Species distribution models for conservation-oriented studies in Switzerland : filling data and tools gaps

SUMMARYSpecies distribution models (SDMs) represent nowadays an essential tool in the research fields of ecology and conservation biology. By combining observations of species occurrence or abundance with information on the environmental characteristic of the observation sites, they can provide information on the ecology of species, predict their distributions across the landscape or extrapolate them to other spatial or time frames. The advent of SDMs, supported by geographic information systems (GIS), new developments in statistical models and constantly increasing computational capacities, has revolutionized the way ecologists can comprehend species distributions in their environment. SDMs have brought the tool that allows describing species realized niches across a multivariate environmental space and predict their spatial distribution. Predictions, in the form of probabilistic maps showing the potential distribution of the species, are an irreplaceable mean to inform every single unit of a territory about its biodiversity potential. SDMs and the corresponding spatial predictions can be used to plan conservation actions for particular species, to design field surveys, to assess the risks related to the spread of invasive species, to select reserve locations and design reserve networks, and ultimately, to forecast distributional changes according to scenarios of climate and/or land use change.By assessing the effect of several factors on model performance and on the accuracy of spatial predictions, this thesis aims at improving techniques and data available for distribution modelling and at providing the best possible information to conservation managers to support their decisions and action plans for the conservation of biodiversity in Switzerland and beyond. Several monitoring programs have been put in place from the national to the global scale, and different sources of data now exist and start to be available to researchers who want to model species distribution. However, because of the lack of means, data are often not gathered at an appropriate resolution, are sampled only over limited areas, are not spatially explicit or do not provide a sound biological information. A typical example of this is data on 'habitat' (sensu biota). Even though this is essential information for an effective conservation planning, it often has to be approximated from land use, the closest available information. Moreover, data are often not sampled according to an established sampling design, which can lead to biased samples and consequently to spurious modelling results. Understanding the sources of variability linked to the different phases of the modelling process and their importance is crucial in order to evaluate the final distribution maps that are to be used for conservation purposes.The research presented in this thesis was essentially conducted within the framework of the Landspot Project, a project supported by the Swiss National Science Foundation. The main goal of the project was to assess the possible contribution of pre-modelled 'habitat' units to model the distribution of animal species, in particular butterfly species, across Switzerland. While pursuing this goal, different aspects of data quality, sampling design and modelling process were addressed and improved, and implications for conservation discussed. The main 'habitat' units considered in this thesis are grassland and forest communities of natural and anthropogenic origin as defined in the typology of habitats for Switzerland. These communities are mainly defined at the phytosociological level of the alliance. For the time being, no comprehensive map of such communities is available at the national scale and at fine resolution. As a first step, it was therefore necessary to create distribution models and maps for these communities across Switzerland and thus to gather and collect the necessary data. In order to reach this first objective, several new developments were necessary such as the definition of expert models, the classification of the Swiss territory in environmental domains, the design of an environmentally stratified sampling of the target vegetation units across Switzerland, the development of a database integrating a decision-support system assisting in the classification of the relevés, and the downscaling of the land use/cover data from 100 m to 25 m resolution.The main contributions of this thesis to the discipline of species distribution modelling (SDM) are assembled in four main scientific papers. In the first, published in Journal of Riogeography different issues related to the modelling process itself are investigated. First is assessed the effect of five different stepwise selection methods on model performance, stability and parsimony, using data of the forest inventory of State of Vaud. In the same paper are also assessed: the effect of weighting absences to ensure a prevalence of 0.5 prior to model calibration; the effect of limiting absences beyond the environmental envelope defined by presences; four different methods for incorporating spatial autocorrelation; and finally, the effect of integrating predictor interactions. Results allowed to specifically enhance the GRASP tool (Generalized Regression Analysis and Spatial Predictions) that now incorporates new selection methods and the possibility of dealing with interactions among predictors as well as spatial autocorrelation. The contribution of different