Taxonomy and phylogeny of white-rot polypores : case studies in Hymenochaetales and Polyporales (Basidiomycota)

Tutkimus käsittelee kääpien sukulaisuussuhteita. Käävät ovat kantasienten (Basidiomycota) muotoryhmä, joiden itiöemien alapinta muodostuu yhteensulautuneista pilleistä. Muotoryhmänä kääpiä voi verrata vaikka puihin siinä mielessä, että käävät kuten puutkaan eivät ole samankaltaisuudestaan huolimatta kaikki sukua toisilleen. DNA:n käyttö sukulaisuussuhteiden selvittämisessä on aloittanut mullistuksen kääpien luokittelussa. Aiemmin käytetty, itiöemien ominaisuuksiin perustunut luokittelu on osoittautunut keinotekoiseksi sukulaisuussuhteiden kannalta. Tutkimuksessani syvennyttiin useamman kääpäsuvun polveutumishistoriaan hyödyntäen DNA:ta ja perinteisiä menetelmiä. Tutkimuksen keskeisimmät tulokset liittyvät sitkokääpien sukuun (Antrodiella). Tämä noin 70 lajia sisältävä suku osoittautui rikkonaiseksi - sitkokääpiin luetut lajit kuuluvat kahteen sienilahkoon ja oikesti vähintään 13 sukuun. Tutkimuksessa löytyi kaksi Suomelle uutta sitkokääpää, leppikääpä (A. ichnusana) ja nipukkakääpä (A. leucoxantha). Uudet suvut kuvattiin Suomessa esiintyville sirppikääville (Sidera) ja talikääville (Obba). Uusi kääpäsuku ja -laji kuvattiin myös Indonesiasta (Sebipora aquosa). Valtaosa sitkokääpiin luetuista lajeista kuuluu orakarakoiden heimoon (Steccherinaceae), joka rajattiin tässä tutkimuksessa uudelleen. Heimoon kuuluvat mm. karakäävät (Junghuhnia) ja orakasmaiset orakarakat (Steccherinum). Sen sisällä selvitettiin kääpien ja orakkaiden sukulaisuussuhteita. Perinteisesti käävät ja orakkaat on viety eri sukuihin riippumatta niiden mikroskooppisesta samankaltaisuudesta. Tulosten valossa orakarakoiden heimossa käävät ja orakkaat pysyvät pääosin erillisissä suvuissa, mutta tästä on myös poikkeuksia (Antrodiella, Metuloidea ja Steccherinum). Lähes kaikki DNA:n perusteella määriteltävissä olevat suvut ovat tunnistettavissa itiöemien ominaisuuksiensa perusteella. Tulokset antavat eväitä kääpien luokitteluun laajemminkin osoittamalla, mitkä ominaisuudet ovat luokittelun kannalta merkityksellisiä. Tarkentunut tieto lajimäärästä ja lajien sukulaisuussuhteista hyödyttää ekologista tutkimusta sekä arvioita lajien uhanalaisuudesta. Tutkimuksen aikana luotua DNA-kirjastoa käytetään lajien tunnistamiseen. Tuloksia voidaan hyödyntää myös etsittäessä bioteknologisia sovelluksia käävistä, sillä sovellusten kannalta kiinnostavat ominaisuudet seuraavat usein sienten sukupuuta.

