CIRAS News, Winter 2016, Vol. 51, no. 2

CIRAS is to enhance the performance of Iowa industry, and associated entities, through education and technology-based services. This newsletter holds information regarding these services.

Improvement of rehabilitation possibilities with the MotionMaker (TM)

"MotionMaker (TM)" is a stationary programmable test and training system for the lower limbs developed at the 'Ecole Polytechnique Federale de Lausanne' with the 'Fondation Suisse pour les Cybertheses'.. The system is composed of two robotic orthoses comprising motors and sensors, and a control unit managing the trans-cutaneous electrical muscle stimulation with real-time regulation. The control of the Functional Electrical Stimulation (FES) induced muscle force necessary to mimic natural exercise is ensured by the control unit which receives a continuous input from the position and force sensors mounted on the robot. First results with control subjects showed the feasibility of creating movements by such closed-loop controlled FES induced muscle contractions. To make exercising with the MotionMaker (TM) safe for clinical trials with Spinal Cord Injured (SCI) volunteers, several original safety features have been introduced. The MotionMaker (TM) is able to identify and manage the occurrence of spasms. Fatigue can also be detected and overfatigue during exercise prevented.

Iowa Influenza Surveillance Network: Weekly Activity Report Week 51, December 26, 2015

The Iowa Influenza Surveillance Network (IISN) was established in 2004, though surveillance has been conducted at the Iowa Department of Public Health. Schools and long-term care facilities report data weekly into a Web-based reporting system. Schools report the number of students absent due to illness and the total enrolled. Long-term care facilities report cases of influenza and vaccination status of each case. Both passively report outbreaks of illness, including influenza, to IDPH.

[Archives de la parole]. , [Marche des cornards] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Pierre Appaire, 49 ans, cornemuseux], cornemuse ; [Pierre Gerbaud, 61 ans, veilleux], vielle. [Bourrée de La Châtre] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Pierre Appaire, 49 ans, cornemuseux], cornemuse ; [Bertrand Appaire, 51 ans, vielleux], vielle ; [Pierre Gerbaud, 61 ans, vielleux], vielle

[Traditions. France. Berry]

[Archives de la parole]. , [Quand la bergère s'en va t'aux champs] : [chanson] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Alexandre Bussière, 36 ans, journalier, musicien], chant. [Virginie les larmes aux yeux] / [Pierre Appaire, 49 ans, cornemuseux], cornemuse ; [Bertrand Appaire, 51 ans, vielleux], vielle ; [Pierre Gerbaud, 61 ans, vielleux], vielle

[Traditions. France. Berry]

[Archives de la parole]. , [Conversation] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Mélanie Touzet, 57 ans, garde-barrière] ; [Mme Rivière, 78 ans cultivatrice], voix. [Le vingt-cinq de décembre, je me suis t'engagé] : [chanson] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Jean Ducroc, 51 ans, cultivateur], chant. [Briolée aux boeufs] : [chanson] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Jean Ducroc, 51 ans, cultivateur], chant. [L'amoureux infidèle] : [chanson] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Mme Rivière, 78 ans cultivatrice], chant

[Traditions. France. Berry]

[Archives de la parole]. , [Le vingt-cinq de décembre, je me suis t'engagé] : [chanson] ; [Briolée aux boeufs] : [chanson] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Jean Ducroc, 51 ans, cultivateur], chant. [L'amoureux infidèle] : [chanson] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Mme Rivière, 78 ans, cultivatrice], chant

[Traditions. France. Berry]

[Archives de la parole]. , [Conversation dialoguée] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Jean Ducroc, 51 ans, cultivateur], voix ; [Sylvain Robin, 56 ans, cultivateur], voix. [Allons, mon Toène, allons...] : [chanson] / [Henri Viaud, 20 ans, cultivateur], chant. [Briolée aux bœufs] : [chanson] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Henri Viaud, 20 ans, cultivateur], chant. [Chanson de l'Empereur] / [Ferdinand Brunot], collecteur ; [Mme Rivière, 78 ans, cultivatrice], chant

[Traditions. France. Berry]

Landsat TM imagery and high altitude aerial photographs in estimation of forest characteristics

