Discriminating crop, weeds and soil surface with a terrestrial LIDAR sensor

In this study, the evaluation of the accuracy and performance of a light detection and ranging (LIDAR) sensor for vegetation using distance and reflection measurements aiming to detect and discriminate maize plants and weeds from soil surface was done. The study continues a previous work carried out in a maize field in Spain with a LIDAR sensor using exclusively one index, the height profile. The current system uses a combination of the two mentioned indexes. The experiment was carried out in a maize field at growth stage 12–14, at 16 different locations selected to represent the widest possible density of three weeds: Echinochloa crus-galli (L.) P.Beauv., Lamium purpureum L., Galium aparine L.and Veronica persica Poir.. A terrestrial LIDAR sensor was mounted on a tripod pointing to the inter-row area, with its horizontal axis and the field of view pointing vertically downwards to the ground, scanning a vertical plane with the potential presence of vegetation. Immediately after the LIDAR data acquisition (distances and reflection measurements), actual heights of plants were estimated using an appropriate methodology. For that purpose, digital images were taken of each sampled area. Data showed a high correlation between LIDAR measured height and actual plant heights (R2 = 0.75). Binary logistic regression between weed presence/absence and the sensor readings (LIDAR height and reflection values) was used to validate the accuracy of the sensor. This permitted the discrimination of vegetation from the ground with an accuracy of up to 95%. In addition, a Canonical Discrimination Analysis (CDA) was able to discriminate mostly between soil and vegetation and, to a far lesser extent, between crop and weeds. The studied methodology arises as a good system for weed detection, which in combination with other principles, such as vision-based technologies, could improve the efficiency and accuracy of herbicide spraying.

Spermiogenesis and spermatozoon ultrastructure of the dilepidid cestode Molluscotaenia crassiscolex (von Linstow, 1890), an intestinal parasite of the common shrew Sorex araneus

Spermiogenesis in Molluscotaenia crassiscolex begins with the formation of a differentiation zone containing two centrioles. One of the centrioles develops a flagellum directly into the cytoplasmic extension. The nucleus elongates and later migrates along the spermatid body. During advanced stages of spermiogenesis, a periaxonemal sheath appears in the spermatid. Spermiogenesis finishes with the appearance of a single helicoidal crested body at the base of the spermatid and, finally, the narrowing of the ring of arched membranes causes the detachment of the fully formed spermatozoon. The mature spermatozoon of M. crassiscolex exhibits a partially detached crested body in the anterior region of the spermatozoon, one axoneme, twisted cortical microtubules, a periaxonemal sheath, and a spiralled nucleus. The anterior spermatozoon extremity is characterized by the presence of an electron-dense apical cone and a single spiralled crested body, which is attached to the sperm cell in the anterior and posterior areas of region I, whereas in the middle area it is partially detached from the cell. This crested body is described for the first time in cestodes. The posterior extremity of the male gamete exhibits only the disorganizing axoneme. Results are discussed and compared particularly with the available ultrastructural data on dilepidids sensu lato.

Functional EF-hands in neuronal calcium sensor GCAP2 determine its phosphorylation state and subcellular distribution in vivo, and are essential for photoreceptor cell integrity

