Very high-resolution digital elevation models: are multi-scale-derived variables ecologically relevant?

1. Digital elevation models (DEMs) are often used in landscape ecology to retrieve elevation or first derivative terrain attributes such as slope or aspect in the context of species distribution modelling. However, DEM-derived variables are scale-dependent and, given the increasing availability of very high-resolution (VHR) DEMs, their ecological relevancemust be assessed for different spatial resolutions. 2. In a study area located in the Swiss Western Alps, we computed VHR DEMs-derived variables related to morphometry, hydrology and solar radiation. Based on an original spatial resolution of 0.5 m, we generated DEM-derived variables at 1, 2 and 4 mspatial resolutions, applying a Gaussian Pyramid. Their associations with local climatic factors, measured by sensors (direct and ambient air temperature, air humidity and soil moisture) as well as ecological indicators derived fromspecies composition, were assessed with multivariate generalized linearmodels (GLM) andmixed models (GLMM). 3. Specific VHR DEM-derived variables showed significant associations with climatic factors. In addition to slope, aspect and curvature, the underused wetness and ruggedness indices modelledmeasured ambient humidity and soilmoisture, respectively. Remarkably, spatial resolution of VHR DEM-derived variables had a significant influence on models' strength, with coefficients of determination decreasing with coarser resolutions or showing a local optimumwith a 2 mresolution, depending on the variable considered. 4. These results support the relevance of using multi-scale DEM variables to provide surrogates for important climatic variables such as humidity, moisture and temperature, offering suitable alternatives to direct measurements for evolutionary ecology studies at a local scale.

Big band -sovitus kappaleesta "(Surrounded by) Zip-Zip" : Sovituksen analysoiminen puhallinsektioiden näkökulmasta

Opinnäytetyö käsittelee big bandia sekä sille sovittamista. Keskityn tarkastelemaan ennen kaikkea 1930-40-lukujen musiikillista murrosta, jolloin syntyi uusi tapa käsitellä useasti suurimpien orkestereiden kokoonpanoon kuuluneita puhaltimia. Tuona ajanjaksona orkestereiden puhallinryhmistä sekä komppisoittimista alettiin yleisesti muodostaa sektioita. Tämä kokoonpano sai nimekseen ”big band”. Opinnäytetyön tavoitteena oli syventää tietojani big bandin puhallinsektioiden toiminnasta sekä niiden yleisimmistä tehtävistä. Tehtäviä selventääkseni tein big band -sovituksen omasta kappaleestani, missä peilasin 1930-40-luvuilla yleistynyttä tyyliä sovittaa. Sovitustyön valmistuminen pohjautui kolmeen seikkaan: historian tuntemus, sovitussuunnitelman teko sekä musiikin teorian tuntemus. Historian tuntemus loi pohjan sovitussuunnitelmalle, minkä avulla loin kehykset sovitustyön tekemiselle. Sovituksen tekninen suoritus sekä valmistuminen pohjautuivat musiikin teorian ymmärtämiseen sekä kokemukseeni sovittajana. Sovitukseni analyysi-osiossa käyn sovituksen läpi osa kerrallaan, selventäen kuinka puhallinsektiot kussakin osassa toimivat. Opinnäytetyön suunnittelu sekä tiukka rajaus eivät poissulkeneet täysin aiheen moniulotteisuutta. Pelkkiin puhallinsektioihin keskittyminen aiheutti ongelmallisia tilanteita, jotka vaativat suurien kompromissien tekemistä. Muun muassa teorian ja reharmonisoinnin syvempi analysoiminen tässä jää tekemättä. Sovituksellisten sekä soinnullisien ratkaisuiden olemassaolo vaatisi yleensä rinnalleen syvempää perustelua. Näin varsinkin nyt, kun ratkaisut harmoniassa ovat aika ajoin jopa radikaaleja. Tulin kuitenkin siihen päätelmään, että kaikki tekstissä ilmenevä tieto mikä ei koskisi puhallinsektioiden käyttäytymistä olisi irrelevanttia. Lopputuloksen oli tarkoitus olla jäsennelty esittely siitä, mitä big bandin puhallinsektiot ovat ja tekevät. Käyn opinnäytteessäni lyhyesti läpi myös sovitukseni esikuvat. Tämä lyhyt historia-osuus kertoo tiivistetysti mistä ajalta mallintamani sovitustyyli on peräisin ja ketkä ovat edesauttaneet sen yleistymisessä. Historia osuus toimii mainiosti suppeana avainsanastona aiheesta enemmän kiinnostuneelle.

