A digital-computer model of the Big Sioux aquifer in Minnehaha County, South Dakota /

Mode of access: Internet.

Three dimensional digital-computer model of the Ferron sandstone aquifer near Emery, Utah /

"October 1980."

A generalized Drucker–Prager viscoplastic yield surface model for asphalt concrete

A generalized Drucker–Prager (GD–P) viscoplastic yield surface model was developed and validated for asphalt concrete. The GD–P model was formulated based on fabric tensor modified stresses to consider the material inherent anisotropy. A smooth and convex octahedral yield surface function was developed in the GD–P model to characterize the full range of the internal friction angles from 0° to 90°. In contrast, the existing Extended Drucker–Prager (ED–P) was demonstrated to be applicable only for a material that has an internal friction angle less than 22°. Laboratory tests were performed to evaluate the anisotropic effect and to validate the GD–P model. Results indicated that (1) the yield stresses of an isotropic yield surface model are greater in compression and less in extension than that of an anisotropic model, which can result in an under-prediction of the viscoplastic deformation; and (2) the yield stresses predicted by the GD–P model matched well with the experimental results of the octahedral shear strength tests at different normal and confining stresses. By contrast, the ED–P model over-predicted the octahedral yield stresses, which can lead to an under-prediction of the permanent deformation. In summary, the rutting depth of an asphalt pavement would be underestimated without considering anisotropy and convexity of the yield surface for asphalt concrete. The proposed GD–P model was demonstrated to be capable of overcoming these limitations of the existing yield surface models for the asphalt concrete.

Validation of a multi-component digital dissolution model for irregular particles

A new mesoscale simulation model for solids dissolution based on an computationally efficient and versatile digital modelling approach (DigiDiss) is considered and validated against analytical solutions and published experimental data for simple geometries. As the digital model is specifically designed to handle irregular shapes and complex multi-component structures, use of the model is explored for single crystals (sugars) and clusters. Single crystals and the cluster were first scanned using X-ray microtomography to obtain a digital version of their structures. The digitised particles and clusters were used as a structural input to digital simulation. The same particles were then dissolved in water and the dissolution process was recorded by a video camera and analysed yielding: the overall dissolution times and images of particle size and shape during the dissolution. The results demonstrate the coherence of simulation method to reproduce experimental behaviour, based on known chemical and diffusion properties of constituent phase. The paper discusses how further sophistications to the modelling approach will need to include other important effects such as complex disintegration effects (particle ejection, uncertainties in chemical properties). The nature of the digital modelling approach is well suited to for future implementation with high speed computation using hybrid conventional (CPU) and graphical processor (GPU) systems.

Smartphone-based digital government model:the case of the beyaz masa (white table) app in Turkey

M-Government services are now at the forefront of both user expectations and technology capabilities. Within the current setting, there is growing evidence that interoperability is becoming a key issue towards service sustainability. Thus, the objective of this chapter is to highlight the case of "Beyas Masa" - a Turkish application for infrastructure repair services. This application requires different stakeholders from different cultural background and geographically dispersed regions to work together. The major aim of this chapter to showcase experiences in as far as implementation and adoption of m-Government is concerned in the case of Turkey. The study utilizes the co-creation literature to investigate the factors influencing successful implementation of the Beyas Masa. This study reveals that initiatives are fragmented due to differences in the characteristics of the targeted audience, the marketing strategy, technology supply, distribution, and media utilized to promote its awareness. The chapter posits that in order to have affluent m-Government implementation in Turkey, it is important that many of the standalone applications are integrated to encourage interoperability and that socio-cultural behaviours should be re-shaped to encourage active engagement and interactive government service provisions that unlock the power of ICT.

Results of the coupled atmosphere-land surface model ECHAM5-JSBACH in NetCDF format

In this study we present first results of a new model development, ECHAM5-JSBACH-wiso, where we have incorporated the stable water isotopes H218O and HDO as tracers in the hydrological cycle of the coupled atmosphere-land surface model ECHAM5-JSBACH. The ECHAM5-JSBACH-wiso model was run under present-day climate conditions at two different resolutions (T31L19, T63L31). A comparison between ECHAM5-JSBACH-wiso and ECHAM5-wiso shows that the coupling has a strong impact on the simulated temperature and soil wetness. Caused by these changes of temperature and the hydrological cycle, the d18O in precipitation also shows variations from -4 permil up to 4 permil. One of the strongest anomalies is shown over northeast Asia where, due to an increase of temperature, the d18O in precipitation increases as well. In order to analyze the sensitivity of the fractionation processes over land, we compare a set of simulations with various implementations of these processes over the land surface. The simulations allow us to distinguish between no fractionation, fractionation included in the evaporation flux (from bare soil) and also fractionation included in both evaporation and transpiration (from water transport through plants) fluxes. While the isotopic composition of the soil water may change for d18O by up to +8 permil:, the simulated d18O in precipitation shows only slight differences on the order of ±1 permil. The simulated isotopic composition of precipitation fits well with the available observations from the GNIP (Global Network of Isotopes in Precipitation) database.