sources of remotely sensed information to species distribution models was also assessed. The second paper (to be submitted) explores the combined effects of sample size and data post-stratification on the accuracy of models using data on grassland distribution across Switzerland collected within the framework of the Landspot project and supplemented with other important vegetation databases. For the stratification of the data, different spatial frameworks were compared. In particular, environmental stratification by Swiss Environmental Domains was compared to geographical stratification either by biogeographic regions or political states (cantons). The third paper (to be submitted) assesses the contribution of pre- modelled vegetation communities to the modelling of fauna. It is a two-steps approach that combines the disciplines of community ecology and spatial ecology and integrates their corresponding concepts of habitat. First are modelled vegetation communities per se and then these 'habitat' units are used in order to model animal species habitat. A case study is presented with grassland communities and butterfly species. Different ways of integrating vegetation information in the models of butterfly distribution were also evaluated. Finally, a glimpse to climate change is given in the fourth paper, recently published in Ecological Modelling. This paper proposes a conceptual framework for analysing range shifts, namely a catalogue of the possible patterns of change in the distribution of a species along elevational or other environmental gradients and an improved quantitative methodology to identify and objectively describe these patterns. The methodology was developed using data from the Swiss national common breeding bird survey and the article presents results concerning the observed shifts in the elevational distribution of breeding birds in Switzerland.The overall objective of this thesis is to improve species distribution models as potential inputs for different conservation tools (e.g. red lists, ecological networks, risk assessment of the spread of invasive species, vulnerability assessment in the context of climate change). While no conservation issues or tools are directly tested in this thesis, the importance of the proposed improvements made in species distribution modelling is discussed in the context of the selection of reserve networks.RESUMELes modèles de distribution d'espèces (SDMs) représentent aujourd'hui un outil essentiel dans les domaines de recherche de l'écologie et de la biologie de la conservation. En combinant les observations de la présence des espèces ou de leur abondance avec des informations sur les caractéristiques environnementales des sites d'observation, ces modèles peuvent fournir des informations sur l'écologie des espèces, prédire leur distribution à travers le paysage ou l'extrapoler dans l'espace et le temps. Le déploiement des SDMs, soutenu par les systèmes d'information géographique (SIG), les nouveaux développements dans les modèles statistiques, ainsi que la constante augmentation des capacités de calcul, a révolutionné la façon dont les écologistes peuvent comprendre la distribution des espèces dans leur environnement. Les SDMs ont apporté l'outil qui permet de décrire la niche réalisée des espèces dans un espace environnemental multivarié et prédire leur distribution spatiale. Les prédictions, sous forme de carte probabilistes montrant la distribution potentielle de l'espèce, sont un moyen irremplaçable d'informer chaque unité du territoire de sa biodiversité potentielle. Les SDMs et les prédictions spatiales correspondantes peuvent être utilisés pour planifier des mesures de conservation pour des espèces particulières, pour concevoir des plans d'échantillonnage, pour évaluer les risques liés à la propagation d'espèces envahissantes, pour choisir l'emplacement de réserves et les mettre en réseau, et finalement, pour prévoir les changements de répartition en fonction de scénarios de changement climatique et/ou d'utilisation du sol. En évaluant l'effet de plusieurs facteurs sur la performance des modèles et sur la précision des prédictions spatiales, cette thèse vise à améliorer les techniques et les données disponibles pour la modélisation de la distribution des espèces et à fournir la meilleure information possible aux gestionnaires pour appuyer leurs décisions et leurs plans d'action pour la conservation de la biodiversité en Suisse et au-delà. Plusieurs programmes de surveillance ont été mis en place de l'échelle nationale à l'échelle globale, et différentes sources de données sont désormais disponibles pour les chercheurs qui veulent modéliser la distribution des espèces. Toutefois, en raison du manque de moyens, les données sont souvent collectées à une résolution inappropriée, sont échantillonnées sur des zones limitées, ne sont pas spatialement explicites ou ne fournissent pas une information écologique suffisante. Un exemple typique est fourni par les données sur 'l'habitat' (sensu biota). Même s'il s'agit d'une information essentielle pour des mesures de conservation efficaces, elle est souvent approximée par l'utilisation du sol, l'information qui s'en approche le plus. En outre, les données ne sont souvent pas échantillonnées selon un plan d'échantillonnage établi, ce qui biaise les échantillons et par conséquent les résultats de la modélisation. Comprendre les sources de variabilité liées aux différentes phases du processus de modélisation s'avère crucial afin d'évaluer l'utilisation des cartes de distribution prédites à des fins