Radio continuum and near-infrared study of the MGRO J2019+37 region

MGRO J2019+37 is an unidentified extended source of very high energy gamma-rays originally reported by the Milagro Collaboration as the brightest TeV source in the Cygnus region. Its extended emission could be powered by either a single or several sources. The GeV pulsar AGL J2020.5+3653 , discovered by AGILE and associated with PSR J2021+3651 , could contribute to the emission from MGRO J2019+37 . Aims. Our aim is to identify radio and near-infrared sources in the field of the extended TeV source MGRO J2019+37 , and study potential counterparts to explain its emission. Methods. We surveyed a region of about 6 square degrees with the Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) at the frequency 610 MHz. We also observed the central square degree of this survey in the near-infrared -band using the 3.5 m telescope in Calar Alto. Archival X-ray observations of some specific fields are included. VLBI observations of an interesting radio source were performed. We explored possible scenarios to produce the multi-TeV emission from MGRO J2019+37 and studied which of the sources could be the main particle accelerator. Results. We present a catalogue of 362 radio sources detected with the GMRT in the field of MGRO J2019+37 , and the results of a cross-correlation of this catalog with one obtained at near-infrared wavelengths, which contains ~3105 sources, as well as with available X-ray observations of the region. Some peculiar sources inside the ~1° uncertainty region of the TeV emission from MGRO J2019+37 are discussed in detail, including the pulsar PSR J2021+3651 and its pulsar wind nebula PWN G75.2+0.1 , two new radio-jet sources, the H II region Sh 2-104 containing two star clusters, and the radio source NVSS J202032+363158 . We also find that the hadronic scenario is the most likely in case of a single accelerator, and discuss the possible contribution from the sources mentioned above. Conclusions. Although the radio and GeV pulsar PSR J2021+3651 / AGL J2020.5+3653 and its associated pulsar wind nebula PWN G75.2+0.1 can contribute to the emission from MGRO J2019+37 , extrapolation of the GeV spectrum does not explain the detected multi-TeV flux. Other sources discussed here could contribute to the emission of the Milagro source.

The influence of decision-maker effort and case complexity on appealed rulings subject to multi-categorical selection

This study extends the standard econometric treatment of appellate court outcomes by 1) considering the role of decision-maker effort and case complexity, and 2) adopting a multi-categorical selection process of appealed cases. We find evidence of appellate courts being affected by both the effort made by first-stage decision makers and case complexity. This illustrates the value of widening the narrowly defined focus on heterogeneity in individual-specific preferences that characterises many applied studies on legal decision-making. Further, the majority of appealed cases represent non-random sub-samples and the multi-categorical selection process appears to offer advantages over the more commonly used dichotomous selection models.

Classification supervisée multi-étiquette en actes de dialogue: analyse discriminante et transformations de Schoenberg

Abstract This work studies the multi-label classification of turns in simple English Wikipedia talk pages into dialog acts. The treated dataset was created and multi-labeled by (Ferschke et al., 2012). The first part analyses dependences between labels, in order to examine the annotation coherence and to determine a classification method. Then, a multi-label classification is computed, after transforming the problem into binary relevance. Regarding features, whereas (Ferschke et al., 2012) use features such as uni-, bi-, and trigrams, time distance between turns or the indentation level of the turn, other features are considered here: lemmas, part-of-speech tags and the meaning of verbs (according to WordNet). The dataset authors applied approaches such as Naive Bayes or Support Vector Machines. The present paper proposes, as an alternative, to use Schoenberg transformations which, following the example of kernel methods, transform original Euclidean distances into other Euclidean distances, in a space of high dimensionality. Résumé Ce travail étudie la classification supervisée multi-étiquette en actes de dialogue des tours de parole des contributeurs aux pages de discussion de Simple English Wikipedia (Wikipédia en anglais simple). Le jeu de données considéré a été créé et multi-étiqueté par (Ferschke et al., 2012). Une première partie analyse les relations entre les étiquettes pour examiner la cohérence des annotations et pour déterminer une méthode de classification. Ensuite, une classification supervisée multi-étiquette est effectuée, après recodage binaire des étiquettes. Concernant les variables, alors que (Ferschke et al., 2012) utilisent des caractéristiques telles que les uni-, bi- et trigrammes, le temps entre les tours de parole ou l'indentation d'un tour de parole, d'autres descripteurs sont considérés ici : les lemmes, les catégories morphosyntaxiques et le sens des verbes (selon WordNet). Les auteurs du jeu de données ont employé des approches telles que le Naive Bayes ou les Séparateurs à Vastes Marges (SVM) pour la classification. Cet article propose, de façon alternative, d'utiliser et d'étendre l'analyse discriminante linéaire aux transformations de Schoenberg qui, à l'instar des méthodes à noyau, transforment les distances euclidiennes originales en d'autres distances euclidiennes, dans un espace de haute dimensionnalité.

