econ��mico para el conjunto de los regantes, dada el agua disponible. Si el colectivo no funcionara como una empresa, el beneficio marginal de la soluci��n puede servir para orientar un mercado y/o gestionar cesiones de agua, a cambio de compensaciones. La relaci��n entre el agua disponible y su beneficio marginal puede orientar adem��s sobre la conveniencia de invertir en infraestructuras, acceder a nuevos recursos h��dricos o, por el contrario, venderlos a otros usuarios. La soluci��n de reparto ��ptimo para una cierta situaci��n de escasez se compara con la asignaci��n de una misma dotaci��n para todos los cultivos, con la reducci��n proporcional y con otras dos reglas m��s: la de igualar todas las p��rdidas por hect��rea y la de igualar las p��rdidas relativas a los beneficios de referencia. Un estudio de caso referido a la comunidad n�� V de los Riegos de Bardenas sirve para aplicar la metodolog��a propuesta y valorar sus posibles consecuencias. Las diferencias entre una y otra regla pueden ser de gran inter��s, cuando las unidades productivas son heterog��neas y las restricciones de agua son importantes. La representaci��n gr��fica de beneficios relativos a cada disponibilidad de agua y orientaci��n productiva facilitan la toma de decisiones a los gestores de riego y a los propios agricultores. A su vez, se simula un mercado de agua en esa misma comunidad de regantes. Este mercado tiene potencial para mejorar la eficiencia de la regla proporcional, incluso cuando los costes de transacci��n son elevados. Y si ��stos fuesen lo suficientemente bajos, se podr��a obtener un resultado similar al del reparto ��ptimo. Para su aplicaci��n, los m��todos propuestos se apoyan en funciones de beneficio del agua. Habida cuenta de la posible dificultad para encontrar funciones de este tipo a una escala local, se propone un m��todo sencillo para su estimaci��n, el cual precisa de un reducido n��mero de datos. En esta tesis tambi��n se estudia la viabilidad econ��mica de la modernizaci��n de regad��os. Se plantea en primer lugar un an��lisis coste-beneficio de un proyecto de modernizaci��n, con el cual se valora la productividad del agua. Para ello, se analizan distintos escenarios, que se refieren al cambio o no de la orientaci��n productiva, al ajuste o no de los riegos a las necesidades te��ricas de los cultivos y al cambio o no del sistema de riego. Los resultados presentan valores significativamente diferentes para estos escenarios, si bien los datos, por incluir previsiones o expectativas, pudieran no ser suficientemente precisos. Con el mismo fin, se propone y aplica un m��todo general que considera las diferencias entre la situaci��n inicial y final, en cuanto a inversiones y costes anuales, uso del agua, uso de la energ��a, as�� como beneficios de las explotaciones. El m��todo se basa en establecer relaciones de igualaci��n o de sustituci��n entre dos variables en estudio, las cuales son funci��n de unos ciertos valores de referencia. Estas variables pueden ser los costes de la modernizaci��n por un lado, y los beneficios de explotaci��n o el agua ahorrada, por otro. De esta forma, para cada caso espec��fico, los valores esperados pueden quedar claramente a un lado o al otro del punto de igualaci��n, lo cual indicar��a si la modernizaci��n compensa o no. Este m��todo se ha aplicado a la transformaci��n de riegos por gravedad en riegos localizados, manejando valores medios de costes y rendimientos de riego en Espa��a. Un primer an��lisis da resultados concluyentes sobre las condiciones que deber��an darse para poder justificar econ��micamente esta actuaci��n: rendimientos y beneficios m��nimos e inversiones y consumos de energ��a m��ximos. Igualmente, con este m��todo se pueden determinar los nuevos m��rgenes que se precisar��an para rentabilizar modernizaciones ya realizadas, y comparar el coste de ahorrar agua con el de un recurso alternativo.

Dise��o y ensayos en tierra de las bater��as para un sat��lite de ��rbita baja = Design and testing procedures of a Low Earth Orbit (LEO) satellite battery

Este proyecto consiste en el estudio y dimensionado inicial del sistema de potencia de un sat��lite de observaci��n, que sirva de ayuda a otros sistemas de mayor precisi��n a la hora de detectar posibles terremotos y actividad volc��nica mediante el an��lisis de se��ales electromagn��ticas presentes en la ionosfera. Para ello el sat��lite incorpora, entre otros elementos sensores el��ctricos, un analizador de plasma, y un detector de part��culas. Con esta instrumentaci��n se pretenden detectar los cambios que se producen en el campo electromagn��tico terrestre como consecuencia del movimiento de las placas tect��nicas, y descubrir as�� las posibles anomal��as que preceden a un se��smo. Para no sobrepasar el presupuesto con el que se ha ideado el proyecto se utilizar��n sistemas que permitan la lectura de datos de la forma m��s simple, pudiendo ocurrir que los datos recogidos no se transmitan al control de Tierra en tiempo real, impidiendo a los cient��ficos analizar los datos recogidos hasta unos d��as despu��s, de ah�� que este sat��lite experimental deba emplearse, en principio, como apoyo a programas de detenci��n de terremotos m��s sofisticados y con mayores medios t��cnicos. Evidentemente, con este sistema tambi��n se podr��n recoger datos tras los se��smos y examinarlos posteriormente. La ��rbita del sat��lite ser�� una ��rbita LEO (Low Earth Orbit) de una altitud aproximada de 670 Km, estim��ndose el tiempo de vida del sat��lite en 5 a��os. Intentando emplear la mayor parte de los recursos econ��micos en el equipamiento cient��fico, la estructura ser�� la m��s simple posible, esto es, un paralelep��pedo de dimensiones compactas con un peso aproximado de 185 kg, contando con paneles solares desplegables y en su interior con bater��as que proporcionar��n potencia al sat��lite durante la fase de lanzamiento y en momentos concretos.

