El modelo 1 a 1 en las Escuelas Secundarias. Un estudio a partir de la experiencia de las provincias de Entre Ríos, Formosa y Misiones. 16H362

En el Marco del Convenio de Cooperación, N° 375/12, suscripto entre la Universidad Nacional de Misiones, el Ministerio de Educación de la Nación y la Organización de Estados Iberoamericanos (OEI), el presente proyecto pretende conocer y analizar los cambios y/o continuidades que se estarían produciendo en las aulas, instituciones, sujetos y comunidades de las provincias de Entre Ríos, Formosa y Misiones, a partir de la implementación del Programa Conectar Igualdad. Programa que resulta ser uno de los principales pilares y referentes significativos de un nuevo perfil de política educativa, por parte de un estado nacional que asume su centralidad y responsabilidad como garante del derecho a la educación y la inclusión social, educativa y digital. Cuyo fin, en última instancia, es la revalorización de la escuela pública, a partir de la promoción de la inclusión digital y el mejoramiento de la calidad de la educación, garantizando el acceso y uso de las TIC’s en los procesos de enseñanza-aprendizaje.

Modelo de gestión integral : observatorio ambiental y ordenamiento del territorio

La provincia de Río Negro, Argentina, firma con la Unión Europea un acuerdo de cooperación para la realización del diseño e implementación de un Observatorio del ecosistema litoral y monitoreo de la biodiversidad con miras a establecer las bases para un desarrollo sustentable de la costa atlántica rionegrina. Este proyecto fue elaborado por el Instituto CIFOT y fue desagregado en las siguientes áreas de trabajo: Modelo de Información Espacial, Indicadores ambientales y página web. Los productos finales se obtienen mediante el análisis de variables dentro de un sistema integrado de SIG y Percepción remota, lo que permite evaluar el patrimonio humano natural y productivo, así como las tendencias del comportamiento de ecosistema costero y marino para poder construir un modelo de gestión integral del territorio. Los resultados de cada área de trabajo se integran en el primer Observatorio Ambiental en Argentina, a través de un prototipo de funcionamiento sustentado en un modelo de gestión que contempla la interacción entre el gobierno, entidades educativas y ONGs. El Observatorio permite la toma de decisiones a partir de datos reales en tiempo y forma, como también es la base para la elaboración del plan de ordenamiento de área costera de Río Negro y de un plan de manejo litoral atlántico.

Modelo de organización de la información territorial : observatorio ambiental

La gestión del territorio no cuenta hasta el presente con una respuesta clara en cuanto a acciones a desarrollar para una concreta toma de decisiones. Para ello es necesario contar con información precisa y oportuna. Aquí los SIG se presentan como verdaderos sistemas de gestión en los que interactúan los componentes tecnológicos, organizacionales, metodológicos y estadísticos, que permiten elaborar planes de ordenamiento territorial y de manejo ambiental, monitorear la biodiversidad y construir indicadores ambientales. Su organización se basa en subsistemas tales como: • modelo de organización de la información espacial (que sustenta la plataforma SIG y de la Teledetección ), el que genera una base de datos relacional asociada a información contenida en el observatorio, representa cartográficamente los inicadores ambientales y el monitoreo de los mismos; • la metadata que incorpora las fuentes y datos vinculados a la documentación de datos geoespaciales digitales estandarizados y, por ultimo, • el modelo de monitoreo de la biodiversidad que conlleva a una serie de procesos tendientes especializar y analizar la dinámica presente en la cobertura vegetal a partir de imágenes del programa Landsat. El modelo involucra una integración de procesos apoyados en métodos científicos de teledetección y Sistemas de Información geográfica, permitiendo así el monitoreo para el diagnostico de estado actual de la cobertura marítima y terrestre, el análisis multitemporal, la espacialización y la transferencia de resultados. Un resultado directo de esta metodología es la detección de alertas tempranas.