The neuronal calcium sensor proteins GCAPs (guanylate cyclase activating proteins) switch between Ca2+-free and Ca2+-bound conformational states and confer calcium sensitivity to guanylate cyclase at retinal photoreceptor cells. They play a fundamental role in light adaptation by coupling the rate of cGMP synthesis to the intracellular concentration of calcium. Mutations in GCAPs lead to blindness. The importance of functional EF-hands in GCAP1 for photoreceptor cell integrity has been well established. Mutations in GCAP1 that diminish its Ca2+ binding affinity lead to cell damage by causing unabated cGMP synthesis and accumulation of toxic levels of free cGMP and Ca2+. We here investigate the relevance of GCAP2 functional EF-hands for photoreceptor cell integrity. By characterizing transgenic mice expressing a mutant form of GCAP2 with all EF-hands inactivated (EF(-)GCAP2), we show that GCAP2 locked in its Ca2+-free conformation leads to a rapid retinal degeneration that is not due to unabated cGMP synthesis. We unveil that when locked in its Ca2+-free conformation in vivo, GCAP2 is phosphorylated at Ser201 and results in phospho-dependent binding to the chaperone 14-3-3 and retention at the inner segment and proximal cell compartments. Accumulation of phosphorylated EF(-)GCAP2 at the inner segment results in severe toxicity. We show that in wildtype mice under physiological conditions, 50% of GCAP2 is phosphorylated correlating with the 50% of the protein being retained at the inner segment. Raising mice under constant light exposure, however, drastically increases the retention of GCAP2 in its Ca2+-free form at the inner segment. This study identifies a new mechanism governing GCAP2 subcellular distribution in vivo, closely related to disease. It also identifies a pathway by which a sustained reduction in intracellular free Ca2+ could result in photoreceptor damage, relevant for light damage and for those genetic disorders resulting in 'equivalent-light'' scenarios.

Physico-chemical analysis of Albian (Lower Cretaceous) amber from San Just (Spain): implications for palaeoenvironmental and palaeoecological studies.

Amber from a Lower Cretaceous outcrop at San Just, located in the Eastern Iberian Peninsula (Escucha Formation, Maestrat Basin), was investigated to evaluate its physico-chemical properties. Thermogravimetric (TG) and Differential Thermogravimetric (DTG) analyses, infra-red spectroscopy, elemental and C-isotope analyses were performed. Physico-chemical differences between the internal light nuclei and the peripheral darker portions of San Just amber can be attributed to processes of diagenetic alteration that preferentially took place in the external amber border colonized by microorganisms (fungi or bacteria) when the resin was still liquid or slightly polymerized. δ13Camber values of different pieces of the same sample, from the nucleus to the external part, are remarkably homogeneous, as are δ13Camber values of the darker peripheral portions and lighter inner parts of the same samples. Hence, neither invasive microorganisms, nor diagenetic alteration, changed the bulk isotopic composition of the amber. δ13C values of different amber samples range from -21.1 to -24 , as expected for C3 plant-derived material. C-isotope analysis, coupled to palaeobotanical, TG and DTG data and infra-red spectra, suggests that San Just amber was exuded by only one conifer species, belonging to either the Cheirolepidiaceae or Aracauriaceae, coniferous families probably living under stable palaeoenvironmental and palaeoecological conditions.

Análisis y diseño de filtros apilados basados en resonadores acústicos

Durant els últims anys la demanda de filtres pas banda de ràdio freqüència, de reduïdes dimensions, lleugers i d'elevades prestacions destinats a sistemes de comunicacions inalàmbriques s'ha incrementat de forma significativa. Aquests sistemes principalment són els sistemes de telefonia mòbil de tercera generació UMTS y el sistema de navegació GPS. Els filtres actuals, basats en ressonadors SAW (Surface Acoustic Wave), tenen unes dimensions reduïdes però estan limitats en freqüència (3 GHz) i la seva tecnologia no és compatible amb les tecnologies estàndards de circuits integrats. Per aquestes raons s'espera que els filtres basats en ressonadors BAW (Bulk Acoustic Wave) substitueixin als SAW. Els dos tenen dimensions similars, però els filtres BAW poden funcionar a freqüències superiors a 3 GHz, poden treballar amb nivells de potència majors, i és important destacar el fet que la seva tecnologia és compatible amb les tecnologies estàndards de circuits integrats. La investigació en l'àmbit dels filtres BAW s'ha centrat en millorar els processos tecnològics i la qualitat dels materials, però s'ha treballat poc en l'adaptació de les tècniques sistemàtiques de disseny de filtres a les particularitats d'aquesta tecnologia, per tant el principal objectiu d'aquest treball és presentar mètodes sistemàtics per al disseny de filtres BAW, centrant-se en l'estudi d’estructures apilades.

