Monocular-based 3-D seafloor reconstruction and ortho-mosaicing by piecewise planar representation

Photo-mosaicing techniques have become popular for seafloor mapping in various marine science applications. However, the common methods cannot accurately map regions with high relief and topographical variations. Ortho-mosaicing borrowed from photogrammetry is an alternative technique that enables taking into account the 3-D shape of the terrain. A serious bottleneck is the volume of elevation information that needs to be estimated from the video data, fused, and processed for the generation of a composite ortho-photo that covers a relatively large seafloor area. We present a framework that combines the advantages of dense depth-map and 3-D feature estimation techniques based on visual motion cues. The main goal is to identify and reconstruct certain key terrain feature points that adequately represent the surface with minimal complexity in the form of piecewise planar patches. The proposed implementation utilizes local depth maps for feature selection, while tracking over several views enables 3-D reconstruction by bundle adjustment. Experimental results with synthetic and real data validate the effectiveness of the proposed approach

Reintroduction of the Eurasian otter (Lutra lutra) in Muga and Fluvià basins (north-eastern Spain): viability, development, monitoring and trends of the new population

Aquesta tesi es basa en el programa de reintroducció de la llúdriga eurasiàtica (Lutra lutra) a les conques dels rius Muga i Fluvià (Catalunya) durant la segona meitat dels 1990s. Els objectius de la tesi foren demostrar la viabilitat de la reintroducció, demostrar l'èxit de la mateixa, estudiar aspectes ecològics i etològics de l'espècie, aprofitant l'oportunitat única de gaudir d'una població "de disseny" i determinar les probabilitats de supervivència de la població a llarg termini. La reintroducció de la llúdriga a les conques dels rius Muga i Fluvià va reeixir, doncs l'àrea geogràfica ocupada efectivament es va incrementar fins a un 64% d'estacions positives a l'hivern 2001-02. La troballa de tres exemplars adults nascuts a l'àrea de reintroducció és una altra prova que valida l'èxit del programa. La densitat d'exemplars calculada a través dels censos visuals ha resultat baixa (0.04-0.11 llúdrigues/km), però s'aproxima al que hom pot esperar en els primers estadis d'una població reintroduïda, encara poc nombrosa però distribuïda en una gran àrea. La mortalitat post-alliberament va ser del 22% un any després de l'alliberament, similar o inferior a la d'altres programes de reintroducció de llúdrigues reeixits. La mortalitat va ser deguda principalment a atropellaments (56%). El patró d'activitat de les llúdrigues reintroduïdes va esdevenir principalment nocturn i crepuscular, amb una escassa activitat diürna. Les seves àrees vitals van ser del mateix ordre (34,2 km) que les calculades en d'altres estudis realitzats a Europa. La longitud mitjana de riu recorreguda per una llúdriga durant 24 hores va ser de 4,2 km per les femelles i 7,6 km pels mascles. Durant el període de radioseguiment dues femelles van criar i els seus moviments van poder ser estudiats amb deteniment. La resposta de la nova població de llúdrigues a les fluctuacions estacionals en la disponibilitat d'aigua, habitual a les regions mediterrànies, va consistir en la concentració en una àrea menor durant el període de sequera estival, a causa de l'increment de trams secs, inhabitables per la llúdriga per la manca d'aliment, fet que va provocar expansions i contraccions periòdiques en l'àrea de distribució. La persistència a llarg termini de la població reintroduïda va ser estudiada mitjançant una Anàlisi de Viabilitat Poblacional (PVA). El resultat va ser un baix risc d'extinció de la població en els propers 100 anys i la majoria dels escenaris simulats (65%) van assolir el criteri d'un mínim de 90% de probabilitat de supervivència. Del model poblacional construït es dedueix que un punt clau per assegurar la viabilitat de la població reintroduïda és la reducció de la mortalitat accidental. A l'àrea d'estudi, els atropellaments causen més del 50% de la mortalitat i aquesta pot ser reduïda mitjançant la construcció de passos de fauna, el tancament lateral d'alguns trams de carretera perillosos i el control de la velocitat en algunes vies. El projecte de reintroducció ha posat a punt un protocol per a la captura, maneig i alliberament de llúdrigues salvatges, que pot contenir informació útil per a programes similars. També ha suposat una oportunitat única d'estudiar una població dissenyada artificialment i poder comparar diversos mètodes per estimar la distribució i la densitat de poblacions de llúdrigues. Per últim, la reintroducció portada a terme a les conques dels rius Muga i Fluvià ha aconseguit crear una nova població de llúdrigues, que persisteix en el temps, que es reprodueix regularment i que es dispersa progressivament, fins i tot a noves conques fluvials.