Lahopuumäärän ennustaminen ja kartoitus lentokonelaserkeilauksen avulla

Lahopuun määrästä ja sijoittumisesta ollaan kiinnostuneita paitsi elinympäristöjen monimuotoisuuden, myös ilmakehän hiilen varastoinnin kannalta. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää aluepohjainen laserkeilausdataa hyödyntävä malli lahopuukohteiden paikantamiseksi ja lahopuun määrän estimoimiseksi. Samalla tutkittiin mallin selityskyvyn muuttumista mallinnettavan ruudun kokoa suurennettaessa. Tutkimusalue sijaitsi Itä-Suomessa Sonkajärvellä ja koostui pääasiassa nuorista hoidetuista talousmetsistä. Tutkimuksessa käytettiin harvapulssista laserkeilausdataa sekä kaistoittain mitattua maastodataa kuolleesta puuaineksesta. Aineisto jaettiin siten, että neljäsosa datasta oli käytössä mallinnusta varten ja loput varattiin valmiiden mallien testaamiseen. Lahopuun mallintamisessa käytettiin sekä parametrista että ei-parametrista mallinnusmenetelmää. Logistisen regression avulla erikokoisille (0,04, 0,20, 0,32, 0,52 ja 1,00 ha) ruuduille ennustettiin todennäköisyys lahopuun esiintymiselle. Muodostettujen mallien selittävät muuttujat valittiin 80 laserpiirteen ja näiden muunnoksien joukosta. Mallien selittävät muuttujat valittiin kolmessa vaiheessa. Aluksi muuttujia tarkasteltiin visuaalisesti kuvaamalla ne lahopuumäärän suhteen. Ensimmäisessä vaiheessa sopivimmiksi arvioitujen muuttujien selityskykyä testattiin mallinnuksen toisessa vaiheessa yhden muuttujan mallien avulla. Lopullisessa usean muuttujan mallissa selittävien muuttujien kriteerinä oli tilastollinen merkitsevyys 5 % riskitasolla. 0,20 hehtaarin ruutukoolle luotu malli parametrisoitiin muun kokoisille ruuduille. Logistisella regressiolla toteutetun parametrisen mallintamisen lisäksi, 0,04 ja 1,0 hehtaarin ruutukokojen aineistot luokiteltiin ei-parametrisen CART-mallinnuksen (Classification and Regression Trees) avulla. CARTmenetelmällä etsittiin aineistosta vaikeasti havaittavia epälineaarisia riippuvuuksia laserpiirteiden ja lahopuumäärän välillä. CART-luokittelu tehtiin sekä lahopuustoisuuden että lahopuutilavuuden suhteen. CART-luokituksella päästiin logistista regressiota parempiin tuloksiin ruutujen luokituksessa lahopuustoisuuden suhteen. Logistisella mallilla tehty luokitus parani ruutukoon suurentuessa 0,04 ha:sta(kappa 0,19) 0,32 ha:iin asti (kappa 0,38). 0,52 ha:n ruutukoolla luokituksen kappa-arvo kääntyi laskuun (kappa 0,32) ja laski edelleen hehtaarin ruutukokoon saakka (kappa 0,26). CART-luokitus parani ruutukoon kasvaessa. Luokitustulokset olivat logistista mallinnusta parempia sekä 0,04 ha:n (kappa 0,24) että 1,0 ha:n (kappa 0,52) ruutukoolla. CART-malleilla määritettyjen ruutukohtaisten lahopuutilavuuksien suhteellinen RMSE pieneni ruutukoon kasvaessa. 0,04 hehtaarin ruutukoolla koko aineiston lahopuumäärän suhteellinen RMSE oli 197,1 %, kun hehtaarin ruutukoolla vastaava luku oli 120,3 %. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella voidaan todeta, että maastossa mitatun lahopuumäärän ja tutkimuksessa käytettyjen laserpiirteiden yhteys on pienellä ruutukoolla hyvin heikko, mutta vahvistuu hieman ruutukoon kasvaessa. Kun mallinnuksessa käytetty ruutukoko kasvaa, pienialaisten lahopuukeskittymien havaitseminen kuitenkin vaikeutuu. Tutkimuksessa kohteen lahopuustoisuus pystyttiin kartoittamaan kohtuullisesti suurella ruutukoolla, mutta pienialaisten kohteiden kartoittaminen ei onnistunut käytetyillä menetelmillä. Pienialaisten kohteiden paikantaminen laserkeilauksen avulla edellyttää jatkotutkimusta erityisesti tiheäpulssisen laserdatan käytöstä lahopuuinventoinneissa.