Aplicació de la termoquimiolisi - cromatografia de gasos - espectrometria de masses a l'estudi de la matèria orgànica del sòl

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Université de Poitiers, França, entre 2007 i 2009. El treball s'ha centrat en dues activitats bàsiques. El treball realitzat s’ha centrat en dues activitats bàsiques. D’una banda, la posada a punt d'un protocol de fraccionament de la matèria orgànica del sòl, per extraccions successives amb solvents alcalins després d'una seqüència de pretractaments al sòl: cap pretractament, atac amb àcid (per destruir els carbonats), atac amb ditionit (per reduir els òxids de Fe i Al i facilitar l'extracció de la matèria orgànica associada a aquests compostos). El protocol dóna una visió de conjunt de la situació de la matèria orgànica del sòl, combinant aspectes físics (protecció, precipitació, oclusió per carbonats) i químics (grau d'humificació). D’altra banda, l'aprenentatge de la tècnica de termoquimiolisi-cromatografia de gasos-espectrometria de masses. Aquest era l'objectiu de l'estada a Poitiers, al qual hem donat prioritat. Ens hem centrat en l'estudi de fraccions físiques (densimètriques) obtingudes en estudis anteriors sobre sòls forestals. Les fraccions considerades són: fracció lleugera (FL), tres fraccions ocluïdes (OC1, OC2 i OC3) i fracció densa (FD). L’aplicació de la termoquimiolisi permet de caracteritzar diversos grups de substàncies, de les quals ens hem centrat en alguns indicadors bioquímics: àcids grasos, alcohols, diàcids, productes fenòlics i altres productes aromàtics, derivats de carbohidrats. L’estudi de conjunt d’aquests productes indica que és a les fraccions ocluïdes (que solen ser minoritàries a tots els horitzons) on la matèria orgànica d’origen microbià és dominant, mentre que a les fraccions lleugera (FL) i densa (FD) la matèria orgànica d’origen vegetal sembla dominant. Es preveu aplicar aquesta tècnica a l’estudi de les fraccions obtingudes a la primera part del treball, actualment congelades i a l’espera de ser processades.

Underwater Gigamosaicing

El procés de fusió de dues o més imatges de la mateixa escena en una d'única i més gran és conegut com a Image Mosaicing. Un cop finalitzat el procés de construcció d'un mosaic, els límits entre les imatges són habitualment visibles, degut a imprecisions en els registres fotomètric i geomètric. L'Image Blending és l'etapa del procediment de mosaicing a la que aquests artefactes són minimitzats o suprimits. Existeixen diverses metodologies a la literatura que tracten aquests problemes, però la majoria es troben orientades a la creació de panorames terrestres, imatges artístiques d'alta resolució o altres aplicacions a les quals el posicionament de la càmera o l'adquisició de les imatges no són etapes rellevants. El treball amb imatges subaquàtiques presenta desafiaments importants, degut a la presència d'scattering (reflexions de partícules en suspensió) i atenuació de la llum i a condicions físiques extremes a milers de metres de profunditat, amb control limitat dels sistemes d'adquisició i la utilització de tecnologia d'alt cost. Imatges amb il·luminació artificial similar, sense llum global com la oferta pel sol, han de ser unides sense mostrar una unió perceptible. Les imatges adquirides a gran profunditat presenten una qualitat altament depenent de la profunditat, i la seva degradació amb aquest factor és molt rellevant. El principal objectiu del treball és presentar dels principals problemes de la imatge subaquàtica, seleccionar les estratègies més adequades i tractar tota la seqüència adquisició-procesament-visualització del procés. Els resultats obtinguts demostren que la solució desenvolupada, basada en una Estratègia de Selecció de Límit Òptim, Fusió en el Domini del Gradient a les regions comunes i Emfatització Adaptativa d'Imatges amb baix nivell de detall permet obtenir uns resultats amb una alta qualitat. També s'ha proposat una estratègia, amb possibilitat d'implementació paral·lela, que permet processar mosaics de kilòmetres d'extensió amb resolució de centímetres per píxel.