El vidrio y la luz en la envolvente contempor��nea

Los arquitectos se han sentido progresivamente inclinados a incorporar superficies de vidrio cada vez mayores en sus proyectos de arquitectura, en correspondencia con una percepci��n socio-cultural del vidrio vinculada al progreso, la contemporaneidad y el bienestar, as�� como por la versatilidad de este material para expresar aspectos de la identidad del proyecto, establecer comunicaci��n con el entorno y actuar como un escaparate para las tecnolog��as emergentes. A pesar de esta receptividad para acoger los sistemas tecnol��gicos m��s avanzados, la envolvente de vidrio contempor��nea muy raramente integra tecnolog��a avanzada para el control de la luz natural. Desde la arquitectura, el proyecto de la luz natural a trav��s de la superficie de vidrio se ha explorado muy escasamente, a��n cuando en las ��ltimas tres d��cadas se haya producido una gran diversidad de soluciones tecnol��gicas para este prop��sito. Uno de los motivos principales para esta falta de sinergia es la inconsistencia conceptual que impulsa a los procesos proyectuales de la arquitectura y a los desarrollos tecnol��gicos para la sostenibilidad. Por un lado, las especificaciones de las tecnolog��as del control de la luz natural se determinan fundamentalmente desde una perspectiva cient��fica de la eficiencia, que no tiene en consideraci��n otros intereses y preocupaciones arquitect��nicos. Por otro lado, la pr��ctica arquitect��nica no ha asimilado un pensamiento t��cnico en torno a la luz natural que lo determine como un agente clave del proceso proyectual, incluso cuando la sostenibilidad se perfile como la fuerza que ha de liderar la arquitectura del futuro y, en este sentido, sea una prioridad absoluta minimizar las consecuencias econ��micas y ecol��gicas del impacto negativo del vidrio. Por medio del escrutinio de valores culturales, proyectuales, funcionales y ecol��gicos, esta tesis aborda el estudio del precario di��logo transdisciplinar entre la evoluci��n de la envolvente de vidrio en la arquitectura contempor��nea y el desarrollo de soluciones tecnol��gicas para el proyecto de la luz natural, e identifica sus principales puntos de divergencia como los temas centrales desde los que proyectar con vidrio en una arquitectura sostenible futura. Desde una perspectiva energ��tica, este ejercicio es un paso cr��tico para concienciar sobre la gravedad de la situaci��n presente y establecer los cimientos para l��neas de intervenci��n esenciales para hacer a ambos mundos converger. Desde la ��ptica arquitect��nica, este estudio representa adem��s de una oportunidad para entender los potenciales proyectuales de estas tecnolog��as y reflexionar sobre la relaci��n vidrio-luz, un escenario desde el que comprender el estatus incongruente de la sostenibilidad tecnol��gica en la arquitectura actual, contribuyendo a que se genere una contextualizaci��n rec��proca entre la investigaci��n en energ��a y la pr��ctica de la arquitectura futura. ABSTRACT Architects are increasingly demanded to incorporate extensive glazed areas in buildings in correspondence with a socio-cultural perception of glass linked with progress, contemporaneity and welfare, as well as for this material���s versatility to express identity features, establish communication with its environment, and perform as a showroom for emergent technologies. Despite this disposition to take cutting-edge technology in, the contemporary glass envelope very scarcely integrates advanced daylight control technology. From an architectural standpoint, the exploration of the manipulation of natural light through the glass surface has been very swallow, even though a wide range of technical solutions has being produced in the last three decades for this purpose. One of the core issues behind this inconsistency is the lack of established synergy between architectural design processes and sustainable technological developments. From one side, the specifications of daylighting technologies are primarily determined by a scientific perspective of efficiency and disregard fundamental architectural concerns and interests. From another, architectural practice does not conceive sustainable technologies as key active agents in the design process, despite the fact the concept of sustainability is constantly regarded as the driving force of the leading-edge architecture of the future, and in this sense, it becomes an absolute priority to minimize the ecological and economical consequences of glass decisive impact in buildings. Through the scrutiny of cultural, functional and ecological values, this thesis analyses the precarious transdisciplinary dialogue between the evolution of the glass envelope in contemporary architecture and the development of daylighting technological solutions, and identifies the core affairs necessary to a sustainable integration of glass facades into future architecture. From an energy point of view, this exercise is a critical step to raise awareness about the severity of the present situation, and to establish the underpinnings for new lines of intervention essential to make both worlds efficiently converge. Architecturally speaking, in addition to the opportunity to understand the design potentials of these technologies and reflect on the relationship glasslight, this study contributes with a scenario from which generate the reciprocal contextualization of energy building research to future architectural practices.

Comparativa de protocolos de recuperaci��n de rotura de ligamento cruzado anterior de la rodilla en el f��tbol profesional y amateur

La lesi��n dentro del deporte es un proceso complejo con un gran impacto a nivel tanto socio-econ��mico como en la salud y el rendimiento del deportista. Debido a la amplitud de este campo de investigaci��n el presente trabajo se centra en el estudio de una lesi��n, denominada de gravedad, la rotura del ligamento cruzado anterior de la rodilla. La elecci��n de esta lesi��n, como mayor exponente de repercusi��n de una lesi��n y en espec��fico en el f��tbol, deporte de mayor transcendencia en nuestra sociedad, hace este caso un magn��fico ejemplo para apreciar la complejidad del proceso de recuperaci��n de un deportista. Esto se har�� analizando el proceso de recuperaci��n de dicha lesi��n desde el momento que se produce hasta la vuelta del deportista a la competici��n, centrando la atenci��n en la figura del readaptador, como profesional de la actividad f��sica, y las t��cnicas de recuperaci��n funcional, reentrenamiento al esfuerzo y trabajo preventivo que se utilizan. Para ello se lleva a cabo el an��lisis de un caso real a nivel profesional, en la Primera Divisi��n Espa��ola, durante la temporada 2011/2012 y adem��s se valora la situaci��n actual del proceso de rehabilitaci��n y readaptaci��n a nivel amateur mediante la comparaci��n con un caso real de categor��a juvenil.