REHTORIT PORTINVARTIJOINA : sekä miten rehtoreiden kertomuksista muodostuu pääkaupunkiseudun Tehostetun ja erityisen tuen kehittämisverkoston tarina

Research objectives. The Special Education Strategy, the legislative change based on it, and the change in the Finnish National Core Curriculum for Pre-primary and Basic Education build the background for this study. An improvement initiative called KELPO was founded in 2008 to implement a new three-level support system in municipalities. To support this initiative, the Network of Intensified and Special Support in the Metropolitan Area was founded in 2010. The Network consists of 22 pilot schools from four metropolitan municipalities and the Centre for Educational Assessment at the University of Helsinki that carries out the developmental assessment of the initiative. The objective of my study was to form an overall view of the functioning of the Network. The data included interviews of 20 principals of the schools belonging to the Network. The interviews were conducted by the Centre for Educational Assessment in the autumn of 2010. The research question is: What do principals speak about the networking done inside and between the municipalities? Methods. I received the data as already transcribed for my use. I researched it using a narrative research approach. As a method I used both thematic reading and classifying narratives by the holistic-content. These methods belong under the analyze of narratives. I collected the narratives from the principals under themes that arose from the data delimited by my research question. The narrative analysis materialized by writing the research story, as a new story was built by the principals stories theme by theme. The classification of the narratives by the holistic-content method was realized according to what kind of a gatekeeper s role each principal had. With a gatekeeper I here mean the intermediary role of a principal between the school and outside world. In addition, I used the analysis of interactive production of the narrative when applicable. Results and conclusions. Explicit features in the story of the Network were the principals at least partial uncertainty of the purpose of the networking, lack of time and resources, changing of initiatives, and lack of continuity. Positive narratives about ownership and empowerment could also be found. Nonetheless, many of the preconditions for success described by the school reform and school networking theories were not fulfilled. According to the collective story, there was no shared goal or purpose, and nor were the needs of autonomy, competence, and relatedness fulfilled. Three different kinds of gatekeepers were found in the data: The Exemplary ones, The Survivors and The Losers. The distinguishing factor turned out to be sharing of information at school. Based on the narratives, the schools with principals taking care of sharing information were the most active in partaking in networking.

Sarveiskalvon permeabiliteetin ennustaminen QSPR-mallin avulla

QSPR-malli kuvaa kvantitatiivista riippuvuutta muuttujien ja biologisen ominaisuuden välillä. Näin ollen QSPR mallit ovat käyttökelpoisia lääkekehityksen apuvälineitä. Kirjallisessa osassa kerrotaan sarveiskalvon, suoliston ja veriaivoesteen permeabiliteetin malleista. Useimmin käytettyjä muuttujia ovat yhdisteen rasvaliukoisuus, polaarinen pinta-ala, vetysidosten muodostuminen ja varaus. Myös yhdisteen koko vaikuttaa läpäisevyyteen, vaikka tutkimuksissa onkin erilaista tietoa tämän merkittävyydestä. Malliin vaikuttaa myös muiden kuin mallissa mukana olevien muuttujien suuruusluokka esimerkkinä Lipinskin ‖rule of 5‖ luokittelu. Tässä luokittelussa yhdisteen ominaisuus ei saa ylittää tiettyjä raja-arvoja. Muussa tapauksessa sen imeytyminen suun kautta otettuna todennäköisesti vaarantuu. Lisäksi kirjallisessa osassa tutustuttiin kuljetinproteiineihin ja niiden toimintaan silmän sarveiskalvossa, suolistossa ja veriaivoesteessä. Nykyisin on kehitetty erilaisia QSAR-malleja kuljetinproteiineille ennustamaan mahdollisten substraatittien tai inhibiittorien vuorovaikutuksia kuljetinproteiinin kanssa. Kokeellisen osan tarkoitus oli rakentaa in silico -malli sarveiskalvon passiiviselle permeabiliteetille. Työssä tehtiin QSPR-malli 54 yhdisteen ACDLabs-ohjelmalla laskettujen muuttujien arvojen avulla. Permeabiliteettikertoimien arvot saatiin kirjallisuudesta kanin sarveiskalvon läpäisevyystutkimuksista. Lopullisen mallin muuttujina käytettiin oktanoli-vesijakaantumiskerrointa (logD) pH:ssa 7,4 ja vetysidosatomien kokonaismäärää. Yhtälö oli muotoa log10(permeabiliteettikerroin) = -3,96791 - 0,177842Htotal + 0,311963logD(pH7,4). R2-korrelaatiokerroin oli 0,77 ja Q2-korrelaatiokerroin oli 0,75. Lopullisen mallin hyvyyttä arvioitiin 15 yhdisteen ulkoisella testijoukolla, jolloin ennustettua permeabiliteettia verrattiin kokeelliseen permeabiliteettiin. QSPR-malli arvioitiin myös farmakokineettisen simulaation avulla. Simulaatiossa laskettiin seitsemän yhdisteen kammionestepitoisuudet in vivo vakaassa tilassa käyttäen simulaatioissa QSPR mallilla ennustettuja permeabiliteettikertoimia. Lisäksi laskettiin sarveiskalvon imeytymisen nopeusvakio (Kc) 13 yhdisteelle farmakokineettisen simulaation avulla ja verrattiin tätä lopullisella mallilla ennustettuun permeabiliteettiin. Tulosten perusteella saatiin tilastollisesti hyvä QSPR-malli kuvaamaan sarveiskalvon passiivista permeabiliteettia, jolloin tätä mallia voidaan käyttää lääkekehityksen alkuvaiheessa. QSPR-malli ennusti permeabiliteettikertoimet hyvin, mikä nähtiin vertaamalla mallilla ennustettuja arvoja kokeellisiin tuloksiin. Lisäksi yhdisteiden kammionestepitoisuudet voitiin simuloida käyttäen apuna QSPR-mallilla ennustettuja permeabiliteettikertoimien arvoja.