de conservation.La recherche présentée dans cette thèse a été essentiellement menée dans le cadre du projet Landspot, un projet soutenu par le Fond National Suisse pour la Recherche. L'objectif principal de ce projet était d'évaluer la contribution d'unités 'd'habitat' pré-modélisées pour modéliser la répartition des espèces animales, notamment de papillons, à travers la Suisse. Tout en poursuivant cet objectif, différents aspects touchant à la qualité des données, au plan d'échantillonnage et au processus de modélisation sont abordés et améliorés, et leurs implications pour la conservation des espèces discutées. Les principaux 'habitats' considérés dans cette thèse sont des communautés de prairie et de forêt d'origine naturelle et anthropique telles que définies dans la typologie des habitats de Suisse. Ces communautés sont principalement définies au niveau phytosociologique de l'alliance. Pour l'instant aucune carte de la distribution de ces communautés n'est disponible à l'échelle nationale et à résolution fine. Dans un premier temps, il a donc été nécessaire de créer des modèles de distribution de ces communautés à travers la Suisse et par conséquent de recueillir les données nécessaires. Afin d'atteindre ce premier objectif, plusieurs nouveaux développements ont été nécessaires, tels que la définition de modèles experts, la classification du territoire suisse en domaines environnementaux, la conception d'un échantillonnage environnementalement stratifié des unités de végétation cibles dans toute la Suisse, la création d'une base de données intégrant un système d'aide à la décision pour la classification des relevés, et le « downscaling » des données de couverture du sol de 100 m à 25 m de résolution. Les principales contributions de cette thèse à la discipline de la modélisation de la distribution d'espèces (SDM) sont rassemblées dans quatre articles scientifiques. Dans le premier article, publié dans le Journal of Biogeography, différentes questions liées au processus de modélisation sont étudiées en utilisant les données de l'inventaire forestier de l'Etat de Vaud. Tout d'abord sont évalués les effets de cinq méthodes de sélection pas-à-pas sur la performance, la stabilité et la parcimonie des modèles. Dans le même article sont également évalués: l'effet de la pondération des absences afin d'assurer une prévalence de 0.5 lors de la calibration du modèle; l'effet de limiter les absences au-delà de l'enveloppe définie par les présences; quatre méthodes différentes pour l'intégration de l'autocorrélation spatiale; et enfin, l'effet de l'intégration d'interactions entre facteurs. Les résultats présentés dans cet article ont permis d'améliorer l'outil GRASP qui intègre désonnais de nouvelles méthodes de sélection et la possibilité de traiter les interactions entre variables explicatives, ainsi que l'autocorrélation spatiale. La contribution de différentes sources de données issues de la télédétection a également été évaluée. Le deuxième article (en voie de soumission) explore les effets combinés de la taille de l'échantillon et de la post-stratification sur le la précision des modèles. Les données utilisées ici sont celles concernant la répartition des prairies de Suisse recueillies dans le cadre du projet Landspot et complétées par d'autres sources. Pour la stratification des données, différents cadres spatiaux ont été comparés. En particulier, la stratification environnementale par les domaines environnementaux de Suisse a été comparée à la stratification géographique par les régions biogéographiques ou par les cantons. Le troisième article (en voie de soumission) évalue la contribution de communautés végétales pré-modélisées à la modélisation de la faune. C'est une approche en deux étapes qui combine les disciplines de l'écologie des communautés et de l'écologie spatiale en intégrant leurs concepts de 'habitat' respectifs. Les communautés végétales sont modélisées d'abord, puis ces unités de 'habitat' sont utilisées pour modéliser les espèces animales. Une étude de cas est présentée avec des communautés prairiales et des espèces de papillons. Différentes façons d'intégrer l'information sur la végétation dans les modèles de répartition des papillons sont évaluées. Enfin, un clin d'oeil aux changements climatiques dans le dernier article, publié dans Ecological Modelling. Cet article propose un cadre conceptuel pour l'analyse des changements dans la distribution des espèces qui comprend notamment un catalogue des différentes formes possibles de changement le long d'un gradient d'élévation ou autre gradient environnemental, et une méthode quantitative améliorée pour identifier et décrire ces déplacements. Cette méthodologie a été développée en utilisant des données issues du monitoring des oiseaux nicheurs répandus et l'article présente les résultats concernant les déplacements observés dans la distribution altitudinale des oiseaux nicheurs en Suisse.L'objectif général de cette thèse est d'améliorer les modèles de distribution des espèces en tant que source d'information possible pour les différents outils de conservation (par exemple, listes rouges, réseaux écologiques, évaluation des risques de propagation d'espèces envahissantes, évaluation de la vulnérabilité des espèces dans le contexte de changement climatique). Bien que ces questions de conservation ne soient pas directement testées dans cette thèse, l'importance des améliorations proposées pour la modélisation de la distribution des espèces est discutée à la fin de ce travail dans le contexte de la sélection de réseaux de réserves.