Programa de intervenci��n para la disminuci��n parcial de peso graso y acondicionamiento f��sico en adultos mayores mediante actividades en el medio acu��tico

Se ha demostrado que un estilo de vida sedentario es un factor de riesgo para el desarrollo de muchas enfermedades, siendo la obesidad un problema de salud p��blica prioritario, por sus graves consecuencias sobre la salud, de tal magnitud que tiene la consideraci��n de pandemia. La estimaci��n de la cantidad de grasa corporal total y su distribuci��n son buenos indicadores del estado de salud. En los adultos mayores, la ausencia de ocupaci��n, la soledad social y, sobre todo, el sedentarismo son las causas del sobrepeso. Adem��s, el mantenimiento de la masa muscular y del sistema osteoarticular son determinantes para poder mantener una vida sana e independiente. Hacer ejercicio f��sico, con regularidad y en compa����a, contribuye al bienestar general del organismo, siendo el mejor medio disponible actualmente para retrasar y prevenir las consecuencias del envejecimiento. Los ejercicios f��sicos que se desarrollan en el medio acu��tico se hacen bajo condiciones que permiten realizar movimientos que no se podr��an hacer en el medio terrestre, limitando los riesgos de lesiones y sobrecargas en las articulaciones. Despu��s de realizar una valoraci��n de la condici��n f��sica de cada participante, mediante test debidamente validados, se propone un programa de intervenci��n para la disminuci��n parcial de peso graso y acondicionamiento f��sico en adultos mayores mediante actividades en el medio acu��tico.

Monitorizaci��n y optimizaci��n de terapias de tele-neurorrehabilitaci��n cognitiva