Alikasvoksen mittaus ja kartoitus laserkeilauksella

Tasaikäisen metsän alle muodostuvilla alikasvoksilla on merkitystä puunkorjuun, metsänuudistamisen, näkemä-ja maisema-analyysien sekä biodiversiteetin ja hiilitaseen arvioinnin kannalta. Ilma-aluksista tehtävä laserkeilaus on osoittautunut tehokkaaksi kaukokartoitusmenetelmäksi varttuneiden puustojen mittauksessa. Laserkeilauksen käyttöönotto operatiivisessa metsäsuunnittelussa mahdollistaa aiempaa tarkemman tiedon tuottamisen alikasvoksista, mikäli alikasvoksen ominaisuuksia voidaan tulkita laseraineistoista. Tässä työssä käytettiin tarkasti mitattuja maastokoealoja ja kaikulaserkeilausaineistoja (discrete return LiDAR) usealta vuodelta (1–2 km lentokorkeus, 0,9–9,7 pulssia m-2). Laserkeilausaineistot oli hankittu Optech ALTM3100 ja Leica ALS50-II sensoreilla. Koealat edustavat suomalaisia tasaikäisiä männiköitä eri kehitysvaiheissa. Tutkimuskysymykset olivat: 1) Minkälainen on alikasvoksesta saatu lasersignaali yksittäisen pulssin tasolla ja mitkä tekijät signaaliin vaikuttavat? 2) Mikä on käytännön sovelluksissa hyödynnettävien aluepohjaisten laserpiirteiden selitysvoima alikasvospuuston ominaisuuksien ennustamisessa? Erityisesti haluttiin selvittää, miten laserpulssin energiahäviöt ylempiin latvuskerroksiin vaikuttavat saatuun signaaliin, ja voidaanko laserkaikujen intensiteetille tehdä energiahäviöiden korjaus. Puulajien väliset erot laserkaiun intensiteetissä olivat pieniä ja vaihtelivat keilauksesta toiseen. Intensiteetin käyttömahdollisuudet alikasvoksen puulajin tulkinnassa ovat siten hyvin rajoittuneet. Energiahäviöt ylempiin latvuskerroksiin aiheuttivat alikasvoksesta saatuun lasersignaaliin kohinaa. Energiahäviöiden korjaus tehtiin alikasvoksesta saaduille laserpulssin 2. ja 3. kaiuille. Korjauksen avulla pystyttiin pienentämään kohteen sisäistä intensiteetin hajontaa ja parantamaan kohteiden luokittelutarkkuutta alikasvoskerroksessa. Käytettäessä 2. kaikuja oikeinluokitusprosentti luokituksessa maan ja yleisimmän puulajin välillä oli ennen korjausta 49,2–54,9 % ja korjauksen jälkeen 57,3–62,0 %. Vastaavat kappa-arvot olivat 0,03–0,13 ja 0,10–0,22. Tärkein energiahäviöitä selittävä tekijä oli pulssista saatujen aikaisempien kaikujen intensiteetti, mutta hieman merkitystä oli myös pulssin leikkausgeometrialla ylemmän latvuskerroksen puiden kanssa. Myös 3. kaiuilla luokitustarkkuus parani. Puulajien välillä havaittiin eroja siinä, kuinka herkästi ne tuottavat kaiun laserpulssin osuessa puuhun. Kuusi tuotti kaiun suuremmalla todennäköisyydellä kuin lehtipuut. Erityisen selvä tämä ero oli pulsseilla, joissa oli energiahäviöitä. Laserkaikujen korkeusjakaumapiirteet voivat siten olla riippuvaisia puulajista. Sensorien välillä havaittiin selviä eroja intensiteettijakaumissa, mikä vaikeuttaa eri sensoreilla hankittujen aineistojen yhdistämistä. Myös kaiun todennäköisyydet erosivat jonkin verran sensorien välillä, mikä aiheutti pieniä eroavaisuuksia kaikujen korkeusjakaumiin. Aluepohjaisista laserpiirteistä löydettiin alikasvoksen runkolukua ja keskipituutta hyvin selittäviä piirteitä, kun rajoitettiin tarkastelu yli 1 m pituisiin puihin. Piirteiden selitysvoima oli parempi runkoluvulle kuin keskipituudelle. Selitysvoima ei merkittävästi alentunut pulssitiheyden pienentyessä, mikä on hyvä asia käytännön sovelluksia ajatellen. Lehtipuun osuutta ei pystytty selittämään. Tulosten perusteella kaikulaserkeilausta voi olla mahdollista hyödyntää esimerkiksi ennakkoraivaustarpeen arvioinnissa. Sen sijaan alikasvoksen tarkempi luokittelu (esim. puulajitulkinta) voi olla vaikeaa. Kaikkein pienimpiä alikasvospuita ei pystytä havaitsemaan. Lisää tutkimuksia tarvitaan tulosten yleistämiseksi erilaisiin metsiköihin.