Modelos digitales de elevación generados por captura directa e indirecta de datos fuente : evaluación de su calidad

La información básica sobre el relieve de una cuenca hidrográfica, mediante metodologías analítico-descriptivas, permite a quienes evalúan proyectos relacionados con el uso de los recursos naturales, tales como el manejo integrado de cuencas, estudios sobre impacto ambiental, degradación de suelos, deforestación, conservación de los recursos hídricos, entre otros, contar para su análisis con los parámetros físicos necesarios. Estos procesos mencionados tienen un fuerte componente espacial y el empleo de Sistemas de Información Geográfica (SIG) son de suma utilidad, siendo los Modelos Digitales de Elevación (DEM) y sus derivados un componente relevante de esta base de datos. Los productos derivados de estos modelos, como pendiente, orientación o curvatura, resultarán tan precisos como el DEM usado para derivarlos. Por otra parte, es fundamental maximizar la habilidad del modelo para representar las variaciones del terreno; para ello se debe seleccionar una adecuada resolución (grilla) de acuerdo con los datos disponibles para su generación. En este trabajo se evalúa la calidad altimétrica de seis DEMs generados a partir de dos sistemas diferentes de captura de datos fuente y de distintas resoluciones de grilla. Para determinar la exactitud de los DEMs habitualmente se utiliza un grupo de puntos de control considerados como "verdad de campo" que se comparan con los generados por el modelo en la misma posición geográfica. El área seleccionada para realizar el estudio está ubicada en la localidad de Arrecifes, provincia de Buenos Aires (Argentina) y tiene una superficie de aproximadamente 120 ha. Los resultados obtenidos para los dos algoritmos y para los tres tamaños de grilla analizados presentaron los siguientes resultados: el algoritmo DEM from contourn, un RMSE (Root Mean Squared Error) de ± 0,11 m (para grilla de 1 m), ± 0,11 m (para grilla de 5 m) y de ± 0,15 m (para grilla de 10 m). Para el algoritmo DEM from vector/points, un RMSE de ± 0,09 m (para grilla de 1 m), ± 0,11 m (para grilla de 5 m) y de ± 0,11 m (para grilla de 10 m). Los resultados permiten concluir que el DEM generado a partir de puntos acotados del terreno como datos fuente y con el menor tamaño de grilla es el único que satisface los valores enumerados en la bibliografía, tanto nacional como internacional, lo que lo hace apto para proyectos relacionados con recursos naturales a nivel de ecotopo (predial). El resto de los DEMs generados presentan un RMSE que permite asegurar su aptitud para la evaluación de proyectos relacionados con el uso de los recursos naturales a nivel de unidad de paisaje (conjunto de ecotopos).

La formación de competencias digitales de estudiantes de profesorados universitarios : La estrategia de e-actividades en un modelo de aula extendida

Es un hecho que las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) han modificado nuestras prácticas sociales. También lo es que los jóvenes nacidos en los últimos años parecen haberse apropiado de ellas con gran habilidad. Sin embargo, luego de varios años enseñando TIC a alumnos de profesorados universitarios de la Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación (FaHCE) de la Universidad Nacional de la Plata, observamos que sus desempeños en relación a dichas tecnologías no parecía ni suficiente ni apropiado de acuerdo a los estándares internacionales y regionales vigentes de competencias digitales para el nivel universitario. Como estrategia didáctica superadora implementamos un diseño de instrucción basado en el modelo de aula extendida con e-actividades, buscando ampliar el contacto de los estudiantes con la propuesta de la asignatura, cuantitativa y cualitativamente. Luego, al haber obtenido algunas señales auspiciosas en cuanto el desarrollo de las competencias digitales de nuestros alumnos, nos formulamos la hipótesis que orientó nuestro trabajo: Las e-actividades en un modelo de aula extendida podrían favorecer el desarrollo de las competencias digitales académicas de los estudiantes de profesorados universitarios. Emprendimos entonces esta investigación que, con el objetivo principal de mejorar las competencias digitales de nuestros estudiantes, dirigimos en dos direcciones: Indagar cuáles son los niveles de conocimientos digitales deseables para un alumno futuro docente del siglo XXI. En base a la revisión documental sobre este tema, consideramos que un estudiante de profesorado universitario posee competencias digitales si, además de dominarlas, las valora y es consciente de cómo ellas contribuyen a su formación académica y de cómo seguirán haciéndolo en su desempeño profesional futuro, consciente al mismo tiempo de que las TIC no poseen un potencial transformador en sí mismas, sino en función del uso que se haga de ellas. Comprobar la veracidad de nuestra hipótesis sobre los potenciales beneficios de las e-actividades en la formación digital de nuestros estudiantes, y de verificarse este supuesto, destacar las condiciones de calidad según las cuales deberían diseñarse