El Da��o Cerebral Adquirido (DCA) se define como una lesi��n cerebral que ocurre despu��s del nacimiento y que no guarda relaci��n con defectos cong��nitos o enfermedades degenerativas. En el cerebro, se llevan a cabo las funciones mentales superiores como la atenci��n, la memoria, las funciones ejecutivas y el lenguaje, consideradas pre-requisitos b��sicos de la inteligencia. Sea cual sea su causa, todo da��o cerebral puede afectar a una o varias de estas funciones, de ah�� la gravedad del problema. A pesar de los avances en nuevas t��cnicas de intervenci��n precoz y el desarrollo de los cuidados intensivos, las afectaciones cerebrales a��n no tienen tratamiento ni quir��rgico ni farmacol��gico que permita una restituci��n de las funciones perdidas. Los tratamientos de neurorrehabilitaci��n cognitiva y funcional pretenden, por tanto, la minimizaci��n o compensaci��n de las alteraciones ocasionadas por una lesi��n en el sistema nervioso. En concreto, la rehabilitaci��n cognitiva se define como el proceso en el que personas que han sufrido un da��o cerebral trabajan de manera conjunta con profesionales de la salud para remediar o aliviar los d��ficits cognitivos surgidos como consecuencia de un episodio neurol��gico. Esto se consigue gracias a la naturaleza pl��stica del sistema nervioso, donde el cerebro es capaz de reconfigurar sus conexiones neuronales, tanto creando nuevas como modificando las ya existentes. Durante los ��ltimos a��os hemos visto una transformaci��n de la sociedad, en lo que se ha denominado "sociedad de la informaci��n", cuyo pilar b��sico son las Tecnolog��as de la Informaci��n y las Comunicaciones (TIC). La aplicaci��n de estas tecnolog��as en medicina ha revolucionado la manera en que se proveen los servicios sanitarios. As��, donde tecnolog��a y medicina se mezclan, la telerrehabilitaci��n se define como la rehabilitaci��n a distancia, ayudando a extender los servicios de rehabilitaci��n m��s all�� de los centros hospitalarios, rompiendo las barreras geogr��ficas, mejorando la eficiencia de los procesos y monitorizando en todo momento el estado y evoluci��n del paciente. En este contexto, el objetivo general de la presente tesis es mejorar la rehabilitaci��n neuropsicol��gica de pacientes que sufren alteraciones cognitivas, mediante el dise��o, desarrollo y validaci��n de un sistema de telemedicina que incorpora las TIC para avanzar hacia un nuevo paradigma personalizado, ubicuo y ecol��gico. Para conseguirlo, se han definido los siguientes objetivos espec��ficos: ��� Analizar y modelar un sistema de telerrehabilitaci��n, mediante la definici��n de objetivos y requisitos de usuario para dise��ar las diferentes funcionalidades necesarias. ��� Definir una arquitectura de telerrehabilitaci��n escalable para la prestaci��n de diferentes servicios que agrupe las funcionalidades necesarias en m��dulos. ��� Dise��ar y desarrollar la plataforma de telerrehabilitaci��n, incluida la interfaz de usuario, creando diferentes roles de usuario con sus propias funcionalidades. ��� Desarrollar de un m��dulo de an��lisis de datos para extraer conocimiento basado en los resultados hist��ricos de las sesiones de rehabilitaci��n almacenadas en el sistema. ��� Evaluaci��n de los resultados obtenidos por los pacientes despu��s del programa de rehabilitaci��n, obteniendo conclusiones sobre los beneficios del servicio implementado. ��� Evaluaci��n t��cnica de la plataforma de telerrehabilitaci��n, as�� como su usabilidad y la relaci��n coste/beneficio. ��� Integraci��n de un dispositivo de eye-tracking que permita la monitorizaci��n de la atenci��n visual mientras los pacientes ejecutan tareas de neurorrehabilitaci��n. ���������Dise��o y desarrollo de un entorno de monitorizaci��n que permita obtener patrones de atenci��n visual. Como resumen de los resultados obtenidos, se ha desarrollado y validado t��cnicamente la plataforma de telerrehabilitaci��n cognitiva, demostrando la mejora en la eficiencia de los procesos, sin que esto resulte en una reducci��n de la eficacia del tratamiento. Adem��s, se ha llevado a cabo una evaluaci��n de la usabilidad del sistema, con muy buenos resultados. Respecto al m��dulo de an��lisis de datos, se ha dise��ado y desarrollado un algoritmo que configura y planifica sesiones de rehabilitaci��n para los pacientes, de manera autom��tica, teniendo en cuenta las caracter��sticas espec��ficas de cada paciente. Este algoritmo se ha denominado Intelligent Therapy Assistant (ITA). Los resultados obtenidos por el asistente muestran una mejora tanto en la eficiencia como en la eficacia de los procesos, comparado los resultados obtenidos con los de la planificaci��n manual llevada a cabo por los terapeutas. Por ��ltimo, se ha integrado con ��xito el dispositivo de eye-tracking en la plataforma de telerrehabilitaci��n, llevando a cabo una prueba con pacientes y sujetos control que ha demostrado la viabilidad t��cnica de la soluci��n, as�� como la existencia de diferencias en los patrones de atenci��n visual en pacientes con da��o cerebral. ABSTRACT Acquired Brain Injury (ABI) is defined as brain damage that suddenly and unexpectedly appears in people���s life, being the main cause of disability in developed countries. The brain is responsible of the higher cognitive functions such as attention, memory, executive functions or language, which are considered basic requirements of the intelligence. Whatever its cause is, every ABI may affects one or several functions, highlighting the severity of the problem. New techniques of early intervention and the development of intensive ABI care have noticeably improved the survival rate. However, despite these advances, brain injuries still have no surgical or pharmacological treatment to re-establish lost functions. Cognitive rehabilitation is defined as a process whereby people with brain injury work together with health service professionals and others to remediate or alleviate cognitive deficits arising from a neurological insult. This is achieved by taking advantage of the plastic nature of the nervous system, where the brain can reconfigure its connections, both creating new ones, and modifying the previously existing. Neuro-rehabilitation aims to optimize the plastic nature by inducing a reorganization of the neural network, based on specific experiences. Personalized interventions from individual impairment profile will be necessary to optimize the remaining resources by potentiating adaptive responses and inhibiting maladaptive changes. In the last years, some applications and software programs have been developed to train or stimulate cognitive functions of different neuropsychological disorders, such as ABI, Alzheimer, psychiatric disorders, attention deficit or hyperactivity disorder (ADHD). The application of technologies into medicine has changed the paradigm. Telemedicine allows improving the quality of clinical services, providing better access to them and helping to break geographical barriers. Moreover, one of the main advantages of telemedicine is the possibility to extend the therapeutic processes beyond the hospital (e.g. patient's home). As a consequence, a reduction of unnecessary costs and a better costs/benefits ratio are achieved, making possible a more efficient use of the available resources In this context, the main objective of this work is to improve neuro-rehabilitation of patients suffering cognitive deficits, by designing, developing and validating a telemedicine system that incorporates ICTs to change this paradigm, making it more personalized, ubiquitous and ecologic. The following specific objectives have been defined: ��� To analyse and model a tele-rehabilitation system, defining objectives and user requirements to design the different needed functionalities. ��� To define a scalable tele-rehabilitation architecture to offer different services grouping functionalities into modules. ��� To design and develop the tele-rehabilitation platform, including the graphic user interface, creating different user roles and permissions. ��� To develop a data analysis module to extract knowledge based on the historic results from the rehabilitation sessions stored in the system. ��� To evaluate the obtained results by patients after the rehabilitation program, arising conclusions about the benefits of the implemented service. ��� To technically evaluate the tele-rehabilitation platform, and its usability and the costs/benefit ratio. ��� To integrate an eye-tracking device allowing the monitoring of the visual attention while patients execute rehabilitation tasks. ���������To design and develop a monitoring environment that allows to obtain visual attention patterns. Summarizing the obtained results, the cognitive tele-rehabilitation platform has been developed and evaluated technically, demonstrating the improvements on the efficiency without worsening the efficacy of the process. Besides, a usability evaluation has been carried out, with very good results. Regarding the data analysis module, an algorithm has been designed and developed to automatically select and configure rehabilitation sessions, taking into account the specific characteristics of each patient. This algorithm is called Intelligent Therapy Assistant (ITA). The obtained results show an improvement both in the efficiency and the efficacy of the process, comparing the results obtained by patients when they receive treatments scheduled manually by therapists. Finally, an eye-tracking device has been integrated in the tele-rehabilitation platform, carrying out a study with patients and control subjects demonstrating the technical viability of the developed monitoring environment. First results also show that there are differences between the visual attention patterns between ABI patients and control subjects.

Dise��o y ensayos en tierra de paneles solares para un sat��lite de ��rbita baja = Design and testing procedures of a Low Earth (LEO)satellite solar panels

El Proyecto Fin De Carrera presentado a continuaci��n contiene una descripci��n del predise��o del microsat��lite de observaci��n terrestre Gaia, particularizando ��sta especialmente en el sistema de potencia del mismo. En el presente cap��tulo se describen los objetivos de la misi��n expuesta y los requerimientos del sat��lite objeto de este proyecto.

Obtenci��n del modelo tridimensional de la puerta de La Latina del S. XVI d.C. mediante equipo l��ser esc��ner terrestre.

El objetivo de este Proyecto Fin de Carrera (PFC) es la obtenci��n de un modelo tridimensional de ���La Puerta de la Latina���, ubicada en el aparcamiento delantero de la Escuela T��cnica Superior de Arquitectura de la Universidad Polit��cnica de Madrid. El levantamiento se realiza con el equipo l��ser esc��ner terrestre Riegl LMS-Z420i. Tras la toma de datos se efectuar�� el tratamiento de la nube de puntos y se obtendr�� una ���imagen realista��� del modelo, entendiendo por ���imagen realista���una representaci��n final en la que, partiendo del modelo digital triangulado, se realiza una asignaci��n de texturas a partir de im��genes obtenidas in situ. Este proyecto pretende ser un ensayo de las posibilidades de esta tecnolog��a en el proceso de la representaci��n tridimensional de edificios de inter��s arquitect��nico e hist��rico.