Spermatogenesis of the Spider Crab Maja brachydactyla (Decapoda: Brachyura)

This study describes spermatogenesis in a majid crab (Maja brachydactyla) using electron microscopy and reports the origin of the different organelles present in the spermatozoa. Spermatogenesis in M. brachydactyla follows the general pattern observed in other brachyuran species but with several peculiarities. Annulate lamellae have been reported in brachyuran spermatogenesis during the diplotene stage of first spermatocytes, the early and mid-spermatids. Unlike previous observations, a Golgi complex has been found in midspermatids and is involved in the development of the acrosome. The Golgi complex produces two types of vesicles: light vesicles and electron-dense vesicles. The light vesicles merge into the cytoplasm, giving rise to the proacrosomal vesicle. The electron-dense vesicles are implicated in the formation of an electron-dense granule, which later merges with the proacrosomal vesicle. In the late spermatid, the endoplasmic reticulum and the Golgi complex degenerate and form the structures–organelles complex found in the spermatozoa. At the end of spermatogenesis, the materials in the proacrosomal vesicle aggregate in a two-step process, forming the characteristic concentric three-layered structure of the spermatozoon acrosome. The newly formed spermatozoa from testis show the typical brachyuran morphology.

Companies in Conflict Situations: Advancing the Research Agenda. Seminar proceedings. Barcelona, october 2011

Seminar proceedings about the Seminar “Companies in Confict Situations”, organized by ICIP, with the aim of reflecting on the causes, the dynamics and the consequences of the participation of companies in armed conflicts. Over thirty international experts will be participating in the conferences to analyze the role and responsibilities of companies in connection with the international arms market (especially regarding small arms, light weapons and conventional weapons), the provision of military and security services, and the exploitation of, and trade in, natural resources.

Comparació de la tecnologia LiDAR vers els mètodes tradicionals d’inventari forestal, a la finca La Vall de Benifallet, al Baix Ebre

L’inventari forestal és una eina molt important per obtenir la informació necessària, sobre una massa arbrada, respecte a la seva situació actual i la seva possible evolució en el temps, a fi i efecte de poder prendre les decisions necessàries sobre la seva planificació i gestió. Amb aquest treball s’ha volgut avaluar la possible millora que es pot obtenir aplicant les noves tecnologies en la realització dels inventaris forestals, com la tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging). El mètode tradicional de realitzar un inventari forestal, consisteix en anar a camp i prendre dades d’unes mostres representatives, de les variables dasomètriques que caracteritzen una massa forestal. La tecnologia LiDAR és un sistema de teledetecció que calcula distàncies a partir de, la mesura del temps entre l’emissió d’un làser polsat i el seu retorn desprès de la seva reflexió en tocar terra. El resultat és un núvol de punts a diferents alçades, amb el qual s’aconsegueix un Model Digital del Terreny (MDT) i un Model Digital de Superfície (MDS). De la resta d’aquests dos models s’obté una imatge de l’estructura vertical de la vegetació, a partir de la qual es poden deduir dades bàsiques del bosc amb mesures per tot el territori. L’àrea d’estudi on es va dur a terme el present treball, és una finca del terme municipal de Benifallet, al Baix Ebre, província de Tarragona. L’estudi ha consistit en la comparació dels dos mètodes, tradicional i LiDAR, a l’hora d’obtenir les variables de densitat, alçada i fracció de cabuda coberta (FCC). El mètode tradicional consisteix en mesurar les variables en 24 parcel•les representatives i posteriorment, en extrapolar-les als estrats, que són les unitats en que es divideix la part de la finca on es realitza l’inventari. En el mètode utilitzant la tecnologia LiDAR, s’utilitzen dos tipus de resolucions (8 píxels i 24 píxels) a l’hora de treballar amb les dades