Aportes para la construcción de un modelo conceptual para el diseño, evaluación e investigación en educación virtual

El artículo se centra en el estado incipiente del soporte teórico de la educación dada en entornos digitales. Con fines de contribuir con el desarrollo de dicho soporte, ofrece un modelo conceptual fundamentado en un enfoque constructivista sociocultural, como referente para el diseño, la evaluación y la investigación en el campo particular de la educación digital. El modelo es resultado de la ampliación justificada del triángulo interactivo propuesto por Coll (1996; 2004) para el análisis de las actividades educativas. Está constituido por cuatro grupos de factores: del contenido, del estudiante, del docente y de las condiciones técnico-ambientales del programa, permitiendo abordar sistemáticamente las particularidades de las actividades educativas dadas en entornos digitales. Sustentado en fuentes actualizadas, el artículo presenta y describe los factores más relevantes de cada grupo.

La formación de competencias digitales de estudiantes de profesorados universitarios : La estrategia de e-actividades en un modelo de aula extendida

Es un hecho que las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) han modificado nuestras prácticas sociales. También lo es que los jóvenes nacidos en los últimos años parecen haberse apropiado de ellas con gran habilidad. Sin embargo, luego de varios años enseñando TIC a alumnos de profesorados universitarios de la Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación (FaHCE) de la Universidad Nacional de la Plata, observamos que sus desempeños en relación a dichas tecnologías no parecía ni suficiente ni apropiado de acuerdo a los estándares internacionales y regionales vigentes de competencias digitales para el nivel universitario. Como estrategia didáctica superadora implementamos un diseño de instrucción basado en el modelo de aula extendida con e-actividades, buscando ampliar el contacto de los estudiantes con la propuesta de la asignatura, cuantitativa y cualitativamente. Luego, al haber obtenido algunas señales auspiciosas en cuanto el desarrollo de las competencias digitales de nuestros alumnos, nos formulamos la hipótesis que orientó nuestro trabajo: Las e-actividades en un modelo de aula extendida podrían favorecer el desarrollo de las competencias digitales académicas de los estudiantes de profesorados universitarios. Emprendimos entonces esta investigación que, con el objetivo principal de mejorar las competencias digitales de nuestros estudiantes, dirigimos en dos direcciones: Indagar cuáles son los niveles de conocimientos digitales deseables para un alumno futuro docente del siglo XXI. En base a la revisión documental sobre este tema, consideramos que un estudiante de profesorado universitario posee competencias digitales si, además de dominarlas, las valora y es consciente de cómo ellas contribuyen a su formación académica y de cómo seguirán haciéndolo en su desempeño profesional futuro, consciente al mismo tiempo de que las TIC no poseen un potencial transformador en sí mismas, sino en función del uso que se haga de ellas. Comprobar la veracidad de nuestra hipótesis sobre los potenciales beneficios de las e-actividades en la formación digital de nuestros estudiantes, y de verificarse este supuesto, destacar las condiciones de calidad según las cuales deberían diseñarse

Aportes para la construcción de un modelo conceptual para el diseño, evaluación e investigación en educación virtual

El artículo se centra en el estado incipiente del soporte teórico de la educación dada en entornos digitales. Con fines de contribuir con el desarrollo de dicho soporte, ofrece un modelo conceptual fundamentado en un enfoque constructivista sociocultural, como referente para el diseño, la evaluación y la investigación en el campo particular de la educación digital. El modelo es resultado de la ampliación justificada del triángulo interactivo propuesto por Coll (1996; 2004) para el análisis de las actividades educativas. Está constituido por cuatro grupos de factores: del contenido, del estudiante, del docente y de las condiciones técnico-ambientales del programa, permitiendo abordar sistemáticamente las particularidades de las actividades educativas dadas en entornos digitales. Sustentado en fuentes actualizadas, el artículo presenta y describe los factores más relevantes de cada grupo.