Interfacial Phenomena in Pharmaceutical Low Moisture Content Powder Processing

Powders are essential materials in the pharmaceutical industry, being involved in majority of all drug manufacturing. Powder flow and particle size are central particle properties addressed by means of particle engineering. The aim of the thesis was to gain knowledge on powder processing with restricted liquid addition, with a primary focus on particle coating and early granule growth. Furthermore, characterisation of this kind of processes was performed. A thin coating layer of hydroxypropyl methylcellulose was applied on individual particles of ibuprofen in a fluidised bed top-spray process. The polymeric coating improved the flow properties of the powder. The improvement was strongly related to relative humidity, which can be seen as an indicator of a change in surface hydrophilicity caused by the coating. The ibuprofen used in the present study had a d50 of 40 μm and thus belongs to the Geldart group C powders, which can be considered as challenging materials in top-spray coating processes. Ibuprofen was similarly coated using a novel ultrasound-assisted coating method. The results were in line with those obtained from powders coated in the fluidised bed process mentioned above. It was found that the ultrasound-assisted method was capable of coating single particles with a simple and robust setup. Granule growth in a fluidised bed process was inhibited by feeding the liquid in pulses. The results showed that the length of the pulsing cycles is of importance, and can be used to adjust granule growth. Moreover, pulsed liquid feed was found to be of greater significance to granule growth in high inlet air relative humidity. Liquid feed pulsing can thus be used as a tool in particle size targeting in fluidised bed processes and in compensating for changes in relative humidity of the inlet air. The nozzle function of a two-fluid external mixing pneumatic nozzle, typical for small scale pharmaceutical fluidised bed processes, was studied in situ in an ongoing fluidised bed process with particle tracking velocimetry. It was found that the liquid droplets undergo coalescence as they proceed away from the nozzle head. The coalescence was expected to increase droplet speed, which was confirmed in the study. The spray turbulence was studied, and the results showed turbulence caused by the event of atomisation and by the oppositely directed fluidising air. It was concluded that particle tracking velocimetry is a suitable tool for in situ spray characterisation. The light transmission through dense particulate systems was found to carry information on particle size and packing density as expected based on the theory of light scattering by solids. It was possible to differentiate binary blends consisting of components with differences in optical properties. Light transmission showed potential as a rapid, simple and inexpensive tool in characterisation of particulate systems giving information on changes in particle systems, which could be utilised in basic process diagnostics.

