Distance-based kriging relying on proxy simulations for inverse conditioning

Let us consider a large set of candidate parameter fields, such as hydraulic conductivity maps, on which we can run an accurate forward flow and transport simulation. We address the issue of rapidly identifying a subset of candidates whose response best match a reference response curve. In order to keep the number of calls to the accurate flow simulator computationally tractable, a recent distance-based approach relying on fast proxy simulations is revisited, and turned into a non-stationary kriging method where the covariance kernel is obtained by combining a classical kernel with the proxy. Once the accurate simulator has been run for an initial subset of parameter fields and a kriging metamodel has been inferred, the predictive distributions of misfits for the remaining parameter fields can be used as a guide to select candidate parameter fields in a sequential way. The proposed algorithm, Proxy-based Kriging for Sequential Inversion (ProKSI), relies on a variant of the Expected Improvement, a popular criterion for kriging-based global optimization. A statistical benchmark of ProKSI’s performances illustrates the efficiency and the robustness of the approach when using different kinds of proxies.

Ins Spital zu gehen, könnte viel attraktiver sein

Die Positionierung als begehrenswerter Arbeitgeber beginnt nicht erst bei der Kommunikation nach aussen. Bevor die Hochglanzbroschüren in Druck gehen, muss oft erst intern aufgeräumt werden. Gerade im Gesundheitswesen ist das von strategischer Bedeutung. Es gibt noch einiges zu tun.

Traverse: Energie. Erzeugung, Verbreitung und Nutzung im 19. und 20. Jahrhundert

Energie ist eine der wichtigsten Ressourcen der Gegenwart. Wir nutzen sie täglich zum Heizen, Kochen, Beleuchten, Fortbewegen, Arbeiten. Neben der Endlichkeit der fossilen Energieträger rückten in den letzten Jahren auch die mit den Energieregimen verbundenen Risiken (wieder) vermehrt ins Bewusstsein. Gerade deshalb erlebte besonders die Energiegeschichte zum 20. Jahrhundert jüngst einen Aufschwung. Die einzelnen Beiträge zeichnen dabei nicht nur den ungestillten Energiehunger während des Wirtschaftsbooms nach dem Zweiten Weltkrieg nach, sondern gehen auch den Wurzeln des heutigen Energieregimes im 19. Jahrhundert nach. Thematisiert werden die wichtigsten Triebkräfte der Innovationen in der Wasserkraft, die Entwicklungslinien der Energieverwendung und des Energieverbrauchs im Verkehr und in der Landwirtschaft sowie die Auswirkungen eines mehrtägigen Stromausfalls auf die Gesellschaft.

Multi-scale micro-structure generation strategy for up-scaling transport in clays

Clays and claystones are used as backfill and barrier materials in the design of waste repositories, because they act as hydraulic barriers and retain contaminants. Transport through such barriers occurs mainly by molecular diffusion. There is thus an interest to relate the diffusion properties of clays to their structural properties. In previous work, we have developed a concept for up-scaling pore-scale molecular diffusion coefficients using a grid-based model for the sample pore structure. Here we present an operational algorithm which can generate such model pore structures of polymineral materials. The obtained pore maps match the rock’s mineralogical components and its macroscopic properties such as porosity, grain and pore size distributions. Representative ensembles of grains in 2D or 3D are created by a lattice Monte Carlo (MC) method, which minimizes the interfacial energy of grains starting from an initial grain distribution. Pores are generated at grain boundaries and/or within grains. The method is general and allows to generate anisotropic structures with grains of approximately predetermined shapes, or with mixtures of different grain types. A specific focus of this study was on the simulation of clay-like materials. The generated clay pore maps were then used to derive upscaled effective diffusion coefficients for non-sorbing tracers using a homogenization technique. The large number of generated maps allowed to check the relations between micro-structural features of clays and their effective transport parameters, as is required to explain and extrapolate experimental diffusion results. As examples, we present a set of 2D and 3D simulations and investigated the effects of nanopores within particles (interlayer pores) and micropores between particles. Archie’s simple power law is followed in systems with only micropores. When nanopores are present, additional parameters are required; the data reveal that effective diffusion coefficients could be described by a sum of two power functions, related to the micro- and nanoporosity. We further used the model to investigate the relationships between particle orientation and effective transport properties of the sample.

Dilution of non-reactive tracers in variably saturated sandy structures

Based on a dye tracer experiment in a sand tank we addressed the problem of local dispersion of conservative tracers in the unsaturated zone. The sand bedding was designed to have a defined spatial heterogeneity with a strong anisotropy. We estimated the parameters that characterize the local dispersion and dilution from concentration maps of a high spatial and temporal resolution obtained by image analysis. The plume spreading and mixing behavior was quantified on the basis of the coefficient of variation of the concentration and of the dilution index. The heterogeneous structure modified the flow pattern depending on water saturation. The shape of the tracer plumes revealed the structural signature of the sand bedding at low saturation only. In this case pronounced preferential flow was observed. At higher flow rates the structure remained hidden by a spatially almost homogeneous behavior of the plumes. In this context, we mainly discuss the mechanism of re-distributing a finite mass of inert solutes over a large volume, due to macro- and micro-heterogeneities of the structure. (C) 2001 Elsevier Science Ltd. AU rights reserved.

Pour une approche ressourcielle du développement durable

Cet article défend la thèse de la pertinence d’une approche « ressourcielle » du développement durable. Pour ce faire, l’article montre dans quelle mesure la gestion durable des systèmes de ressource – et notamment des ressources communes, que celles-ci soient naturelles, infrastructurelles ou encore culturelles – constitue une condition sine qua non de la durabilité ; ceci dans la mesure où les questions de ressources sont autant des questions « environnementales », que « sociales » et « économiques », et qu’elles concernent ou mieux, relient – en montrant leur interdépendance – les trois dimensions de la durabilité. Pour ce faire, l’article propose un cadre d’analyse fondé sur les concepts de « ressource » et de « régime institutionnel de ressource » et illustre ces deux concepts à l’aide d’une application empirique à des ressources infrastructurelles que sont les réseaux de transport aérien et ferroviaire.

Gentrification alpine : Lorsque le village de montagne devient un arrondissement métropolitain. Les nouveaux résidents partagés entre amour du paysage et capital symbolique

Cet article aborde la transformation de régions de montagne en lieux de résidence remplaçant des secteurs économiques plus anciens (agriculture, industrie manufacturière, tourisme) dans les montagnes européennes. Il se place dans la perspective du développement régional et de son impact sur les ressources régionales fixes, le « capital territorial ». Cette nouvelle tendance affecte les montagnes européennes de deux manières, et participe à la formation de régions métropolitaines qui combinent centres métropolitains et environnements de loisirs fondés sur les attraits du paysage pour constituer de nouvelles entités intégrées. Au cours du processus, le paysage devient un bien de consommation nouveau et rare, qui joue un rôle dans l’accumulation du capital investi. L’article établit que les concepts d’esthétique du paysage et d’agréments ne suffisent pas à expliquer cette nouvelle dynamique, car ils méconnaissent les processus spatio-économiques ainsi que le rôle de la marchandisation du paysage pour les nouveaux résidents. Ces nouveaux résidents ont un profil plus « multilocal » que migrant. La multilocalité et l’usage sélectif des produits du paysage freinent le processus d’intégration, crucial pour entretenir et développer le capital territorial. On peut poser que la présence non permanente des nouveaux résidents risque d’affaiblir et non de renforcer les structures locales existantes. Il semble donc nécessaire de déployer des efforts particuliers auprès de chaque groupe de nouveaux résidents pour que de simples résidents à temps partiel deviennent des acteurs régionaux (au moins à temps partiel). De plus, le concept du développement régional centré sur les acteurs innovants doit être remis en question dans la mesure où l’aspect « consommation » domine le rapport du paysage.

Natural Resources in 2025 - Implications for Development : Opportunity of a trunaround: An expert reassessment

In recent years developing countries have faced highly dynamic changes affecting their natural resource base and their potential for development. Taking into account these changes in the development context, InfoResources initiated a critical reassessment of the results of InfoResources Trends 2005 and again invited experts from around the world to assess trends that least developed countries are likely to be facing by 2025. The unanimous signal conveyed by the international experts for this assessment is alarming: The degradation of natural resources is progressing. By 2025 it will reach a point where livelihoods in least developing countries will be significantly threatened and an increasing number of agro-ecosystems will lose their capacity to deliver important services. Expected positive social trends will not suffice as leverage to reverse the degradation of natural resources and thus alleviate poverty and hunger. However, the present reassessment clearly reveals that a change in thinking and a shift in paradigms have begun to take place. However, a turnaround can only succeed if the emerging awareness of the need to reorient policy-making and the economy is followed by concrete action. It will be crucial that policies and institutions regain regulating power over greedy economic forces. This reassessment does not claim to be comprehensive. However, the present publication, which synthesises the experts’ inputs, aims at providing food for thought and initiating discussions.

Identification et analyse des éléments caractérisant la participation de la population locale et les paramètres à considérer pour l'élaboration d'un plan d'aménagement et de gestion de terroir: Cas du Fokontany Ambohibary Sokafana - Corridor Anjozorobe Angavo

La gestion durable des ressources naturelles est actuellement perçue comme une condition essentielle pour le développement durable, et surtout pour les pays en développement comme Madagascar. Face à la dégradation continue des ressources naturelles et surtout forestières, diverses stratégies sont adoptées par l’état malgache, dont l’extension des aires protégées qui veut allier la protection intégrale de certaines parties des ressources, et la satisfaction des besoins des populations riveraines. Le Code des Aires Protégées constitue un outil destiné à la gestion de ces aires de conservation. Toutefois, l’élaboration du plan d’aménagement ne prend pas souvent en compte des paramètres tels que l’augmentation de la population et les besoins qui s’en suivent, ou bien la participation de ces populations au processus d’élaboration et de mise en oeuvre du plan. Le défi est d’arriver à intégrer ces deux logiques de protection et de satisfaction des besoins de la population locale en réalisant des plans d’aménagement et de gestion concertés. Le cas du fokontany Ambohibary Sokafana dans le Corridor Anjozorobe Angavo est étudié pour identifier les paramètres à considérer si on veut atteindre cet objectif : paramètres écologiques et socio-économiques influençant la gestion des ressources forestières, critères permettant de définir la participation des acteurs dans cette gestion. Une revue des ouvrages spécifiques traitant du sujet ainsi que des observations et rencontres avec les divers acteurs sur terrain ont été menées afin de pouvoir identifier ces divers paramètres. Les analyses ont permis d’avancer deux scénarii qui traduisent l’intégration de la protection des forêts et la satisfaction des besoins en bois et en produits vivriers des populations riveraines, en tenant compte des motivations de ces dernières à participer au processus d’appropriation du plan d’aménagement et de gestion.