Regulador de llum controlat per ordinador

RESUM El llum electric és un tipus d’energia amb la que s’il•lumina tot el món i s’utilitza tant per a il•luminar la nit com per a disposar de llum addicional durant el dia. L’energia es pren directament de la xarxa de subministrament elèctric i permet encendre tot tipus de focus i bombetes. Actualment la necessitat de controlar la intensitat lumínica de focus és de gran utilitat i es poden veure exemples en escenaris de teatres, concerts musicals, domòtica bàsica a vivendes, botigues, restaurants, etc. on s’incorporen aparells òptims per aquest control. Aspectes com la programació d’encesa, apagat i intensitat desitjada de focus a una hora convinguda facilita el fet de fer-ho manualment i disposar de més temps propi. L’objectiu principal d’aquest treball és dissenyar i construir un regulador de llum controlat per ordinador capac de regular la intensitat lumínica de 8 focus independentment l’un de l’altre. El control de regulació s’efectua mitjancant un programa informàtic compatible amb ordinadors que incorporin el sistema operatiu Windows i és programable en el temps permetent seleccionar la intensitat desitjada a diferents hores del dia seleccionat. Com a conclusions es pot destacar un estalvi energètic al regular la intensitat dels focus evitant així la permanent connexio a una tensió màxima de 230 VAC i la oportunitat de construir un regulador de llum amb els documents subministrats.

Design of Optical Systems With Extended Depth of Field: an Educational Approach to Wavefront Coding Techniques

A practical activity designed to introduce wavefront coding techniques as a method to extend the depth of field in optical systems is presented. The activity is suitable for advanced undergraduate students since it combines different topics in optical engineering such as optical system design, aberration theory, Fourier optics, and digital image processing. This paper provides the theoretical background and technical information for performing the experiment. The proposed activity requires students able to develop a wide range of skills since they are expected to deal with optical components, including spatial light modulators, and develop scripts to perform some calculations.

De llibertat, autoritat i in/dependències (a la vida i l'obra de Maria-Mercè Marçal)

This article pays attention to two moments in the life and work (inseparably united) of Maria-Mercè Marçal. The first refers to a search of small objects presided by the moon. Taking this search as a motif, the freedom which the poet confers to the nocturnal light ¿mythical and magical symbol of femaleness- and, therefore, to that which symbolises the heavenly body, is revealed. The second moment revolves around the reflection of Marçal on the ¿female authority¿, a concept which this author, inspired by the philosophical community of Diotima, distinguishes from power. Throughout history, Maria-Mercè Marçal remarked, many women have gained strength from the free atribution of authority to other women, to their texts, to their experiences.

De llibertat, autoritat i in/dependències (a la vida i l'obra de Maria-Mercè Marçal)

This article pays attention to two moments in the life and work (inseparably united) of Maria-Mercè Marçal. The first refers to a search of small objects presided by the moon. Taking this search as a motif, the freedom which the poet confers to the nocturnal light ¿mythical and magical symbol of femaleness- and, therefore, to that which symbolises the heavenly body, is revealed. The second moment revolves around the reflection of Marçal on the ¿female authority¿, a concept which this author, inspired by the philosophical community of Diotima, distinguishes from power. Throughout history, Maria-Mercè Marçal remarked, many women have gained strength from the free atribution of authority to other women, to their texts, to their experiences.

Flow cytometry in the analysis of cellular populations

Flow cytometry has become a valuable tool in cell biology. By analyzing large number of cells individually using light-scatter and fluorescence measurements, this technique reveals both cellular characteristics and the levels of cellular components. Flow cytometry has been developed to rapidly enumerate cells and to distinguish among different cell stages and structures using multiple staining. In addition to high-speed multiparametric data acquisition, analysis and cell sorting, which allow other characteristics of individual cells to be studied, have increased the interest of researchers in this technique. This chapter gives an overview of the principles of flow cytometry and examples of the application ofthe technique.