Habitat, breeding performance, diet and individual age in Swiss barn owls (Tyto alba)

Intensification of farming over the past 50 years has homogenised the landscape structure and contributed to the decline of bird populations in Europe. To better target the conservation of the Barn Owl Tyto alba, we assessed the influence of the landscape structure on breeding performance in western Switzerland. The analyses considered a 23-year data set of breeding parameters collected in an area dominated by intensive agriculture. Using a Geographic Information System approach, landscape characteristics were described around 194 nest sites. Our analyses showed that nest-box occupancy, laying date, clutch and brood size, egg volume and probability of producing a second annual clutch were not significantly associated with any of the eight principal landscape variables (agricultural land, woodland, urban area, hedgerows, cereals, sugar beet, maize and meadow). Nevertheless, the probability that a breeding pair occupied a nest-box decreased the more roads there were surrounding the nest-box. The absence of strong associations between habitat features and breeding parameters suggests that prey availability may be relatively similar between the different breeding sites. In our study area Barn Owls can always find suitable foraging habitats around most nest-boxes.

Central and Cortical Gray Mater Segmentation of Magnetic Resonance Images of the Fetal Brain

Motivation. The study of human brain development in itsearly stage is today possible thanks to in vivo fetalmagnetic resonance imaging (MRI) techniques. Aquantitative analysis of fetal cortical surfacerepresents a new approach which can be used as a markerof the cerebral maturation (as gyration) and also forstudying central nervous system pathologies [1]. However,this quantitative approach is a major challenge forseveral reasons. First, movement of the fetus inside theamniotic cavity requires very fast MRI sequences tominimize motion artifacts, resulting in a poor spatialresolution and/or lower SNR. Second, due to the ongoingmyelination and cortical maturation, the appearance ofthe developing brain differs very much from thehomogenous tissue types found in adults. Third, due tolow resolution, fetal MR images considerably suffer ofpartial volume (PV) effect, sometimes in large areas.Today extensive efforts are made to deal with thereconstruction of high resolution 3D fetal volumes[2,3,4] to cope with intra-volume motion and low SNR.However, few studies exist related to the automatedsegmentation of MR fetal imaging. [5] and [6] work on thesegmentation of specific areas of the fetal brain such asposterior fossa, brainstem or germinal matrix. Firstattempt for automated brain tissue segmentation has beenpresented in [7] and in our previous work [8]. Bothmethods apply the Expectation-Maximization Markov RandomField (EM-MRF) framework but contrary to [7] we do notneed from any anatomical atlas prior. Data set &Methods. Prenatal MR imaging was performed with a 1-Tsystem (GE Medical Systems, Milwaukee) using single shotfast spin echo (ssFSE) sequences (TR 7000 ms, TE 180 ms,FOV 40 x 40 cm, slice thickness 5.4mm, in plane spatialresolution 1.09mm). Each fetus has 6 axial volumes(around 15 slices per volume), each of them acquired inabout 1 min. Each volume is shifted by 1 mm with respectto the previous one. Gestational age (GA) ranges from 29to 32 weeks. Mother is under sedation. Each volume ismanually segmented to extract fetal brain fromsurrounding maternal tissues. Then, in-homogeneityintensity correction is performed using [9] and linearintensity normalization is performed to have intensityvalues that range from 0 to 255. Note that due tointra-tissue variability of developing brain someintensity variability still remains. For each fetus, ahigh spatial resolution image of isotropic voxel size of1.09 mm is created applying [2] and using B-splines forthe scattered data interpolation [10] (see Fig. 1). Then,basal ganglia (BS) segmentation is performed on thissuper reconstructed volume. Active contour framework witha Level Set (LS) implementation is used. Our LS follows aslightly different formulation from well-known Chan-Vese[11] formulation. In our case, the LS evolves forcing themean of the inside of the curve to be the mean intensityof basal ganglia. Moreover, we add local spatial priorthrough a probabilistic map created by fitting anellipsoid onto the basal ganglia region. Some userinteraction is needed to set the mean