Seismic characterization of heterogeneous sedimentary and fractured rocks based on Biot's theory of poroelasticity

Understanding and quantifying seismic energy dissipation, which manifests itself in terms of velocity dispersion and attenuation, in fluid-saturated porous rocks is of considerable interest, since it offers the perspective of extracting information with regard to the elastic and hydraulic rock properties. There is increasing evidence to suggest that wave-induced fluid flow, or simply WIFF, is the dominant underlying physical mechanism governing these phenomena throughout the seismic, sonic, and ultrasonic frequency ranges. This mechanism, which can prevail at the microscopic, mesoscopic, and macroscopic scale ranges, operates through viscous energy dissipation in response to fluid pressure gradients and inertial effects induced by the passing wavefield. In the first part of this thesis, we present an analysis of broad-band multi-frequency sonic log data from a borehole penetrating water-saturated unconsolidated glacio-fluvial sediments. An inherent complication arising in the interpretation of the observed P-wave attenuation and velocity dispersion is, however, that the relative importance of WIFF at the various scales is unknown and difficult to unravel. An important generic result of our work is that the levels of attenuation and velocity dispersion due to the presence of mesoscopic heterogeneities in water-saturated unconsolidated clastic sediments are expected to be largely negligible. Conversely, WIFF at the macroscopic scale allows for explaining most of the considered data while refinements provided by including WIFF at the microscopic scale in the analysis are locally meaningful. Using a Monte-Carlo-type inversion approach, we compare the capability of the different models describing WIFF at the macroscopic and microscopic scales with regard to their ability to constrain the dry frame elastic moduli and the permeability as well as their local probability distribution. In the second part of this thesis, we explore the issue of determining the size of a representative elementary volume (REV) arising in the numerical upscaling procedures of effective seismic velocity dispersion and attenuation of heterogeneous media. To this end, we focus on a set of idealized synthetic rock samples characterized by the presence of layers, fractures or patchy saturation in the mesocopic scale range. These scenarios are highly pertinent because they tend to be associated with very high levels of velocity dispersion and attenuation caused by WIFF in the mesoscopic scale range. The problem of determining the REV size for generic heterogeneous rocks is extremely complex and entirely unexplored in the given context. In this pilot study, we have therefore focused on periodic media, which assures the inherent self- similarity of the considered samples regardless of their size and thus simplifies the problem to a systematic analysis of the dependence of the REV size on the applied boundary conditions in the numerical simulations. Our results demonstrate that boundary condition effects are absent for layered media and negligible in the presence of patchy saturation, thus resulting in minimum REV sizes. Conversely, strong boundary condition effects arise in the presence of a periodic distribution of finite-length fractures, thus leading to large REV sizes. In the third part of the thesis, we propose a novel effective poroelastic model for periodic media characterized by mesoscopic layering, which accounts for WIFF at both the macroscopic and mesoscopic scales as well as for the anisotropy associated with the layering. Correspondingly, this model correctly predicts the existence of the fast and slow P-waves as well as quasi and pure S-waves for any direction of wave propagation as long as the corresponding wavelengths are much larger than the layer thicknesses. The primary motivation for this work is that, for formations of intermediate to high permeability, such as, for example, unconsolidated sediments, clean sandstones, or fractured rocks, these two WIFF mechanisms may prevail at similar frequencies. This scenario, which can be expected rather common, cannot be accounted for by existing models for layered porous media. Comparisons of analytical solutions of the P- and S-wave phase velocities and inverse quality factors for wave propagation perpendicular to the layering with those obtained from numerical simulations based on a ID finite-element solution of the poroelastic equations of motion show very good agreement as long as the assumption of long wavelengths remains valid. A limitation of the proposed model is its inability to account for inertial effects in mesoscopic WIFF when both WIFF mechanisms prevail at similar frequencies. Our results do, however, also indicate that the associated error is likely to be relatively small, as, even at frequencies at which both inertial and scattering effects are expected to be at play, the proposed model provides a solution that is remarkably close to its numerical benchmark. -- Comprendre et pouvoir quantifier la dissipation d'énergie sismique qui se traduit par la dispersion et l'atténuation des vitesses dans les roches poreuses et saturées en fluide est un intérêt