Amélioration des données altimétriques dans la région du Grand Lac des Esclaves à partir d’images Radarsat-2

Résumé : En raison de sa grande étendue, le Nord canadien présente plusieurs défis logistiques pour une exploitation rentable de ses ressources minérales. La TéléCartographie Prédictive (TCP) vise à faciliter la localisation de gisements en produisant des cartes du potentiel géologique. Des données altimétriques sont nécessaires pour générer ces cartes. Or, celles actuellement disponibles au nord du 60e parallèle ne sont pas optimales principalement parce qu’elles sont dérivés de courbes à équidistance variable et avec une valeur au mètre. Parallèlement, il est essentiel de connaître l'exactitude verticale des données altimétriques pour être en mesure de les utiliser adéquatement, en considérant les contraintes liées à son exactitude. Le projet présenté vise à aborder ces deux problématiques afin d'améliorer la qualité des données altimétriques et contribuer à raffiner la cartographie prédictive réalisée par TCP dans le Nord canadien, pour une zone d’étude située au Territoire du Nord-Ouest. Le premier objectif était de produire des points de contrôles permettant une évaluation précise de l'exactitude verticale des données altimétriques. Le second objectif était de produire un modèle altimétrique amélioré pour la zone d'étude. Le mémoire présente d'abord une méthode de filtrage pour des données Global Land and Surface Altimetry Data (GLA14) de la mission ICESat (Ice, Cloud and land Elevation SATellite). Le filtrage est basé sur l'application d'une série d'indicateurs calculés à partir d’informations disponibles dans les données GLA14 et des conditions du terrain. Ces indicateurs permettent d'éliminer les points d'élévation potentiellement contaminés. Les points sont donc filtrés en fonction de la qualité de l’attitude calculée, de la saturation du signal, du bruit d'équipement, des conditions atmosphériques, de la pente et du nombre d'échos. Ensuite, le document décrit une méthode de production de Modèles Numériques de Surfaces (MNS) améliorés, par stéréoradargrammétrie (SRG) avec Radarsat-2 (RS-2). La première partie de la méthodologie adoptée consiste à faire la stéréorestitution des MNS à partir de paires d'images RS-2, sans point de contrôle. L'exactitude des MNS préliminaires ainsi produits est calculée à partir des points de contrôles issus du filtrage des données GLA14 et analysée en fonction des combinaisons d’angles d'incidences utilisées pour la stéréorestitution. Ensuite, des sélections de MNS préliminaires sont assemblées afin de produire 5 MNS couvrant chacun la zone d'étude en totalité. Ces MNS sont analysés afin d'identifier la sélection optimale pour la zone d'intérêt. Les indicateurs sélectionnés pour la méthode de filtrage ont pu être validés comme performant et complémentaires, à l’exception de l’indicateur basé sur le ratio signal/bruit puisqu’il était redondant avec l’indicateur basé sur le gain. Autrement, chaque indicateur a permis de filtrer des points de manière exclusive. La méthode de filtrage a permis de réduire de 19% l'erreur quadratique moyenne sur l'élévation, lorsque que comparée aux Données d'Élévation Numérique du Canada (DNEC). Malgré un taux de rejet de 69% suite au filtrage, la densité initiale des données GLA14 a permis de conserver une distribution spatiale homogène. À partir des 136 MNS préliminaires analysés, aucune combinaison d’angles d’incidences des images RS-2 acquises n’a pu être identifiée comme étant idéale pour la SRG, en raison de la grande variabilité des exactitudes verticales. Par contre, l'analyse a indiqué que les images devraient idéalement être acquises à des températures en dessous de 0°C, pour minimiser les disparités radiométriques entre les scènes. Les résultats ont aussi confirmé que la pente est le principal facteur d’influence sur l’exactitude de MNS produits par SRG. La meilleure exactitude verticale, soit 4 m, a été atteinte par l’assemblage de configurations de même direction de visées. Par contre, les configurations de visées opposées, en plus de produire une exactitude du même ordre (5 m), ont permis de réduire le nombre d’images utilisées de 30%, par rapport au nombre d'images acquises initialement. Par conséquent, l'utilisation d'images de visées opposées pourrait permettre d’augmenter l’efficacité de réalisation de projets de SRG en diminuant la période d’acquisition. Les données altimétriques produites pourraient à leur tour contribuer à améliorer les résultats de la TCP, et augmenter la performance de l’industrie minière canadienne et finalement, améliorer la qualité de vie des citoyens du Nord du Canada.