Desarrollo, implementaci��n y an��lisis de un modelo cinem��tico local de velocidades para Costa Rica basado en la integraci��n y homogenizaci��n de datos de estaciones GNSS continuas

El primer procesamiento estricto realizado con el software cient��fico Bernese y contemplando las m��s estrictas normas de c��lculo recomendadas internacionalmente, permiti�� obtener un campo puntual de alta exactitud, basado en la integraci��n y estandarizaci��n de los datos de una red GPS ubicada en Costa Rica. Este procesamiento contempl�� un total de 119 semanas de datos diarios, es decir unos 2,3 a��os, desde enero del a��o 2009 hasta abril del a��o 2011, para un total de 30 estaciones GPS, de las cuales 22 est��n ubicadas en el territorio nacional de Costa Rica y 8 internaciones pertenecientes a la red del Sistema Geoc��ntrico para las Am��ricas (SIRGAS). Las denominadas soluciones semilibres generaron, semana a semana, una red GPS con una alta exactitud interna definida por medio de los vectores entre las estaciones y las coordenadas finales de la constelaci��n satelital. La evaluaci��n semanal dada por la repetibilidad de las soluciones brind�� en promedio errores de 1,7 mm, 1,4 mm y 5,1 mm en las componentes [n e u], confirmando una alta consistencia en estas soluciones. Aunque las soluciones semilibres poseen una alta exactitud interna, las mismas no son utilizables para fines de an��lisis cinem��tico, pues carecen de un marco de referencia. En Latinoam��rica, la densificaci��n del Marco Internacional Terrestre de Referencia (ITRF), est�� representado por la red de estaciones de operaci��n continua GNSS de SIRGAS, denominada como SIRGAS-CON. Por medio de las denominadas coordenadas semanales finales de las 8 estaciones consideradas como v��nculo, se refiri�� cada una de las 119 soluciones al marco SIRGAS. La introducci��n del marco de referencia SIRGAS a las soluciones semilibres produce deformaciones en estas soluciones. Las deformaciones de las soluciones semilibres son producto de las cinem��tica de cada una de las placas en las que se ubican las estaciones de v��nculo. Luego de efectuado el amarre semanal a las coordenadas SIRGAS, se hizo una estimaci��n de los vectores de velocidad de cada una de las estaciones, incluyendo las de amarre, cuyos valores de velocidad se conocen con una alta exactitud. Para la determinaci��n de las velocidades de las estaciones costarricenses, se program�� una rutina en ambiente MatLab, basada en una ajuste por m��nimos cuadrados. Los valores obtenidos en el marco de este proyecto en comparaci��n con los valores oficiales, brindaron diferencias promedio del orden de los 0,06 cm/a, -0,08 cm/a y -0,10 cm/a respectivamente para las coordenadas [X Y Z]. De esta manera se logr�� determinar las coordenadas geoc��ntricas [X Y Z]T y sus variaciones temporales [vX vY vZ]T para el conjunto de 22 estaciones GPS de Costa Rica, dentro del datum IGS05, ��poca de referencia 2010,5. Aunque se logr�� una alta exactitud en los vectores de coordenadas geoc��ntricas de las 22 estaciones, para algunas de las estaciones el c��lculo de las velocidades no fue representativo debido al relativo corto tiempo (menos de un a��o) de archivos de datos. Bajo esta premisa, se excluyeron las ocho estaciones ubicadas al sur de pa��s. Esto implic�� hacer una estimaci��n del campo local de velocidades con solamente veinte estaciones nacionales m��s tres estaciones en Panam�� y una en Nicaragua. El algoritmo usado fue el denominado Colocaci��n por M��nimos Cuadrados, el cual permite la estimaci��n o interpolaci��n de datos a partir de datos efectivamente conocidos, el cual fue programado mediante una rutina en ambiente MatLab. El campo resultante se estim�� con una resoluci��n de 30' X 30' y es altamente constante, con una velocidad resultante promedio de 2,58 cm/a en una direcci��n de 40,8�� en direcci��n noreste. Este campo fue validado con base en los datos del modelo VEMOS2009, recomendado por SIRGAS. Las diferencias de velocidad promedio para las estaciones usadas como insumo para el c��lculo del campo fueron del orden los +0,63 cm/a y +0,22 cm/a para los valores de velocidad en latitud y longitud, lo que supone una buena determinaci��n de los valores de velocidad y de la estimaci��n de la funci��n de covarianza emp��rica, necesaria para la aplicaci��n del m��todo de colocaci��n. Adem��s, la grilla usada como base para la interpolaci��n brind�� diferencias del orden de -0,62 cm/a y -0,12 cm/a para latitud y longitud. Adicionalmente los resultados de este trabajo fueron usados como insumo para hacer una aproximaci��n en la definici��n del l��mite del llamado Bloque de Panam�� dentro del territorio nacional de Costa Rica. El c��lculo de las componentes del Polo de Euler por medio de una rutina programa en ambiente MatLab y aplicado a diferentes combinaciones de puntos no brind�� mayores aportes a la definici��n f��sica de este l��mite. La estrategia lo que confirm�� fue simplemente la diferencia en la direcci��n de todos los vectores velocidad y no permiti�� revel�� revelar con mayor detalle una ubicaci��n de esta zona dentro del territorio nacional de Costa Rica. ABSTRACT The first strict processing performed with the Bernese scientific software and contemplating the highest standards internationally recommended calculation, yielded a precise field of high accuracy, based on the integration and standardization of data from a GPS network located in Costa Rica. This processing watched a total of 119 weeks of daily data, is about 2.3 years from January 2009 to April 2011, for a total of 30 GPS stations, of which 22 are located in the country of Costa Rica and 8 hospitalizations within the network of Geocentric System for the Americas (SIRGAS). The semi-free solutions generated, every week a GPS network with high internal accuracy defined by vectors between stations and the final coordinates of the satellite constellation. The weekly evaluation given by repeatability of the solutions provided in average errors of 1.7 mm 1.4 mm and 5.1 mm in the components [n e u], confirming a high consistency in these solutions. Although semi-free solutions have a high internal accuracy, they are not used for purposes of kinematic analysis, because they lack a reference frame. In Latin America, the densification of the International Terrestrial Reference Frame (ITRF), is represented by a network of continuously operating GNSS stations SIRGAS, known as SIRGAS-CON. Through weekly final coordinates of the 8 stations considered as a link, described each of the solutions to the frame 119 SIRGAS. The introduction of the frame SIRGAS to semi-free solutions generates deformations. The deformations of the semi-free solutions are products of the kinematics of each of the plates in which link stations are located. After SIRGAS weekly link to SIRGAS frame, an estimate of the velocity vectors of each of the stations was done. The velocity vectors for each SIRGAS stations are known with high accuracy. For this calculation routine in MatLab environment, based on a least squares fit was scheduled. The values obtained compared to the official values, gave average differences of the order of 0.06 cm/yr, -0.08 cm/yr and -0.10 cm/yr respectively for the coordinates [XYZ]. Thus was possible to determine the geocentric coordinates [XYZ]T and its temporal variations [vX vY vZ]T for the set of 22 GPS stations of Costa Rica, within IGS05 datum, reference epoch 2010.5. The high accuracy vector for geocentric coordinates was obtained, however for some stations the velocity vectors was not representative because of the relatively short time (less than one year) of data files. Under this premise, the eight stations located in the south of the country were excluded. This involved an estimate of the local velocity field with only twenty national stations plus three stations in Panama and Nicaragua. The algorithm used was Least Squares Collocation, which allows the estimation and interpolation of data from known data effectively. The algorithm was programmed with MatLab. The resulting field was estimated with a resolution of 30' X 30' and is highly consistent with a resulting average speed of 2.58 cm/y in a direction of 40.8�� to the northeast. This field was validated based on the model data VEMOS2009 recommended by SIRGAS. The differences in average velocity for the stations used as input for the calculation of the field were of the order of +0.63 cm/yr, +0.22 cm/yr for the velocity values in latitude and longitude, which is a good determination velocity values and estimating the empirical covariance function necessary for implementing the method of application. Furthermore, the grid used as the basis for interpolation provided differences of about -0.62 cm/yr, -0.12 cm/yr to latitude and longitude. Additionally, the results of this investigation were used as input to an approach in defining the boundary of Panama called block within the country of Costa Rica. The calculation of the components of the Euler pole through a routine program in MatLab and applied to different combinations of points gave no further contributions to the physical definition of this limit. The strategy was simply confirming the difference in the direction of all the velocity vectors and not allowed to reveal more detail revealed a location of this area within the country of Costa Rica.

