Uso de nubes de puntos 3D para identificación y caracterización de familias de discontinuidades planas en afloramientos rocosos y evaluación de la calidad geomecánica

En este trabajo se estudia el uso de las nubes de puntos en 3D, es decir, un conjunto de puntos en un sistema de referencia cartesiano en R3, para la identificación y caracterización de las discontinuidades que afloran en un macizo rocoso y su aplicación al campo de la Mecánica de Rocas. Las nubes de puntos utilizadas se han adquirido mediante tres técnicas: sintéticas, 3D laser scanner y la técnica de fotogrametría digital Structure From Motion (SfM). El enfoque está orientado a la extracción y caracterización de familias de discontinuidades y su aplicación a la evaluación de la calidad de un talud rocoso mediante la clasificación geomecánica Slope Mass Rating (SMR). El contenido de la misma está dividido en tres bloques, como son: (1) metodología de extracción de discontinuidades y clasificación de la nube de puntos 3D; (2) análisis de espaciados normales en nubes de puntos 3D; y (3) análisis de la evaluación de la calidad geomecánica de taludes rocoso mediante la clasificación geomecánica SMR a partir de nubes de puntos 3D. La primera línea de investigación consiste en el estudio de las nubes de puntos 3D con la finalidad de extraer y caracterizar las discontinuidades planas presentes en la superficie de un macizo rocoso. En primer lugar, se ha recopilado información de las metodologías existentes y la disponibilidad de programas para su estudio. Esto motivó la decisión de investigar y diseñar un proceso de clasificación novedoso, que muestre todos los pasos para su programación e incluso ofreciendo el código programado a la comunidad científica bajo licencia GNU GPL. De esta forma, se ha diseñado una novedosa metodología y se ha programado un software que analiza nubes de puntos 3D de forma semi-automática, permitiendo al usuario interactuar con el proceso de clasificación. Dicho software se llama Discontinuity Set Extractor (DSE). El método se ha validado empleando nubes de puntos sintéticas y adquiridas con 3D laser scanner. En primer lugar, este código analiza la nube de puntos efectuando un test de coplanaridad para cada punto y sus vecinos próximos para, a continuación, calcular el vector normal de la superficie en el punto estudiado. En segundo lugar, se representan los polos de los vectores normales calculados en el paso previo en una falsilla estereográfica. A continuación se calcula la densidad de los polos y los polos con mayor densidad o polos principales. Estos indican las orientaciones de la superficie más representadas, y por tanto las familias de discontinuidades. En tercer lugar, se asigna a cada punto una familia en dependencia del ángulo formado por el vector normal del punto y el de la familia. En este punto el usuario puede visualizar la nube de puntos clasificada con las familias de discontinuidades que ha determinado para validar el resultado intermedio. En cuarto lugar, se realiza un análisis cluster en el que se determina la agrupación de puntos según planos para cada familia (clusters). A continuación, se filtran aquellos que no tengan un número de puntos suficiente y se determina la ecuación de cada plano. Finalmente, se exportan los resultados de la clasificación a un archivo de texto para su análisis y representación en otros programas. La segunda línea de investigación consiste en el estudio del espaciado entre discontinuidades planas que afloran en macizos rocosos a partir de nubes de puntos 3D. Se desarrolló una metodología de cálculo de espaciados a partir de nubes de puntos 3D previamente clasificadas con el fin de determinar las relaciones espaciales entre planos de cada familia y calcular el espaciado normal. El fundamento novedoso del método propuesto es determinar el espaciado normal de familia basándonos en los mismos principios que en campo, pero sin la restricción de las limitaciones espaciales, condiciones de inseguridad y dificultades inherentes al proceso. Se consideraron dos aspectos de las discontinuidades: su persistencia finita o infinita, siendo la primera el aspecto más novedoso de esta publicación. El desarrollo y aplicación del método a varios casos de estudio permitió determinar su ámbito de aplicación. La validación se llevó a cabo con nubes de puntos sintéticas y adquiridas con 3D laser scanner. La tercera línea de investigación consiste en el análisis de la aplicación de la información obtenida con nubes de puntos 3D a la evaluación de la calidad de un talud rocoso mediante la clasificación geomecánica SMR. El análisis se centró en la influencia del uso de orientaciones determinadas con distintas fuentes de información (datos de campo y técnicas de adquisición remota) en la determinación de los factores de ajuste y al valor del índice SMR. Los resultados de este análisis muestran que el uso de fuentes de información y técnicas ampliamente aceptadas pueden ocasionar cambios en la evaluación de la calidad del talud rocoso de hasta una clase geomecánica (es decir, 20 unidades). Asimismo, los análisis realizados han permitido constatar la validez del índice SMR para cartografiar zonas inestables de un talud. Los métodos y programas informáticos desarrollados suponen un importante avance científico para el uso de nubes de puntos 3D para: (1) el estudio y caracterización de las discontinuidades de los macizos rocosos y (2) su aplicación a la evaluación de la calidad de taludes en roca mediante las clasificaciones geomecánicas. Asimismo, las conclusiones obtenidas y los medios y métodos empleados en esta tesis doctoral podrán ser contrastadas y utilizados por otros investigadores, al estar disponibles en la web del autor bajo licencia GNU GPL.

