Fusion of Multi-Atlas Segmentations with Spatial Distribution Modeling

In recent years, multi-atlas fusion methods have gainedsignificant attention in medical image segmentation. Inthis paper, we propose a general Markov Random Field(MRF) based framework that can perform edge-preservingsmoothing of the labels at the time of fusing the labelsitself. More specifically, we formulate the label fusionproblem with MRF-based neighborhood priors, as an energyminimization problem containing a unary data term and apairwise smoothness term. We present how the existingfusion methods like majority voting, global weightedvoting and local weighted voting methods can be reframedto profit from the proposed framework, for generatingmore accurate segmentations as well as more contiguoussegmentations by getting rid of holes and islands. Theproposed framework is evaluated for segmenting lymphnodes in 3D head and neck CT images. A comparison ofvarious fusion algorithms is also presented.

Uncertainty Quantification Of A Semi-Supervised Support Vector Regression Reservoir Model

Uncertainty quantification of petroleum reservoir models is one of the present challenges, which is usually approached with a wide range of geostatistical tools linked with statistical optimisation or/and inference algorithms. Recent advances in machine learning offer a novel approach to model spatial distribution of petrophysical properties in complex reservoirs alternative to geostatistics. The approach is based of semisupervised learning, which handles both ?labelled? observed data and ?unlabelled? data, which have no measured value but describe prior knowledge and other relevant data in forms of manifolds in the input space where the modelled property is continuous. Proposed semi-supervised Support Vector Regression (SVR) model has demonstrated its capability to represent realistic geological features and describe stochastic variability and non-uniqueness of spatial properties. On the other hand, it is able to capture and preserve key spatial dependencies such as connectivity of high permeability geo-bodies, which is often difficult in contemporary petroleum reservoir studies. Semi-supervised SVR as a data driven algorithm is designed to integrate various kind of conditioning information and learn dependences from it. The semi-supervised SVR model is able to balance signal/noise levels and control the prior belief in available data. In this work, stochastic semi-supervised SVR geomodel is integrated into Bayesian framework to quantify uncertainty of reservoir production with multiple models fitted to past dynamic observations (production history). Multiple history matched models are obtained using stochastic sampling and/or MCMC-based inference algorithms, which evaluate posterior probability distribution. Uncertainty of the model is described by posterior probability of the model parameters that represent key geological properties: spatial correlation size, continuity strength, smoothness/variability of spatial property distribution. The developed approach is illustrated with a fluvial reservoir case. The resulting probabilistic production forecasts are described by uncertainty envelopes. The paper compares the performance of the models with different combinations of unknown parameters and discusses sensitivity issues.

Il Discorso dell'amore verso la patria (1631) di Ludovico Zuccolo

Scopo di questo studio è la disamina e la divulgazione dei pregi letterari e del valore concettualmente innovativo del Discorso dell 'amore verso la patria di Ludovico Zuccolo. L'analisi dei contenuti dell'opera, unitamente alla puntualizzazione delle sue caratteristiche formali e stilistiche, permette di vedere come questo scrittore proponga, utilizzando la forma letteraria del discorso politico, una riuscita codificazione della tematica dei diritti e dei doveri dei cittadini verso la patria; operazione in cui si sostanzia, a mio avviso, l'apporto innovativo dello Zuccolo. Dopo l'iniziale riscoperta, da parte di Benedetto Croce, del capitolo delle Considerazioni sulla Ragion di Stato, l`opera dello Zuccolo ha generato un certo interesse critico fra gli studiosi di letteratura politica del "900" senza tuttavia divenire oggetto di contributi esaustivi malgrado, a nostro parere, la presenza di elementi di originalità di pensiero nel Discorso dell 'amore verso la patria. Inoltre, l'opinione degli specialisti non è mai stata unanime riguardo al valore e ai contenuti delle opere di questo autore. Se per il Croce, ne << La Critica >> del 1926, egli appare come colui che ha prodotto, «Lo scritto più acuto e originale sull'argomento [della Ragion di Stato], composto in quel seco1o.>> (p. 301), per altri egli si presenta come un dotto estensore di trattati politici nei quali sfoggia abilmente la sua erudizione classica e Luigi Firpo arriva a suggerire addirittura che lo Zuccolo sia colpevole di plagio proprio laddove tratta il tema della Ragion di Stato : Al punto in cui siamo, una cosa è certa, e cioè che i conti non tornano : non riesco a credere che uno scrittore inzeppi centinaia e centinaia di pagine di luoghi comuni, di erudizione d"accatto, di oziosità accademiche, e poi un bel mattino, morso dalla tarantola o baciato in fronte da Minerva, metta in carta il piccolo capolavoro, le pagine meditate e profonde, e perciò lungamente soffeite, che pure gli appartengono per una paternità incontestata e certa. Dico questo, perché in un caso del genere, non al miracolo s"avrebbe da credere, ma, semmai, al plagio. (1). Catherine Pitiot, nel suo saggio La retorica politica nell 'opera utopica di Ludovico Zuccolo, coglie invece in questo autore unicamente l"utopista che << lntende allontanarsi dalla realtà contemporanea per modificarla, correggerla e presentare un'in1magine che sia fondamentalmente diversa, a livello strutturale. >> (2). Di parere diametralmente opposto Rodolfo de Mattei, che attribuisce allo Zuccolo lo status di anti-utopista per eccellenza, tipico di uno scrittore che, Non ha voluto usufruire della facile libertà della fantasia per sovvertire l'ordine storico e per alterare arbitrariamente la natura umana, cioé per proporre un ordinamento mirante ad una radicale trasformazione della società e quindi di assai dubbia realizzazione. (3). Altri studiosi, fra cui Bruno Nediani, si sono dedicati alla descrizione della personalità dello Zuccolo, attingendo alle sue lettere - che lo stesso Nediani ha riscoperto - oltre che ai brevi accermi che di sé fa lo Zuccolo negli scritti. Dal saggio del Nediani, La personalità di Ludovico Zuccolo (1969), emerge la figura di un uomo tormentato e insoddisfatto, ossessionato dal sospetto dell"autorità ecclesiastica, costretto a procacciarsi impieghi inadeguati presso i potenti, all'inseguimento dell'obiettivo di una carriera che, comunque, finisce con il risultargli sempre, prima o poi, insopportabile. Più recentemente, Sergio Bertelli, nel suo contributo alla Storia della letteratura di Cecchi e Sapegno, ha aperto una nuova prospettiva sullo Zuccolo proponendolo come colui che, Spezza finalmente il cerchio moralistico costruito dal Botero attorno al pensiero machiavelliano e la ragion di stato cessa di essere giudicata vera o falsa, buona o malvagia, interessando in sé e per sé, cioé nei suoi presupposti e nei suoi fini esclusivamente politici. (4).

Multi-parametric evaluation of sit-to-stand and stand-to-sit transitions in elderly people.

The aim of this study was to extract multi-parametric measures characterizing different features of sit-to-stand (Si-St) and stand-to-sit (St-Si) transitions in older persons, using a single inertial sensor attached to the chest. Investigated parameters were transition's duration, range of trunk tilt, smoothness of transition pattern assessed by its fractal dimension, and trunk movement's dynamic described by local wavelet energy. A measurement protocol with a Si-St followed by a St-Si postural transition was performed by two groups of participants: the first group (N=79) included Frail Elderly subjects admitted to a post-acute rehabilitation facility and the second group (N=27) were healthy community-dwelling elderly persons. Subjects were also evaluated with Tinetti's POMA scale. Compared to Healthy Elderly persons, frail group at baseline had significantly longer Si-St (3.85±1.04 vs. 2.60±0.32, p=0.001) and St-Si (4.08±1.21 vs. 2.81±0.36, p=0.001) transition's duration. Frail older persons also had significantly decreased smoothness of Si-St transition pattern (1.36±0.07 vs. 1.21±0.05, p=0.001) and dynamic of trunk movement. Measurements after three weeks of rehabilitation in frail older persons showed that smoothness of transition pattern had the highest improvement effect size (0.4) and discriminative performance. These results demonstrate the potential interest of such parameters to distinguish older subjects with different functional and health conditions.

Weighted Shape-based Averaging with Neighborhood Prior Model for Multiple Atlas Fusion-based Medical Image Segmentation

In medical imaging, merging automated segmentations obtained from multiple atlases has become a standard practice for improving the accuracy. In this letter, we propose two new fusion methods: "Global Weighted Shape-Based Averaging" (GWSBA) and "Local Weighted Shape-Based Averaging" (LWSBA). These methods extend the well known Shape-Based Averaging (SBA) by additionally incorporating the similarity information between the reference (i.e., atlas) images and the target image to be segmented. We also propose a new spatially-varying similarity-weighted neighborhood prior model, and an edge-preserving smoothness term that can be used with many of the existing fusion methods. We first present our new Markov Random Field (MRF) based fusion framework that models the above mentioned information. The proposed methods are evaluated in the context of segmentation of lymph nodes in the head and neck 3D CT images, and they resulted in more accurate segmentations compared to the existing SBA.

Constraining 3-D electrical resistance tomography with GPR reflection data forimproved aquifer characterization

Surface-based ground penetrating radar (GPR) and electrical resistance tomography (ERT) are common tools for aquifer characterization, because both methods provide data that are sensitive to hydrogeologically relevant quantities. To retrieve bulk subsurface properties at high resolution, we suggest incorporating structural information derived from GPR reflection data when inverting surface ERT data. This reduces resolution limitations, which might hinder quantitative interpretations. Surface-based GPR reflection and ERT data have been recorded on an exposed gravel bar within a restored section of a previously channelized river in northeastern Switzerland to characterize an underlying gravel aquifer. The GPR reflection data acquired over an area of 240×40 m map the aquifer's thickness and two internal sub-horizontal regions with different depositional patterns. The interface between these two regions and the boundary of the aquifer with then underlying clay are incorporated in an unstructured ERT mesh. Subsequent inversions are performed without applying smoothness constraints across these boundaries. Inversion models obtained by using these structural constraints contain subtle resistivity variations within the aquifer that are hardly visible in standard inversion models as a result of strong vertical smearing in the latter. In the upper aquifer region, with high GPR coherency and horizontal layering, the resistivity is moderately high (N300 Ωm). We suggest that this region consists of sediments that were rearranged during more than a century of channelized flow. In the lower low coherency region, the GPR image reveals fluvial features (e.g., foresets) and generally more heterogeneous deposits. In this region, the resistivity is lower (~200 Ωm), which we attribute to increased amounts of fines in some of the well-sorted fluvial deposits. We also find elongated conductive anomalies that correspond to the location of river embankments that were removed in 2002.