Predicci��n espacio-temporal de la irradiancia solar global a corto plazo en Espa��a mediante geoestad��stica y redes neuronales artificiales

El enriquecimiento del conocimiento sobre la Irradiancia Solar (IS) a nivel de superficie terrestre, as�� como su predicci��n, cobran gran inter��s para las Energ��as Renovables (ER) - Energ��a Solar (ES)-, y para distintas aplicaciones industriales o ecol��gicas. En el ��mbito de las ER, el uso ��ptimo de la ES implica contar con datos de la IS en superficie que ayuden tanto, en la selecci��n de emplazamientos para instalaciones de ES, como en su etapa de dise��o (dimensionar la producci��n) y, finalmente, en su explotaci��n. En este ��ltimo caso, la observaci��n y la predicci��n es ��til para el mercado energ��tico, la planificaci��n y gesti��n de la energ��a (generadoras y operadoras del sistema el��ctrico), especialmente en los nuevos contextos de las redes inteligentes de transporte. A pesar de la importancia estrat��gica de contar con datos de la IS, especialmente los observados por sensores de IS en superficie (los que mejor captan esta variable), estos no siempre est��n disponibles para los lugares de inter��s ni con la resoluci��n espacial y temporal deseada. Esta limitaci��n se une a la necesidad de disponer de predicciones a corto plazo de la IS que ayuden a la planificaci��n y gesti��n de la energ��a. Se ha indagado y caracterizado las Redes de Estaciones Meteorol��gicas (REM) existentes en Espa��a que publican en internet sus observaciones, focalizando en la IS. Se han identificado 24 REM (16 gubernamentales y 8 redes voluntarios) que aglutinan 3492 estaciones, convirti��ndose ��stas en las fuentes de datos meteorol��gicos utilizados en la tesis. Se han investigado cinco t��cnicas de estimaci��n espacial de la IS en intervalos de 15 minutos para el territorio peninsular (3 t��cnicas geoestad��sticas, una determin��stica y el m��todo HelioSat2 basado en im��genes satelitales) con distintas configuraciones espaciales. Cuando el ��rea de estudio tiene una adecuada densidad de observaciones, el mejor m��todo identificado para estimar la IS es el Kriging con Regresi��n usando variables auxiliares -una de ellas la IS estimada a partir de im��genes satelitales-. De este modo es posible estimar espacialmente la IS m��s all�� de los 25 km identificados en la bibliograf��a. En caso contrario, se corrobora la idoneidad de utilizar estimaciones a partir de sensores remotos cuando la densidad de observaciones no es adecuada. Se ha experimentado con el modelado de Redes Neuronales Artificiales (RNA) para la predicci��n a corto plazo de la IS utilizando observaciones pr��ximas (componentes espaciales) en sus entradas y, los resultados son prometedores. As�� los niveles de errores disminuyen bajo las siguientes condiciones: (1) cuando el horizonte temporal de predicci��n es inferior o igual a 3 horas, las estaciones vecinas que se incluyen en el modelo deben encentrarse a una distancia m��xima aproximada de 55 km. Esto permite concluir que las RNA son capaces de aprender c��mo afectan las condiciones meteorol��gicas vecinas a la predicci��n de la IS. ABSTRACT ABSTRACT The enrichment of knowledge about the Solar Irradiance (SI) at Earth's surface and its prediction, have a high interest for Renewable Energy (RE) - Solar Energy (SE) - and for various industrial and environmental applications. In the field of the RE, the optimal use of the SE involves having SI surface to help in the selection of sites for facilities ES, in the design stage (sizing energy production), and finally on their production. In the latter case, the observation and prediction is useful for the market, planning and management of the energy (generators and electrical system operators), especially in new contexts of smart transport networks (smartgrid). Despite the strategic importance of SI data, especially those observed by sensors of SI at surface (the ones that best measure this environmental variable), these are not always available to the sights and the spatial and temporal resolution desired. This limitation is bound to the need for short-term predictions of the SI to help planning and energy management. It has been investigated and characterized existing Networks of Weather Stations (NWS) in Spain that share its observations online, focusing on SI. 24 NWS have been identified (16 government and 8 volunteer networks) that implies 3492 stations, turning it into the sources of meteorological data used in the thesis. We have investigated five technical of spatial estimation of SI in 15 minutes to the mainland (3 geostatistical techniques and HelioSat2 a deterministic method based on satellite images) with different spatial configurations. When the study area has an adequate density of observations we identified the best method to estimate the SI is the regression kriging with auxiliary variables (one of them is the SI estimated from satellite images. Thus it is possible to spatially estimate the SI beyond the 25 km identified in the literature. Otherwise, when the density of observations is inadequate the appropriateness is using the estimates values from remote sensing. It has been experimented with Artificial Neural Networks (ANN) modeling for predicting the short-term future of the SI using observations from neighbor���s weather stations (spatial components) in their inputs, and the results are promising. The error levels decrease under the following conditions: (1) when the prediction horizon is less or equal than 3 hours the best models are the ones that include data from the neighboring stations (at a maximum distance of 55 km). It is concluded that the ANN is able to learn how weather conditions affect neighboring prediction of IS at such Spatio-temporal horizons.