Aportes para la construcción de un modelo conceptual para el diseño, evaluación e investigación en educación virtual

El artículo se centra en el estado incipiente del soporte teórico de la educación dada en entornos digitales. Con fines de contribuir con el desarrollo de dicho soporte, ofrece un modelo conceptual fundamentado en un enfoque constructivista sociocultural, como referente para el diseño, la evaluación y la investigación en el campo particular de la educación digital. El modelo es resultado de la ampliación justificada del triángulo interactivo propuesto por Coll (1996; 2004) para el análisis de las actividades educativas. Está constituido por cuatro grupos de factores: del contenido, del estudiante, del docente y de las condiciones técnico-ambientales del programa, permitiendo abordar sistemáticamente las particularidades de las actividades educativas dadas en entornos digitales. Sustentado en fuentes actualizadas, el artículo presenta y describe los factores más relevantes de cada grupo.

Sistemas planos de estructuras (aproximación al modelo de análisis de piezas rectas de hormigón armado en estado último)

En esta tesis, se trata del establecimiento de las bases de análisis plástico de piezas de hormigón armado en servicio y estado último procurando sentar los soportes de funcionamiento que concuerdan con la realidad y normativa vigente. El intento de establecer estas bases, con el máximo rigor para su uso, ha llevado a consecuencias lejanas cualitativas y cuantitativas sobre los modelos elásticos y elastoplásticos en uso,-momento tope ect- que, incluyendo lo complejo del problema plástico que se trata, no adoptan formulaciones adecuadas, o los plantemientos analíticos, no son más coherentes con los resultados obtenidos, en el dimensionado, que otros de base más sencilla, limitándose a estrategias de análisis de sección basadas en condicones de deformación -como serían los métodos de Cross y Matrioficiales- , estableciendose un claro divorcio entre mecanismo de cálculo y geometría. Este trabajo, intenta abrir una puerta al análisis de la estructura bajo condiciones puramente de deformación y solo supone en este campo el primer paso de un largo cemino que iría de la pieza a la estructura y de ésta al edificio posteriormente, quedando así sentados los criterios básicos para el análisis plástico global de estructuras. Todo ello a partir de la imposibilidad de avanzar en el análisis de secciones, si no es penetrando en el proceso de plastificación de las mismas y el de sus armaduras, así como el de las zonas de afección de las diferentes plastificaciones locales. La inclusión de esta concepción de análisis, en lo referente a obtener gráficos reales de respuesta interna de la pieza, es posible gracias al uso, en este caso del miniordenador 9825-HP utilizado, en donde se aplica de forma reiterada los consabidos métodos de discretización elementales con los cuales se obtienen decorosas precisiones sobre los resultados. Este estudio, que en ocasiones, alude a normas, más discribir un comportamiento que sentar doctrina. Como se ha realizado solo par forjados se añade una colección de ábacos de utilización practica de éstos. Naturalmente las bases establecidas, se hacen extensivas a cualquier pieza de directriz recta de hormigón armado, en donde geometría y materiales -hormigón y acero- pueden ser variables y están contempladas dentro de programas usados. En el terreno de las conclusiones, los forjados no deben ser asimilados a vigas, como tradicionalmente venía haciendose, ya que los métodos de relajación empledos no coinciden con la realidad. Quedando estos límites plenamente establecidos en el desarrollo del trabajo. Se considera el tema relevante en lo reeferente a un análisis de la estructura tendente a un aprovechamento más adecuado de los materiales en un supuesto futuro de escasez de materia prima, quizás no lejano, y sobretodo en la posible aproximación al modelo matemático, que si bien normativa y bibliografía aludían constantemente, nunca precisaron las bases de su comportamiento.