intensity of BG(green dots in Fig. 2) and the initial fitting points forthe probabilistic prior map (blue points in Fig. 2). Oncebasal ganglia are removed from the image, brain tissuesegmentation is performed as described in [8]. Results.The case study presented here has 29 weeks of GA. Thehigh resolution reconstructed volume is presented in Fig.1. The steps of BG segmentation are shown in Fig. 2.Overlap in comparison with manual segmentation isquantified by the Dice similarity index (DSI) equal to0.829 (values above 0.7 are considered a very goodagreement). Such BG segmentation has been applied on 3other subjects ranging for 29 to 32 GA and the DSI hasbeen of 0.856, 0.794 and 0.785. Our segmentation of theinner (red and blue contours) and outer cortical surface(green contour) is presented in Fig. 3. Finally, torefine the results we include our WM segmentation in theFreesurfer software [12] and some manual corrections toobtain Fig.4. Discussion. Precise cortical surfaceextraction of fetal brain is needed for quantitativestudies of early human brain development. Our workcombines the well known statistical classificationframework with the active contour segmentation forcentral gray mater extraction. A main advantage of thepresented procedure for fetal brain surface extraction isthat we do not include any spatial prior coming fromanatomical atlases. The results presented here arepreliminary but promising. Our efforts are now in testingsuch approach on a wider range of gestational ages thatwe will include in the final version of this work andstudying as well its generalization to different scannersand different type of MRI sequences. References. [1]Guibaud, Prenatal Diagnosis 29(4) (2009). [2] Rousseau,Acad. Rad. 13(9), 2006, [3] Jiang, IEEE TMI 2007. [4]Warfield IADB, MICCAI 2009. [5] Claude, IEEE Trans. Bio.Eng. 51(4) (2004). [6] Habas, MICCAI (Pt. 1) 2008. [7]Bertelsen, ISMRM 2009 [8] Bach Cuadra, IADB, MICCAI 2009.[9] Styner, IEEE TMI 19(39 (2000). [10] Lee, IEEE Trans.Visual. And Comp. Graph. 3(3), 1997, [11] Chan, IEEETrans. Img. Proc, 10(2), 2001 [12] Freesurfer,http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu.

Artificial Snow Optimization in Winter Sport Destinations Using a Multi-agent Simulation

This paper presents the Juste-Neige system for predicting the snow height on the ski runs of a resort using a multi-agent simulation software. Its aim is to facilitate snow cover management in order to i) reduce the production cost of artificial snow and to improve the profit margin for the companies managing the ski resorts; and ii) to reduce the water and energy consumption, and thus to reduce the environmental impact, by producing only the snow needed for a good skiing experience. The software provides maps with the predicted snow heights for up to 13 days. On these maps, the areas most exposed to snow erosion are highlighted. The software proceeds in three steps: i) interpolation of snow height measurements with a neural network; ii) local meteorological forecasts for every ski resort; iii) simulation of the impact caused by skiers using a multi-agent system. The software has been evaluated in the Swiss ski resort of Verbier and provides useful predictions.

Microgeographical patterns of schistosomiasis and water contact behavior; examples from Africa and Brazil

This paper examines the results of spatial (microgeographical) water contact/schistosomiasis studies in two African (Egyptian and Kenyan) and one Brazilian communities. All three studies used traditional cartographic and statistical methods but one of them emploeyd also GIS (geographical information systems) tools. The advantage of GIS and their potential role in schistosomiasis control are briefly described. The three cases revealed considerable variation in the spatial distribution of water contact, transmission parameters and infection levels at the household and individual levels. All studies showed considerable variation in the prevalence and intensity of infection between households. They also show a variable influence of distance on water contact behavior associated with type of activity, age, sex, socioeconomic level, perception of water quality, season and availability of water in the home. Water contact behavior and schistosomiasis were evaluated in the Brazilian village of Nova União within the context of water sharing between household and age/sex groups. Recommendations are made for further spatial studies on the transmission and control of schistosomiasis.