Surface reconstruction from microscopic images in optical lithography.

This paper presents a method to reconstruct 3D surfaces of silicon wafers from 2D images of printed circuits taken with a scanning electron microscope. Our reconstruction method combines the physical model of the optical acquisition system with prior knowledge about the shapes of the patterns in the circuit; the result is a shape-from-shading technique with a shape prior. The reconstruction of the surface is formulated as an optimization problem with an objective functional that combines a data-fidelity term on the microscopic image with two prior terms on the surface. The data term models the acquisition system through the irradiance equation characteristic of the microscope; the first prior is a smoothness penalty on the reconstructed surface, and the second prior constrains the shape of the surface to agree with the expected shape of the pattern in the circuit. In order to account for the variability of the manufacturing process, this second prior includes a deformation field that allows a nonlinear elastic deformation between the expected pattern and the reconstructed surface. As a result, the minimization problem has two unknowns, and the reconstruction method provides two outputs: 1) a reconstructed surface and 2) a deformation field. The reconstructed surface is derived from the shading observed in the image and the prior knowledge about the pattern in the circuit, while the deformation field produces a mapping between the expected shape and the reconstructed surface that provides a measure of deviation between the circuit design models and the real manufacturing process.

Kernel-based Mapping of Meteorological Fields in Complex Orography

Due to the advances in sensor networks and remote sensing technologies, the acquisition and storage rates of meteorological and climatological data increases every day and ask for novel and efficient processing algorithms. A fundamental problem of data analysis and modeling is the spatial prediction of meteorological variables in complex orography, which serves among others to extended climatological analyses, for the assimilation of data into numerical weather prediction models, for preparing inputs to hydrological models and for real time monitoring and short-term forecasting of weather.In this thesis, a new framework for spatial estimation is proposed by taking advantage of a class of algorithms emerging from the statistical learning theory. Nonparametric kernel-based methods for nonlinear data classification, regression and target detection, known as support vector machines (SVM), are adapted for mapping of meteorological variables in complex orography.With the advent of high resolution digital elevation models, the field of spatial prediction met new horizons. In fact, by exploiting image processing tools along with physical heuristics, an incredible number of terrain features which account for the topographic conditions at multiple spatial scales can be extracted. Such features are highly relevant for the mapping of meteorological variables because they control a considerable part of the spatial variability of meteorological fields in the complex Alpine orography. For instance, patterns of orographic rainfall, wind speed and cold air pools are known to be correlated with particular terrain forms, e.g. convex/concave surfaces and upwind sides of mountain slopes.Kernel-based methods are employed to learn the nonlinear statistical dependence which links the multidimensional space of geographical and topographic explanatory variables to the variable of interest, that is the wind speed as measured at the weather stations or the occurrence of orographic rainfall patterns as extracted from sequences of radar images. Compared to low dimensional models integrating only the geographical coordinates, the proposed framework opens a way to regionalize meteorological variables which are multidimensional in nature and rarely show spatial auto-correlation in the original space making the use of classical geostatistics tangled.The challenges which are explored during the thesis are manifolds. First, the complexity of models is optimized to impose appropriate smoothness properties and reduce the impact of noisy measurements. Secondly, a multiple kernel extension of SVM is considered to select the multiscale features which explain most of the spatial variability of wind speed. Then, SVM target detection methods are implemented to describe the orographic conditions which cause persistent and stationary rainfall patterns. Finally, the optimal splitting of the data is studied to estimate realistic performances and confidence intervals characterizing the uncertainty of predictions.The resulting maps of average wind speeds find applications within renewable resources assessment and opens a route to decrease the temporal scale of analysis to meet hydrological requirements. Furthermore, the maps depicting the susceptibility to orographic rainfall enhancement can be used to improve current radar-based quantitative precipitation estimation and forecasting systems and to generate stochastic ensembles of precipitation fields conditioned upon the orography.

Airway stenting with the LT-Mold? for severe glotto-subglottic stenosis or intractable aspiration: experience in 65 cases.

The purpose of this study was to assess the safety and efficacy of stenting in upper airway reconstructions for benign laryngotracheal stenosis (LTS) with a newly designed prosthesis, the LT-Mold?. The LT-Mold and its proper use during open surgery and endoscopy are described, and the experience gathered from a prospectively collected database on 65 patients treated for complex LTS or severe aspiration is reported. This series is compared to the results of other stenting methods. All patients were available for evaluation. In all but one case, the prosthesis was removed at the end of the study. The new prosthesis did not induce any stent-related trauma to the supraglottis, glottis and subglottis. Before adding a distal round-shaped silicone cap to the LT-Mold, granulation tissue was usually seen at the stent-mucosal interface at the tracheostoma level. In 14 cases, there has been a spontaneous extrusion of the prosthesis through the mouth; this problem was solved by fixing the prosthesis through the reinforced portion of the prosthesis at the cap level and by adding one fixation stitch in the supraglottis. We have to document the loss of the silicone cap in three cases. This problem was resolved by designing a new prototype with an integrated cap, glued with a slow hardening silicone glue. Fifty-four (83 %) of 65 patients were decannulated after a mean duration of stenting of 3 months (range 1-12 months). The mean follow-up after decannulation was 23 months (range 1 month to 10 years). The experience gathered with the LT-Mold shows that long-term stenting for complex LTS is safely achieved when the prosthesis is used with its distal integrated silicone cap. The softness and smoothness of the prosthesis with a round-shaped configuration of both extremities help avoid ulceration and granulation tissue formation in the reconstructed airway. Adequate fixation is mandatory to avoid extrusion.