La Dictadura de Primo de Rivera a Girona : premsa i societat (1923-1930)

Existeix una acusada tendència en el món historiogràfic a presentar la dictadura de Primo de Rivera com un règim polític monolític i uniforme, amb un únic discurs, sense a penes escletxes. La hipòtesi central de la nostra investigació es fonamenta en la idea que la realitat fou molt distinta, ja que dins el mateix Directori cohabitaren plantejaments substancialment diferents, que provocaren discrepàncies serioses en el si del règim. L'esmentada hipòtesi la intentem demostrar partint de l'anàlisi d'un aspecte concret, però molt important, de la Dictadura que és el que fa referència al propòsit de Primo de Rivera, al nostre entendre fracassat, de fonamentar gran part del seu projecte polític en el fet de desenvolupar una intensa tasca propagandística que havia de servir per transmetre una bona imatge del règim i per inculcar ideologia. El marc territorial investigat és el format per les comarques gironines, on convergeixen tres factors decisius que aporten elements que ajuden a explicar el fracàs del projecte de Primo de Rivera. El primer de caràcter més general, però igualment constatable en l'àmbit gironí, és el relatiu a la mateixa política de premsa del dictador, que es caracteritza per la seva poca definició i per la seva pèssima aplicació. Els dos següents, més específics, incideixen en l'existència de diferents maneres d'entendre la reforma de l'Estat dins el primoriverisme, i en les lluites intestines i localistes entre bàndols ambiciosos de poder.

Les seus episcopals de Girona i Empúries i les terres del nord-est de Catalunya a les fonts escrites d'època tardoantiga (segles IV-VII)

La present tesi pretèn ser,tal com el seu mateix nom indica, un estudi de totes aquelles informacions que ens proporcionen les fonts escrites d'època tardoantiga (segles IV-VII)i que fan referència, directament o indirecta, a les terres del nord-est de Catalunya.Fou aquesta àrea geogràfica la que, d'ençà el segle IX, i un cop superada la invasió sarraïna que suposà, entre altres coses, la definitiva desaparició de la seu episcopal emporitana, acabà per convertir-se en el futur territori del bisbat de Girona, una demarcació que englovava els antics dominis eclesiàstics i territorials de les seus visigòtiques de Gerunda i Impurias. És una realitat que l'estudi de la tardoantiguitat al nord-est de Catalunya ha experimentat un important impuls en els darrers anys. Es en aquest marc, que la investigació que presentem, pretén ser una aportació a una millor comprensió d'aquest període, amb la sistematització i catalogació de tots aquells textos, la cronologia dels quals abraça el període comprés entre els segles IV-VII, on es fa menció expressa a l'àrea geogràfica que ens ocupa. Aquest estudi s'estructura en set parts clarament diferenciades encara que interdependents entre si, cadascuna de les quals amb una especificitat i una metodologia pròpia. A la primera d'elles (caps.2-3), i a mode d'introducció, es fixen els límits territorials (marc geogràfic) i cronològics (marc històric) de la investigació, elements del tot indispensables i necessaris per a comprendre millor l'escenari on tenen lloc els fets descrits. Un segon gran apartat està enterament dedicat a l'estudi i anàlisi de les principals aportacions realitzades per la historiografia del nostre país en els darrers segles, del XVII fins a l'actualitat, en l'estudi del tema que ens ocupa. En tercer lloc, es passa a analitzar individualment totes i cadascuna de les referències textuals recollides en aquest estudi. L'anàlisi l'hem divididida en cin grans apartats, atenent i respectant la diversa tipologia de les fonts consultades: 1) els itineraria romana; 2) els textos de la patrologia tardoantiga; 3) les actes conciliars; 4) els textos litúrgics; i 5) l'epigrafia. L'estudi de cada text es realitza d'una manera global i sitemàtica, analitzant l'autor, el text i l'època de composició, i tot això en el marc més ampli de la societat del seu temps. Un apartat certament important és enterament dedicat a l'estudi dels orígens i difusió del culte al màrtir Feliu de Girona durant l'antiguitat tardana, a partir sobretot de la informació proporcionada per les fonts escrites i epigràfiques de l'època. El culte al màrtir gironí del segle IV fou, sense cap mena de dubtes, un dels elements característics i definidors en la vida de la Gerunda tardoantiga i, al mateix temps, un signe del gran prestigi assolit per la seu episcopal gironina a la resta d'Hispània durant l'antiguitat tardana. Finalment, i després de presentar, a tall de síntesi, les principals conclusions d'aquesta investigació, un darrer gran apartat ve constituït per un apèndix documental, en el qual s'hi recullen, seguint un criteri cronològic, tots els textos estudiats, transcrits segons les principals edicions crítiques citades. Val a dir, que en aquesta investigació hem utilitzat en la majoria dels casos les millors edicions crítiques de cadascuna de les obres estudiades, un fet que ha permès, en ocasions, corregir antigues transcripcions molt menys acurades i crítiques que s'havien inclòs en moltes de les obres dels darrers dos-cents anys on s'estudiava el període històric que ens ocupa.