Is PaCO2 management optimal under controlled mechanical ventilation (CMV) during neuro-resuscitation?

INTRODUCTION. Both hypocapnia and hypercapnia can be deleterious to brain injured patients. Strict PaCO2 control is difficult to achieve because of patient's instability and unpredictable effects of ventilator settings changes. OBJECTIVE. The aim of this study was to evaluate our ability to comply with a protocol of controlled mechanical ventilation (CMV) aiming at a PaCO2 between 35 and 40 mmHg in patients requiring neuro-resuscitation. METHODS. Retrospective analysis of consecutive patients (2005-2011) requiring intracranial pressure (ICP) monitoring for traumatic brain injury (TBI), subarachnoid haemorrhage (SAH), intracranial haemorrhage (ICH) or ischemic stroke (IS). Demographic data, GCS, SAPS II, hospital mortality, PaCO2 and ICP values were recorded. During CMV in the first 48 h after admission, we analyzed the time spent within the PaCO2 target in relation to the presence or absence of intracranial hypertension (ICP[20 mmHg, by periods of 30 min) (Table 1). We also compared the fraction of time (determined by linear interpolation) spent with normal, low or high PaCO2 in hospital survivors and non-survivors (Wilcoxon, Bonferroni correction, p\0.05) (Table 2). PaCO2 samples collected during and after apnoea tests were excluded. Results given as median [IQR]. RESULTS. 436 patients were included (TBI: 51.2 %, SAH: 20.6 %, ICH: 23.2 %, IS: 5.0 %), age: 54 [39-64], SAPS II score: 52 [41-62], GCS: 5 [3-8]. 8744 PaCO2 samples were collected during 150611 h of CMV. CONCLUSIONS. Despite a high number of PaCO2 samples collected (in average one sample every 107 min), our results show that patients undergoing CMV for neuro- resuscitation spent less than half of the time within the pre-defined PaCO2 range. During documented intracranial hypertension, hypercapnia was observed in 17.4 % of the time. Since non-survivors spent more time with hypocapnia, further analysis is required to determine whether hypocapnia was detrimental per se, or merely reflects increased severity of brain insult.

Anàlisi del metabolisme ambiental de nuclis turístics litorals: el cas de Menorca

L’objectiu del present estudi és l’anàlisi del metabolisme energètic associat a nuclis turístics litorals de l’illa de Menorca (Mediterrani occidental) i el grau d’autosuficiència a partir d’energies renovables. La caracterització dels nuclis i la definició del perfil del turista s’ha realitzat mitjançant SIG i informació de qualitat a partir d’enquestes. Els principals resultats mostren que els nuclis turístics de Menorca tenen unes emissions associades entre 213 i 318 kg de CO2 per estada. De mitjana, el recorregut del turista fins a la illa (mobilitat externa) és de 1334 km (representant el 80% de les emissions), mentre que la mobilitat interna durant l’estada és de 22 km. A diari, cada turista consumeix entre 8 i 26 kWh d’electricitat, consum que es podria satisfer en un 100% amb la instal·lació de sistemes fotovoltaics a les cobertes del nucli.

Les ciutats turístiques, les noves ciutats. Anàlisi de l'evolució del model turístic en destinacions de litoral madures a partir de l'anàlisi de paràmetres urbanístics

