Use of binding energy by an RNA enzyme for catalysis by positioning and substrate destabilization.

A fundamental catalytic principle for protein enzymes in the use of binding interactions away from the site of chemical transformation for catalysis. We have compared the binding and reactivity of a series of oligonucleotide substrates and products of the Tetrahymena ribozyme, which catalyzes a site-specific phosphodiester cleavage reaction: CCCUCUpA+G<-->CCCUCU-OH+GpA. The results suggest that this RNA enzyme, like protein enzymes, can utilize binding interactions to achieve substantial catalysis via entropic fixation and substrate destabilization. The stronger binding of the all-ribose oligonucleotide product compared to an analog with a terminal 3' deoxyribose residue gives an effective concentration of 2200 M for the 3' hydroxyl group, a value approaching those obtained with protein enzymes and suggesting the presence of a structurally well defined active site capable of precise positioning. The stabilization from tertiary binding interactions is 40-fold less for the oligonucleotide substrate than the oligonucleotide product, despite the presence of the reactive phosphoryl group in the substrate. This destabilization is accounted for by a model in which tertiary interactions away from the site of bond cleavage position the electron-deficient 3' bridging phosphoryl oxygen of the oligonucleotide substrate next to an electropositive Mg ion. As the phosphodiester bond breaks and this 3' oxygen atom develops a negative charge in the transition state, the weak interaction of the substrate with Mg2+ becomes strong. These strategies of "substrate destabilization" and "transition state stabilization" provide estimated rate enhancements of approximately 280- and approximately 60-fold, respectively. Analogous substrate destabilization by a metal ion or hydrogen bond donor may be used more generally by RNA and protein enzymes catalyzing reactions of phosphate esters.

Vertical crustal motion along the Mediterranean and Black Sea coast derived from ocean altimetry and tide gauge data

Tide gauge (TG) data along the northern Mediterranean and Black Sea coasts are compared to the sea-surface height (SSH) anomaly obtained from ocean altimetry (TOPEX/Poseidon and ERS-1/2) for a period of nine years (1993–2001). The TG measures the SSH relative to the ground whereas the altimetry does so with respect to the geocentric reference frame; therefore their difference would be in principle a vertical ground motion of the TG sites, though there are different error sources for this estimate as is discussed in the paper. In this study we estimate such vertical ground motion, for each TG site, from the slope of the SSH time series of the (non-seasonal) difference between the TG record and the altimetry measurement at a point closest to the TG. Where possible, these estimates are further compared with those derived from nearby continuous Global Positioning System (GPS) data series. These results on vertical ground motion along the Mediterranean and Black Sea coasts provide useful source data for studying, contrasting, and constraining tectonic models of the region. For example, in the eastern coast of the Adriatic Sea and in the western coast of Greece, a general subsidence is observed which may be related to the Adriatic lithosphere subducting beneath the Eurasian plate along the Dinarides fault.

Incorporating global positioning data in real time P2P audio/video streams for mobile devices

We propose an original method to geoposition an audio/video stream with multiple emitters that are at the same time receivers of the mixed signal. The achieved method is suitable for those comes where a list of positions within a designated area is encoded with a degree of precision adjusted to the visualization capabilities; and is also easily extensible to support new requirements. This method extends a previously proposed protocol, without incurring in any performance penalty.

P2P audio/video protocol with global positioning data in real time for mobile devices

In this paper, we propose an original method to geoposition an audio/video stream with multiple emitters that are at the same time receivers of the mixed signal. The obtained method is suitable when a list of positions within a known area is encoded with precision tailored to the visualization capabilities of the target device. Nevertheless, it is easily adaptable to new precision requirements, as well as parameterized data precision. This method extends a previously proposed protocol, without incurring in any performance penalty.