primordial pour obtenir des informations à propos des propriétés élastique et hydraulique des roches en question. De plus en plus d'études montrent que le déplacement relatif du fluide par rapport au solide induit par le passage de l'onde (wave induced fluid flow en anglais, dont on gardera ici l'abréviation largement utilisée, WIFF), représente le principal mécanisme physique qui régit ces phénomènes, pour la gamme des fréquences sismiques, sonique et jusqu'à l'ultrasonique. Ce mécanisme, qui prédomine aux échelles microscopique, mésoscopique et macroscopique, est lié à la dissipation d'énergie visqueuse résultant des gradients de pression de fluide et des effets inertiels induits par le passage du champ d'onde. Dans la première partie de cette thèse, nous présentons une analyse de données de diagraphie acoustique à large bande et multifréquences, issues d'un forage réalisé dans des sédiments glaciaux-fluviaux, non-consolidés et saturés en eau. La difficulté inhérente à l'interprétation de l'atténuation et de la dispersion des vitesses des ondes P observées, est que l'importance des WIFF aux différentes échelles est inconnue et difficile à quantifier. Notre étude montre que l'on peut négliger le taux d'atténuation et de dispersion des vitesses dû à la présence d'hétérogénéités à l'échelle mésoscopique dans des sédiments clastiques, non- consolidés et saturés en eau. A l'inverse, les WIFF à l'échelle macroscopique expliquent la plupart des données, tandis que les précisions apportées par les WIFF à l'échelle microscopique sont localement significatives. En utilisant une méthode d'inversion du type Monte-Carlo, nous avons comparé, pour les deux modèles WIFF aux échelles macroscopique et microscopique, leur capacité à contraindre les modules élastiques de la matrice sèche et la perméabilité ainsi que leur distribution de probabilité locale. Dans une seconde partie de cette thèse, nous cherchons une solution pour déterminer la dimension d'un volume élémentaire représentatif (noté VER). Cette problématique se pose dans les procédures numériques de changement d'échelle pour déterminer l'atténuation effective et la dispersion effective de la vitesse sismique dans un milieu hétérogène. Pour ce faire, nous nous concentrons sur un ensemble d'échantillons de roches synthétiques idéalisés incluant des strates, des fissures, ou une saturation partielle à l'échelle mésoscopique. Ces scénarios sont hautement pertinents, car ils sont associés à un taux très élevé d'atténuation et de dispersion des vitesses causé par les WIFF à l'échelle mésoscopique. L'enjeu de déterminer la dimension d'un VER pour une roche hétérogène est très complexe et encore inexploré dans le contexte actuel. Dans cette étude-pilote, nous nous focalisons sur des milieux périodiques, qui assurent l'autosimilarité des échantillons considérés indépendamment de leur taille. Ainsi, nous simplifions le problème à une analyse systématique de la dépendance de la dimension des VER aux conditions aux limites appliquées. Nos résultats indiquent que les effets des conditions aux limites sont absents pour un milieu stratifié, et négligeables pour un milieu à saturation partielle : cela résultant à des dimensions petites des VER. Au contraire, de forts effets des conditions aux limites apparaissent dans les milieux présentant une distribution périodique de fissures de taille finie : cela conduisant à de grandes dimensions des VER. Dans la troisième partie de cette thèse, nous proposons un nouveau modèle poro- élastique effectif, pour les milieux périodiques caractérisés par une stratification mésoscopique, qui prendra en compte les WIFF à la fois aux échelles mésoscopique et macroscopique, ainsi que l'anisotropie associée à ces strates. Ce modèle prédit alors avec exactitude l'existence des ondes P rapides et lentes ainsi que les quasis et pures ondes S, pour toutes les directions de propagation de l'onde, tant que la longueur d'onde correspondante est bien plus grande que l'épaisseur de la strate. L'intérêt principal de ce travail est que, pour les formations à perméabilité moyenne à élevée, comme, par exemple, les sédiments non- consolidés, les grès ou encore les roches fissurées, ces deux mécanismes d'WIFF peuvent avoir lieu à des fréquences similaires. Or, ce scénario, qui est assez commun, n'est pas décrit par les modèles existants pour les milieux poreux stratifiés. Les comparaisons des solutions analytiques des vitesses des ondes P et S et de l'atténuation de la propagation des ondes perpendiculaires à la stratification, avec les solutions obtenues à partir de simulations numériques en éléments finis, fondées sur une solution obtenue en 1D des équations poro- élastiques, montrent un très bon accord, tant que l'hypothèse des grandes longueurs d'onde reste valable. Il y a cependant une limitation de ce modèle qui est liée à son incapacité à prendre en compte les effets inertiels dans les WIFF mésoscopiques quand les deux mécanismes d'WIFF prédominent à des fréquences similaires. Néanmoins, nos résultats montrent aussi que l'erreur associée est relativement faible, même à des fréquences à laquelle sont attendus les deux effets d'inertie et de diffusion, indiquant que le modèle proposé fournit une solution qui est remarquablement proche de sa référence numérique.