Abstract

Matka vapaampaan ilmaisuun : kohti itsensä kohtaamista

Kokemukseni teatterityöstä heijastavat tarvetta vapaampaan ilmaisuun. Voiko teatteria tehdä kysyen ”miltä sinusta tuntuu”? Kokemukseni näyttelijän- ja ohjaajantyöstä pohjautuvat pääasiassa kylmän ulkoiseen, fyysiseen ja tekniseen tekemiseen. Minua on jo kauan kiinnostanut luonnollisuus ja inhimillisyys näyttämöllä. Tämä opinnäytetyö on pysähdys, hiljainen hetki sen kysymyksen äärellä, voiko teatteria tehdä kuunnellen ja kunnioittaen omia tuntemuksia ja tunteita. Tämä työ pohjautuu omiin kokemuksiini, joita arvioin rehellisesti ja suorasti. Kokemukseni pohjautuvat hahmometodityöpajaan, joka antoi työkaluja käsitellä vapaampaa ilmaisua teatterityössä. Opinnäytteessäni erittelen hahmometodin kautta erilaisia työtapoja kohti vapaampaa ilmaisua omiin kokemuksiini pohjaten. Näiden kautta avaan omaa ohjaustani Eeva-Liisa Mannerin Poltetusta oranssista. Ohjausta purkaessani arvioin hahmometodin käytettävyyttä ja sovellettavuutta käytännössä. Käsittelen ohjauskokemukseni prosessina, joka pyrki luonnollisuuteen. Työn lopussa hahmometodin ja oman ohjaukseni tarkastelun kautta astun askeleen lähemmäksi itseäni teatterintekijänä ja arvioin rehellisesti katsojasuhdettani ja yhteisöllisyyttä teatterityössä. Pohdinnassa päädyn teatterintekijänä suuntaan, joka antaa mahdollisuuden olla rehellinen ja avoin omille tunteille, vastustukselle, luottamukselle ja inhimillisyydelle.

Predicting soil erosion using Rusle and NDVI time series from TM Landsat 5

The objective of this work was to evaluate the seasonal variation of soil cover and rainfall erosivity, and their influences on the revised universal soil loss equation (Rusle), in order to estimate watershed soil losses in a temporal scale. Twenty-two TM Landsat 5 images from 1986 to 2009 were used to estimate soil use and management factor (C factor). A corresponding rainfall erosivity factor (R factor) was considered for each image, and the other factors were obtained using the standard Rusle method. Estimated soil losses were grouped into classes and ranged from 0.13 Mg ha-1 on May 24, 2009 (dry season) to 62.0 Mg ha-1 on March 11, 2007 (rainy season). In these dates, maximum losses in the watershed were 2.2 and 781.5 Mg ha-1 , respectively. Mean annual soil loss in the watershed was 109.5 Mg ha-1 , but the central area, with a loss of nearly 300.0 Mg ha-1 , was characterized as a site of high water-erosion risk. The use of C factor obtained from remote sensing data, associated to corresponding R factor, was fundamental to evaluate the soil erosion estimated by the Rusle in different seasons, unlike of other studies which keep these factors constant throughout time.

Relações empíricas entre características dendrométricas da Caatinga brasileira e dados TM Landsat 5

O objetivo deste trabalho foi ajustar modelos para estimar características dendrométricas da Caatinga brasileira a partir de dados do sensor TM do Landsat 5. Medidas de diâmetro e altura das árvores foram obtidas de 60 parcelas de inventário (400 m2), em dois municípios do Estado de Sergipe. A área basal e o volume de madeira foram estimados com uso de equação alométrica e de fator de forma (f = 0,9). As variáveis explicativas foram obtidas do sensor TM, após correção radiométrica e geométrica, tendo-se considerado, na análise, seis bandas espectrais, com resolução espacial de 30 m, além dos índices de razão simples (SR), de vegetação por diferença normalizada (NDVI) e de vegetação ajustado ao solo (Savi). Na escolha das melhores variáveis explicativas, foram considerados coeficiente de determinação (R2), raiz do erro quadrático médio (RMSE) e critério bayesiano de informação (CBI). A área basal por hectare não apresentou correlação significativa com nenhuma das variáveis explicativas utilizadas. Os melhores modelos foram ajustados à altura média das árvores por parcela (R2 = 0,4; RMSE = 13%) e ao volume de madeira por hectare (R2 = 0,6; RMSE = 42%). As métricas derivadas do sensor TM do Landsat 5 têm grande potencial para explicar variações de altura média das árvores e do volume de madeira por hectare, em remanescentes de Caatinga situados no Nordeste brasileiro.

Jäähdytykseen ja täyssuolanpoistoon perustuva lauhteen puhdistus soodakattilalaitoksella