La beca concedida ha anat destinada a desenvolupar la tesi doctoral que duu per nom "Les ciutats turístiques, les noves ciutats. Anàlisi de l'evolució del model turístic en destinacions de litoral madures a partir de l'anàlisi de paràmetres urbanístics". L’àrea d’estudi comprèn els municipis de Cambrils, Salou i La Pineda (Vila-seca) que conformen la Costa Daurada central, destinació madura de litoral mediterrani, que basa el seu desenvolupament d’acord el model turístic de sol i platja. Arribats en aquest punt de finalització de la beca, cal destacar que s’ha complert amb l'objectiu d'analitzar el procés de transformació de les ciutats turístiques, tot establint com el turisme litoral mediterrani s'ha convertit en un factor de creació de ciutat. Així mateix també s'han complert els objectius específics tals com: analitzar l'evolució de les destinacions turístiques consolidades del litoral mediterrani, recopilar informació per a la creació d'índexs i eines que serveixin per l'anàlisi del procés de tranformació de les ciutats turístiques a ciutats tradicionals a partir del tractament dels plans parcials, recopilar i analitzar les polítiques de planificació que han condicionat l'area d'estudi, modelitzar el procés de construcció de l'espai turístic a partir de l'establiment d'unes unitats bàsiques en la descripció i anàlisi territorial i paisatgístic, i crear un SIG per culminar el procés d'anàlisi tot creant una base de dades i la representació dels resultats en cartogradia temàtica. Pel que fa al disseny i l’execució de la metodologia, es poden considerar dos vessants, una vessant més qualitativa i una altra més quantitativa per al tractament de la informació recopilada. Igualment la generació de cartografia específica completa el procés amb la producció de cartografia específica, tal i com es desenvolupa en la present memòria. La tesi parteix del guió que contempla: un prier capítol d'introducció, un segon dedicat al marc teòric, un tercer apartat on s'exposaran les hipòtesis de les quals es parteix, i un quart dedicat a la metodologia. Pren especial importància l'apartat dedicat a l’ànalisi, així com el dedicat a la discussió dels resultats obtinguts, que es desenvoluparà en el sisè apartat. Per últim resta destacar el setè apartat dedicat a les conclusions a les que s'ha arribat.

Anàlisi del riu Llobregat com a via de transport del Baix Llobregat a l'època romana, amb eines SIG

Desenvolupament d'un Sistema d'Informació Geogràfica (SIG), que permeti analitzar les funcions dels jaciments romans de la zona del riu Llobregat i consultar els jaciments, emmagatzemats en una base de dades de forma espacial.

Alteration in neuromuscular function after a 5 km running time trial.

The aim of this study was to characterize the effect of a 5 km running time trial on the neuromuscular properties of the plantar flexors. Eleven well-trained triathletes performed a series of neuromuscular tests before and immediately after the run on a 200 m indoor track. Muscle activation (twitch interpolation) and normalized EMG activity were assessed during maximal voluntary contraction (MVC) of plantar flexors. Maximal soleus H-reflexes and M-waves were evoked at rest (i.e. H (MAX) and M (MAX), respectively) and during MVC (i.e. H (SUP) and M (SUP), respectively). MVC significantly declined (-27%; P < 0.001) after the run, due to decrease in muscle activation (-8%; P < 0.05) and M (MAX)-normalized EMG activity (-13%; P < 0.05). Significant reductions in M-wave amplitudes (M (MAX): -13% and M (SUP): -16%; P < 0.05) as well as H (MAX)/M (MAX) (-37%; P < 0.01) and H (SUP)/M (SUP) (-25%; P < 0.05) ratios occurred with fatigue. Following exercise, the single twitch was characterized by lower peak torque (-16%; P < 0.001) as well as shorter contraction (-19%; P < 0.001) and half-relaxation (-24%; P < 0.001) times. In conclusion, the reduction in plantar flexors strength induced by a 5 km running time trial is caused by peripheral adjustments, which are attributable to a failure of the neuromuscular transmission and excitation-contraction coupling. Fatigue also decreased the magnitude of efferent motor outflow from spinal motor neurons to the plantar flexors and part of this suboptimal neural drive is the result of an inhibition of soleus motoneuron pool reflex excitability.