Aportaci��n de la monitorizaci��n mediante redes de sensores y t��cnicas no invasivas para la conservaci��n preventiva del Patrimonio

La presente tesis doctoral presenta una serie de estudios en el campo del patrimonio basados en metodolog��as de monitorizaci��n mediante redes de sensores y t��cnicas no invasivas con el objetivo de realizar nuevas aportaciones a la conservaci��n preventiva mediante el seguimiento de los da��os de deterioro o la prevenci��n de los mismos. Las metodolog��as de monitorizaci��n mediante el despliegue de redes tridimensionales basadas en data loggers abordan estudios microclim��ticos, de confort y energ��ticos a corto plazo, donde se establecen conclusiones relativas a la eficiencia energ��tica de tres sistemas de calefacci��n muy utilizados en iglesias de la regi��n centro de la Pen��nsula Ib��rica, abordando aspectos de afecci��n de los mismos en el confort de los ocupantes o en el deterioro de los elementos patrimoniales o constructivos. Se desplegaron adem��s distintas plataformas de redes de sensores inal��mbricas procediendo a analizar en esta tesis cu��l es la que presenta mejores resultados en el ��mbito del patrimonio con el objetivo de una monitorizaci��n a largo plazo y considerando aspectos de comunicaciones, consumo y configuraci��n de las redes. Una vez conocida la plataforma que presenta mejores resultados comparativos se muestra una metodolog��a de estudio de la calidad de las comunicaciones en m��ltiples escenarios de patrimonio cultural y natural con la misma, que servir�� para establecer una serie de aspectos a considerar en el despliegue de redes de sensores inal��mbricas en futuros escenarios a monitorizar. Al igual que ocurre con las redes de sensores basadas en data loggers, las tareas de monitorizaci��n desarrolladas en esta tesis mediante el despliegue de las distintas plataformas inal��mbricas ha permitido la detecci��n de numerosos fen��menos de deterioro que son descritos a lo largo de la investigaci��n y cuyo seguimiento supone una aportaci��n a la prevenci��n de da��os en los distintos escenarios. Asimismo en el desarrollo de la tesis se realiza una aportaci��n para la conservaci��n preventiva mediante la monitorizaci��n con distintas t��cnicas no invasivas como la termograf��a infrarroja, las medidas de humedad superficial mediante protimeter, las t��cnicas de prospección de resistividad el��ctrica de alta resoluci��n o la prospección georradar. De este modo se desarrollan distintas aportaciones y conclusiones acerca de las ventajas y/o limitaciones de uso de las mismas analizando la idoneidad de aplicar cada una de ellas en distintas fases de an��lisis o con distintas capacidades de detecci��n o caracterizaci��n de los da��os. El estudio de imbricaci��n de dichas t��cnicas ha sido desarrollado en un escenario real que presenta graves da��os por humedad, habiendo sido posible la caracterizaci��n del origen de los mismos. ABSTRACT This doctoral dissertation discusses field research conducted to monitor heritage assets with sensor networks and other non-invasive techniques. The aim pursued was to contribute to conservation by tracking or preventing decay-induced damage. Monitoring methodologies based on three-dimensional data logger networks were used in short-term micro-climatic, comfort and energy studies to draw conclusions about the energy efficiency of three heating systems widely used in central Iberian churches. The impact of these systems on occupant comfort and decay of heritage or built elements was also explored. Different wireless sensor platforms were deployed and analysed to determine which delivered the best results in the context of long-term heritage monitoring from the standpoints of communications, energy demand and network architecture. A methodology was subsequently designed to study communication quality in a number of cultural and natural heritage scenarios and help establish the considerations to be borne in mind when deploying wireless sensor networks for heritage monitoring in future. As in data logger-based sensor networks, the monitoring conducted in this research with wireless platforms identified many instances of decay, described hereunder. Tracking those situations will help prevent damage in the respective scenarios. The research also contributes to preventive conservation based on non-invasive monitoring using techniques such as infrared thermography, protimeter-based surface damp measurements, high resolution electrical resistivity surveys and georadar analysis. The conclusions drawn address the advantages and drawbacks of each technique and its suitability for the various phases of analysis and capacity to detect or characterise damage. This dissertation also describes the intermeshed usage of these techniques that led to the identification of the origin of severe damp-induced damage in a real scenario.