Automatic Brain Extraction in Fetal MRI using Multi-Atlas-based Segmentation

In fetal brain MRI, most of the high-resolution reconstruction algorithms rely on brain segmentation as a preprocessing step. Manual brain segmentation is however highly time-consuming and therefore not a realistic solution. In this work, we assess on a large dataset the performance of Multiple Atlas Fusion (MAF) strategies to automatically address this problem. Firstly, we show that MAF significantly increase the accuracy of brain segmentation as regards single-atlas strategy. Secondly, we show that MAF compares favorably with the most recent approach (Dice above 0.90). Finally, we show that MAF could in turn provide an enhancement in terms of reconstruction quality.

Fast and sensitive supercritical fluid chromatography - tandem mass spectrometry multi-class screening method for the determination of doping agents in urine.

This study shows the possibility offered by modern ultra-high performance supercritical fluid chromatography combined with tandem mass spectrometry in doping control analysis. A high throughput screening method was developed for 100 substances belonging to the challenging classes of anabolic agents, hormones and metabolic modulators, synthetic cannabinoids and glucocorticoids, which should be detected at low concentrations in urine. To selectively extract these doping agents from urine, a supported liquid extraction procedure was implemented in a 48-well plate format. At the tested concentration levels ranging from 0.5 to 5 ng/mL, the recoveries were better than 70% for 48-68% of the compounds and higher than 50% for 83-87% of the tested substances. Due to the numerous interferences related to isomers of steroids and ions produced by the loss of water in the electrospray source, the choice of SFC separation conditions was very challenging. After careful optimization, a Diol stationary phase was employed. The total analysis time for the screening assay was only 8 min, and interferences as well as susceptibility to matrix effect (ME) were minimized. With the developed method, about 70% of the compounds had relative ME within the range ±20%, at a concentration of 1 and 5 ng/mL. Finally, limits of detection achieved with the above-described strategy including 5-fold preconcentration were below 0.1 ng/mL for the majority of the tested compounds. Therefore, LODs were systematically better than the minimum required performance levels established by the World anti-doping agency, except for very few metabolites.

Sonography of the iliotibial band: spectrum of findings

Iliotibial band lesions constitute a potential source of discomfort and are frequently confounded with other conditions which cause pain on the lateral aspect of the hip, thigh and knee. Ultrasonography is usually regarded as a first-line imaging modality in the assessment of such conditions because of its excellent diagnostic accuracy, low cost and wide availability. The correct identification of the structure involved in the production of symptoms leads to an appropriate management and to a higher probability of resolution of the clinical complaint. The present article is aimed at reviewing the different sonographic presentations of iliotibial band syndromes.