Implantación de una solución SIG para la ayuda a la toma dedecisiones para la explotación de recursos del subsuelo

L'objectiu és una aplicació que permeti realitzar el càlcul del volum de terres disponibles en el subsòl d'un àrea seleccionada. L'objectiu final del projecte serà crear un Sistema d'Informació Geogràfica SIG que ajudi a valorar quines parcel¿les de l'àrea seleccionada són les que disposen de més volum de terres per iniciar la seva explotació. Per a això, es disposa del programari gvSIG i les seves extensions (SEXTANTE) i de tota la informació que es pugui obtenir sobre els SIG, Cartografia, Geodèsia... Per dur a terme aquest projecte es necessita tenir experiència en Bases de dades, Programació Orientada a Objectes i seria recomanable tenir coneixements sobre Enginyeria del Programador. El projecte se centrarà en la utilització de gvSIG, com un exemple concret de programari SIG de lliure accés, solució desenvolupada per la ¿Conselleria d%o2019Obris Publiquis de la Generalitat Valenciana¿. Una part d'aquest projecte consistirà a avaluar aquest programari. El resultat final serà l'obtenció dels coneixements necessaris per poder treballar amb dades espacials a més d'una aplicació SIG per al càlcul del volum de terres d'un àrea seleccionada.

GeoTools-Android : herramientas geográficas para Android

Este trabajo pretende esbozar el estado del arte en cuanto a herramientas geoespaciales desarrolladas para el sistema operativo Android, encontrado en muchos dispositivos "smartphone" actuales. Se centra en los navegadores de mapas, como aplicación más representativa de este tipo de herramientas. Se destaca el papel de la empresa Google Inc. como desarrollador de la plataforma y principal proveedor web de información geográfica, y se exploran algunas alternativas.

Geo Tools Android : eines geogràfiques per Android

En aquest treball es fa un anàlisi de l'aplicació OSMDroid i d'altres aplicacions i llibreries SIG rellevants per al sistema operatiu Android.

Impact of reduced cerebral perfusion pressure on outcome after severe traumatic brain injury is dependent on brain tissue oxygen pressure

INTRODUCTION. Reduced cerebral perfusion pressure (CPP) may worsen secondary damage and outcome after severe traumatic brain injury (TBI), however the optimal management of CPP is still debated. STUDY HYPOTHESIS: We hypothesized that the impact of CPP on outcome is related to brain tissue oxygen tension (PbtO2) level and that reduced CPP may worsen TBI prognosis when it is associated with brain hypoxia. DESIGN. Retrospective analysis of prospective database. METHODS. We analyzed 103 patients with severe TBI who underwent continuous PbtO2 and CPP monitoring for an average of 5 days. For each patient, duration of reduced CPP (\60 mm Hg) and brain hypoxia (PbtO2\15 mm Hg for[30 min [1]) was calculated with linear interpolation method and the relationship between CPP and PbtO2 was analyzed with Pearson's linear correlation coefficient. Outcome at 30 days was assessed with the Glasgow Outcome Score (GOS), dichotomized as good (GOS 4-5) versus poor (GOS 1-3). Multivariable associations with outcome were analyzed with stepwise forward logistic regression. RESULTS. Reduced CPP (n=790 episodes; mean duration 10.2 ± 12.3 h) was observed in 75 (74%) patients and was frequently associated with brain hypoxia (46/75; 61%). Episodes where reduced CPP were associated with normal brain oxygen did not differ significantly between patients with poor versus those with good outcome (8.2 ± 8.3 vs. 6.5 ± 9.7 h; P=0.35). In contrast, time where reduced CPP occurred simultaneously with brain hypoxia was longer in patients with poor than in those with good outcome (3.3±7.4 vs. 0.8±2.3 h; P=0.02). Outcome was significantly worse in patients who had both reduced CPP and brain hypoxia (61% had GOS 1-3 vs. 17% in those with reduced CPP but no brain hypoxia; P\0.01). Patients in whom a positive CPP-PbtO2 correlation (r[0.3) was found also were more likely to have poor outcome (69 vs. 31% in patients with no CPP-PbtO2 correlation; P\0.01). Brain hypoxia was an independent risk factor of poor prognosis (odds ratio for favorable outcome of 0.89 [95% CI 0.79-1.00] per hour spent with a PbtO2\15 mm Hg; P=0.05, adjusted for CPP, age, GCS, Marshall CT and APACHE II). CONCLUSIONS. Low CPP may significantly worsen outcome after severe TBI when it is associated with brain tissue hypoxia. PbtO2-targeted management of CPP may optimize TBI therapy and improve outcome of head-injured patients.

GeoTools-Android : eines geogràfiques per a Android

Aquest treball de fi de carrera pretén fer un repàs de les aplicacions i llibreries d'informació geogràfica dissenyades per a funcionar sobre Android.