Tämän diplomityön oleellisempana tavoitteena oli tutkia ioninvaihtohartsien pitkäaikaista toiminnallista lämpötilakestävyyttä kirjallisuustutkimuksin ja kuormituskokein. Lisaksi työssä optimoitiin taloudellisesti ja teknisesti paras kytkentävaihtoehto soodakattilan lauhteenpuhdistuslaitokselle. Tässä diplomityössä selvitettiin myös soodakattilan ulospuhallusveden sisältämien veden jälkiannostelukemikaalien ja epäpuhtauksien vaikutusta ioninvaihtohartsien vanhenemiseen.; Ioninvaihtohartsien lämpötilakestävyyteen liittyvät koeajot suoritettiin Stora Enso Laminating Papers Oy Kotkan tehtaalla. Koeajoja varten oli erikseen suunniteltu koeajolaitteisto, jossa lauhdenäytettä puhdistettiin patruunasuotimella ja sekavaihtimella. Sekavaihtimessa käytettiin vahvoja anioni- ja kationihartseja. Koeajoja oli yhteensä neljäkappaletta ja niissä tutkittiin hartsien lämpötilakestävyyttä ja anionihartsin silikaatti-vuodon riippuvuutta lämpötilasta. Lämpötilakestävyyskoeajoissa käytetyt hartsit lähetettiin Rohm and Haasille analysoitavaksi. Lopulta koeajojen tuloksia verrattiin kirjallisuudessa esitettyihin aikaisempiin tutkimuksiin. Lauhteenpuhdistuslaitoksen kytkentävaihtoehtojen optimoinnissa käytettiin apuna Kotkan ja UPM-Kymmene Oyj Pietarsaaren tehtaiden kokemuksia. Kytkentävaihtoehtojen energiataseet laskettiin kuudelle eri laitokselle, joiden syöttöveden virtaukset olivat 37 -180 kg/s. Lisaksi selvitettiin kytkentävaihtoehtojen investointikustannukset ja kertakäyttöhartsien vuotuiset kustannukset laitokselle, jossa syöttöveden virtaus oli 67 kg/s. Ulospuhalluksen talteenottojärjestelmän energiataseet laskettiin kuudelle eri laitokselle, joiden syöttöveden virtaukset olivat 37 - 180 kg/s. Laskelmien lähtökohtana käytettiin kunkin soodakattilan ulospuhallusveden määriä, jotka selvitettiin tehdasvierailujen yhteydessä. Ulospuhallusveden epäpuhtauksien ja jälkiannostelukemikaalien pitoisuudet arvioitiin kattilaveden perusteella. Aikaisempien kokemusten perusteella arvioitiin, että ulospuhallusvesi johdettaisiin lisäveden valmistukseen ennen suolanpoistosarjoja. loninvaihtohartsien kuormituskokeiden ja kirjallisuustutkimusten perusteella oli selkeästi nähtävissä, että etenkin anionihartsin kapasiteetti heikkeni nopeasti lämpötilan ollessa yli 60 °C. Kationihartsin suolanpoistolle kriittinen lämpötilaraja on 100 °C.Lisäksi yli 60 °C:ssa anionihartsi ei pysty poistamaan silikaattia lauhteesta. Seuraavaksi on esitelty lauhteenpuhdistuslaitoksen optimikytkentävaihtoehdot sekä vanhoille että uusille laitoksille. Vanhalle laitokselle, jossa lauhteet on puhdistettu aikaisemmin mekaanisella suotimella ja lisäveden puhdistuksessa on käytetty sekavaihdinta, paras kytkentävaihto on erilliset sekavaihtimet lauhteelle ja lisävedelle. Uudelle ja vanhalle laitokselle, jossa lauhteet on puhdistettu aikaisemmin mekaanisella suotimella ja lisäveden puhdistuksessa ei ole käytetty sekavaihdinta, paras kytkentävaihto on yhteiset sekavaihtimet lauhteelle ja lisävedelle. Lauhteen puhdistuksessa käytetyt sekavaihtimen toimintalämpötila on 45 °C molemmissa kytkentävaihtoehdoissa. Kertakäyttöhartsien käyttö osoittautui suuressa mittakaavassa kannattamattomaksi. Tämä asia tarvinnee kuitenkin jatkotutkimuksia. Ulospuhallusveden talteenotolla saadaan energiasäästöä 6-53 k¤/a riippuenlaitoksesta. Etenkin soodakattilalaitoksissa, joissa soodakattila ja vedenkäsittelylaitos sijaitsevat lähellä toisiaan, kannattaa ulospuhallusvesi johtaa lisäveden valmistukseen. Jos edellä mainittujen laitosten etäisyydet kasvavat, saattavat ulospuhallusjärjestelmän investointi-kustannukset nousta kohtuuttoman suureksi. Tämä työ osoitti myös, että ulospuhallusveden epäpuhtauksilla ei ole merkittävää vaikutusta kemiallisesti puhdistetun veden laatuun ennen suolanpoistolaitosta ja ioninvaihtohartsien vanhenemiseen.

Highlight Removal in Spectral Images

Monissasovelluksissa on hyvin tärkeää vähentää valolähteen vaikutusta kohteen oikean värin havainnoimiseksi. Tämä on tarpeen mm. virtuaalisissa museoissa, telelääketieteessä, verkkokaupassa ja verkkorahassa. Tässä tutkielmassa on kehitetty tekniikkaa kirkkaiden heijastusten poistoon spektrikuvista. Työ sisältää katsauksen yleisen värillisen kuvan ymmärtämiseen, mihin perustuen analysoitiin erilaisia kirkkaiden heijastusten poistO'tekniikoita. Työssä kehitettiin uusi kirkkaiden heijastusten poistO'menetelmä, joka perustuu dikromaattiseen heijastus-malliin, joka kuvaa spektrisen datan objektin omaan väriin ja valaisevan valon väriin perustuen. Ehdotettu kirkkaiden heijastusten poistO'menetelmä hyödyntää erilaisia olemassaolevia menetelmiä, kuten pääkomponenttimenetelmää ja tiedon luokittelu-menetelmää. Yritys kehittää nopeasti toimiva algoritmi, joka myös suoriutuu tehtävästä hyvin, on onnistunut. Kokeet toteutettiin ehdotetun menetelmän mukaisesti ja toimivalla algoritmilla saatiin halutut lopputulokset. Edelleentyö sisältää ehdotuksia esitetyn algoritmin parantamiseksi.