Procedimiento gráfico para la obtención de los parámetros de corrección del SMR a través de la proyección estereográfica

El Slope Mass Rating (SMR, Romana, 1985) constituye una clasificación geomecánica de uso muy extendido para la caracterización de taludes en roca. Se obtiene por adición al índice RMR básico, calculado a partir de valores característicos del macizo rocoso, de una serie de factores de corrección dependientes del paralelismo discontinuidad-talud, del buzamiento de las discontinuidades, del buzamiento relativo entre las discontinuidades y el talud, así como del método de excavación empleado. En este trabajo se propone un método gráfico que permite obtener los parámetros de corrección del SMR (F1, F2 y F3) representando en proyección estereográfica los planos de discontinuidad y del talud a estudiar.

Desarrollo de aplicaciones informáticas con fines docentes en el campo de la Ingeniería del Terreno

La Mecánica de Rocas forma parte del currículo de las titulaciones impartidas por el área de conocimiento de Ingeniería del Terreno de la UA. Sin embargo, a diferencia de otras disciplinas, su aplicación práctica precisa de un desarrollo metodológico in situ, con el fin de evaluar, por ejemplo, la calidad del macizo rocoso mediante las denominadas clasificaciones geomecánicas, y específicamente el Slope Mass Rating. Nuestra experiencia docente ha demostrado que su estudio requiere que el alumnado adquiera un nivel adecuado de habilidades en visión espacial y de comprensión de las estructuras geológicas. No obstante, los alumnos, en las edades tempranas de su formación, todavía no han alcanzado la madurez suficiente. Ello ha motivado el desarrollo de una herramienta que permita introducir de manera clara e inequívoca los inputs de ésta clasificación geomecánica y que muestre todos los cálculos intermedios gráficamente y analíticamente, así como los resultados finales. Su uso permite a los docentes exponer fácilmente casos de estudio en aula y a los alumnos reproducir, de forma objetiva, los cálculos durante su estudio, además de permitir visualizar la influencia de cada uno de los parámetros en el resultado final. Esta herramienta está disponible online para toda la comunidad educativa.

SMRTool

Este programa se encuentra disponible en Excel y en código MATLAB.

SMRTool (MATLAB)

Versión MATLAB.

Clasificación y caracterización de zonas húmedas del litoral alicantino (SE España), mediante las metodologías CAR/ASP y MEDWET: estudio de caso del Saladar de Aguamarga y el Fondet de La Senieta

En este estudio se pretende caracterizar las comunidades vegetales presentes en ambientes litorales en el SE de la provincia de Alicante, mediante el cartografiado de zonas homogéneas de vegetación, mediante el empleo de los catálogos propuestos por el RAC-SPA y Medwet. De este modo, se han determinado 7 unidades ambientales en cada uno de los sectores analizados en el estudio (saladar de Urbanova y el Fondet de la Senieta), pudiendo comparar las diferencias entre ambas técnicas. Así, se seleccionaron 10 parcelas al azar y su vegetación fue muestreada según la metodología, basada en transectos, denominada «quadrat technique» y se identificaron las diferentes especies vegetales en el campo. Por otro lado, la medida de la cobertura vegetal total también fue tomada según la metodología de «Braun Blanquet». Se han empleado los programas informáticos CartaLinx® y ArcView® para el cartografiado de las unidades vegetales. Así, trabajo se pretende proporcionar herramientas técnicas y garantizar la gestión sostenible de los humedales y sus recursos naturales.

Hacia la consideración de aspectos de calidad de datos en procesos de minería: el caso de las técnicas de clasificación

El éxito en la búsqueda de conocimiento a partir de grandes cantidades de datos radica en la calidad de los mismos. Hasta ahora los aspectos de calidad de los datos se han enfocado principalmente a la limpieza de los datos: detección de duplicados, valores atípicos, perdidos, incompletos o conflictos en instancias, entre otros. En este trabajo se presenta un caso de estudio que nos ha permitido determinar ciertos aspectos de calidad que pueden mejorar la expectativa de éxito en el análisis evitando resultados erróneos, incorrectos o poco fiables. Este es un primer paso hacia la consideración de manera sistemática y estructurada de criterios de calidad específicos para minería de datos que ayude al minero de datos en sus objetivos.