Tra gratuità e onerosità : la donazione gravata da un onere : studio di diritto romano e di diritto svizzero

Introduzione : Plinio il Giovane erogò una somma di denaro per costruire una biblioteca e assicurarne il funzionamento. Una cittadina donò al Municipio di Balerna due case di appartamenti con lo scopo di mantenervi pigioni moderate e di mettere i vani a disposizione quale abitazione primaria per la popolazione del Comune. Questi due esempi illustrano casi di donazioni gravate da un onere. Da essi si evince che la donazione modale consta di due elementi: un dono e una finalità posta allo stesso. Una tale donazione esemplifica l'idea di alterità dell'unità, come Giano - dio del Pantheon romano - il quale è rappresentato con due volti, che gli permettevano di vedere il passato e di scrutare il futuro. Così, il presente lavoro - anch'esso paradigma dell'alterità dell'unità - si prefigge lo scopo di creare un ponte tra il passato e il potenziale futuro, sulla scorta anche di testi filosofici e letterari, senza tacere la sua dimensione giuridica. Un'invocazione a Giano si giustifica: anche Seneca, nel suo canzonatorio poema sulla trasformazione in zucca dell'imperatore Claudio - l'Apocolocintosi - narra che il dio patrocinò l'interessato, siccome abile oratore e aduso all'arte forense poiché i suoi due volti indicano in senso metaforico - e ironico - la capacità di esaminare le questioni sotto tutti i loro aspetti. Ciò posto, giovi considerare che la donazione modale è costituita di due scorciatoie cognitive che espongono la sua alterità: l'una, il dono, rimanda all'idea di gratuità, di benevolenza, di amicizia, di reciprocità; l'altra, l'onere, riconduce all'onerosità, allo scambio, al contratto, alla commutatività. Così, per enucleare l'unità della donazione gravata da un onere occorre chinarsi sulla sua alterità e percorrere i cammini che essa propone: la gratuità e l'onerosità, per poi ridurre gli esiti nell'unitarietà dell'istituto. Il presente lavoro vaglia invero la donazione modale. Esso è nondimeno condito di riflessioni più generali inerenti alla teoria dei contratti e alla filosofia del diritto, in una digressione temporale che dal diritto romano porta al diritto svizzero, passando per alcuni glossatori e umanisti e, anche, attraverso alcune legislazioni regionali del XIX secolo. Donde un lavoro che, in ultima analisi, abbraccia più tematiche, suddivise come esposto in appresso. Il primo capitolo, di introduzione al tema, è un compendio della terminologia latina del dono, ottenuto individuando esempi addotti dalle fonti giuridiche e fatti narrati da scrittori latini. Dacché la legge si palesa mediante uno scritto insieme di segni che esprimono concetti - mi è parso opportuno soffermarmi sulle sfaccettature linguistiche del "dono". La società romana era tributaria di molteplici rapporti di amicizia, i cui contenuti hanno poi dato adito ai cosiddetti contratti gratuiti. A Roma, la gratuità era un concetto bicefalo. Esisteva una gratuità propriamente detta e una gratuità qualificata di lucrativa. L'una escludeva l'altra. Esse godevano di un campo d'applicazione autonomo e indipendente. Queste due nozioni sono l'oggetto del secondo capitolo. Dato che la donazione modale è una commistione tra gratuità e onerosità, dopo aver esposto i criteri della gratuità, il terzo capitolo si incentra sull'analisi del modus testamentario e del concetto di donazione remuneratoria. Lungo le pagine del quarto capitolo, preludio al nucleo stesso della tesi, si tratteggia lo sviluppo giuridico della donazione nel diritto romano: da causa di atti a contratto indipendente. Dopo avere tracciato i contorni degli elementi che si fondono nel concetto di donazione gravata da un onere (dono, gratuità, onerosità), il quinto capitolo contiene la base del presente studio: l'analisi della donazione modale. Assemblando i risultati emersi nei capitoli precedenti, si definisce e si delimita questo istituto, si elabora la sua maturazione storica e concettuale. L'incedere della tesi, in ambito svizzero, segue quasi pedissequamente la struttura romanistica del primo titolo. Dopo una presentazione di alcune legislazioni del XIX secolo, nel preludio, il secondo capitolo si concentra sulla nozione di gratuità, quale può essere estrapolata dal Codice civile, dal Codice delle obbligazioni e dalla Legge federale sulla esecuzione e sul fallimento. Il terzo capitolo tratta dell'onerosità, limitata al Codice civile e, principalmente, all'onere successorio. La tesi si chiude, nel quarto capitolo, con una digressione sulla donazione gravata da un onere nel diritto svizzero. In questo lavoro i quesiti di fondo, cui si cerca di fornire una risposta, riguardano la natura e la struttura dell'istituto in esame: di che tipo di contratto si tratta? È gratuito, lucrativo o oneroso? Come risponde il donatario inadempiente? Permettetemi un'avvertenza preliminare: i testi letterari, giuridici e filosofici su cui poggia il primo titolo sono vecchi di un paio di millenni, e, prima di giungere nelle nostre biblioteche e nelle nostre case, hanno subito un percorso tortuoso. Alcuni sono stati alterati, altri modificati. Errori di trascrizione si sommano ad adeguamenti alle nuove realtà storiche. Ciò premesso, i testi letterari e filosofici sono presentati nelle versioni indicate nelle pagine della bibliografia e non sono stati l'oggetto di particolari attenzioni interpolazionistiche, critiche che affiorano tuttavia per i frammenti giuridici più interessanti per il presente lavoro.