Aplicaciones de las tecnologías SIG y GPS en la dinámica de poblaciones de flora amenazada: Helianthemun caput-felis Boiss

Se muestra un ejemplo de aplicación combinada de las técnicas SIG y GPS para el seguimiento de especies vegetales de flora catalogada como rara, endémica o amenazada: Helianthemum caput-felis Boiss. La localización georreferenciada de todas sus poblaciones y la base de datos generada permiten la elaboración de una cartografía de detalle muy útil para conocer las condiciones óptimas para su desarrollo, sus principales amenazas, así como para realizar el seguimiento de la dinámica de estas poblaciones, ya que a través del análisis espacial se puede preveer qué áreas desaparecerán si se ejecuta el planeamiento urbanístico vigente y, por lo tanto, tomar las medidas oportunas desde el organismo oficial competente. Esta cartografía a escala de detalle se convierte en una información de base y de consulta fácil de integrar en los proyec-tos de desarrollo del planeamiento.

Estudio de los hábitos de desplazamiento del jabalí (Sus scrofa Linnaeus, 1758) mediante técnicas gps/gsm en un área de montaña mediterránea

Financiado en parte por el proyecto de investigación de la Conselleria de Educación y Ciencia GVA-Pre-2008-036 y el Instituto Alicantino de Cultura Juan Gil-Albert.

Twenty-year advanced DInSAR analysis of severe land subsidence: The Alto Guadalentín Basin (Spain) case study

A twenty-year period of severe land subsidence evolution in the Alto Guadalentín Basin (southeast Spain) is monitored using multi-sensor SAR images, processed by advanced differential interferometric synthetic aperture radar (DInSAR) techniques. The SAR images used in this study consist of four datasets acquired by ERS-1/2, ENVISAT, ALOS and COSMO-SkyMed satellites between 1992 and 2012. The integration of ground surface displacement maps retrieved for different time periods allows us to quantify up to 2.50 m of cumulated displacements that occurred between 1992 and 2012 in the Alto Guadalentín Basin. DInSAR results were locally compared with global positioning system (GPS) data available for two continuous stations located in the study area, demonstrating the high consistency of local vertical motion measurements between the two different surveying techniques. An average absolute error of 4.6 ± 4 mm for the ALOS data and of 4.8 ± 3.5 mm for the COSMO-SkyMed data confirmed the reliability of the analysis. The spatial analysis of DInSAR ground surface displacement reveals a direct correlation with the thickness of the compressible alluvial deposits. Detected ground subsidence in the past 20 years is most likely a consequence of a 100–200 m groundwater level drop that has persisted since the 1970s due to the overexploitation of the Alto Guadalentín aquifer system. The negative gradient of the pore pressure is responsible for the extremely slow consolidation of a very thick (> 100 m) layer of fine-grained silt and clay layers with low vertical hydraulic permeability (approximately 50 mm/h) wherein the maximum settlement has still not been reached.

¿Cómo crear una ruta educativa GPS?

Las rutas educativas tienen una popularidad que crece rápidamente. El desafío para los educadores es desarrollar rutas educativas más efectivas. El artículo intenta definir una metodología para estas rutas: GPS. Después de un intensivo estudio de la literatura el autor describe los aspectos más importantes.

Integrated architecture for vision-based indoor localization and mapping of a quadrotor micro-air vehicle