Transformada Wavelet Compleja de Doble ��rbol (DT-CWT) y su aplicaci��n en Teledetecci��n. Nuevos modelos y aplicaciones

La teledetecci��n o percepci��n remota (remote sensing) es la ciencia que abarca la obtenci��n de informaci��n (espectral, espacial, temporal) sobre un objeto, ��rea o fen��meno a trav��s del an��lisis de datos adquiridos por un dispositivo que no est�� en contacto con el elemento estudiado. Los datos obtenidos a partir de la teledetecci��n para la observaci��n de la superficie terrestre com��nmente son im��genes, que se caracterizan por contar con un sinn��mero de aplicaciones que est��n en continua evoluci��n, por lo cual para solventar los constantes requerimientos de nuevas aplicaciones a menudo se proponen nuevos algoritmos que mejoran o facilitan alg��n proceso en particular. Para el desarrollo de dichos algoritmos, es preciso hacer uso de m��todos matem��ticos que permitan la manipulaci��n de la informaci��n con alg��n fin espec��fico. Dentro de estos m��todos, el an��lisis multi-resoluci��n se caracteriza por permitir analizar una se��al en diferentes escalas, lo que facilita trabajar con datos que puedan tener resoluciones diferentes, tal es el caso de las im��genes obtenidas mediante teledetecci��n. Una de las alternativas para la implementaci��n de an��lisis multi-resoluci��n es la Transformada Wavelet Compleja de Doble ��rbol (DT-CWT). Esta transformada se implementa a partir de dos filtros reales y se caracteriza por presentar invariancia a traslaciones, precio a pagar por su caracter��stica de no ser cr��ticamente muestreada. A partir de las caracter��sticas de la DT-CWT se propone su uso en el dise��o de algoritmos de procesamiento de imagen, particularmente im��genes de teledetecci��n. Estos nuevos algoritmos de procesamiento digital de im��genes de teledetecci��n corresponden particularmente a fusi��n y detecci��n de cambios. En este contexto esta tesis presenta tres algoritmos principales aplicados a fusi��n, evaluaci��n de fusi��n y detecci��n de cambios en im��genes. Para el caso de fusi��n de im��genes, se presenta un esquema general que puede ser utilizado con cualquier algoritmo de an��lisis multi-resoluci��n; este algoritmo parte de la implementaci��n mediante DT-CWT para luego extenderlo a un m��todo alternativo, el filtro bilateral. En cualquiera de los dos casos la metodolog��a implica que la inyecci��n de componentes pueda realizarse mediante diferentes alternativas. En el caso del algoritmo de evaluaci��n de fusi��n se presenta un nuevo esquema que hace uso de procesos de clasificaci��n, lo que permite evaluar los resultados del proceso de fusi��n de forma individual para cada tipo de cobertura de uso de suelo que se defina en el proceso de evaluaci��n. Esta metodolog��a permite complementar los procesos de evaluaci��n tradicionales y puede facilitar el an��lisis del impacto de la fusi��n sobre determinadas clases de suelo. Finalmente, los algoritmos de detecci��n de cambios propuestos abarcan dos enfoques. El primero est�� orientado a la obtenci��n de mapas de sequ��a en datos multi-temporales a partir de ��ndices espectrales. El segundo enfoque propone la utilizaci��n de un ��ndice global de calidad espectral como filtro espacial. La utilizaci��n de dicho filtro facilita la comparaci��n espectral global entre dos im��genes, esto unido a la utilizaci��n de umbrales, conlleva a la obtenci��n de im��genes diferencia que contienen la informaci��n de cambio. ABSTRACT Remote sensing is a science relates to information gathering (spectral, spatial, temporal) about an object, area or phenomenon, through the analysis of data acquired by a device that is not in contact with the studied item. In general, data obtained from remote sensing to observe the earth���s surface are images, which are characterized by having a number of applications that are constantly evolving. Therefore, to solve the constant requirements of applications, new algorithms are proposed to improve or facilitate a particular process. With the purpose of developing these algorithms, each application needs mathematical methods, such as the multiresolution analysis which allows to analyze a signal at different scales. One of the options is the Dual Tree Complex Wavelet Transform (DT-CWT) which is implemented from two real filters and is characterized by invariance to translations. Among the advantages of this transform is its successful application in image fusion and change detection areas. In this regard, this thesis presents three algorithms applied to image fusion, assessment for image fusion and change detection in multitemporal images. For image fusion, it is presented a general outline that can be used with any multiresolution analysis technique; this algorithm is proposed at first with DT-CWT and then extends to an alternative method, the bilateral filter. In either case the method involves injection of components by various means. For fusion assessment, the proposal is focused on a scheme that uses classification processes, which allows evaluating merger results individually for each type of land use coverage that is defined in evaluation process. This methodology allows complementing traditional assessment processes and can facilitate impact analysis of the merger on certain kinds of soil. Finally, two approaches of change detection algorithms are included. The first is aimed at obtaining drought maps in multitemporal data from spectral indices. The second one takes a global index of spectral quality as a spatial filter. The use of this filter facilitates global spectral comparison between two images and by means of thresholding, allows imaging containing change information.