Lignes ferroviaires régionales : ouvrir, fermer ou moderniser? : obstacles juridiques, techniques, géopolitiques ou absence de volonté politique? : études de quatre lignes ferroviaires franco-belges et franco-suisses

L'objectif de la présente étude est de cerner les facteurs de succès et d'échec des réouvertures et modernisations de lignes ferroviaires transfrontalières dans les zones limitrophes. L'enquête prend pour base deux lignes franco-belges (Mons-Valenciennes et Namur- Charleville-Mézières) et deux lignes franco-suisses (Delémont-Belfort et Neuchâtel- Besançon). Le problème public réside dans l'absence de moyens de transports publics exploitant le potentiel existant dans le bassin de vie concerné (sous-exploitation du marché des transports). Les obstacles à franchir dans le domaine des transports ferroviaires peuvent être de nature juridique. Ainsi, des prescriptions légales telles que certains standards d'interopérabilité, l'absence d'une définition de l'expression «train régional» au niveau européen, la sécurité (passages à niveau) ou des mesures en faveur des personnes à mobilité réduite, peuvent entraver, voire empêcher des réouvertures ou modernisations de lignes régionales, car ces standards ne sont pas adaptés à la réalité des lignes dont le potentiel est faible en termes de voyageurs et de fret. À un autre niveau, il est rare que les aspects techniques constituent des obstacles. C'est cependant le cas lorsque deux réseaux ferroviaires nourrissent des philosophies antagonistes (réseau cadencé et non cadencé). Pour la réouverture des lignes, on constate l'absence de définitions claires, au niveau politique, de la desserte de base et des seuils de fréquentation minimale. Il y a parfois un contraste marqué entre une infrastructure dégradée et un matériel roulant très moderne, signe d'absence de sensibilisation à l'entretien des infrastructures ferroviaires. Pourtant, ces infrastructures jouent un rôle important à l'échelon géopolitique. Correctement aménagées (offre, temps de parcours, correspondances), elles permettent le désenclavement de toute une région. La réouverture d'un chaînon manquant peut changer la position géopolitique d'une région, comme dans le cas de Mons-Valenciennes; mais en même temps, l'argument de l'impact géopolitique peut entraver une réouverture, même lorsqu'il n'est pas fondé, comme le montre le cas de Dinant-Givet qui semble concurrencer une autre ligne existante. L'impact des lignes à grande vitesse sur les régions limitrophes est souvent surestimé. En revanche, la praticabilité du concept des quatre capitaux (capital manufacturé, social, naturel et humain) est sous-estimée dans le domaine des transports publics. Les grilles d'analyse des quatre capitaux nous ont en effet permis de prouver l'applicabilité du concept aux lignes ferroviaires transfrontalières, en dépit du manque de me- surabilité de certains indicateurs. L'évaluation des lignes retenues à l'aide de notre grille d'analyse montre que les lignes régionales françaises accusent un lourd retard en termes de performance. Ce fait est confirmé dans les quatre capitaux. En appliquant notre méthode de planification à des lignes ferroviaires (transfrontalières), on observe que les lignes actuelles n'exploitent pas suffisamment leur potentiel. L'approche proposée se base sur le triangle «offre - infrastructure - matériel roulant» et s'articule autour des usagers. Avant toute planification, il faut développer une vision pour la région et la ligne concernée, dans laquelle la voie ferrée servira d'axe structurant. La vision se manifeste par un horaire qui traduit l'offre sou-haitée à long terme avec des temps de parcours idéaux, et des noeuds de correspondance avec d'autres moyens de transport. Alors, les lignes régionales peuvent contribuer à un changement de paradigme qui favorise un mode de vie axé davantage sur les services des transports publics que sur le transport individuel, également dans les régions limitrophes. - Het doel van deze Studie is het onderzocken von de redenen van het succès en van het falen van de heropening of modernisering van al of niet grensoverschrijdende spoorlijnen. Het on- derzoek is gebaseerd op twee Frans-Belgische lijnen (Bergen-Yalenciennes en Namen- Charleville-Mezières) en twee Frans-Zwitserse lijnen (Delémont-Belfort en Neuchâtel- Besançon). Het probleem is de afwezigheid van openbare transportmogelijkheden in de uitbating van de betrokken woongebieden (onderbenutting van de transportmarkt). De te overschrijden hindernissen op het gebied van spoorwegvervoer kunnen van juridische oorsprong zijn. Dat wil zeggen dat wettelijke vereisten zoals bepaalde standaarden voor inte- roperabiliteit, het ontbreken van een definitie van «regionale trein» op Europees niveau, de beveiliging (spoorwegovergangen) of maatregelen voor mensen met verminderde mobiliteit de heropening of modernisering van de regionale lijnen kunnen verhinderen, aangezien deze normen niet zijn aangepast aan de realiteit op aan de lijnen waarvan het potenti eel laag is, zowel voor reizigers als voor goederen. Op een ander niveau is het zeldzaam dat de technische as-pecten voor obstakels zorgen. Het