Empuje sobre un muro de contención vertical, producido por la acción de una carga sobre un terreno elástico

En el presente trabajo se desarrolla un método de cálculo del empuje que produce sobre un muro una carga situada sobre un terreno adyacente a dicho muro. Por medio de hipótesis físicas sencillas, se llega a resultados que parecen diferir de los obtenidos experimentalmente en márgenes tolerables, dentro de la aproximación normalmente usada en los cálculos. Se incluye una generalización para dos muros iguales y paralelos, fundada en un artificio análogo al empleado en Aerodinamica, para estudiar la interferencia entre las paredes y el modelo en los ensayos en tunel aerodinámico. Finalmente se presenta una familia de curvas adimensionales que dan el empuje para sobrecargas geométricamente semejantes, situadas a diferentes distancias del muro. Familias de este tipo pueden ser de gran utilidad, ya que se ha comprobado que, para los pesos y presiones de inflado usuales, las huellas de las ruedas de diferentes aviones son geometricamente semejantes. Estas familias podrian servir para un ulterior intento de obtención de fórmulas aproximadas de más fácil aplicación.

Simulación de un receptor digital de baja velocidad

La realización de este proyecto se basa en simular un sistema de recepción de baja velocidad para lo cual se opta por un modelo en el que primero se hará un filtrado a la entrada, después una traslación en frecuencia de la señal seguido de otro filtrado esta vez más selectivo y con una caída más abrupta y finalmente se implementarán los algoritmos de decodificación que se elijan. Finalmente se contermpla la opción de pasar esa simulación a lenguaje C y programar un DSP. La realización del proyecto constará de dos partes: - La primera parte consistirá en el estudio y características necesarias para cada uno de los elementos que se han definido para el sistema de recepción, eligiendo adecuadamente los tipos de filtro que se implementarán (FIR o IIR) en base al estudio de las características de cada uno de ellos, frecuencias de entrada y ancho de banda que se traten, métodos de filtrado, algoritmos de decodificación, etc. Se realizará una descripción teórica sobre los métodos de filtrado overlap add y overlap save así como del algoritmo cordic, explicando sus características y ventajas con respecto a los métodos clásicos. - La segunda parte será la de realizar una simulación de cada uno de esos elementos para ayudar a la comprensión del estudio realizado y comprobar que las características y decisiones adoptadas cumplan con lo requerido para el sistema de recepción estudiado. Los medios para realizar a cabo este desarrollo serán un programa de simulación basado en métodos numéricos como puede ser Matlab. Para la simulación de transmisión no se diseñarán funciones de modulación (QAM, FM AM, PSK)utilizando para ello las definidas en Matlab ya que no es objetivo de este proyecto realizar una simulación de transmisión. Tras generar la señal aleatoria se procede a su modulación y muestreo (para simular una transmisión a alta frecuencia en la que cada símbolo se repetirá durante varios ciclos de la portadora). Observando los resultados de las simulaciones del receptor comprobaremos cómo es posible evitar el uso de funciones trigonométricas u otros métodos de alto coste para varios tipos de modulaciones, demostrando que el resultado es similar al obtenido empleando métodos clásicos.

Diseño de un modelo de riesgo integral de incendios forestales mediante técnicas multicriterio y su automatización en sistemas de información geográfica : una aplicación en la Comunidad Valenciana