Atualmente os sistemas de pilotagem autónoma de quadricópteros estão a ser desenvolvidos de forma a efetuarem navegação em espaços exteriores, onde o sinal de GPS pode ser utilizado para definir waypoints de navegação, modos de position e altitude hold, returning home, entre outros. Contudo, o problema de navegação autónoma em espaços fechados sem que se utilize um sistema de posicionamento global dentro de uma sala, subsiste como um problema desafiante e sem solução fechada. Grande parte das soluções são baseadas em sensores dispendiosos, como o LIDAR ou como sistemas de posicionamento externos (p.ex. Vicon, Optitrack). Algumas destas soluções reservam a capacidade de processamento de dados dos sensores e dos algoritmos mais exigentes para sistemas de computação exteriores ao veículo, o que também retira a componente de autonomia total que se pretende num veículo com estas características. O objetivo desta tese pretende, assim, a preparação de um sistema aéreo não-tripulado de pequeno porte, nomeadamente um quadricóptero, que integre diferentes módulos que lhe permitam simultânea localização e mapeamento em espaços interiores onde o sinal GPS ´e negado, utilizando, para tal, uma câmara RGB-D, em conjunto com outros sensores internos e externos do quadricóptero, integrados num sistema que processa o posicionamento baseado em visão e com o qual se pretende que efectue, num futuro próximo, planeamento de movimento para navegação. O resultado deste trabalho foi uma arquitetura integrada para análise de módulos de localização, mapeamento e navegação, baseada em hardware aberto e barato e frameworks state-of-the-art disponíveis em código aberto. Foi também possível testar parcialmente alguns módulos de localização, sob certas condições de ensaio e certos parâmetros dos algoritmos. A capacidade de mapeamento da framework também foi testada e aprovada. A framework obtida encontra-se pronta para navegação, necessitando apenas de alguns ajustes e testes.

Piloto automático: Sistema de navegação autónoma

Desde o início do crescente interesse na área de robótica que a navegação autónoma se apresenta como um problema de complexa resolução que, por isso, desperta vasto interesse no meio científico. Além disso, as capacidades da navegação autónoma aliadas à robótica permitem o desenvolvimento de variadas aplicações. O objectivo da navegação autónoma é conferir, a um dispositivo motor, capacidade de decisão relativa à locomoção. Para o efeito, utilizam-se sensores, como os sensores IMU, o receptor GPS e os encoders, para fornecer os dados essenciais à navegação. A dificuldade encontra-se no correcto processamento destes sinais uma vez que são susceptíveis a fontes de ruído. Este trabalho apresenta um sistema de navegação autónomo aplicado ao controlo de um robot. Para tal, desenvolveu-se uma aplicação que alberga todo o sistema de localização, navegação e controlo, acrescido de uma interface gráfica, que permite a visualização em mapa da movimentação autónoma do robot. Recorre-se ao Filtro de Kalman como método probabilístico de estimação de posição, em que os sinais dos vários sensores são conjugados e filtrados. Foram realizados vários testes de modo a avaliar a capacidade do robot atingir os pontos traçados e a sua autonomia no seguimento da trajectória pretendida.

Impiego del GPS in altimetria su corte distanze

Il GPS è un sistema che consente d’individuare la posizione di un qualsiasi punto sulla superficie terrestre, dal quale sia possibile ricevere i segnali da almeno quattro satelliti. È costituito da un sistema di satelliti in orbita, i quali trasmettono informazioni a dei ricevitori GPS sulla Terra. Questi dati raccolti riguardano coordinate geografiche ed orari, che vengono successivamente elaborate dal ricevitore stesso. In campo topografico possono essere adottate diverse modalità operativo, soprattutto: il metodo statico e statico rapido, mentre per il rilievo di dettaglio è principalmente utilizzato il metodo cinematico. Il GPS può essere utilizzato per rilievi sia in planimetria che in altimetria. In questa tesi si è deciso di valutare principalmente l’utilizzo del GPS in altimetria in modalità statica. Per fare ciò, si è eseguito un confronto su corte distanze tra le misurazioni altimetriche, in una prima fase eseguite con strumentazione topografica classica e successivamente con il sistema GPS. Il sito scelto per effettuare questa valutazione è stato il terrazzo di copertura dell’edificio della Scuola di Ingegneria di Bologna, sul quale sono presenti due antenne di riferimento (SLITTA e UNBO) con ricevitori GPS, che hanno consentito la realizzazione di una baseline di test. Essendo molto corta la distanza tra le due antenne, si può quindi parlare di short-baselines. Il sistema GPS fornisce dati con una precisione che risente in modo molto minore, rispetto alle tecniche topografiche classiche, della propagazione della varianza all’aumentare della distanza, ma al tempo stesso non consente di raggiungere precisioni millimetriche anche su brevissime distanze. Verranno descritte le due metodologie di rilievo e i risultati ottenuti da ognuna. Si procederà in seguito con l’analisi e la rielaborazione di questi dati tramite software e solo in fine verrà eseguito il confronto, atto a verificare la precisione del GPS rispetto alla strumentazione topografica.