El Clot de Galvany-Balsares: clasificación y caracterización de zonas húmedas del litoral alicantino (SE España) mediante las metodologías RAC/SPA y MEDWET

Este trabajo es el segundo de una serie de estudios que se realizó para caracterizar las comunidades vegetales presentes en ambientes litorales en el SE de la provincia de Alicante, mediante el cartografiado de zonas homogéneas y el empleo de los catálogos propuestos por el RAC-SPA y Medwet. Se han determinado 11 unidades ambientales en el sector analizado que se corresponde al Clot de Galvany y Balsares, las cuales se han descrito y se han representado en 2 mapas que permite comparar las diferencias entre ambos catálogos. De este modo, se seleccionaron 10 parcelas al azar y su vegetación fue muestreada según la metodología, basada en transectos, denominada «quadrat technique» y se identificaron las diferentes especies vegetales en el campo. Por otro lado, la medida de la cobertura vegetal total también fue tomada según la metodología de «Braun Blanquet». Se han empleado los programas informáticos CartaLinx® y ArcView® para el cartografiado de las unidades vegetales. Así, la finalidad de este trabajo es proporcionar una serie de herramientas técnicas para poder garantizar la gestión sostenible de la compleja situación de la zona de estudio, así como de sus recursos naturales.

Contenidos transmedia de las teleseries españolas: clasificación, análisis y panorama en 2013

En este artículo analizamos los contenidos transmedia que tienen como “nave nodriza” las series programadas por las cadenas de televisión tanto nacionales (La 1, Antena 3, Telecinco) como autonómicas (TV3, ETB, TVG, Canal Sur) con producción propia y de estreno en 2013. Son en total 33 títulos, entre los que se encuentran Aída, Frágiles, La que se avecina (Telecinco); El barco, Bandolera, Amar es para siempre, El tiempo entre costuras (Antena 3); Cuéntame, Gran Reserva, Isabel, Águila Roja (La 1), La riera, Polseres vermelles (TV3); DHB, Goenkale (ETB); Matalobos, Padre Casares (TVG) y Arrayán y Flamán (Canal Sur). Hacemos un repaso de los sites de las series, donde se concentran los contenidos transmedia, y proponemos una clasificación de la gran variedad de formatos encontrados, recurriendo a las distintas categorías de touchpoints que permiten el contacto del receptor con la narración televisiva fuera de la pequeña pantalla. Los resultados apuntan a una presencia abrumadora de los contenidos reenvasados o adaptados al nuevo medio o plataforma y a una escasa todavía expansión transmedial con contenidos inéditos, diferenciados por medio y narrativamente relevantes.

Clasificación geográfica de textos informales

La clasificación automática de textos es ampliamente conocida y usada en multitud de situaciones. Dicha clasificación puede ser afrontada desde distintos puntos de vista, siendo uno de los más usados la clasificación por ámbito geográfico. De sobra son conocidas las clasificaciones geográficas realizadas por los buscadores de Internet y por los periódicos, las cuales agrupan un conjunto de páginas web o noticias acorde al ámbito geográfico que cubren. Por otro lado, la vigorosa aparición de las redes sociales con su lenguaje altamente informal ha hecho que las técnicas utilizadas para la clasificación geográfica automática de textos formales tengan que ser readaptadas con el propósito de obtener unos mejores resultados. En este artículo presentamos el estado actual en este campo. Así como un estudio realizado sobre la utilización de las técnicas más empleadas en la clasificación de textos informales combinando dichas técnicas con recursos de distinta índole y formalidad.

Propuesta de una nueva clasificación de los oligoelementos para su aplicación en nutrición, oligoterapia, y otras estrategias terapéuticas

Objetivos: 1) Proponer una nueva clasificación de los oligoelementos fundamentada en el estudio detallado de las investigaciones más recientes sobre los mismos; 2) ofrecer información detallada y actualizada sobre todos los oligoelementos. Resultados: el análisis de todos los resultados de investigación consultados pone de manifiesto que los avances en las técnicas de análisis molecular permiten dilucidar la importancia que presentan ciertos oligoelementos para la salud humana. Se ofrece un análisis detallado de la función catalítica que podrían tener determinados elementos no considerados hasta ahora como esenciales o posiblemente esenciales, gracias al uso de plataformas informáticas que permiten el análisis integrado de datos sobre enzimas. Asimismo se presenta información integrada y actualizada del papel fisiológico, cinéticas y metabolismo, fuentes dietéticas y factores que propician la carencia o la toxicidad de cada uno de los oligoelementos. Conclusiones: La Oligoterapia plantea el uso de oligoelementos catalíticamente activos con fines terapéuticos. La nueva clasificación de oligoelementos planteada en este trabajo será de interés para diversos sectores profesionales: médicos y demás personal sanitario, nutricionistas, farmacéuticos, etc. Así podrán diseñarse nuevas estrategias terapéuticas que permitan paliar la sintomatología de diversas patologías, en particular las enfermedades carenciales y metabólicas.