Los incendios forestales son la principal causa de mortalidad de árboles en la Europa mediterránea y constituyen la amenaza más seria para los ecosistemas forestales españoles. En la Comunidad Valenciana, diariamente se despliega cerca de un centenar de vehículos de vigilancia, cuya distribución se apoya, fundamentalmente, en un índice de riesgo de incendios calculado en función de las condiciones meteorológicas. La tesis se centra en el diseño y validación de un nuevo índice de riesgo integrado de incendios, especialmente adaptado a la región mediterránea y que facilite el proceso de toma de decisiones en la distribución diaria de los medios de vigilancia contra incendios forestales. El índice adopta el enfoque de riesgo integrado introducido en la última década y que incluye dos componentes de riesgo: el peligro de ignición y la vulnerabilidad. El primero representa la probabilidad de que se inicie un fuego y el peligro potencial para que se propague, mientras que la vulnerabilidad tiene en cuenta las características del territorio y los efectos potenciales del fuego sobre el mismo. Para el cálculo del peligro potencial se han identificado indicadores relativos a los agentes naturales y humanos causantes de incendios, la ocurrencia histórica y el estado de los combustibles, extremo muy relacionado con la meteorología y las especies. En cuanto a la vulnerabilidad se han empleado indicadores representativos de los efectos potenciales del incendio (comportamiento del fuego, infraestructuras de defensa), como de las características del terreno (valor, capacidad de regeneración…). Todos estos indicadores constituyen una estructura jerárquica en la que, siguiendo las recomendaciones de la Comisión europea para índices de riesgo de incendios, se han incluido indicadores representativos del riesgo a corto plazo y a largo plazo. El cálculo del valor final del índice se ha llevado a cabo mediante la progresiva agregación de los componentes que forman cada uno de los niveles de la estructura jerárquica del índice y su integración final. Puesto que las técnicas de decisión multicriterio están especialmente orientadas a tratar con problemas basados en estructuras jerárquicas, se ha aplicado el método TOPSIS para obtener la integración final del modelo. Se ha introducido en el modelo la opinión de los expertos, mediante la ponderación de cada uno de los componentes del índice. Se ha utilizado el método AHP, para obtener las ponderaciones de cada experto y su integración en un único peso por cada indicador. Para la validación del índice se han empleado los modelos de Ecuaciones de Estimación Generalizadas, que tienen en cuenta posibles respuestas correlacionadas. Para llevarla a cabo se emplearon los datos de oficiales de incendios ocurridos durante el período 1994 al 2003, referenciados a una cuadrícula de 10x10 km empleando la ocurrencia de incendios y su superficie, como variables dependientes. Los resultados de la validación muestran un buen funcionamiento del subíndice de peligro de ocurrencia con un alto grado de correlación entre el subíndice y la ocurrencia, un buen ajuste del modelo logístico y un buen poder discriminante. Por su parte, el subíndice de vulnerabilidad no ha presentado una correlación significativa entre sus valores y la superficie de los incendios, lo que no descarta su validez, ya que algunos de sus componentes tienen un carácter subjetivo, independiente de la superficie incendiada. En general el índice presenta un buen funcionamiento para la distribución de los medios de vigilancia en función del peligro de inicio. No obstante, se identifican y discuten nuevas líneas de investigación que podrían conducir a una mejora del ajuste global del índice. En concreto se plantea la necesidad de estudiar más profundamente la aparente correlación que existe en la provincia de Valencia entre la superficie forestal que ocupa cada cuadrícula de 10 km del territorio y su riesgo de incendios y que parece que a menor superficie forestal, mayor riesgo de incendio. Otros aspectos a investigar son la sensibilidad de los pesos de cada componente o la introducción de factores relativos a los medios potenciales de extinción en el subíndice de vulnerabilidad. Summary Forest fires are the main cause of tree mortality in Mediterranean Europe and the most serious threat to the Spanisf forest. In the Spanish autonomous region of Valencia, forest administration deploys a mobile fleet of 100 surveillance vehicles in forest land whose allocation is based on meteorological index of wildlandfire risk. This thesis is focused on the design and validation of a new Integrated Wildland Fire Risk Index proposed to efficient allocation of vehicles and specially adapted to the Mediterranean conditions. Following the approaches of integrated risk developed last decade, the index includes two risk components: Wildland Fire Danger and Vulnerability. The former represents the probability a fire ignites and the potential hazard of fire propagation or spread danger, while vulnerability accounts for characteristics of the land and potential effects of fire. To calculate the Wildland Fire Danger, indicators of ignition and spread danger have been identified, including human and natural occurrence agents, fuel conditions, historical occurrence and spread rate. Regarding vulnerability se han empleado indicadores representativos de los efectos potenciales del incendio (comportamiento del fuego, infraestructurasd de defensa), como de las características del terreno (valor, capacidad de regeneración…). These indicators make up the hierarchical structure for the index, which, following the criteria of the European Commission both short and long-term indicators have been included. Integration consists of the progressive aggregation of the components that make up every level in risk the index and, after that, the integration of these levels to obtain a unique value for the index. As Munticriteria methods are oriented to deal with hierarchically structured problems and with situations in which conflicting goals prevail, TOPSIS method is used in the integration of components. Multicriteria methods were also used to incorporate expert opinion in weighting of indicators and to carry out the aggregation process into the final index. The Analytic Hierarchy Process method was used to aggregate experts' opinions on each component into a single value. Generalized Estimation Equations, which account for possible correlated responses, were used to validate the index. Historical records of daily occurrence for the period from 1994 to 2003, referred to a 10x10-km-grid cell, as well as the extent of the fires were the dependant variables. The results of validation showed good Wildland Fire Danger component performance, with high correlation degree between Danger and occurrence, a good fit of the logistic model used and a good discrimination power. The vulnerability component has not showed a significant correlation between their values and surface fires, which does not mean the index is not valid, because of the subjective character of some of its components, independent of the surface of the fires. Overall, the index could be used to optimize the preventing resources allocation. Nevertheless, new researching lines are identified and discussed to improve the overall performance of the index. More specifically the need of study the inverse relationship between the value of the wildfire Fire Danger component and the forested surface of each 10 - km cell is set out. Other points to be researched are the sensitivity of the index component´s weight and the possibility of taking into account indicators related to fire fighting resources to make up the vulnerability component.