is nochtans het geval wanneer twee spoorwegnetten zorgen voor tegenstrijdige ideeën (regelmatig of onregelmatig bezet net). Om de lijnen te he- ropenen, is er een gebrek aan duidelijke afspraken op politiek niveau, voor een minimale be- diening en een minimale opkomst. Soms is er een groot contrast tussen een verouderde infras- tructuur en een zeer modem rollend materieel, een teken van gebrek aan gezond verstand bij het onderhoud van de spoorweginfrastructuur. Deze infrastructuur speelt echter een belan- grijke roi in het geopolitieke niveau. Goed beheerd (aanbod, reistijd, verbindingen) zorgen ze voor een heropening van een hele regio. De heropening van een ontbrekende schakel kan de geopolitieke positie van een regio veranderen, zoals in het geval van Bergen-Valenciennes, maar terzelfder tijd kan het argument van de geopolitieke impact een heropening verhinderen, zelfs als het ongegrond is, zoals in het geval van Dinant-Givet dat blijkt te concurreren met een andere bestaande lijn. De impact van hogesnelheidslijnen op grensoverschrijdende regio's wordt vaak overschat. Daartegenover wordt de haalbaarheid van het concept van de vier kapi- taalvlakken (opbouwend, sociaal, natuurlijk en menselijk kapitaal) onderschat op het gebied van openbaar vervoer. De analyse van de vier kapitaalvlakken heeft ons toegelaten de toepas- baar-heid van het concept van de grensoverschrijdende spoorlijnen aan te tonen, ondanks het ge-brek aan meetbaarheid van bepaalde indicatoren. Evaluatie van de lijnen, geselecteerd met behulp van ons analysekader, heeft aangetoond dat Franse regionale lijnen achterblijven op het gebied van prestaties. Dit wordt bevestigd op de vier kapitaalvlakken. Door het toepassen van onze planningsmethode op spoorlijnen (in grenszones), zien we dat de huidige lijnen hun potentieel onvoldoende benutten. De voorgestelde aanpak is gebaseerd op de driehoek «aan- bieding - infrastructuur - rollend materieel» en rieht zieh op de gebruikers. Vooraleer een planning opgesteld kan worden, moeten we een visie ontwikkelen voor de betrokken lijn en de regio waarin de spoorweg zal dienen als structurele as. De visie baseert zieh op een diens- tregeling die uitgaat van een aanbod op lange termijn met ideale rijtijden en knooppunten met an-dere transportmiddelen. Zodoende kunnen regionale lijnen bijdragen aan een paradigma- vers-chuiving die een levensstijl promoot die meer gericht is op het openbaar vervoer dan op het individueel vervoer, ook in naburige regio's. - Das Ziel der Studie ist die Identifizierung von Erfolgs- und Misserfolgsfaktoren bei Wiedereröffnungen und Modernisierungen von (grenzüberschreitenden) Regionalverkehrslinien in Randregionen. Die Untersuchung stützt sich auf zwei belgisch-französische (Mons- Valenciennes und Namur-Charleville-Mézières) sowie zwei schweizerisch-französische Linien (Delémont-Belfort und Neuchâtel-Besançon). Das öffentliche Problem besteht im Fehlen eines öffentlichen Verkehrsmittels, welches das vorhandene Potential im Einzugsbereich der betrachteten Linien vollständig ausnützt (unvollständige Ausnützung des vorhandenen Transportmarktes). Die zu überwindenden Hindernisse auf dem Gebiet des Eisenbahnwesens können juristischer Natur sein. Es handelt sich dabei um gewisse juristische Vorschriften w. z. B. Interoperabili- tätsstandards, die Abwesenheit einer klaren Definition des Begriffes «Regionalverkehr» auf europäischer Ebene, Sicherheitsstandards (Bahnübergänge) oder Massnahmen zu Gunsten von Behinderten, die Wiedereröffnungen behindern können, weil diese Standards keine Rücksicht auf die Gegebenheiten von Regionallinien mit einem geringen Nachfragepotential nehmen. Technische Vorgaben stellen nur selten ein Hindernis bei Wiedereröffnungen dar. Dies kann dann der Fall sein, wenn zwei Eisenbahnnetze mit unterschiedlichen Betriebsphilosophien aufeinander treffen (Netz mit Taktverkehr und unvertaktete Netze). Bei Wiedereröffnung von Eisenbahnlinie ist festzustellen, dass auf politischer Ebene keine Definitionen in Bezug auf Basisangebot und der minimalen Nachfrage bestehen. Bisweilen ist ein starker Kontrast zwischen einem schlechten Infrastrukturzustand und einem darauf verkehrenden modernem Rollmaterial festzustellen. Gerade diese Infrastruktur spielt auf geopolitischer Ebene eine wichtige Rolle. Wird diese korrekt betrieben (attraktives Angebot, Fahrzeit, Umsteigeverbindungen), erlaubt sie einer ganzen Region eine Lösung aus der Isolation. Die Wiedereröffnung eines fehlenden Teilstücks kann die geopolitische Situation einer Region positiv verändern, wie das Beispiel der Linie Mons-Valenciennes zeigt. Gleichzeitig kann das Argument der geopolitischen Position eine Wiedereröffnung behindern, auch wenn die vorgebrachten Argumente nicht stichhaltig sind, wie das Beispiel der Linie Dinant-Givet beweist, die angeblich einen bestehenden Eisenbahgüterverkehrskorridor konkurrenzieren soll. Der Einfluss von Hochgeschwindigkeitsstrecken auf Randregionen wird oft überschätzt. Im Gegensatz dazu wird die Anwendbarkeit des Konzeptes der vier Kapitalien (konstruiertes, soziales, natürliches und Human-Kapital) bei der Anwendbarkeit im öffentlichen Verkehr unters-chätzt. Der