Large-Area Photo-Mosaics Using Global Alignment and Navigation Data

Seafloor imagery is a rich source of data for the study of biological and geological processes. Among several applications, still images of the ocean floor can be used to build image composites referred to as photo-mosaics. Photo-mosaics provide a wide-area visual representation of the benthos, and enable applications as diverse as geological surveys, mapping and detection of temporal changes in the morphology of biodiversity. We present an approach for creating globally aligned photo-mosaics using 3D position estimates provided by navigation sensors available in deep water surveys. Without image registration, such navigation data does not provide enough accuracy to produce useful composite images. Results from a challenging data set of the Lucky Strike vent field at the Mid Atlantic Ridge are reported

Efficient topology estimation for large scale optical mapping

Large scale image mosaicing methods are in great demand among scientists who study different aspects of the seabed, and have been fostered by impressive advances in the capabilities of underwater robots in gathering optical data from the seafloor. Cost and weight constraints mean that lowcost Remotely operated vehicles (ROVs) usually have a very limited number of sensors. When a low-cost robot carries out a seafloor survey using a down-looking camera, it usually follows a predetermined trajectory that provides several non time-consecutive overlapping image pairs. Finding these pairs (a process known as topology estimation) is indispensable to obtaining globally consistent mosaics and accurate trajectory estimates, which are necessary for a global view of the surveyed area, especially when optical sensors are the only data source. This thesis presents a set of consistent methods aimed at creating large area image mosaics from optical data obtained during surveys with low-cost underwater vehicles. First, a global alignment method developed within a Feature-based image mosaicing (FIM) framework, where nonlinear minimisation is substituted by two linear steps, is discussed. Then, a simple four-point mosaic rectifying method is proposed to reduce distortions that might occur due to lens distortions, error accumulation and the difficulties of optical imaging in an underwater medium. The topology estimation problem is addressed by means of an augmented state and extended Kalman filter combined framework, aimed at minimising the total number of matching attempts and simultaneously obtaining the best possible trajectory. Potential image pairs are predicted by taking into account the uncertainty in the trajectory. The contribution of matching an image pair is investigated using information theory principles. Lastly, a different solution to the topology estimation problem is proposed in a bundle adjustment framework. Innovative aspects include the use of fast image similarity criterion combined with a Minimum spanning tree (MST) solution, to obtain a tentative topology. This topology is improved by attempting image matching with the pairs for which there is the most overlap evidence. Unlike previous approaches for large-area mosaicing, our framework is able to deal naturally with cases where time-consecutive images cannot be matched successfully, such as completely unordered sets. Finally, the efficiency of the proposed methods is discussed and a comparison made with other state-of-the-art approaches, using a series of challenging datasets in underwater scenarios