UNTAES 1996 - 1998 - onnistunut kriisinhallintaoperaatio? : Entisen serbitasavallan liittäminen osaksi Kroatiaa YK:n pääsihteerin ja Kroatian valtion näkökulmista.

UNTAES oli YK:n kriisinhallintaoperaatio Kroatiassa vuosina 1996 1998, jonka tarkoitus oli auttaa Kroatian sodan jälkeen Kroatian valtiota ja Itä-Slavonian serbiyhteisöä Erdutin rauhansopimuksen täytäntöönpanossa, ja järjestää väliaikaishallinto Itä-Slavonian, Baranjan ja Länsi-Sirmiumin alueella siihen saakka kunnes alue, osa sodanaikaista serbitasavaltaa, olisi hallinnollisesti liitetty osaksi Kroatian valtiota. Useissa lähteissä on väitetty UNTAES-operaatiota onnistuneeksi kriisinhallintaoperaatioksi. Tämän tutkimuksen tavoite on tarkastella onnistumisväitteelle esitettyjä perusteita vertailemalla toisiinsa YK:n pääsihteerin raporteissa ja Kroatian hallituksen YK:lle osoittamissa kirjeissä esitettyjä näkökulmia operaation etenemisestä. Tutkielman teoreettinen viitekehys sisältää kriisinhallinnan käsitteen määrittelyn, konfliktin jälkeisten kehitysvaiheiden ja väliaikaishallinnon järjestämisen teoreettisen tarkastelun sekä Kroatian sodan historiallisen taustoituksen. Myös etnisten ryhmien ja monikansallisten kriisinhallintatoimijoiden kulttuurista kohtaamista käsitellään lyhyesti. Aineisto koostuu yhteensä kymmenestä YK:n pääsihteerin raportista, joista kunkin pituus on 5-18 sivua, sekä yhdestätoista Kroatian pysyvän YK-suurlähettilään välittämästä tai kirjoittamasta kirjeestä, joista kunkin pituus on liitteineen 2-40 sivua. Aineiston analyysiprossessissa on neljä eri vaihetta: aineiston luokittelu ja taulukointi, narratiivien koostaminen aineistosta, eri toimijoiden poimiminen aineistosta ja sijoittaminen A.J. Greimasin aktanttimallin kaavioon ja aktanttimallin soveltaminen ja tulkitseminen tutkimuskysymyksen näkökulmasta. Tutkimuksen pääasiallinen tulos on, että teknisesti Itä-Slavonian reintegraatiota voidaan perustellusti pitää onnistuneena, mutta UNTAES-operaation mandaattiin kirjatut operatiivisia tavoitteita laajemmat tavoitteet multietnisen yhteisön luomisesta eivät täysin toteutuneet operaation aikana. Aineiston mukaan eri toimijoiden välisessä yhteistyössä ja rauhansopimukseen täytäntöönpanossa on ollut puutteita. Pakolaisia on palannut sodan jälkeen alueelle odotuksia vähemmän, ja etnisten ryhmien väliset suhteet olivat jännitteiset operaation loputtua 1998. YK:n mandaattiin kirjatut tavoitteet multietnisen yhteiskunnan luomisesta olivat idealistisia siihen nähden että alueella asuvat serbit ja kroaatit olivat sotineet toisiaan vastaan vain joitakin kuukausia ennen UNTAES-operaation alkamista.