Computational methods to create and analyze a digital gene expression atlas of embryo development from microscopy images

Abstract The creation of atlases, or digital models where information from different subjects can be combined, is a field of increasing interest in biomedical imaging. When a single image does not contain enough information to appropriately describe the organism under study, it is then necessary to acquire images of several individuals, each of them containing complementary data with respect to the rest of the components in the cohort. This approach allows creating digital prototypes, ranging from anatomical atlases of human patients and organs, obtained for instance from Magnetic Resonance Imaging, to gene expression cartographies of embryo development, typically achieved from Light Microscopy. Within such context, in this PhD Thesis we propose, develop and validate new dedicated image processing methodologies that, based on image registration techniques, bring information from multiple individuals into alignment within a single digital atlas model. We also elaborate a dedicated software visualization platform to explore the resulting wealth of multi-dimensional data and novel analysis algo-rithms to automatically mine the generated resource in search of bio¬logical insights. In particular, this work focuses on gene expression data from developing zebrafish embryos imaged at the cellular resolution level with Two-Photon Laser Scanning Microscopy. Disposing of quantitative measurements relating multiple gene expressions to cell position and their evolution in time is a fundamental prerequisite to understand embryogenesis multi-scale processes. However, the number of gene expressions that can be simultaneously stained in one acquisition is limited due to optical and labeling constraints. These limitations motivate the implementation of atlasing strategies that can recreate a virtual gene expression multiplex. The developed computational tools have been tested in two different scenarios. The first one is the early zebrafish embryogenesis where the resulting atlas constitutes a link between the phenotype and the genotype at the cellular level. The second one is the late zebrafish brain where the resulting atlas allows studies relating gene expression to brain regionalization and neurogenesis. The proposed computational frameworks have been adapted to the requirements of both scenarios, such as the integration of partial views of the embryo into a whole embryo model with cellular resolution or the registration of anatom¬ical traits with deformable transformation models non-dependent on any specific labeling. The software implementation of the atlas generation tool (Match-IT) and the visualization platform (Atlas-IT) together with the gene expression atlas resources developed in this Thesis are to be made freely available to the scientific community. Lastly, a novel proof-of-concept experiment integrates for the first time 3D gene expression atlas resources with cell lineages extracted from live embryos, opening up the door to correlate genetic and cellular spatio-temporal dynamics. La creación de atlas, o modelos digitales, donde la información de distintos sujetos puede ser combinada, es un campo de creciente interés en imagen biomédica. Cuando una sola imagen no contiene suficientes datos como para describir apropiadamente el organismo objeto de estudio, se hace necesario adquirir imágenes de varios individuos, cada una de las cuales contiene información complementaria respecto al resto de componentes del grupo. De este modo, es posible crear prototipos digitales, que pueden ir desde atlas anatómicos de órganos y pacientes humanos, adquiridos por ejemplo mediante Resonancia Magnética, hasta cartografías de la expresión genética del desarrollo de embrionario, típicamente adquiridas mediante Microscopía Optica. Dentro de este contexto, en esta Tesis Doctoral se introducen, desarrollan y validan nuevos métodos de procesado de imagen que, basándose en técnicas de registro de imagen, son capaces de alinear imágenes y datos provenientes de múltiples individuos en un solo atlas digital. Además, se ha elaborado una plataforma de visualization específicamente diseñada para explorar la gran cantidad de datos, caracterizados por su multi-dimensionalidad, que resulta de estos métodos. Asimismo, se han propuesto novedosos algoritmos de análisis y minería de datos que permiten inspeccionar automáticamente los atlas generados en busca de conclusiones biológicas significativas. En particular, este trabajo se centra en datos de expresión genética del desarrollo embrionario del pez cebra, adquiridos mediante Microscopía dos fotones con resolución celular. Disponer de medidas cuantitativas que relacionen estas expresiones genéticas con las posiciones celulares y su evolución en el tiempo es un prerrequisito fundamental para comprender los procesos multi-escala característicos de la morfogénesis. Sin embargo, el número de expresiones genéticos que pueden ser simultáneamente etiquetados en una sola adquisición es reducido debido a limitaciones tanto ópticas como del etiquetado. Estas limitaciones requieren la implementación de estrategias de creación de atlas que puedan recrear un multiplexado virtual de expresiones genéticas. Las herramientas computacionales desarrolladas han sido validadas en dos escenarios distintos. El primer escenario es el desarrollo embrionario temprano del pez cebra, donde el atlas resultante permite constituir un vínculo, a nivel celular, entre el fenotipo y el genotipo de este organismo modelo. El segundo escenario corresponde a estadios tardíos del desarrollo del cerebro del pez cebra, donde el atlas resultante permite relacionar expresiones genéticas con la regionalización del cerebro y la formación de neuronas. La plataforma computacional desarrollada ha sido adaptada a los requisitos y retos planteados en ambos escenarios, como la integración, a resolución celular, de vistas parciales dentro de un modelo consistente en un embrión completo, o el alineamiento entre estructuras de referencia anatómica equivalentes, logrado mediante el uso de modelos de transformación deformables que no requieren ningún marcador específico. Está previsto poner a disposición de la comunidad científica tanto la herramienta de generación de atlas (Match-IT), como su plataforma de visualización (Atlas-IT), así como las bases de datos de expresión genética creadas a partir de estas herramientas. Por último, dentro de la presente Tesis Doctoral, se ha incluido una prueba conceptual innovadora que permite integrar los mencionados atlas de expresión genética tridimensionales dentro del linaje celular extraído de una adquisición in vivo de un embrión. Esta prueba conceptual abre la puerta a la posibilidad de correlar, por primera vez, las dinámicas espacio-temporales de genes y células.