verwendete Analyseraster der vier Kapitalien erlaubt die Anwendbarkeit dieses Ansatzes auf grenzüberschreitende Eisenbahnlinien, trotz des Fehlens von Daten für zahlreiche Indikatoren, zu untermauern. Die Evaluation der betrachteten Linien hat gezeigt, dass die französischen Schienenregionalverkehrslinien einen bedeutenden Rückstand in Bezug auf die Leistungsfähigkeit vorweisen. Dies wird durch die Anwendung des Analyseraster der vier Kapitalien bestätigt. Der Einsatz, der in dieser Arbeit entwickelten Planungsmethode auf die vier grenzüberschreitenden Regionalverkehrslinien hat gezeigt, dass die heutige Betriebsweise von Regionalverkehrslinien das vorhandene Potential nicht ausschöpft. Der vorgeschlagene Ansatz basiert auf dem Dreieck «Angebot - Infrastruktur - Rollmaterial» in dem die Benützerlnnen im Zentrum stehen. Jedoch steht die Entwicklung einer Vision für die betroffene Region und Linie vor dem Beginn jeder Planung im Zentrum, bei der die Eisenbahnlinie als strukturierende Achse benützt wird. Diese manifestiert sich in einer Fahrplanstruktur, die das langfristig gewünschte Angebot mit idealen Fahrzeiten und Umsteigeknoten mit anderen Verkehrsmitteln beinhaltet. In dieser Weise können die Regionalverkehrslinien einen Beitrag zu einem Paradigmawechsel beitragen, der auch in Randregionen einen Lebensstil fördert, der vermehrt auf den öffentlichen Verkehr als auf den motorisierten Individualverkehr setzt. - L'obiettivo di questo studio è quello di identificare i fattori di successo e di fallimento relativi alla riapertura e modernizzazione di linee ferroviarie transfrontaliere e non in aree limitrofe. L'indagine si basa su due linee franco-belghe (Mons-Valenciennes e Namur-Charleville- Mézières) e due linee franco-svizzere (Delémont-Belfort e Neuchâtel-Besançon). Il problema pubblico è la mancanza di mezzi di trasporto pubblico che sfruttino il potenziale esistente nel bacino d'utenza interessato (sottoutilizzazione del mercato dei trasporti). Gli ostacoli da superare nel settore del trasporto ferroviario possono essere di natura giuridica - vale a dire, requisiti legali come alcuni standard d'interoperabilità, l'assenza di una definizione del termine «treno regionale» a livello europeo, la sicurezza (passaggi a livello) o misure a favore di persone a mobilità ridotta, che possono ostacolare o impedire la riapertura o modernizzazione di linee regionali poiché queste norme non vengono adattate alla realtà delle linee il cui potenziale è basso in termini di viaggiatori e merci. A un altro livello è raro che aspetti tecnici costituiscano degli ostacoli. Tuttavia è il caso quando due reti ferroviarie perseguono filosofie antagoniste (rete cadenzata e non cadenzata). Per riaprire le linee si rileva una mancanza di definizioni chiare, a livello politico, del collegamento di base e delle soglie minime di frequentazione. A volte vi è un netto contrasto tra un'infrastruttura degradata e un modernissimo materiale rotabile, segno della mancanza di sensibilizzazione per la manutenzione delle infrastrutture ferroviarie. Eppure queste strutture svolgono un ruolo importante a livello geopolitico. Correttamente gestite (offerta, tempi di percorrenza, coincidenze), permettono l'apertura verso l'esterno di un'intera regione. La riapertura di un tassello mancante può cambiare la posizione geopolitica di una regione, come nel caso di Mons-Valenciennes. Allo stesso tempo, tuttavia, l'argomento dell'impatto geopolitico, anche se infondato, può ostacolare una riapertura - come nel caso di Dinant-Givet che sembra fare concorrenza a un'altra linea esistente. L'impatto delle linee ad alta velocità sulle regioni limitrofe è spesso sovrastimato. In compenso, l'attuabilità del concetto dei quattro capitali (capitale fabbricato, sociale, naturale e umano) è sottovalutata nel settore dei trasporti pubblici. Le griglie d'analisi dei quattro capitali ci hanno effettivamente permesso di dimostrare l'applicabilità del concetto alle linee ferroviarie transfrontaliere, nonostante la mancanza di misurabilità di alcuni indicatori. La valutazione delle linee selezionate in supporto alla nostra griglia d'analisi mostra che le linee regionali francesi accusano un pesante ritardo in termini di prestazioni. Questo dato di fatto è confermato nei quattro capitali. Applicando il nostro metodo di pianificazione alle linee ferroviarie (transfrontaliere), si osserva che le attuali linee non sfruttano a sufficienza il loro potenziale. L'approccio proposto è basato sul triangolo «offerta / infrastrutture / materiale rotabile» e si articola attorno agli utenti. Prima di qualsiasi pianificazione, è necessario sviluppare una visione per la regione e la linea coinvolta, in cui la ferrovia servirà come asse strutturale. La visione si manifesta attraverso un orario che rifletta l'offerta desiderata a lungo termine, con tempi di percorrenza ideali e nodi di coincidenza con altri mezzi di trasporto. In questo modo, le linee regionali possono contribuire a un cambiamento di paradigma che favorisca uno stile di vita più focalizzato sui servizi di trasporto pubblico che sul trasporto individuale - anche nelle regioni limitrofe.