Mapping Road Infrastructure in Developing Countries Applying Remote Sensing and GIS - The Case of the Taita Hills, Kenya

Road transport and infrastructure has a fundamental meaning for the developing world. Poor quality and inadequate coverage of roads, lack of maintenance operations and outdated road maps continue to hinder economic and social development in the developing countries. This thesis focuses on studying the present state of road infrastructure and its mapping in the Taita Hills, south-east Kenya. The study is included as a part of the TAITA-project by the Department of Geography, University of Helsinki. The road infrastructure of the study area is studied by remote sensing and GIS based methodology. As the principal dataset, true colour airborne digital camera data from 2004, was used to generate an aerial image mosaic of the study area. Auxiliary data includes SPOT satellite imagery from 2003, field spectrometry data of road surfaces and relevant literature. Road infrastructure characteristics are interpreted from three test sites using pixel-based supervised classification, object-oriented supervised classifications and visual interpretation. Road infrastructure of the test sites is interpreted visually from a SPOT image. Road centrelines are then extracted from the object-oriented classification results with an automatic vectorisation process. The road infrastructure of the entire image mosaic is mapped by applying the most appropriate assessed data and techniques. The spectral characteristics and reflectance of various road surfaces are considered with the acquired field spectra and relevant literature. The results are compared with the experimented road mapping methods. This study concludes that classification and extraction of roads remains a difficult task, and that the accuracy of the results is inadequate regardless of the high spatial resolution of the image mosaic used in this thesis. Visual interpretation, out of all the experimented methods in this thesis is the most straightforward, accurate and valid technique for road mapping. Certain road surfaces have similar spectral characteristics and reflectance values with other land cover and land use. This has a great influence for digital analysis techniques in particular. Road mapping is made even more complicated by rich vegetation and tree canopy, clouds, shadows, low contrast between roads and surroundings and the width of narrow roads in relation to the spatial resolution of the imagery used. The results of this thesis may be applied to road infrastructure mapping in developing countries on a more general context, although with certain limits. In particular, unclassified rural roads require updated road mapping schemas to intensify road transport possibilities and to assist in the development of the developing world.

Hydrodynamic Study of Swirling Fluidized Bed and the Role of Distributor

The study aims to the hydrodynamic characteristics of swirling fluidized bed, using large particles (Geldart D-type) selected from locally available agricultural produce (coffee beans and black pepper). The important variables considered in the present study include percentage area of opening, angle of air injection and the percentage useful area of the distributor. A total of seven distributors have been designed and fabricated for a bed column of 300 mm, namely single row vane type distributors (15˚ and 20˚ vane angle), inclined hole type distributors (15˚ and 20˚ vane angle) and perforated plate distributors. The useful area of distributor of single row vane type, three now vane-type and inclined hole-type distributors are respectively 64%,91% and 94%. The hydrodynamic parameters considered in the present study include distributor pressure drop, air velocity, minimum fluidizing velocity, bed pressure drop, bed height and the bed behaviour. It has been observed that, in general, the distributor pressure drop decreases with an increase in the percentage area of opening, Further, and increase in the area of opening above 17% will not considerably reduce the distributor pressure drop. In the present study, for the distributor with an area of opening 17%, and corresponding to the maximum measured superficial velocity of 4.33 m/s, the distributor pressure drop obtained was 55.25mm of water. The study on the bed behavior revealed that, in a swirling fluidized bed, once swirl motion starts, the bed pressure drop increases with superficial velocity in the outer region and it decreases in the inner region. This means that, with higher superficial velocity, the air might get by-passed through the inner boundary of the bed (around the cone). So, depending on the process for which the bed is used, the maximum superficial velocity is to be limited to have an optimum bed performance.

Influence of the pseudopotential on the properties of liquid rubidium at 315 K

The influence of the pseudopotential on both the structure and the self-diffusion of liquid rubidium at the melting point has been investigated by means of molecular-dynamics calculations. The model potential considered has been computed from the pseudopotential of Ashcroft, the dielectric function of Geldart and Vosko, and a Born-Mayer term. Four different values for the core radius which enters as input in the pseudopotential have been considered. In this way we have been able to observe and interpret the effect of this contribution on the properties of the liquid.