Modelo proceso-respuesta de recesión de acantilados por variación del nivel del mar. Aplicación en la Costa de Holderness (Reino Unido).

El desarrollo de modelos predictivos de retroceso de acantilados costeros se encuentra limitado desde el punto de vista geomorfológico debido a la complejidad e interacción de los procesos de desarrollo espacio-temporal que tienen lugar en la zona costera. Los códigos de cálculo existentes en la actualidad incorporan modelos probabilísticos para resolver la estabilidad geomecánica de los materiales. Éstos pueden reproducir tasas de recesión históricas; sin embargo, el comportamiento bajo condiciones variables (cambio climático) no tiene por qué ser el mismo. Se presenta un modelo de proceso-respuesta de retroceso de acantilados costeros que incorpora el comportamiento geomecánico de costas compuestas por tills, incluye la acción protectora de los derrubios presentes al pie del acantilado frente a los procesos erosivos y permite evaluar el efecto del ascenso del nivel medio del mar asociado al cambio climático. Para ello, se acoplan la dinámica marina: nivel medio del mar, mareas y oleaje; con la evolución del terreno: erosión, desprendimiento rocoso y formación de talud de derrubios. La erosión del acantilado se calcula en función del nivel del mar, de las condiciones del oleaje incidente, de la pendiente de la plataforma rocosa y de la resistencia del material rocoso afectado en cada ciclo de marea. Al finalizar cada ciclo, se evalúa la ruptura del acantilado según un criterio geomecánico de roturas por vuelco y en caso de rotura, se genera un talud de derrubios al pie del mismo. El modelo ha sido validado frente a datos reales en la costa de Holderness, Yorkshire, Reino Unido. Los resultados obtenidos presentan un importante avance en los modelos de recesión costera, especialmente en su relación con las condiciones geomecánicas del medio y su respuesta ante condiciones variables del nivel medio del mar producidas por el cambio climático.