Tecniche GPS/INS per l'anilisi dinamica di un ciclomotore

Nel seguente elaborato si espone l’utilizzo del sistema GPS/INS per la valutazione del moto di un ciclomotore. Tale sistema è composto da sensori GPS ( Global Navigation System ) per la misurazione della posizione, e da sensori INS ( Inertial Navigation System) per la misurazione dell’accelerazione e delle velocità angolari rispetto a tre assi coordinati. Chiaramente le misure di accelerazioni e di velocità angolari da parte dei sensori, presentano dei minimi errori, che però si ripercuotono sul posizionamento finale. Per limitare questo fenomeno e rendere la misura di velocità e posizione utilizzabile, un filtro di Kalman viene impiegato per correggere il risultato dell'integrazione usando le misurazioni del GPS. Il connubio tra il sistema INS e il sistema GPS è molto efficacie anche quando si ha una assenza di ricezione satellitare o perdita parziale dei satelliti (cycle slip). Infine è stato utilizzato uno smartphone sfruttando i sensori in esso presenti : accelerometri, giroscopi, GPS, per analizzare la dinamica di un ciclomotore, concentrandosi sull’assetto in particolar modo l’angolo di rollio. Tale prova è stata affrontata non tanto per validare il sistema GPS/INS, ma per provare una soluzione comoda e di basso costo per analizzare il moto di un ciclomotore.

Utilizzo di sensori a basso costo per la localizzazione indoor

I sistemi di localizzazione, negli ultimi anni, sono stati oggetto di numerose ricerche a livello internazionale.Gli sviluppi più importanti hanno avuto inizio nell’ambito stradale con sistemi di navigazione e localizzazione, possibili grazie alle forti capacità del GPS.Infatti il GPS indica l’intero apparato che permette il funzionamento della maggior parte dei navigatori disponibili in commercio, che, però, non sono utilizzabili in ambito indoor, in quanto la ricezione del segnale proveniente dai satelliti GPS diventa scarsa o pressoché nulla. In questo senso, la localizzazione risulta rilevante nel caso di indoor positioning, ossia quando utenti hanno bisogno di conoscere la propria posizione e quella degli altri membri della squadra di soccorso all’interno di un edificio come, ad esempio, i vigili del fuoco durante un’operazione di salvataggio. Sono questi fattori che portano all’idea della creazione di un sistema di localizzazione indoor basato su smartphone o una qualsiasi altra piattaforma disponibile. Tra le diverse tecnologie e architetture legate al posizionamento indoor/outdoor e inerziale, con questa tesi, si vuole esporre la foot-mounted inertial navigation, un sistema che permette di conoscere la propria posizione, sia all’interno di edifici,sia in campi aperti, tramite l’utilizzo di una rete wireless o GPS e l’aiuto di sensori a basso costo.Tuttavia per conoscere la stima ottimale della posizione, della velocità e dell’orientamento corrente di un utente dotato di sensori sarà necessaria l’integrazione di diversi algoritmi, che permettono di modellare e stimare errori o di conoscere e predire la posizione futura dello stesso. Gli scopi principali di questo lavoro sono: 1)Tracciare i movimenti di un utente usando diversi sensori per ottenere una stima ottimale della posizione dello stesso; 2)Localizzare l’utente in 3 dimensioni con precisione; 3)Ottenere una transizione senza interruzioni per un posizionamento continuo tra aree indoor e outdoor;

Entwicklung einer GPS gestutzten Augmented Reality Anwendung mithilfe des Wikitude SDK

[s.c.]