Donne e lavoro. Prospettive per una storia delle montagne europeee XVIII-XX secc.

Si ritiene comunemente che le spinte emancipatrici femminili si siano imposte con maggior vigore nei luoghi contraddistinti da mercati lavorativi più sviluppati e da maggiori opportunità di impiego retribuito, mentre nei contesti periferici, caratterizzati da marginalità economica, queste spinte sarebbero state più flebili. Il ritardo della modernizzazione di molte regioni di montagna sarebbe quindi responsabile del perdurare di una realtà femminile segnata da dipendenza e "arretratezza" sociale e culturale. Il volume si propone di analizzare in modo critico il nesso tra marginalità (economica, culturale, geografica) e discriminazione femminile, ampliando le prospettive di genere e contribuendo così al dibattito in corso da diversi anni sulle società di montagna del passato e sul loro divenire all'interno della realtà europea. I contributi abbracciano diversi contesti montani europei e prendono in esame alcuni nodi tematici quali i profili dei ruoli femminili, il loro inserimento nel mercato lavorativo e le rappresentazioni che scaturiscono dalle loro attività, delineando molteplici prospettive per lo studio del binomio genere-montagna.

Conditioning of multiple-point statistics facies simulations to tomographic images

Geophysical tomography captures the spatial distribution of the underlying geophysical property at a relatively high resolution, but the tomographic images tend to be blurred representations of reality and generally fail to reproduce sharp interfaces. Such models may cause significant bias when taken as a basis for predictive flow and transport modeling and are unsuitable for uncertainty assessment. We present a methodology in which tomograms are used to condition multiple-point statistics (MPS) simulations. A large set of geologically reasonable facies realizations and their corresponding synthetically calculated cross-hole radar tomograms are used as a training image. The training image is scanned with a direct sampling algorithm for patterns in the conditioning tomogram, while accounting for the spatially varying resolution of the tomograms. In a post-processing step, only those conditional simulations that predicted the radar traveltimes within the expected data error levels are accepted. The methodology is demonstrated on a two-facies example featuring channels and an aquifer analog of alluvial sedimentary structures with five facies. For both cases, MPS simulations exhibit the sharp interfaces and the geological patterns found in the training image. Compared to unconditioned MPS simulations, the uncertainty in transport predictions is markedly decreased for simulations conditioned to tomograms. As an improvement to other approaches relying on classical smoothness-constrained geophysical tomography, the proposed method allows for: (1) reproduction of sharp interfaces, (2) incorporation of realistic geological constraints and (3) generation of multiple realizations that enables uncertainty assessment.

3-D density structure and geological evolution of Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy) inferred from land-based and sea-surface gravity data

We present the first density model of Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy) obtained by simultaneously inverting land-based (543) and sea-surface (327) relative gravity data. Modern positioning technology, a 1 x 1 m digital elevation model, and a 15 x 15 m bathymetric model made it possible to obtain a detailed 3-D density model through an iteratively reweighted smoothness-constrained least-squares inversion that explained the land-based gravity data to 0.09 mGal and the sea-surface data to 5 mGal. Our inverse formulation avoids introducing any assumptions about density magnitudes. At 125 m depth from the land surface, the inferred mean density of the island is 2380 kg m(-3), with corresponding 2.5 and 97.5 percentiles of 2200 and 2530 kg m-3. This density range covers the rock densities of new and previously published samples of Paleostromboli I, Vancori, Neostromboli and San Bartolo lava flows. High-density anomalies in the central and southern part of the island can be related to two main degassing faults crossing the island (N41 and NM) that are interpreted as preferential regions of dyke intrusions. In addition, two low-density anomalies are found in the northeastern part and in the summit area of the island. These anomalies seem to be geographically related with past paroxysmal explosive phreato-magmatic events that have played important roles in the evolution of Stromboli Island by forming the Scari caldera and the Neostromboli crater, respectively. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.