Long-term effectiveness of sowing high and low diversity seed mixtures to enhance plant community development on ex-arable fields

Questions: How is succession on ex-arable land affected by sowing high and low diversity mixtures of grassland species as compared to natural succession? How long do effects persist? Location: Experimental plots installed in the Czech Republic, The Netherlands, Spain, Sweden and the United Kingdom. Methods: The experiment was established on ex-arable land, with five blocks, each containing three 10 m x 10 m experiment tal plots: natural colonization, a low- (four species) and high-diversity (15 species) seed mixture. Species composition and biomass was followed for eight years. Results: The sown plants considerably affected the whole successional pathway and the effects persisted during the whole eight year period. Whilst the proportion of sown species (characterized by their cover) increased during the study period, the number of sown species started to decrease from the third season onwards. Sowing caused suppression of natural colonizing species, and the sown plots had more biomass. These effects were on average larger in the high diversity mixtures. However, the low diversity replicate sown with the mixture that produced the largest biomass or largest suppression of natural colonizers fell within the range recorded at the five replicates of the high diversity plots. The natural colonization plots usually had the highest total species richness and lowest productivity at the end of the observation period. Conclusions: The effect of sowing demonstrated dispersal limitation as a factor controlling the rate of early secondary succession. Diversity was important primarily for its 'insurance effect': the high diversity mixtures were always able to compensate for the failure of some species.

Selection of operational parameters for the production of instant soy protein isolate by pulsed fluid bed agglomeration

The objective of this study was to select the optimal operational conditions for the production of instant soy protein isolate (SPI) by pulsed fluid bed agglomeration. The spray-dried SPI was characterized as being a cohesive powder, presenting cracks and channeling formation during its fluidization (Geldart type A). The process was carried out in a pulsed fluid bed, and aqueous maltodextrin solution was used as liquid binder. Air pulsation, at a frequency of 600 rpm, was used to fluidize the cohesive SPI particles and to allow agglomeration to occur. Seventeen tests were performed according to a central composite design. Independent variables were (i) feed flow rate (0.5-3.5 g/min), (ii) atomizing air pressure (0.5-1.5 bar) and (iii) binder concentration (10-50%). Mean particle diameter, process yield and product moisture were analyzed as responses. Surface response analysis led to the selection of optimal operational parameters, following which larger granules with low moisture content and high process yield were produced. Product transformations were also evaluated by the analysis of size distribution, flowability, cohesiveness and wettability. When compared to raw material, agglomerated particles were more porous and had a more irregular shape, presenting a wetting time decrease, free-flow improvement and cohesiveness reduction. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Construção e desenvolvimento de um secador de leito pulso-fluidizado para secagem de pastas e polpas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fluid-dynamic assessment of sugarcane bagasse to use as feedstock in bubbling fluidized bed gasifiers

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fluid dynamic analysis and modelling of industrial chemical equipment

The research is aimed at contributing to the identification of reliable fully predictive Computational Fluid Dynamics (CFD) methods for the numerical simulation of equipment typically adopted in the chemical and process industries. The apparatuses selected for the investigation, specifically membrane modules, stirred vessels and fluidized beds, were characterized by a different and often complex fluid dynamic behaviour and in some cases the momentum transfer phenomena were coupled with mass transfer or multiphase interactions. Firs of all, a novel modelling approach based on CFD for the prediction of the gas separation process in membrane modules for hydrogen purification is developed. The reliability of the gas velocity field calculated numerically is assessed by comparison of the predictions with experimental velocity data collected by Particle Image Velocimetry, while the applicability of the model to properly predict the separation process under a wide range of operating conditions is assessed through a strict comparison with permeation experimental data. Then, the effect of numerical issues on the RANS-based predictions of single phase stirred tanks is analysed. The homogenisation process of a scalar tracer is also investigated and simulation results are compared to original passive tracer homogenisation curves determined with Planar Laser Induced Fluorescence. The capability of a CFD approach based on the solution of RANS equations is also investigated for describing the fluid dynamic characteristics of the dispersion of organics in water. Finally, an Eulerian-Eulerian fluid-dynamic model is used to simulate mono-disperse suspensions of Geldart A Group particles fluidized by a Newtonian incompressible fluid as well as binary segregating fluidized beds of particles differing in size and density. The results obtained under a number of different operating conditions are compared with literature experimental data and the effect of numerical uncertainties on axial segregation is also discussed.