Caractérisation des occupations du sol en milieu urbain par imagerie radar

Cette étude vise à tester la pertinence des images RSO - de moyenne et de haute résolution - à la caractérisation des types d’occupation du sol en milieu urbain. Elle s’est basée sur des approches texturales à partir des statistiques de deuxième ordre. Plus spécifiquement, on recherche les paramètres de texture les plus pertinents pour discriminer les objets urbains. Il a été utilisé à cet égard des images Radarsat-1 en mode fin en polarisation HH et Radarsat-2 en mode fin en double et quadruple polarisation et en mode ultrafin en polarisation HH. Les occupations du sol recherchées étaient le bâti dense, le bâti de densité moyenne, le bâti de densité faible, le bâti industriel et institutionnel, la végétation de faible densité, la végétation dense et l’eau. Les neuf paramètres de textures analysés ont été regroupés, en familles selon leur définition mathématique. Les paramètres de ressemblance/dissemblance regroupent l’Homogénéité, le Contraste, la Similarité et la Dissimilarité. Les paramètres de désordre sont l’Entropie et le Deuxième Moment Angulaire. L’Écart-Type et la Corrélation sont des paramètres de dispersion et la Moyenne est une famille à part. Il ressort des expériences que certaines combinaisons de paramètres de texture provenant de familles différentes utilisés dans les classifications donnent de très bons résultants alors que d’autres associations de paramètres de texture de définition mathématiques proches génèrent de moins bons résultats. Par ailleurs on constate que si l’utilisation de plusieurs paramètres de texture améliore les classifications, la performance de celle-ci plafonne à partir de trois paramètres. Malgré la bonne performance de cette approche basée sur la complémentarité des paramètres de texture, des erreurs systématiques dues aux effets cardinaux subsistent sur les classifications. Pour pallier à ce problème, il a été développé un modèle de compensation radiométrique basé sur la section efficace radar (SER). Une simulation radar à partir du modèle numérique de surface du milieu a permis d'extraire les zones de rétrodiffusion des bâtis et d'analyser les rétrodiffusions correspondantes. Une règle de compensation des effets cardinaux fondée uniquement sur les réponses des objets en fonction de leur orientation par rapport au plan d'illumination par le faisceau du radar a été mise au point. Des applications de cet algorithme sur des images RADARSAT-1 et RADARSAT-2 en polarisations HH, HV, VH, et VV ont permis de réaliser de considérables gains et d’éliminer l’essentiel des erreurs de classification dues aux effets cardinaux.

GRASS GIS for the distinction of vegetation from buildings using LiDAR altimetric data

La tecnología LiDAR (Light Detection and Ranging), basada en el escaneado del territorio por un telémetro láser aerotransportado, permite la construcción de Modelos Digitales de Superficie (DSM) mediante una simple interpolación, así como de Modelos Digitales del Terreno (DTM) mediante la identificación y eliminación de los objetos existentes en el terreno (edificios, puentes o árboles). El Laboratorio de Geomática del Politécnico de Milán – Campus de Como- desarrolló un algoritmo de filtrado de datos LiDAR basado en la interpolación con splines bilineares y bicúbicas con una regularización de Tychonov en una aproximación de mínimos cuadrados. Sin embargo, en muchos casos son todavía necesarios modelos más refinados y complejos en los cuales se hace obligatorio la diferenciación entre edificios y vegetación. Este puede ser el caso de algunos modelos de prevención de riesgos hidrológicos, donde la vegetación no es necesaria; o la modelización tridimensional de centros urbanos, donde la vegetación es factor problemático. (...)

Integração de imagem aérea de alta resolução e dados de varredura a laser na classificação de cenas urbanas para detectar regiões de via

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Geração automática de modelos digitais de superfícies utilizando múltiplas imagens

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT